Синтезы органических препаратов. Сборник 12 - Платэ А.Ф.

Автор: Платэ А.Ф.

Теги: органическая химия органический синтез синтез

Год: 1964

Похожие

Синтез органических препаратов. Сборник 4

Синтез органических препаратов. Сборник 3

Синтез органических препаратов. Сборник 2

Синтез органических препаратов. Сборник 1

Текст

ORGANIC SYNTHESES
An Annual Publication of Satisfactory
Methods for the Preparation
оf Organic Chemicals
VOLUMES 40 and 41
1960—1961
MELVIN S, NEWMAN, JOHN D. ROBERTS
EDITORS-IN-CHIEF
NEW YORK-LONDON
СИНТЕЗЫ
ОРГАНИЧЕСКИХ
ПРЕПАРАТОВ
Сборник 12
Перевод с английского
проф А. Ф, П Л АТЭ
ИЗДАТЕЛЬСТВО
«М И Р»
Москва 1964
Книга представляет перевод очередных 40 и 41-го выпусков
серии “Organic Syntheses”. Она содержит 68 проверенных мето-
дик получения интересных органических соединений, которые
могут служить исходными препаратами для дальнейших синте-
зов. Обращает внимание то обстоятельство, что в книге значи-
тельное место занимают прописи получения препаратов, впервые
синтезированных лишь в последние годы. При этом особое вни-
мание уделено таким примерам, которые являются как бы иллю-
страциями новых общих типов реакций или служат для синтеза
новых рядов соединений.
Книга предназначена для широкого круга химиков-органи-
ков — работников научно-исследовательских институтов и завод-
ских лабораторий.
Редакция литературы по химии
2-АМИНОФЛУОРЕН
(2-Флуорениламин)
Z\/\/4/N°2 Z\/\/\/NH2
2 | | | | + 3N2H4 — 2 | | | | + 3N2 + 4H2O
X/ ’ 4/
Предложил: П. M. Дж. Бевин
Проверили: Дж. Шихан и Р. Э. Чендлер.
Получение
В 2-литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабженную
механической мешалкой (примечание 1), обратным холодиль-
ником и капельной воронкой, помещают 30 г чистого 2-нитро-
флуорена с т. пл. 157° (см. Синт. орг. преп., сб. 2, стр. 385)
и 250 мл 95%-ного этилового спирта. Реакционную смесь на-
гревают на паровой бане до 50°, после чего прибавляют 0,1 г
катализатора—палладия на угле (предварительно смоченного
спиртом) (примечание 2) и пускают в ход мешалку. В течение
30 мин из капельной воронки приливают около 15 мл гидразин-
гидрата (примечание 3). Затем прибавляют дополнительно 0,1 г
катализатора (предварительно смоченного спиртом), после чего
смесь нагревают, пока не начнется спокойное кипение спирта.
Через 1 час нитрофлуорен полностью растворяется и жидкость
становится почти бесцветной.
Катализатор отфильтровывают с небольшим отсасыванием
через тонкий слой бумажной массы (примечание 4). Колбу опо-
ласкивают 30 мл горячего спирта, который затем используют
для промывания катализатора и бумажной массы. Соединенные
фильтраты выпаривают в вакууме до объема около 50 мл (при-
мечание 5), а затем нагревают до кипения при атмосферном
давлении. После этого медленно приливают 250 мл горячей
воды, в результате чего 2-аминофлуорен выпадает в виде бес-
цветного кристаллического порошка. После охлаждения в бане
со льдом 2-аминофлуорен отфильтровывают, промывают водой
и сушат в вакуум-эксикаторе в темноте. Препарат плавится при
127,8—128,8° (примечание 6); выход его составляет 24—25 г
(93—96% теоретич.).
Примечания
1. Если смесь не перемешивать, то процесс растворения
нитрофлуорена протекает дольше.
6
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
2. Подходящим катализатором может служить 10%-ный пал-
ладированный уголь.
3. Реакция экзотермична, и если гидразингидрат приливать
слишком быстро, то смесь может вспениться и произойдет вы-
брос через холодильник.
4. Внимание! Катализатор часто бывает пирофорным,
и поэтому его необходимо предварительно смачивать спиртом.
Вместо бумажной массы можно взять диатомитовую землю,
чтобы облегчить фильтрование.
5. Для выпаривания очень удобно воспользоваться выпар-
ным аппаратом вращающегося типа, так как к концу выпари-
вания часть амина обязательно выкристаллизовывается.
6. Эта температура плавления отвечает перекристаллизован-
ному образцу (см. Синт. орг. преп., сб. 2, стр. 385).
Другие методы получения
Получение 2-аминофлуорена, описанное ранее в Синт. орг.
преп., сб. 2, стр. 385, основано на методе Дильса 1 2.
Описанная здесь методика основана на способе, который
впервые разработал Пиетра3, а Дьюар и Моле4 применили
к полициклоническим соединениям. Он дает возможность по-
лучать с высокими выходами толуидины, аминодифенилы, фе-
нилендиамины, аминофенолы, /г-аминобепзойную кислоту и ана-
логичные соединения3’5, однако он неприменим для восстанов-
ления некоторых хлорнитробензолов5. При применении этой ме-
тодики к азобензолу и азоксибензолу гидразобензол получается
с выходом 80—90%'5.
В качестве катализатора вместо палладия на угле можно
применять никель Ренея 6.
1. National Research Council of Canada Post-doctorate Fellow, 1954—1956, at
the University of Ottawa, Ottawa, Ontario. Present address: Smith, Kline,
French Ltd., Welwyn Garden City, Herts, England.
2. Diels O„ Ber„ 34, 1758 (1901).
3. P i e t r a S., Ann. Cbim. (Rome), 45, 850 (1955).
4. D e w a r M. J. S., Mole T. J. Chem. Soc., 1956, 2556.
5. BavinP. M. G., Can. J. Chem., 36, 238 (958).
6. В a 1 с о m D., Furst A., J. Am. Chem. Soc., 75, 4334 (1953).
3-АЦЕТИЛ ОКСИНДОЛ
2К + 2NH3 2KNH2 4- Н2
О
уХ/С1 сн2—с—сн3
| | I + 2KNH2
4anha°
4- 2NH3 + КС1
Предложили: Дж. Ф. Беннетт, Б. Ф. Хрутфиорд и С. М. Уильямсон 4
Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и Д. Ч. Бломстром.
