Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Семин Игорь Валерьевич

Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации
<
Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Семин Игорь Валерьевич. Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.03.- Красноярск, 2007.- 108 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-2/571

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Литературный обзор.

1.1. Прямое нитрозирование фенолов 7

1.2. Получение нитрозофенолов гидролизом нитрозоанилинов 13

1.3. Получение нитрозофенолов по реакции оксимирования фенолов 14

1.4.. Получение нитрозофенолов окислительными методами 16

1.5. Получение нитрозофенолов по методу циклоароматизации изонитрозо-Р-дикетонов с кетонам 19

Глава II. Синтез и реакция окисления нитрозофенолов со сложноэфирными заместителями в кольце .

2.1. Получение нитрозофенолов со сложноэфирными заместителями в кольце 28

2.2. Окисление нитрозофенолов 39

Глава III. Исследование явления димеризации для замещенных нитрозофенолов .

3.1. Изучение поведения алкоксикарбонилзамещенных нитрозофенолов в твердом виде и щелочном растворе 51

3.2. Исследование равновесия димер-мономер для алкоксикарбонилзамещенных нитрозофенолов в среде органического растворителя 64

Глава IV. Экспериментальная часть

4.1. Получение исходных веществ 70

4.2. Условия записи УФ, ИК и ЯМР спектров и рентгенограмм 75

4.3. Реакции циклизации изонитрозосоединений с кетонами

4.4. Окисление нитрозофенолов и получение замещенных нитрофенолов

4.4.1. Окисление 0/?/я0-нитрозофенолов

4.4.2. Окисление арилзамещенных «йгро-нитрозофенолов

4.4.3.Окисление диалкоксикарбонилзамещенных а-нитрозофенолов 85

4.5. Кинетические измерения распада димеризованных нитрозофенолов на мономеры 90

4.6. Рентгенографическое исследование димерного нитрозофенола... 95

Выводы 97

Библиографический список.

Введение к работе

Получение нитрозофенойов и изучение «х свойств всегда привлекали внимание многих исследователей. Причина этому проста, нитрозофенолы используются во многих производственных процессах. Соединения данного класса применяют в качестве аналитических реагентов при определении ионов переходных металлов [1, С.280] и экетрагентов цветных металлов, в качестве ускорителей вулканизации каучука [2-6], в частности нитрозофенолы вулканизуют бутадиеновый каучук [7], проявляют свойства высокофункциональных ингибиторов [8], противостарителей в резинах [9,10], ингибиторов коррозии сталей [11,12]. п-Нитрозофенолы применяются для синтеза цианиновых красителей [13.], как вещества с антибактериальной активностью [14]. При всем этом, гораздо чаще нитрозофенолы используют как полупродукты для перехода к соединениям других классов: из них получают, например, орто-аминофенолы [15], лдрд-аминофенолы [16] и их производные [17], гидрохиноны [18], бензохиноны и хинондиоксимы [19], гетероциклические соединения [20,21]. Нитрозофенолы служат исходными соединениями для получения сернистых тиазиновых красителей, широко используемых при крашении тканей из хлопка; оксазиновых красителей, работающих в жидких лазерных системах [22, С.266]. Современные лекарственные препараты, такие, как панадол, тайленол, парацетамол, содержат в качестве основной лекарственной субстанции «-ацетиламинофенол, который синтезируют исходя из и-нитрозофенола [23, С.292], [24], [25].

При всей востребованности нитрозофенолов, вызывает удивление тот факт, что за последние десятилетия появилось совсем немного новых методов получения этих веществ. Классические методы синтеза - прямое нитрозирование фенолов, оксимирование хинонов и некоторые другие дают возможность с легкостью получать нитрозофенолы различного строения.

Однако казалось бы в простом методе нитрозирования фенолов одновременно кроется главная трудность получения нитрозофенола заданного строения. Для этого нужно иметь готовый фенол с набором заместителей в кольце. Особенно трудно получить исходный фенол с заместителями в положении 3, в положениях 3 и 5; в положениях 2,3 и 5 одновременно. Если же требуемые заместители сами имеют сложное строение - замещенный фенил, гетерил, сложноэфирный остаток, то такие фенолы зачастую получить просто невозможно.

