Введение к работе
Актуальность проблемы. Гидратация олефинов в присутствии кислотных катализаторов - эффективный способ получения спиртов. Спирты, получаемые на основе непредельных терпеновых углеводородов, используются как промежуточные соединения для синтеза биологически-активных веществ, так и в качестве их составляющих. Важными представителями непредельных монотерпеновых углеводородов являются камфен и а-пинен, которые широко используются в разнообразных практически важных процессах. В частности, камфен применяют в качестве исходного вещества в промышленном многостадийном методе получения камфары, в котором на первом этапе получают изоборниловые эфиры органических кислот. Непосредственная гидратация камфена позволила бы существенно сократить стадийность процесса. В этом направлении проводятся широкие научные исследования. Селективность гидратации более реакционно-способного а-пинена крайне низкая, а близость физических свойств продуктов гидратации затрудняет их разделение.
Целью работы является изучение процессов гидратации камфена и а-пинена в присутствии кислотных катализаторов различной природы и определение оптимальных условий ее проведения.
Научная новизна и практическая ценность работы. Найдено, что при гидратации в водно-органических средах наибольшей каталитической эффективностью обладают гетерополикислоты H4SiWi20,to и H3PW12O40. Выявлены специфические свойства гетерополикислот при алкоксилировании камфена. Так, в присутствии этих катализаторов образуется третбутилизоборниловый эфир с выходом 51%. С другими катализаторами такой реакции не наблюдается.
Определены кинетические характеристики гидратации камфена и дегидратации изоборнеола в среде водного диоксана, а также реакции камфена с изопропиловым спиртом при катализе H4SiWi204o, НС104 и H2S04.
Найден новый способ получения терпингидрата межфазной гидратацией а-пинена водным раствором хлорной кислоты. Терпингидрат, образующийся с выходом 72%, удовлетворяет требованиям Государственной Фармакопеи РФ.
Апробация работы и публикации. По результатам работы опубликовано 2 статьи и 7 тезисов докладов. Получено положительное решение о выдаче патента на
изобретение. Результаты докладывались на International Conference on Natural Products and Physiologically Active Substances (Novosibirsk, 1998), на Всероссийской научно-практической конференции «Лесной комплекс - проблемы и решения» (Красноярск, 1999), на 4 и 5 Нижегородских сессиях молодых ученых (1999г., 2000 г.), на Всероссийской конференции «Катализ в биотехнологии, химии и химических технологиях» (Тверь, 1999), Межрегиональной научно-технической конференции «Химическая промышленность: современные задачи техники, технологии, автоматизации, экономики», (Дзержинск, 1999) и на Всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар, 2000).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, результатов и обсуждения, экспериментальной части, выводов и библиографии. Работа изложена на 85 страницах, содержит 12 таблиц и 16 рисунков. Список цитируемой литературы содержит 131 наименование.