Получение
В хорошо действующем вытяжном шкафу собирают прибор,
подобный описанному Шлаттером 2. Устанавливают на расстоя-
нии около 10 см друг от друга две 5-литровые трехгорлые
колбы приблизительно на высоте 10 см от поверхности лабора-
торного стола или от основания монтажного устройства. Эти
колбы в дальнейшем будут называться одна «левой», другая
«правой». Каждую колбу соединяют с холодильником, который
вставлен в крайнее горло, охлаждается сухим льдом и защищен
от влаги воздуха трубкой с натронной известью. В центральное
горло каждой колбы вставляют по мешалке, приводимой во вра-
щение электрическим мотором. Левая мешалка имеет большую
лопасть, правая представляет собой маленький пропеллер. Под-
шипник каждой мешалки, который служит затвором, должен вы-
держивать небольшое избыточное давление (авторы пользова-
лись шарикоподшипниками). Третье горло каждой колбы закры-
вают резиновой пробкой с двумя отверстиями. Одно отверстие
служит-для подачи азота; для этого в каждую пробку вставлено
по короткой стеклянной трубке, а эти трубки в свою очередь
присоединены при помощи резиновых трубок к стеклянному
тройнику; последний также при помощи резиновой трубки сое-
динен с баллоном с сухим азотом. На резиновых трубках между
тройником и колбами имеются зажимы, так что ток азота можно
направлять или в одну из колб или в обе колбы сразу. Другое
отверстие пробки предназначено для передавливания жидкого
8
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
аммиака из правой колбы в левую. В пробку в правой колбе
вставлена стеклянная трубка, доходящая почти до ее дна. Через
пробку в левой колбе также вставляют стеклянную трубку, но
таким образом, что она входит в левую колбу лишь на не-
сколько сантиметров. Эти стеклянные трубки согнуты так, что
они направлены друг к другу, и их соединяют резиновой труб-
кой, на которой имеется зажим.
Начинают пропускать ток азота при полностью открытых
зажимах, и прибор прогревают пламенем горелки для удаления
малейших следов влаги. Затем холодильники охлаждают смесью
сухого льда с изопропиловым спиртом и нижнюю часть правой
колбы погружают в измельченный сухой лед. В правую колбу
через трубку для ввода азота наливают жидкий аммиак (4 л),
для чего временно отсоединяют от нее резиновую трубку, а в ле-
вую колбу помещают 105,8 г (0,5 моля) о-ацетоацетохлорани-
лида (примечание 1). Чтобы устранить малейшие следы влаги
в аммиаке, пускают в ход правую мешалку и небольшими ку-
сочками прибавляют к аммиаку металлический калий; для этого
ненадолго приоткрывают пробку с двумя отверстиями, которой
закрыта правая колба, до тех noD пока образующаяся голубая
окраска не будет исчезать в течение 3 мин. Соединительную
трубку, по которой подают азот в левую колбу, зажимают и, ча-
стично задерживая выход азота через правую осушительную
трубку, в левую колбу передавливают около 1 л аммиака. После
этого соединение между обеими колбами перекрывают зажи-
мом. Ненадолго пускают в ход левую мешалку, чтобы облег-
чить растворение о-ацетоацетохлоранилида в аммиаке.
Металлический калий (78 г, 2 моля) разрезают на неболь-
шие кусочки, чтобы они только проходили через горло правой
колбы; предварительно калий сохраняют в стакане под ксило-
лом. Вынимая ненадолго пробку с двумя отверстиями, в пра-
вую колбу загружают около 5 г калия. Пускают в ход мешалку
в правой колбе; калий растворяется. К полученному раствору,
окрашенному в синий цвет, прибавляют 0,1 г хорошо измель-
ченного одноводного нитрата двухвалентного железа, который
служит катализатором при взаимодействии калия с аммиаком.
При этом должно начаться кипение раствора и выделение во-
дорода. (Внимание! Поблизости не должно быть открытого
пламени; необходимо также предотвратить возможность про-
скакивания искры.) Остальное количество калия прибавляют
с такой скоростью, чтобы поддерживать активное выделение
водорода (примечание 2). Перемешивание в правой колбе про-
должают до тех пор, пока не будет израсходован весь калий,
т. е. пока не исчезнет синяя окраска. Теперь правая колба со-
3-АЦЕТИЛОКСИНДОЛ
9
держит раствор амида калия в жидком аммиаке; на получение
этого раствора требуется 30—60 мин.
Сообщение между обеими колбами восстанавливают, для
чего снимают соответствующий зажим, и пускают в ход мешалку
в левой колбе. Доступ азота в левую колбу все еще перекрыт,
и для того, чтобы передавить раствор амида калия в левую
колбу, частично перекрывают выход азота из правой колбы.
Раствор в левой колбе медленно окрашивается в желтоватый
цвет. Как только правая колба опорожнится, насколько это воз-
можно, доступ азота в левую колбу открывают, а доступ его
в правую колбу перекрывают; на трубку, соединяющую обе
колбы, ставят зажим. После этого правую колбу отключают
и немедленно тщательно промывают ее этиловым или изопро-
пиловым спиртом для удаления амида калия, после чего колбу
промывают водой. (Внимание! Амид калия легко воспламе-
няется и при соприкосновении с влагой может загореться.')
После того как прибавлен весь амид калия, раствор в левой
колбе перемешивают еще в течение 30 мин. Трубку для ввода
азота ненадолго отсоединяют и в колбу добавляют 120 г
(1,5 моля) азотнокислого аммония; этим уничтожается желто-
ватая окраска. (Внимание! Происходит сильное вспенивание.)
После этого прибавляют 500 мл этилового эфира и холодильник,
охлаждаемый сухим льдом, заменяют на обыкновенный холо-
дильник с водяным охлаждением. Аммиаку дают испариться,
для чего реакционной смеси дают возможность нагреться до
комнатной температуры при перемешивании; эта операция за-
нимает несколько часов, поэтому рекомендуется проводить ее
ночью.
Приливают воду (1,5 л) и смесь переносят в делительную
воронку. Нижний водный слой, который содержит калиевую
соль 3-ацетилсжсиндола, отделяют, а затем трижды экстраги-
руют этиловым эфиром для освобождения от пурпуровой при-
меси. Водный слой подкисляют соляной кислотой до кислой ре-
акции на лакмусовую бумажку. В результате сырой, окрашен-
ный в бурый цвет 3-ацетилоксиндол выпадает в осадок. Смесь
хорошо охлаждают, продукт реакции отфильтровывают с отса-
сыванием и на фильтре хорошо промывают водой. Выход не-
очищенного 3-ацетилоксиндола с т. пл. 204—206° составляет
65—68 г (74—78%). С целью очистки его можно перекристал-
лизовать из 1,7 л хлороформа в присутствии 2 г обесцвечиваю-
щего угля. Чтобы отделить уголь, следует воспользоваться во-
ронкой с обогревом, так как продукт реакции начинает кри-
сталлизоваться уже при температуре чуть ниже температуры
кипения хлороформа. Выход перекристаллизованного 3-ацетил-
10
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
оксиндола составляет 53—59 г (61—67% теоретич.). Препарат
получается в виде бесцветных игл с т. пл. 204—205,5°.
Примечания
1. Применялся технический о-ацетоацетохлоранилид с т. пл.
107—109°.
2. Если реакция калия с аммиаком замедлится до того, как
будет израсходовано все количество калия, то прибавляют еще
щепотку Одноводного нитрата двухвалентного железа.