Недавно появился принципиально иной метод синтеза нитрозофенолов, предусматривающий введение нитрозогруппы в алифатическое соединение - J3-дикетон, при циклизации которого с кетонами в высокоосновных средах образуется искомый нитрозофенол. При этом набор заместителей в кольце определяется тем, какие заместители содержатся в молекулах исходных кетонов и Р-дикетонов. По данному методу синтезирован ряд нитрозофенолов, имеющих алкильные, арильные и сложноэфирные заместители в кольце. Однако свойства этих интересных продуктов были изучены очень мало. Кроме кислотно-основных, таутомерных свойств и предположения о димеризации, о поведении таких замещенных нитрозофенолов почти ничего не известно.

Поэтому в настоящей работе мы предприняли попытку расширить препаративные границы метода циклоароматизации, получив ряд ранее недоступных 2,6-диметоксикарбонилзамещенных нитрозофенолов. Изучили окисление нитрозофенолов различного строения, обнаружив при этом некоторые закономерности реакции и получив ряд новых нитрофенолов со сложноэфирными группами в кольце [26]. Реакцию образования и последующего окисления алкил-орто-нитрозофенолов удалось объединить в один процесс, создав вариант one-pot синтеза нитрофенолов, на который получено положительное решение о выдаче патента [27].

Однако самые интересные в теоретическом плане результаты были получены при исследовании димеризации пространственно-затрудненных нитрозофенолов [28].

Исследование различными методами физико-химических свойств нитрозофенолов, содержащих сложмоэфирные заместители в ядре дало возможность впервые зафиксировать в ЯМР Н спектре димерную форму нитрозофенола и ее распад на две мономерные молекулы в щелочной среде, впервые обнаружить равновесие между этими формами в нейтральном растворителе и вычислить константу данного равновесия.

Удалось экспериментально подтвердить увеличение прочности димера при увеличении стерических препятствий в молекулах нитрозофенолов; кинетические данные также показали, что при уменьшении препятствий скорость распада димера возрастает.

Всем этим, а также некоторым другим вопросам, связанным с получением и свойствами нитрозофенолов, посвящена настоящая работа, которая не только решает некоторые практические задачи, но и имеет теоретическое значение для органической химии.

Получение нитрозофенолов гидролизом нитрозоанилинов

Следующий способ получения нитрозофенолов - это гидролитическое отщепление диалкиламиногруппы от л-нитрозо-НМ-диалкиланилинов. Этот способ был предложен еще в XIX веке. Для проведения этой реакции п-нитрозо-К -диалкиланилины кипятят с водными растворами щелочей [60], либо действуют на них растворами бисульфита натрия [61].

Однако данная реакция широкого распространения для синтеза пара-нитрозофенолов не нашла и применяется, главным образом, при синтезе диалкиламинов. Это связано с тем, что М,М-диалкиланилины, используемые в рассматриваемом способе, синтезировать не проще, чем соответствующие замещенные фенолы, которые можно нитрозировать обычным образом. Поэтому, например, гидролиз Ы-(и-нитрозофенил)морфолина предложено использовать для получения морфолина с выходом 67 % [62], а при гидролизе простейших и-нитрозоди- или моноалкиланилинов получают соответствующие ди- или моноалкиламины [63, С.164]. Так, при действии солянокислого гидроксиламина и-бензохинон образует «-бензохинонмонооксим (я-нитрозофенол) [64], а из 1,4-нафтохинона получают 1,4-нафтохинон-1-оксим (4-нитрозо-1-нафтол) [65]. Поскольку хиноны весьма чувствительны к щелочам [66], оксимирование обычно проводят при помощи солянокислого гидроксиламина в спиртовом или водном растворе. Образующийся при оксимировании хлористый водород, с одной стороны, частично разлагает оксим, а с другой - присоединяется к неизмененному хинону, поэтому при проведении синтеза обычно нейтрализуют часть кислоты [67}, Например, добавляя ацетат натрия для нейтрализации кисдтты и поддержшйя рМ раствора в процессе оксимирования [68].

