Введение к работе
Актуальность темы. Скипидары являются крупнотоннажным продуктом переработки древесины хвойных пород. Использование скипидаров в качестве сырья для химической промышленности - одно из актуальных направлений рационального, использования биомассы дерева.
Бициклические монотерпены! основные компоненты скипидаров, используются для получения различных практически важных веществ - душистых веществ, антиоксидантов, полимеров, инсектицидов и т.д. Химическая переработка монотерпенов и их производных часто включает стадии изомеризации, которые приводят к образованию трудноразделимых смесей продуктов. Несмотря на большое количество классических работ по изомеризации бициклических монотерпенов детальное исследование образующихся многокомпонентных смесей стало возможным лишь с развитием современных инструментальных методов анализа: газожидкостной хроматографии и хромато-масс-спектрометрии.
Галогенпроизводные углеводородов являются удобными исходными соединениями для синтеза различных классов органических веществ, однако галогенпроизводные монотерпенов до сих пор не получили синтетического применения. В связи с этим представлялось перспективным изучить изомеризационные превращения галогенпроизводных бициклических монотерпенов под действием кислот Льюиса, а также разработать способы их применения. Одним из направлений использования производных монотерпенов является синтез душистых веществ. Для многих природных и синтетических душистых веществ в структуре молекулы характерно наличие монотерпенового фрагмента и карбонильной группы. В соответствии с этим представлялось актуальным разработать способ синтеза карбонилсодержащих душистых веществ на основе доступных хлорпроизводных монотерпенов.
Цель и задачи работы.
На примере борнилхлорида изучить возможность использования галогенпроизводных монотерпенов для получения новых потенциально полезных продуктов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- На основании данных газожидкостной хроматографии и хромато-масс-спектрометрии определить состав продуктов превращения борнилхлорида под действием кислот Льюиса. Установить влияние условий реакции на направление превращений.
- Разработать способ получения новых душистых веществ, содержащих в составе молекулы фрагмент 1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептана.
Научная новизна. Установлено, что изомеризация борнилхлорида под действием
КИСЛОТ ЛьЮИСа ПрИВОДИТ К СЛОЖНОЙ СМесИ ИЗОМерНЫХ уГЛеВОДОрОДОВ СюНіб И СюН]8,
моно- и дихлорпроизводных СіоНиСІ и СюНібСЬ а также продуктов их димеризации.
Выявлена зависимость направлений изомеризационных превращений борнилхлорида от активности катализатора и полярности растворителя. Оптимальным катализатором изомеризации является А1СЬ. Основной продукт изомеризации борнилхлорида в нитрометане - изоборнилхлорид (экзо-2-хлор-1,7,7-триметил-бицикло[2.2.1]гептан), в трихлорэтене образуется смесь хлорпроизводных, включающая до десяти соединений в примерно равных соотношениях. На основе борнилхлорида получен литийдиборнилкупратный комплекс и изучено его взаимодействие с а,|3-непредельными карбонильными соединениями. Установлено, что продукты присоединения образуются с выходами 92-96% и имеют строение эндо-производных борнана (1,1,7-триметилбицикло[2.2.1]гептана).
Практическая значимость. На основе а-пинена предложен способ синтеза
новых соединений, содержащих в составе молекулы фрагмент 1,1,7-
триметилбицикло[2.2.1]гептана. Полученные соединения могут использоваться в качестве душистых веществ.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на конференциях: Всероссийская конференция "Химия и технология растительных веществ" (Сыктывкар, 2000), Молодежная научная школа по органической химии (Екатеринбург, 2000, Новосибирск, 2003), П Всероссийской конференции "Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья" (Барнаул, 2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 статьи и 4 тезиса докладов
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 107 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 основных разделов, выводов, и списка литературы (105 наименований). Диссертация содержит 33 схемы, 21рисунок, и 9 таблиц.