Другие методы получения
З-Ацетилоксиндол был получен конденсацией этилацетата
с оксиндолом в присутствии этилата натрия3 и нагреванием
N-ацетилоксиндола с амидом натрия в ксилоле4. Настоящий
метод разработали Хрутфиорд и Беннетт5. Этот метод может
служить иллюстрацией общего принципа синтеза гетероцикличе-
ских и гомоциклических соединений. Этот принцип заключается
в создании промежуточного соединения «бензинового» типа,
у которого имеется нуклеофильный центр, расположенный та-
ким образом, что он может присоединяться внутримолекулярно
к тройной связи «бензиновой» структуры. Другие случаи при-
менения этого принципа, когда в основном используется анало-
гичная методика, заключаются в превращении тиобенз-о-бром-
анилида или тиобенз-л-броманилида в 2-фенилбензотиазол
(с выходом соответственно 90 и 68%) и бенз-о-хлоранилида в
2-фенилбензоксазол (69%) и 2-амино-2'-бромдифенилсульфида
в фенотиазин (35% )5.
I. University of North Carolina, Shapel Hill, North Carolina.
2. Шлаттер M., Синт. орг. преп., сб. 3, стр. 346.
3. Horner L., Ann., 548, 131 (1941).
4. Behringer H.,Weissauer H., Ber., 85, 774 (1952).
5. H r u t f i о r d B. F., В u n n e t t J. F.. J. Am. Chem. Soc., 80, 2021 (1958).
3-БРОМАЦЕТОФЕНОН
СН3 СН3
I I
С6Н5С = О + А1С13 -- С6Н5С=ОА1С1з
сн3 сн3
С6Н5С= 0А1С13+Вг2 —Ь. ЗВгС6Н4С = ОА1С13-|-НВг
сн3 СНз
ЗВгСбНдС == ОА1С’3 --2. ЗВгС6Н4С = О + А13+ + ЗСГ
н+
Предложили: Д. Э. Пирсон, X. У. Поп и У. У. Харгров *.
Проверили: 5. Ч. Мак-Кузик и Д. У. Уилей.
Получение
Прибор представляет собой 1-литровую трехгорлую колбу,
снабженную холодильником, капельной воронкой и мешалкой,
лопасть которой имеет вид полумесяца и изготовлена из теф-
лона. Мотор мешалки должен быть достаточно мощным. При-
бор, защищенный от влаги воздуха осушительными трубками,
укрепленными на холодильнике и на воронке, дополнительно
высушивают в собранном виде. В колбу помещают 216—224 г
(1,62—1,68 моля) безводного хлористого алюминия в порошке,
стараясь, чтобы он по возможности не подвергался действию
влаги воздуха (примечание 1). Катализатор начинают переме-
шивать (примечание 2) и через капельную воронку приливают
в течение 20—30 мин несильной струей 81 г (0,67 моля) ацето-
фенона. При этом происходит значительное выделение тепла,
и если капли кетона будут диспергироваться недостаточно, то
реакционная смесь может потемнеть или даже обуглиться.
После добавления примерно третьей части ацетофенона смесь
превращается в вязкую шароподобную массу, перемешивание
которой становится затруднительным. На этой стадии прихо-
дится или вращать мешалку вручную, или быстрее прибавлять
кетон. Однако нельзя прибавлять кетон слишком быстро, так
как необходимо следить, чтобы температура смеси не поднялась
выше 180°. К концу прибавления ацетофенона реакционная
масса начинает плавиться и ее становится легко перемешивать,
не прибегая ни к нагреванию, ни. к охлаждению. Расплавленная
масса, в которой ацетофенон находится в виде комплексного
соединения с хлористым алюминием, окрашена в бурый цвет.
В течение 40 мин при хорошем перемешивании к смеси при-
ливают по каплям бром (128 г, 0,80 моля) (примечание 3). После
того как прибавлен весь бром, расплавленную смесь перемеши-
вают при нагревании до 80—85° на паровой бане в течение
1 часа или до ее затвердевания, что может случиться и раньше
12
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
(примечание 4). Полученный комплекс прибавляют по частям
к хорошо перемешиваемой смеси 1,3 л измельченного льда
и 100 мл концентрированной соляной кислоты, находящейся
в 2-литровом стакане (примечание 5). Часть холодного водного
слоя сливают обратно в реакционную колбу, чтобы вызвать раз-
ложение оставшейся здесь реакционной смеси, после чего по-
лученную смесь прибавляют к содержимому стакана. Осевший
на дно темный маслянистый слой экстрагируют четырьмя пор-
циями эфира по 150 мл. Вытяжки соединяют, промывают после-
довательно 100 мл воды и 100 мл 5%-ного водного раствора би-
карбоната натрия, сушат безводным сернокислым натрием
и переносят в перегонную колбу с коротким горлом. Эфир отго-
няют при атмосферном давлении, а неочищенный 3-бромацето-
фенон отгоняют в вакууме. Окрашенный в темный цвет тяже-
лый остаток от перегонки составляет всего несколько граммов.
Бесцветный дистиллат тщательно фракционируют на колонке вы-
сотой 20 см и диаметром 1,5 см с насадкой типа «хели-пак». Сред-
ние фракции с постоянными показателями преломления объеди-
няют; это и есть 3-бромацетофенон. Выход его 94—100 г (70—
75% теоретич.); т. кип. 75—76°/0,5 мм-, п2£ 1,5738—1,5742; т. пл.
7—8° (примечания 6 и 7).
Примечания
1. Чтобы хлористый алюминий меньше соприкасался с воз-
духом, рекомендуется загружать в колбу безводный и возогнан-
ный хлористый алюминий непосредственно из фабричной упа-
ковки.
2. Если лопасть мешалки мала и часть хлористого алюми-
ния не перемешивается, то мешалку следует поднять, чтобы
лопасть была ближе к поверхности и тем самым быстрее пере^
мешивался кетон. Если кетон плохо диспергирован, то он кон-
денсируется с образованием дипнона. Смолы, остающиеся после
перегонки, вероятно, являются результатом неправильного при-
бавления кетона к хлористому алюминию.
3. Скорость прибавления регулируется по скорости выделе-
ния бромистого водорода. Выход продукта реакции не изме-
няется, независимо от того, поддерживают ли температуру ре-
акционной смеси при 80—85° или же реакцию проводят при ком-
натной температуре.
4. Если реакционная смесь при нагревании не затвердевает,
то ее следует переработать как можно скорее, пока ее еще
можно вылить из колбы. В противном случае дальнейшую обра-
ботку смеси-следует отложить до следующего дня. Если реак-
ционную смесь трудно извлечь из колбы, то смесь .кислоты
и льда всю сразу можно прибавить к реакционной смеси
3-БРОМАЦЕТОФЕНОН
13
в колбе, погрузив ее предварительно в битый лед. Таким путем
можно частично уменьшить сильное разложение на поверхности.
Однако обычно содержимое колбы можно извлечь, если только
галоидирование не прошло слишком глубоко с образованием
полигалоидопроизводных.
5. Кислота предотвращает образование нерастворимых со-
лей алюминия, которые затрудняют расслаивание. Полезным
в этом отношении бывает перемешивание смеси воды, кетона
и кислоты в течение 1 часа до экстрагирования кетона эфиром.