Несмотря на то, что некоторые хиноны образуют оксимы довольно легко, многие хиноны совсем не дают оксимов. Так, если фенантренхинон легко превратить в моноокеим кипячением его всмсеи с 15 в.ч. спирта, 2,5 ч. хлороформа и избытком солянокислого гадроксиламина, то антрахинон в подобных случаях не оксимируется даже при кипячении в течение недели [69. С.475]. Было установлено, что карбонильная группа в галоген- и алкилзамещенных хинонах не дает оксимов, если в орто- положениях к ней находятся два любых заместителя [70]. Если метил-и-бензохинон вступает в реакцию оксимирования [65], то карбонильная группа 1 в 2,6-диметил-1,4-бензохиноне гидроксиламином не оксимируется. Однако в случаях, когда два заместителя располагаются в 2,3- или в 2,5-положениях бензохинонового цикла, реакция оксимирования идет [71]. Это, например, 2,5-дихлор- или 2,5-дибром-1,4-бензохиноны, для которых оксимирование протекает успешно. Для 2,6-дихлор- и 2,6-дибром-1,4-бензохинонов оксимируется лишь карбонильная группа 4 бензохинона [71]. Исходя из этого, в большинстве случаев можно предсказывать направление реакции оксимирования, исходя только из одного стерического фактора заместителей. С другой стороны, при оксимировании 2,5- и 2,3-дизамещенных хинонов, когда заместители разные, предсказать строение продукта бывает затруднительно.

Другим ограничением метода является тот факт, что гидроксиламин способен восстанавливать хиноны как в свободном состоянии, так и в щелочном или кислом растворе. Например, хинон восстанавливается свободным гидроксиламином до гидрохинона, а 3,5-дихлор-1,4-бензохинон превращается под действием щелочного гадроксиламина в соответствующий гидрохинон даже легче, чем при действии хлорида олова [72]. Следовательно, метод оксимирования хинонов имеет существенные ограничения: высокая чувствительность к пространственным затруднениям и нестойкость хинонов к действию гйдроксил амина значительно сужает круг шра-нитрозофеноло», синтезируемых из хинонов.

Также существует метод окислительного нитрозирования аренов, который был разработан Баудишем [73].Создание жтго метода было вызвано отсутствием удобного способа получения о/?#ю-нитрозофенолов. По реакции, предложенной Баудишем, нитрозогруппа и гидроксигруппа вводятся в opwo-положение друг к другу при действии гидрохлорида гидроксиламина и пероксида водорода в присутствии солей меди на бензол и его производные. Этим методом гидрокси- и нитрозогруппы вводят в молекулы бензола, толуола, этилбензола, хлорбензола, бензойной кислоты.

К сожалению, при всех достоинствах приведенных методов получения нитрозофенолов, к которым можно отнести простоту исполнения, разнообразие методик, десятки синтезируемых по каждому способу нитрозофенолов, эти методы имеют общий для всех недостаток. Последний заключается в том, что для получения нитрозофенолов по всем приведенным способам требуются исходные ароматические соединения с заданным набором заместителей в цикле, что и является главным ограничением существующих реакций.

Так, наиболее легкодоступными являются простейшие замещенные пара-нитрозофенолы, которые могут быть синтезированы прямым нитрозированием фенолов. Однако синтез более сложных пара-нитрозофенолов, содержащих в качестве заместителей в ароматическом кольце, например, арильные либо гетерильные остатки, является невозможным или весьма трудным при использовании существующих методов. Это шізано с ограниченной доступностью соответствующих замещенных феивлов, которые являются обязательными исходными веществами при нитрозировании обычными способами.

Получение нитрозофенолов по методу циклоароматизации изонитрозо-Р-дикетонов с кетонам

Недавно на кафедре органической химии СибГТУ был разработан метод, снимающий рассмотренные ограничения и дающий возможность получения нитрозофенолов путем построения ароматического ядра из изонитрозо-Р-дикарбонильных соединений и кетонов.

Поскольку в большинстве случаев построение циклических систем из карбонильных и метиленовых соединений происходит под действием оснований, авторами первоначально была осуществлена конденсация изонитрозоацетилацетона (ИНАА) с ацетоном в спиртовом растворе этилата натрия (3 моль этилата на 1 моль ИНАА) [81].

В раствор этилата натрия в этиловом спирте при охлаждении авторы вносили изонитрозобензоилацетон и ацетон. Смесь оставляли при комнатной температуре, после чего образовавшуюся натриевую соль конечного продукта высаживали эфиром и отфильтровывали. Подкислением водного раствора натриевой соли получали свободный нитрозофенол с выходом всего 6 %. Данные элементного анализа показали, что вещество отвечало по составу нитрозофенолу с метальным и фенильным заместителями в бензольном кольце.[82].