6. Описанной методикой авторы пользовались для получе-
ния следующих 3-бромацетофенонов и замещенных бензальде-
гидов с указанными выходами: 3-бромпропиофенон, т. пл. 40—
41°, 60%; З-бром-4-метилацетофенон, т. пл. 42—43°, 56%;
3,4-дибромацетофенон, т. пл. 89—90°, 55%; З-бром-4-трет-бутил-
ацетофенон, т. кип. 92°/0,1 мм, 30%; 3,5-дибром-4-метилацето-
фенон, т. пл. 102—103°, 57%; 3-бромбензальдегид, т. кип. 105—
106°/2 мм, 59%; З-бром-4-толуальдегид, т. пл. 48—49°, 44%.
7. Та же методика может быть использована и для получе-
ния 3-хлорацетофенонов и замещенных бензальдегидов. При-
бор несколько видоизменяют и капельную воронку заменяют
трубкой для ввода газа, которая позволяет вводить хлор под
поверхность расплавленного комплексного соединения ацетофе-
нона с хлористым алюминием. В опыте, в котором было взято
81 г (0,67 моля) ацетофенона, 31 мл (48 г, 0,67 моля) жидкого
хлора конденсировали в ловушке, охлаждаемой твердой угле-
кислотой и ацетоном. Газ пропускали последовательно через
предохранительную ловушку, через счетчик пузырьков с кон-
центрированной серной кислотой и через трубку для ввода газа
в перемешиваемый комплекс. Чтобы регулировать скорость
подачи газа, постепенно опускали охлаждающую баню, в кото-
рую была погружена ловушка с жидким хлором. Температура
самой реакционной смеси поднималась чуть выше комнатной
и окраска комплекса изменялась от светло-бурой до темной
красно-коричневой. Хлор пропускали в течение 10—14 час; при
большей скорости пропускания некоторое количество хлора те-
рялось. Перемешивание продолжали еще 1 час, после чего ре-
акционную смесь подвергали обработке. По этой методике ав-
торы синтеза получили следующие препараты: 3-хлорацетофе-
нон, т. кип. 61—63°/0,5 мм, 54%; 3-хлорбензальдегид, т. кип.
93—96°/15 мм, 43%; 2,3, 5, 6-тетрахлор-4-метилацетофенон, т. пл.
98,5—99,5°, 67%'.
Другие методы получения
Галоидирование ацетофенона в ядро зависит от образования
комплекса с хлористым алюминием. Если взять менее 1 эквива-
14
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
лента хлористого алюминия, то галоидирование происходит в бо-
ковой цепи3. З-Бромацетофенон был получен из 3-аминоацето-
фенона по реакции Зандмейера4’5. Описанная выше методика
заимствована из работы авторов2, которые использовали ее для
получения многих 3-бром- и 3-хлорацетофенонов и бензальдеги-
дов, а также и более высоко галоидированных соединений (при-
мечания 6 и 7).
1. Department of Chemistry, Vanderbilt University, Nashville, Tennessee.
2. P ears on D. E., P о p e H. W., Hargrove W. W., Stamper W. E.,
J. Org. Chem., 23, 1412 (1958).
3. К о у п e p P., Д э в и д с о н Л., Синт. орг. пред., сб. 2, стр. 116.
4. Е 1 s о п L. A., G i b s о п С. S., J о h п s о п J. D. A., J. Chem. Soc., 1930, 1128.
5. Marvel С. S., Allen R. E., О v e r b e r g e r C. G., J. Am. Chem. Soc., 68,
1089 (1946).
7Р£7-БУТИЛОВЫЙ ЭФИР ЦИАНУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
NCCH2CO2H + PCI5 — NCCH2COC1 + РОС1з + НС1
NCCH2COC1 + (CH3)3COH + C6H5N(CH3)2 —>
— NCCH2CO2C(CH3)3+ C6H5N(CH3)2 • HC1
Предложили: P. Э. Айрланд и M. Чайковский
Проверили: М. Тишлер и А. Дж. Замбию.
Получение
Трехгорлую круглодонную 5-литровую колбу снабжают меха-
нической мешалкой с затвором из резиновой трубки или с ртут-
ным затвором и обратным холодильником, защищенным осуши-
тельной трубкой. В колбу помещают 340 г (4 моля) циануксус-
ной кислоты (примечание 1) и 2 л абсолютного эфира. К этому
раствору при перемешивании отдельными порциями прибавляют
834 г (4 моля) пятихлористого фосфора через третье горло
колбы, которое в промежутках между загрузками закрывают
пробкой. Чтобы предотвратить слишком бурное кипение смеси,
время от времени ее охлаждают в бане со льдом; по окончании
загрузки перемешивание продолжают еще 30 мин или до пол-
ного растворения пятихлористого фосфора. После этого обрат-
ный холодильник отсоединяют и заменяют приспособлением для
отгонки (примечание 2); сначала на водяной бане при 50—65°
отгоняют эфир (примечание 3), после чего большую часть хлор-
окиси фосфора отгоняют в вакууме (20—25 мм при температуре
бани 55—65°) (примечание 4), причем приемник охлаждают
ТАШ-Г-УТИЛОВЫП ЭФИР ЦИАНУКСУСНОИ кислоты
15
в бане со льдом и солью. Маслянистый остаток, окрашенный
в красный цвет, растворяют в 200 мл бензола, а бензол и остав-
шуюся хлорокись фосфора отгоняют в вакууме. Эту операцию
повторяют еще с 200 мл свежего бензола, чтобы обеспечить пол-
ное удаление хлорокиси фосфора (примечание 5). Затем остаток
охлаждают до комнатной температуры (примечание 6) и пере-
носят в капельную воронку емкостью 500 мл с приспособлением
для уравнивания давления; препарат необходимо немедленно
использовать в последующей стадии.
Вновь пользуются той же 5-литровой колбой, причем ее не
моют. Колбу снабжают обратным холодильником, защищенным
осушительной трубкой, механической мешалкой с затвором и
капельной воронкой, в которую налит хлорангидрид. В колбу
помещают 296 г (4 моля) сухого трет-бутилового спирта (при-
мечание 7) и раствор 484 г (4 моля) диметиланилина в 600 мл
абсолютного эфира (примечание 8). К этому раствору при пере-
мешивании прибавляют по каплям хлорангидрид, причем время
от времени смесь охлаждают в бане со льдом, чтобы предотвра-
тить слишком бурное кипение. После прибавления всего количе-
ства хлорангидрида реакционную смесь кипятят 2 часа, а затем
в течение 15 час несильно перемешивают при комнатной темпе-
ратуре. После этого, продолжая перемешивание, прибавляют 2 л
воды и смесь фильтруют через слой стеклянной ваты в воронке
Бюхнера (примечание 9). Стеклянную вату промывают тремя
порциями по 250 мл эфира (примечание 10); эфирные слои от-
деляют, эфирные растворы соединяют, а водный слой экстраги-
руют двумя порциями эфира по 250 мл. Соединенные эфирные
растворы промывают последовательно порциями 2 н. раствора
серной кислоты (всего берут 1 л) до полного удаления из рас-
твора диметиланилина, затем двумя порциями по 200 мл 2 н.