Низкий выход целевых продуктов снижал практическую ценность метода циклизации, поэтому авторы, применив метод оптимального планирования, поставили полный трехфакторный эксперимент и нашли условия проведения синтеза, близкие к оптимальным. Это дало возможность синтезировать ряд орто- и пара-нитрозофенолдо? с высокими выходами и повысило препаративную значимость метода. В оптимальных условиях были синтезированы алкилированные нитрозофенолы строения:

Однако попытка оказалась неудачной: вместо ожидаемых нитрозофенолов в продуктах реакции были обнаружены этилбензоат и другие продукты распада изонитрозосоединения вследствие алкоголиза. Это говорило о том, что в среде этилата натрия происходило более быстрое разложение производных изонитрозодибензоилметана при нуклеофильной атаке алкоголят-анионом по сравнению с реакцией циклоароматизации. С целью увеличения скорости основной реакции циклизации и замедления конкурирующего процесса алкоголиза, авторы осуществили взаимодействие изонитрозодибензоилметана и его производных с ацетоном в трет.бутиловом спирте в присутствии трет.бутилата калия в качестве основания [83]. При этом было предположено, что значительное увеличение основности среды способствует увеличению концентрации карбанионов кетона и, как следствие, увеличению скорости реакции циклоароматизации. Вместе с тем, скорость побочно протекающей реакции алкоголиза должна снижаться при использовании объемного аниона трет.буттата в качестве основания из-за пространственных затруднений.

В этой высокоосновной среде реакция прошла успешно [84]. Были выделены с неплохими выходами шря-нитрозофенолы, содержащие два арильных заместителя. Такие соединения по существу представляют собой производные терфенила, которые практически невозможно было получить ранее известными методами.

Очевидно, в данном случае, когда метиленовые группы кетона активированы сложноэфирными заместителями, кислотность метиленовых групп резко возрастает и метиленовые компоненты изонитрозосоединения, являясь значительно менее «кислыми», не составляют конкуренции и реакция идет в сторону образования пара-изомеров нитрозофенолов.

Так, если рКд метальной группы ацетона составляет 24,25 [87], то для ацетоуксусного эфира, метиленовая группа которого активирована сложноэфирной группой, значение рКА составляет 10,7 [88. С.396], то есть кислотность метиленовой компоненты возрастает более чем на 13 порядков. Поэтому достаточная для реакции концентрация карбанионов создается при применении эфира ацетондикарбЧмадаой кислоты даже в спиртовой щелочи, а не в этилате натрия.

Подводя итог настоящему литературному обзору, необходимо отметить следующее. Из всех рассмотренных нами методов, циклоароматизация предоставляет самые широкие возможности для синтеза нитрозофенолов с разнообразным набором заместителей: алкильных, арильиых, гетери л ьных, сложноэфирных групп.

Несмотря на всю значимость и перспективность реакции циклоароматизации, раскрыты далеко не все препаративные возможности. Так, был использован только один активированный кетон: диэтиловый эфир ацетондикарбоновой кислоты. Именно с этим кетоном авторы получили всего 5 нитрозофенолов с этоксикарбонильными группами, для которых было сделано предположение о димеризации.

Для всех нитрозофенолов, полученных по реакции циклоароматизации, свойства изучены мало: определены лишь кислотно-основные и таутомерные свойства [88], не изучена даже возможность окисления этих соединений с целью перехода к неизвестным нитрофенолам. Поэтому мы решили в настоящем исследовании восполнить существующий пробел, синтезировать ряд новых нитрозофенолов со сложноэфирными группами и изучить их способность к димеризации, а также попытаться применить реакцию окисления к нитрозофенолам различного строения.

Целью представленной работы стало расширение препаративных возможностей реакции циклоароматизации изонитрозо-р-дикетонов с кетонами и изучение физико-химических свойств и строения получаемых нитрозофенолов. Задачами, поставленными в настоящем исследовании, стали: Получение новых нитрозофенолов по реакции циклоароматизации на основе диметилового эфира ацетондикарбоновой кислоты. Изучение реакции окисления нитрозофенолов и синтез недоступных ранее нитрофенолов. Исследование распада димерных пространственно-затрудненных нитрозофенолов в щелочной среде. Изучение равновесия между димерной и мономерной формами пространственно-затрудненных нитрозофенолов в среде органического растворителя.