раствора углекислого натрия и сушат их содой. Эфир отгоняют,
остаток переносят в колбу, предварительно промытую щелочью,
и перегоняют в вакууме, пользуясь елочным дефлегматором вы-
сотой 20 см, также предварительно промытым щелочью (приме-
чание 11). Выход бесцветного препарата составляет 355—378 г
(63—67% теоретич.); т. кип. 67—68°/1,5 мм (90710 мм,
54—5670,3 мм), п™ 1,4198.
Примечания
1. Применяли продажную циануксусную кислоту 98 %-ной
чистоты.
2. Пригодны насадка Клайзена и холодильник, соединенный
с колбой с отводом; к последнему присоединена осушительная
трубка. Рекомендуется работать с прибором на шлифах.
16
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
3. В качестве водяной бани можно пользоваться ведром
с водой, установленным на паровой бане. В этом случае легко
регулировать температуру в указанных пределах.
4. Прежде чем отгонять хлорокись фосфора, из приемника
выливают отогнанный эфир. Между отводной трубкой колбы-
приемника и водоструйным насосом помещают осушительную
трубку. Реакционную смесь во время отгонки хлорокиси фос-
фора можно перемешивать или же мешалку можно убрать, за-
менив ее капиллярной трубкой, которую присоединяют к баллону
с сухим азотом.
5. При проверке синтеза установлено, что отгонка с бензо-
лом обеспечивает более полное удаление хлорокиси фосфора;
если же последняя останется, то она мешает проведению после-
дующей стадии, в результате чего выход препарата снижается.
6. Авторы синтеза нашли, что в тех случаях, когда остаток
не был достаточно охлажден до его перенесения в капельную
воронку, происходило значительное выделение тепла, в резуль-
тате чего хлорангидрид нацело обугливался.
7. Для осушки трет-бутилового спирта авторы кипятили его
в течение ночи над гидридом кальция с обратным холодильни-
ком, а затем перегоняли, пользуясь хорошо высушенным при-
бором. Проверявшие синтез нашли, что вполне удовлетворитель-
ные результаты можно получить, перемешивая трет-бутиловый
спирт при 60—70° в течение нескольких часов с гидридом каль-
ция, а затем отгоняя спирт, пользуясь воздушным холодильни-
ком. Если трет-бутиловый спирт кипятить с обратным холодиль-
ником, то пары спирта конденсируются в холодильнике, а затем
кристаллизуются (т. пл. 24—25°), что приводит к закупорке
холодильника.
8. Реагенты следует взвесить заблаговременно, чтобы не
было задержки с началом этой стадии.
9. Фильтрование способствует отделению небольшого коли-
чества смолистых примесей, которые могут помешать расслаи-
ванию. Проверявшие синтез нашли, что если фильтрат не про-
пускать несколько раз через слой стеклянной ваты для полного
отделения всего количества смолистых примесей, то при рас-
слаивании и последующем экстрагировании встречаются затруд-
нения, главным образом вследствие образования эмульсии.
10. Проверявшие синтез установили, что примесями, отделен-
ными при фильтровании через слой стеклянной ваты, удержи-
ваются значительные количества продукта реакции. Для его
экстрагирования стеклянную вату помещают в стакан, переме-
шивают с эфиром, а затем эфир фильтруют. Эту операцию по-
вторяют дважды, и эфирные вытяжки присоединяют к первому
фильтрату.
ТРЕТ-БУТИЛОВЫИ ЭФИР ЦИАНУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
17
11. Перегонную колбу и елочный дефлегматор следует пред-
варительно промыть 25%-ным водным раствором едкого натра,
затем трижды водой и высушить. Вместо этого можно перед
перегонкой прибавить к остатку около 1 г безводного поташа.
Другие методы получения
трет-Бутиловый эфир циануксусной кислоты был получен из
трет-бутилового эфира бромуксусной кислоты и цианистого калия
в метиловом спирте1 2 и из трёт-бутилового эфира хлоруксусной
кислоты и цианистого калия в монометиловом эфире этиленгли-
коля3. Настоящая методика является вариантом метода, кото-
рый разработали Бич и Пиготт4; она аналогична методу полу-
чения трет-бутилового эфира уксусной кислоты, изложенному
ранее5.
Преимущества настоящего метода
Изложенная пропись представляет собою частный случай ши-
роко применяемого метода; по этой прописи получаются лучшие
выходы, метод значительно менее трудоемок, чем другие методы
получения трет-бутилового эфира циануксусной кислоты. Этот
препарат представляет особый интерес, поскольку, например, его
можно применить в любой реакции вместо этилового эфира
циануксусной кислоты (в реакциях конденсации и Др.), но он
имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что
карбо-трет-бутоксигруппу, которая наряду с а-цианогруппой
активирует сс-водородный атом (в реакциях цианэтилирования
и т. д.), в дальнейшем можно удалить, просто подвергнув соеди-
нение пиролизу.
1. University of Michigan, Ann. Arbor, Michigan.
2. Abramovich B., Hauser C. R., J. Am. Chem, Soc., 64, 2271 (1942).
3. Частное сообщение, JohnsonW. S-, University of Wisconsin.
4. В e e c h W. F., P i g о 11 H. A., J. Chem. Soc., 1955, 423.
5. Хаузер Ч., Худзон Б., мл., Абрамович Б., Шиверс Дж., Синт.
орг. преп., сб. 3, стр. 122.
ГЕКСАТРИЕН-1, 3, 5
А. СН2 = CHCH2Br + Mg Э--Ьир • СН2 = CHCH2MgBr
CH2=CHCH2MgBr + CH2=CHCHO сн2= снсн2снонсн = сн2
Б. СН2 СНСН2СНОНСН==СН2 + РВг3 С6Н9В1-
@ ©
CgHgBr + (СН3)2 NCH2CgH5 —► CgH9N( СН3)2СН2СдН5Вг
_ _ Водный раствгр
© © NaOH
CgHgN (СН3)2СН2С6Н5Вг СН2=СНСН=СНСН = СН2 +
+ C6H5CH2N(CH3)2
Предложили: Джессе Ч. X. Хва и Г, Симс'.
Проверили: В. Бёкельхейде и Э. А. Каресс.
Получение
А. Г е к с а д и ен -1,5 - о л - 3 (примечание 1). В 5-литровую
трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой
и холодильником, охлаждаемым водой при 0°, помещают 153 г
(6,28 г-атома) магниевых стружек, 360 мл абсолютного эфира
(примечание 2) и несколько кристалликов иода. Прибавляют
раствор 351,0 г (2,90 моля) бромистого аллила (примечание 3)
в 2,6 л эфира небольшими порциями до тех пор, пока не начнется
реакция, после чего раствор приливают с такой скоростью, чтобы
поддерживать спокойное кипение эфира. Прибавление броми-
стого аллила занимает около 3 час; после этого реакционную
смесь кипятят на паровой бане еще 1 час. Затем в течение
2 час приливают акролеин (примечание 4) (104,0 г, 1,86 моля),
что вызывает несильное кипение смеси. Смесь оставляют стоять
на 1 час при комнатной температуре, после чего ее медленно
выливают в 2 л ледяной воды. Для растворения осадка мед-
ленно прибавляют раствор 120 мл концентрированной серной
кислоты (уд. вес 1,84) в 400 мл воды (примечание 5). Органиче-
ский слой отделяют, а водный слой экстрагируют тремя пор-
циями эфира по 200 мл. Соединенные маслянистый слой и эфир-
ные вытяжки сушат над 8—10 г безводного сернокислого магния.