Исследование равновесия димер-мономер для алкоксикарбонилзамещенных нитрозофенолов в среде органического растворителя

Следующим шагом стало исследование нитрозофенолов методом ЯМР Н в органическом растворителе - дейтерированном хлороформе (рис. 16). Для диэтоксикарбонилзамещенного нитрозофенола VI при концентрации 0,5 моль/л. к своему удивлению мы обнаружили в спектре ЯМР Н только один сигнал метальной группы димера на 2,5 м.д. Но зато при разбавлении раствора в 4 раза в спектре появляется еще и второй сигнал метальной группы мономера, который при дальнейшем разбавлении увеличивается, а сигнал димера одновременно уменьшается. При начальной концентрации 0,5 моль/л. в спектре также можно было наблюдать одиночный сигнал гидроксильной группы димера в виде синглета в области 12 м.д.. Интегральная интенсивность этого сигнала при дальнейшем разбавлении уменьшалась и появлялся второй сигнал гидроксильной группы мономера в области 12,5 м.д.. Интенсивность второго сигнала при разбавлении увеличивалась, а сигнал димера при большом разбавлении (в 256 раз от начальной концентрации) практически исчезал.

Данные, полученные методом ЯМР Н в органическом растворителе -дейтерированном хлороформе, были сведены в таблицу 7, и с их помощью нам впервые удалось вычислить для нитрозофенолов константу равновесия между димерной и мономерной формами в растворе на примере соединения VI.

Такое малое значение Кр говорит о том, что в растворе CDCb преобладает димер и только в очень разбавленных растворах удается наблюдать сигнал мономерной формы. Стало интересно провести аналогичные исследования для диметоксикарбонилзамещенных нитрозофенолов, так как гипотеза о влиянии стерических препятствий на устойчивость димера предполагает, что при снижении обьема заместителя димерная форма будет упрочняться. Следовательно, переход от димерной формы в мономерную в щелочной среде должен протекать быстрее, а константа равновесия для диссоциации димера в хлороформе должна соответственно быть больше.

Н спектры при уменьшении концентрации нитрозофенола І в дейтерированном хлороформе 68 Исходя из этого, для диметоксикярбонилзамещенных нитрозофенолов на примере соединения I мы провели аналогичный эксперимент, то есть записали серию ЯМР Н спектров в органическом растворителе - дейтерированном хлороформе с начальной концентрщщей 0,5 моль/л (рис. 17) и, постепенно понижая концентрацию, получили схожую с предыдущим экспериментом картину. Данные занесли в таблицу 8.

Как мы и предполагали, в этом случае константа равновесия мономеризации составила значительно большую величину, чем для нитрозофенола с этоксикарбонильным заместителем: Кр = 0,051 ± 0,01, что также говорит о меньшей устойчивости димера при снижении объема заместителя. На двух приведенных примерах мы впервые наблюдали для нитрозофенолов наличие равновесия между димерной и мономерной формами в среде органического растворителя. Это явление для нитрозофенолов ранее не было известно.

В спектре ЯМР ,3С (рис.5) мы наблюдали лишь сигналы димера со значениями химсдвигов, близкими к расчетным. Нам не удалось наблюдать сигналы мономера. Это связано с тем, что для записи спектра ЯМР С необходимо создавать такую высокую концентрацию нитрозофенола, при которой весь он оказывается в растворе в форме димера.

Подводя итоги главы 3, следует отметить, что нам впервые удалось наблюдать с помощью метода ЯМР распад димерных нитрозофенолов на мономерные в водно-щелочной среде, получить кинетические данные и измерить константы скорости первого порядка для всех нитрозофенолов. Нам удалось, заменяя заместители в кольце и в апкоксикарбонильнои группе, подтвердить, что прочность димера возрастает с увеличением стерических препятствий.

Мы впервые обнаружили наличие равновесия между димерными и мономерными формами нитрозофенолов в среде дейтерохлороформа и количественно оценили его на примере метоксикарбонил- и этоксикарбонилзамещенных нитрозофенолов. Глава IV .Экспериментальная часть 4.L Ложуттт исходных веществ.