После отгонки эфира остаток перегоняют на колонке высотой
15 см с насадкой из одиночных витков стеклянной спирали и
получают 104—108 г (57—59%, считая на акролеин) гексадиен-
1,5-ола-З; т. кип. 62—65°/50 мм, nfi 1,4440.
Б. Гексатриен-1,3,5. Трехгорлую круглодонную колбу
емкостью 500 мл снабжают механической мешалкой, термомет-
ром и градуированной капельной воронкой. В колбу наливают
114 г (0,42 моля) трехбромистого фосфора (примечание 6) и
добавляют 2 капли 48%-ной бромистоводородной кислоты. Со-
ГЕКСАТРИЕН-1, 3, 5
19
держимое колбы перемешивают, поддерживая температуру 10—
15° при помощи бани со льдом и водой; одновременно в течение
90—105 мин прибавляют 98 г (1,00 моль) гексадиен-1,5-ола-5.
Смесь продолжают перемешивать при 10—15° еще 40 мин, а за-
тем оставляют на ночь при комнатной температуре. После этого
колбу охлаждают в бане со льдом и солью в течение 20 мин и
в холодном состоянии верхний органический слой декантируют,
отделяя его от осадка. Органический слой промывают последо-
вательно тремя порциями каждый раз по40жл, сначала ледяной
водой, затем 5%-ным раствором бикарбоната натрия и, наконец,
опять водой. Выход неочищенного бромгексадиена составляет
147—153 а (91—95% теоретич.) (примечание?).
В приборе, аналогичном использованному для проведения
предыдущей реакции, перемешивают 90 г (0,67 моля) диметил-
бензиламина (примечание 8), 0,13 г гидрохинона и 500 мл воды
при 50°. К смеси прибавляют в течение 20—40 мин неочищенный
бромгексадиен (107 г, 0,67 моля), смесь перемешивают и нагре-
вают еще в течение 2—2,5 час, поддерживая температуру смеси
при 50°. Затем колбу приспосабливают для перегонки и смесь
перегоняют при 40—50° и давлении 30 мм до тех пор, пока с во-
дой не перестанет отгоняться масло. Всего собирают 133—200 мл
дистиллата, который отбрасывают.
В 2-литровую колбу, снабженную капельной воронкой, меха-
нической мешалкой с затвором и отводной трубкой, которая ве-
дет к приемнику, охлаждаемому льдом, помещают раствор
едкого натра (106 г, 2,7 моля) в 535 мл воды. Затем к кипящему
раствору щелочи в течение 2,5—4 час (примечание 9) прибав-
ляют по каплям водный раствор четвертичной бромистой соли.
Образующиеся гексатриен и диметилбензиламин отгоняются
с водой. Перегонку продолжают 10—15 мин после добавления
последней порции четвертичной бромистой соли. Прозрачный
верхний слой дистиллата отделяют, охлаждают до 5—10°, про-
мывают тремя порциями по 170 мл холодной 2 н. соляной кис-
лоты и тремя порциями по 170 мл воды и сушат над безводным
сернокислым натрием. Затем маслянистую жидкость перегоняют
на колонке с вращающейся лентой и получают 32,0—34,0 г
(54—60% теоретич.) гексатриена-1,3,5 с т. кип. 80—80,5°,
1,5103—1,5119 (примечание 10).
Примечания
1. Этот метод, по существу, разработали Л. Бутц, Э. Бутц и
Гаддис2; разница заключается в том, что внесены изменения
в количества взятых реагентов с целью увеличения количества
препарата, получаемого в каждом опыте, за счет некоторого сни-
жения выхода, выраженного в процентах.
20
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
2. Применялся продажный абсолютный эфир.
3. Применявшийся бромистый аллил имел т. кип. 70—71°.
4. Применялся продажный акролеин, содержащий ингибитор.
5. После растворения магниевого комплекса раствор можно
отделить декантацией от избытка металлического магния.
6. Применялся трехбромистый фосфор марки «для практиче-
ских целей».
7. Влажный неочищенный бромгексадиен превращают в чет-
вертичную соль в водной среде без предварительной очистки.
Авторы синтеза указывают, что при желании неочищенную смесь
можно высушить над безводным хлористым кальцием и подверг-
нуть фракционной перегонке в вакууме, используя колонку вы-
сотой 25 см с насадкой из нержавеющей стали. Установлено, что
из неочищенного бромгексадиена (220—230 г), синтезированного
из 147 г (1,50 моля) гексадиен-7, 5-ола-З, получаются фракции,
указанные в табл. 1. Общий выход дистиллата 174,9 г, причем
фракции 1—4 составляют 155,7 г (64,5% теоретич.). 1-Бромзаме-
щенный изомер описан в литературе3-4, а судя по инфракрас-
ному спектру можно полагать, что фракция 1 представляет со-
бою З-бромгексадиен-1, 5. Каждый из полученных двух изомеров,
если его подвергнуть описанной выше обработке, дает гекса-
триен.
Таблица 1
Фракция Вес, г Т. кип./^<^ „20 nD Препарат
1 43,2 55—567 34 1,4829 З-Бромгексадиен-1,5
2 31,7 57—72734 1,4923 Смесь 3- и 1-бромзамещенных
изомеров
3 70,7 72—73736 1,4981 1 -Бромгексадиен-2,5
4 10,1 56—59°/18 1,4996 Преимущественно 1-бромгекса-
5 19,2 64—103714 1,5193 диен-2,5
8. Амин должен быть свежеперегнанным.
9. Такое время, хотя и не является решающим, было вы-
брано, чтобы предотвратить накопление в реакционном сосуде
непрореагировавшего основания или гексатриена.
10. Уже до перегонки продукт реакции, окрашенный в бледно-
желтый цвет, чист. Инфракрасные спектры жидкости до и после
перегонки совершенно идентичны; в них, помимо полос, найден-
ных и опубликованных в работе Вудса и Шварцмана5, имеются
еще слабые полосы поглощения 820, 989, 1187 и 1452 см~\ Раз-
личия между обоими спектрами обусловлены различным соот-
ношением цис- и транс-изомеров в указанных образцах гекса-
ГЕКСАТРИЕН-1, 3, 5
21
триена. Отношение цис- и транс-изомеров гексатриена-1, 3, 5
в препарате, полученном в настоящем синтезе, составляет 3: 7.
Этот вывод основан на данных газо-жидкостной хроматографии,
ультрафиолетовых спектрах и показателях преломления6. Гекса-
триен следует хранить при —5° под азотом. Хотя после хранения
в течение одной недели видимых изменений не наблюдалось,
через три недели жидкость частично полимеризуется и приоб-
ретает консистенцию гликоля. Гексатриен можно выделить из
этого жидкого сиропа перегонкой при 40 мм; если после этого
жидкость вновь перегнать при атмосферном давлении в токе
азота, то она имеет следующие константы: т. кип. 80,5°, п2£ 1,5101.
Инфракрасный спектр этого препарата идентичен со спектром
свежеполученного гексатриена.
Другие методы получения и преимущества настоящего метода
Гексатриен-1,3,5 был получен многими исследователями.
Наиболее, успешными методами являются каталитический пиро-
лиз (окись алюминия, 260—325°) гексадиен-1, З-ола-55> 7’8 и гек-
садиен-2,4-ола-19. Из остальных методов, которые или дают
гексатриен, в чистоте которого нельзя быть уверенным, или свя-
заны с менее удобными лабораторными приемами работы, можно
указать на дегидратацию гексадиен-1,5-ола-З в присутствии
бисульфата натрия при 170° или фталевого ангидрида при
160—200° и на каталитическую гидрогенизацию дивинилацети-
лена1 11. Другие методы перечислены в работе5.
Настоящая методика является практической лабораторной
прописью для получения чистого гексатриена с удовлетворитель-
ными выходами.
1. Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania.
2 Butz L. W., Butz E. W. J„ Gaddis A. M„ J. Org. Chem., 5, 171 (1940).
3. Lora-Tamayo M,, M a r t i n - P a n i z о F., О s s о r i о R., J. Chem. Soc.,
1950, 1418.
4. Karr er P, Perl S., Helv. Chim. Acta, 33, 36 (1950).
5. W о о d s G. F., S c h w a r t z m a n L., J. Am. Chem. Soc., 70, 3394 (1948).
6. Hwa J. С. H. D eB enevi И e P„ S i ms H, J. Am. Chem. Soc., 82, 2537
(1960).
7. A 1 d e г К., В r a c h e 1 H„ Ann., 608, 208 (1957).
8. Lippincott E., White C., S i b i 1 i a J., J. Am. Chem. Soc., 80, 2926
(1958).
9. W о о d s G. F., В о 1 g i a n о N., Duggan D., J. Am. Chem. Soc., 77.
1800 (1955).
10. Kiun-Houo O., Ann. chim., 13, 175 (1940) [C. A., 34, 4377 (1940)].
И. Клебанский А., Попов Л., Цукерман H., ЖОХ, 16, 2083 (1946).
ДЕЗОКСИАНИЗОИН
[4'-Метокси-2-( п-метоксифенил)-ацетофенон]
СН3О —V- СНОН — СО —— ОСН3 + Sn + 2НС1 -•
СН3О—^-СН2СО—ОСН3+ SnCl2 + H2O
Предложили: П. X. Картер, Дж. Ц. Крэг, Р. Э. Лак и М. Моим
Проверили: М. Тишлер и Э. М. Чемберлин.
Получение
В круглодонную колбу емкостью 500 мл с обратным холодиль-
ником помещают 40 г (0,33 моля) порошкообразного олова (при-
мечания 1 и 2), 52 г (0,19 моля) анизоина (примечание 3), 52 мл
концентрированной соляной кислоты (примечание 4) и 60 мл
95%-ного спирта. Затем смесь кипятят в течение 24 час (при-
мечание 5), после чего кипящий раствор декантацией отделяют
от нерастворившегося олова, охлаждают до 0° и выпавшие кри-
сталлы отфильтровывают с отсасыванием. Фильтрат нагревают
до кипения и используют его для промывки олова декантацией.
Промывные жидкости соединяют и охлаждают до 0°, после чего
выпавшие кристаллы отфильтровывают с отсасыванием. В ре-
зультате повторной кристаллизации всего полученного количе-
ства кристаллов из 450 мл 95%-ного спирта (примечания 6 и 7)
получают после охлаждения до 0° бесцветные кристаллы дезо-
ксианизоина с т. пл. 108—111°. Выход составляет 42—45 г (86—
92% теоретич.).
Примечания
1. Применение меньшего количества олова приводит к сниже-
нию выхода. Наилучшие результаты получаются при использо-
вании олова с величиной частиц 100—200 меш. Применение ча-
стиц олова крупнее 100 меш приводит к тому, что часть анизоина
не вступает в реакцию, тогда как применение частиц олова
меньше 200 меш вызывает комкование, что приводит к снижению
выхода. При проверке синтеза применялось продажное олово
с величиною частиц 200 меш.
2: Применение амальгамы олова не дает никаких преиму-
ществ.
3. Эта методика имеет общий характер и может быть исполь-
зована для получения симметричных дезоксибензоинов. Авторы
получили: а) дезоксибензоин (т. пл. 56—58°) с выходом 80—84%,
из 53 г бензоина (0,25 моля), 53 мл концентрированной соляной
кислоты, 50 мл 95%-ного спирта и 53 г порошкообразного олова
ДЕЗОКСИАНИЗОИН
23
(0,44 моля); препарат был перекристаллизован из 160 мл кипя-
щего 95%-ного спирта, после’ чего раствор охлаждали до 0°;
б) дезоксипипероин (т. пл. препарата и т. пл. смешанной пробы
112—114°) с выходом 89% из 14,3 пипероина (0,048 моля), 13 мл
концентрированной соляной кислоты, 30 мл 95%-ного спирта и
10 г порошкообразного олова (0,083 моля); препарат был пере-
кристаллизован из 140 мл кипящего 95%-ного спирта, после чего
раствор охлаждали до 0°.
4. Уменьшение количества соляной кислоты приводит к сни-
жению выхода.
5. Если реакционную смесь кипятить 16 или 18 час, то это
приводит к снижению выхода.
6. Проверявшие синтез рекомендуют промывать продукт
реакции холодным 95%-ным спиртом, так как в противном слу-
чае препарат при стоянии приобретает окраску.
7. Прибавление к фильтрату воды не приводит к дополни-
тельному выделению кристаллического вещества.
Другие методы получения
Имеется описание синтеза дезоксибензоина из хлористого
фенацетила и бензола по реакции Фриделя—Крафтса 1 2. Для по-
лучения симметрично замещенных дезоксибензоинов рекомен-
дуется метод непосредственного восстановления легко доступ-
ного бензоина. В литературе имеются данные о восстановлении
бензоина цинковой пылью и уксусной кислотой3 и соляной кис-
лотой и гранулированным оловом4’5 или амальгамированным
порошкообразным оловом6. Изложенный метод основан на опу-
бликованной работе тех же авторов7.
1. Dyson Perrins Laboratory, Oxford, England.
2. Аллен К., Б а рк ер В, Синт. орг. преп., сб. 2, стр. 167.
3. Kohler Е. Р, Nygaard Е. М, J. Am. Chem. Soc., 52, 4133 (1930).
4 В u ck J. S, J е n k i n s S. S, J. Am. Chem. Soc., 51, 2163 (1929).