В 5-литровую круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой, наливали 3 кг (1555 мл) олеума, содержащего 20% свободного серного ангидрида. Колбу помещали в смесь льда и соли при температуре ниже -5С, включали мешалку и постепенно добавляли 700 г (3,64 моль) измельченной фармакопейной лимонной кислоты. При добавлении половины всего количества лимонной кислоты температуру поднимали, но не выше 10С. Добавление лимонной кислоты вели в течение 3-4 час. Затем температуру реакционной массы постепенно поднимали до начала обильного выделения газа и немедленно охлаждали ледяной водой. Когда прекратилось вспенивание, массе дали нагреться до 30С, и поддерживали температуру до полного прекращения выделения газа.

Затем реакционную массу опять охлаждали льдом и солью, при температуре 0С, добавляли небольшими порциями 2400 г хорошо измельченного льда, чтобы температура поднималась не выше 10С. прибавление льда продолжали около 2 часов и массу опять охлаждали до 0С, выпавшие кристаллы отсасывали и тщательно отжимали. Ацетондикарбоновая кислота имела при этом белую или светло-серую окраску. Кристаллы переносили в стакан, размешивали с достаточным количеством уксусноэтилового эфира (200-250 мл) до образования густой пасты и вновь отсасывали и отжимали. Выход от 450 до 475 г (85-90%). Сама кислота нестойкая и через несколько часов начинает разлагаться.

Ацетондикарбоновую кислоту, полученную из 700г (3,64 мол) лимонной кислоты смешивали с 700г (882 мл) абсолютного этилового спирта, содержащего 130-150г безводного хлористого водорода. Реакционную массу нагревали до 45С. Смесь взбалтывали до тех пор, пока не растворится вся кислота. Полученный раствор охлаждали, а затем оставляли его стоять в течение 12 часов. После этого содержимое колбы выливали в 1300-1400мл ледяной воды, отделяли слой образовавшегося эфира. Водно-спиртовый слой экстрагировали бензолом. Бензольный раствор промывали 400мл 10%-ного раствора соды, затем разбавленной серной кислотой и водой, порциями по 400мл. Бензол отгоняли на водяной бане, а эфир фракционировали в вакууме. Сперва отогнали небольшое количество низкокипящей фракции, а затем перегоняли эфир при 121-122/3-4 мм рт ст. Выход: 284-315г (39-43% от теоретич. считая на исходную лимонную кислоту.

Условия записи УФ, ИК и ЯМР спектров и рентгенограмм

Для всех впервые синтезированных нитрозофенолов и нитрофенолов были сняты УФ спектры. УФ спектры записывали на спектрофотометре СФ-26 в кварцевых кюветах 1 см при концентрации нитрозофенолов 0,5 10 моль/л в децинормальной водной натриевой щелочи либо в среде растворителя. Спектры в области п - % перехода нитрозогруппы (600-700 нм) снимали в 0,1 н растворе NaOH при концентрации нитрозофенолов 0,5« 10" моль/л. Для доказательства строения синтезированных нитрозофенолов записывали ЯМР спектры. Нитрозофенолы растворяли в 0,1 н КОН в D20, либо в дейтерохлороформе. Спектры ЯМР Н, С записывали на приборе Avance200 Bruker (Красноярский региональный центр коллективного пользования СО РАН). ИК спектры получены на ИК-микроскопе фирмы «SpecTRA TECH» модель «InspectIR» на базе ИК-Фурье спектрофотометра «Impact 400». Пробу вещества помещали на позолоченную пластину, раскатывали роликовым ножом, помещали на столик микроскопа и снимали спектр НПВО. Анализ проводили в условиях: детектор МСТ/А, объектив «Si Caplugs», диапазон волновых чисел 4000-650 см"1, разрешение 1,928 см"1, количество сканирований 64, программное обеспечение OMNIC 5.1 E.S.P.

ИК спектры в КВг записывали на приборе Infralum FT-801c Фурье-преобразованием; таблетки КВг диаметром 3 мм. РСА рентгенограмма была снята с помощью установки ДРОН 4, для построения молекулярной конфигурации использовалась программа FOX и алгоритмы обратного метода Монте Карло (McGreevy & Pusztai, 1988).

Получали циклизацией изонитрозоацетилацетона с диэтиловым эфиром ацетондикарбоновой кислоты. Растворяли 0.28 г (5 ммоль) гидроксида калия в 5 мл абсолютного этанола и добавляли 0.65 г (5 ммоль) изонитрозоацетилацетона и 2 г (10 ммоль) диэтилового эфира ацетондикарбоновой кислоты. Смесь выдерживали 20 мин при 18-20 С. За это время раствор менял цвет с оранжевого до изумрудно-зеленого. Калиевую соль выделяли добавлением абсолютного диэтилового эфира до помутнения. Фильтровали ярко-зеленые кристаллы выпавшей калиевой соли, сушили в вакууме над Na2SC 4. Выход составил 1 г (68%). Для выделения димерного нитрозофенола полученную соль растворяли в 4 мл воды, подкисляли разбавленной соляной кислотой (1:3). При этом выпадало масло, которое быстро затвердевало в бесцветные кристаллы. Выход димера 2,6-диэтоксикарбонил-3,5-диметил-4-нитрозофенола 0.75 г (51%), бесцветные кристаллы, т.пл.106С.

Синтез проводили аналогично предыдущему. Растворяли 0.28 г (5 ммоль) гидроксида калия в 5 мл абсолютного этилового спирта и добавляли 0.95 г (5 ммоль) изонитрозобензоилацетона и 2 г (10 ммоль) диэтилового эфира ацетондикарбоновой кислоты. Выход калиевой соли 2,6 диэтоксикарбонил-3-метил-5-феиил4»нигрозофенола составил 0.8 г (45%). Выход димера 2, -дготоксикарбдаил 3-метші-5-феішл-4-нитрозофенола, выделенного так же, как в предыдущем примере, составил 0.43г (24,5%), бледно-желтые кристаллы, т.пл. 81-82С.

Получали циклизацией изонитрозоацетилацетона с диметиловым эфиром ацетондикарбоновой кислоты. Растворяли 0.28 г (5 ммоль) гидроксида калия в 5 мл абсолютного этанола и добавляли 0.65 г (5 ммоль) изонитрозоацетилацетона и 2г (10 ммоль) диметилового эфира ацетондикарбоновой кислоты. Смесь выдерживали 20 мин при 18-20 С. За это время раствор менял цвет с оранжевого до зеленого. Калиевую соль выделяли добавлением абсолютного диэтилового эфира до помутнения. Фильтровали ярко-зеленые кристаллы выпавшей калиевой соли, сушили в вакууме над Na2S04. Выход составил 1 г (75%). Для выделения димерного нитрозофенола полученную соль растворяли в 4 мл воды, подкисляли разбавленной соляной кислотой (1:3). При этом выпадало масло, которое быстро затвердевало в бесцветные кристаллы. Выход димера 2,6-диэтоксикарбонил-3,5-диметил4-нитрозофенола 0,6 г (45%), бесцветные кристаллы, т.пл.118-120С. CHN вычислено 53,93; 4,90; 5,24. Найдено 54,12; 4,98; 5,18. В ЯМР наблюдали одиночный сигнал метильной группы кольца 5 м.д. 2,45 с (6Н, 2СН3) и одиночный сигнал метильной группы сложноэфирного заместителя: 8 м.д. 3,97 с (6Н, 2СН3).

Для получения этого соединения растворяли 0.28 г (5 ммоль) гидроксида калия в 5 мл абсолютного этилового спирта и добавляли 0.95 г (5 ммоль) изонитрозобензоилацетона и 2 г (10 ммоль) диметилового эфира ацетондикарбоновой кислоты. Выход калиевой соли 2,6-диметоксикарбонил-3-метил-5-фенил-4-нитрозофенола составил 1,2 г (74%). Выход димера 2,6-диметоксикарбонил-3-метил-5-фенил-4-нитрозофенола, выделенного так же, как в предыдущем примере, составил 0,65 г (40%), бледно-желтые кристаллы, т.пл. 105-106С. CHN вычислено 62,00; 4,59; 4,25. Найдено 62,18; 4,61; 4,20. В ЯМР наблюдали одиночный сигнал метильной группы кольца 5 м.д. 2,90 с (ЗН, СНз), сигнал арильного заместителя: 8 м.д. 7,37 м (5Н, СбН5) и одиночный сигнал метильной группы сложноэфирного заместителя: 8 м.д. 3,79с(6Н,2СН3).

Похожие диссертации на Синтез пространственно-затрудненных нитрозофенолов, реакции окисления и димеризации