5. A 11 e n J., Buck J. S., J. Am. Chem. Soc., 52, 310 (1930).
6. В a 11 a r d O. A, D e h n W. M, J. Am. Chem. Soc, 54, 3970 (1932).
7. C a r t e r P. H, C r a i g J. C, Lack R. E, M о у 1 e M, J. Chem. Soc, 1959,
476.
ДИАЗОМЕТАН
СН3ч .NO
Х!\г/
I
С=О CO2Na
А А
j | + 2NaOH — 2CH2N2 +1 | + 2Н2О
A Y
С=О COoNa
I
N
СН3\о
Предложили: Дж. А. Моор и Д. Э. Рид
Проверили: Д. Дж. Пасто и Э. Дж. Корей.
Получение
Внимание! Диазометан токсичен и взрывоопасен. Насто-
ящий синтез следует проводить в хорошо действующем вытяж-
ном шкафу за защитным щитом (см. примечание 1).
Эффективный холодильник (не короче 60 см) снабжают
алонжем, к которому припаяна 9-миллиметровая трубка, дохо-
дящая почти до дна 5-литровой круглодонной колбы, которая
служит приемником при перегонке (примечания 2 и 3). Алонж
присоединен к приемнику при помощи пробки с двумя отвер-
стиями, в одно из которых вставляют осушительную трубку,
если хотят получить безводный диазометан. Приемник поме-
щают в хорошо перемешанную смесь льда с солью и наливают
достаточное количество (около 200 мл) абсолютного эфира, так
чтобы конец алонжа был в него погружен.
В 5-литровую колбу наливают 3 л эфира (отвечающего тре-
бованиям фармакопеи), 450 мл моноэтилового эфира диэтилен-
гликоля (примечание 4) и 0,6 л 30%-ного водного раствора ед-
кого натра (примечание 5). Смесь охлаждают до 0° в бане со
смесью льда и соли (примечание 6) и сразу прибавляют к ней
180 г (0,5 моля) бис- (М-метил-М-нитрозо)терефталимида
(70%-ный раствор в минеральном масле) (примечание 7). Колбу
тотчас ставят на электроплитку и присоединяют к ней при по-
мощи изогнутой трубки холодильник. Почти немедленно в при-
емнике становится заметной желтая окраска диазометана. За
2—2,5 часа отгоняют около 2 л эфира (примечание 8). На этой
стадии отгоняемый эфир становится фактически бесцветным. Во
время перегонки конец алонжа должен быть все время немного
ниже поверхности дистиллата. Титрованием определяют, что
ДИАЗОМЕТАН
25
дистиллят содержит 0,76—0,86 моля (76—86% теоретич.) диазо-
метана (примечания 9 и 10)2. Если прибор был защищен осуши-
тельной трубкой, то полученный диазометан пригоден для реак-
ции с хлорангидридом без дополнительного высушивания.
Примечания
1. Диазометан не только ядовит, но и взрывоопасен. Следо-
вательно, необходимо надевать толстые перчатки, очки-консервы
и вести работу за предохранительным щитом или за дверцей вы-
тяжного шкафа с безосколочным стеклом, как это рекомендуют
при описании метода получения диазометана де Боер и Бекер3.
Там же указано, что следует избегать шлифов и поверхностей
с резкими выступами. Таким образом, все стеклянные трубки
должны быть тщательно оплавлены, соединения должны осуще-
ствляться при помощи резиновых пробок, причем надо избегать
делительных воронок, а также градуированных или поцарапан-
ных колб. Известен случай взрыва диазометана в тот момент,
когда кристаллы (острые кромки) внезапно выделялись из пере-
сыщенного раствора. Перемешивание при помощи магнитной
мешалки, покрытой тефлоном, следует предпочесть взбалтыва-
нию реакционной смеси вручную, так как известен случай, когда
во время такого взбалтывания реакционного сосуда при получе-
нии диазометана химику взрывом повредило руку.
Крайне важно, чтобы растворы диазометана не подвергались
непосредственному действию солнечного света или не находи-
лись поблизости от сильного источника искусственного света,
так как предполагается, что свет был причиной некоторых взры-
вов, происшедших при работе с диазометаном. Особую осторож-
ность следует соблюдать при применении органических раство-
рителей, имеющих более высокую температуру кипения, чем
эфир; поскольку упругость паров такого растворителя меньше
упругости паров эфира, концентрация диазометана в парах над
реакционной смесью будет больше и тем самым увеличивается
возможность взрыва.
Наиболее часто диазометан взрывается во время перегонки.
Поэтому диазометан не следует перегонять, если только это не
оправдывается особой необходимостью. Эфирный раствор диазо-
метана, вполне пригодный для работы во многих случаях, можно
получить, как описано Арндтом2. Нитрозометилмочевину при-
бавляют к смеси эфира и 50%-ного водного раствора едкого
кали, затем эфирный раствор диазометана декантацией отде-
ляют от водного слоя и сушат гранулированным едким кали
(а не над едким кали в палочках, которые имеют острые края).
Если требуется перегнанный диазометан, то рекомендуется мето-
•26
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
/лика, разработанная де Боер и Бекером3, так как в принятых
условиях в перегонной колбе всегда имеется лишь небольшое
количество диазометана.
Вопрос о токсичности диазометана, а также о его взрыво-
опасности рассмотрен Гутше4.
2. Если желательно определить выход диазометана титрова-
нием, то приемник следует калибровать так, чтобы объем дистил-
лата можно было измерить без переливания в градуированную
посуду.
3». Авторы синтеза применяли прибор, собранный полностью
на несмазанных стеклянных шлифах 29/42 (см. примечание 1).
Авторы синтеза полагают, что стеклянные шлифы не представ-
ляют дополнительной опасности и что их применение способ-
ствует более быстрому проведению ряда последовательных опы-
тов. Однако было обнаружено, что после ряда синтезов на шли-
фах образовывалась пленка из полиметилена, в результате чего
нарушалась герметичность прибора. Эту пленку можно удалить,
обрабатывая шлифы горячим раствором концентрированной
щелочи и сильно протирая их. При проведении авторами при-
мерно сорока опытов произошел один взрыв, который был при-
писан образованию трещины в алонже во время перегонки.
Алонж и осушительная трубка разлетелись на куски, но прием-
ник и содержимое перегонной колбы не пострадали, что указы-
вает на наличие местной детонации, которая не распространи-
лась дальше.
Проверявшие синтез не применяли стеклянной посуды с шли-
фами. Они применяли новые немаркированные колбы и холо-
дильник, причем прибор был собран с использованием оплавлен-
ных стеклянных трубок и резиновых пробок.
4. Продажный 2-(2-этоксиэтокси) этиловый спирт марки «для
практических целей» можно использовать без дополнительной
очистки. В нескольких случаях авторы встретились с затрудне-
ниями во время перегонки, заключавшимися в том, что в колбе
образовался очень твердый гель динатриевой соли терефталевой
кислоты. В одном случае было выяснено, что эти затруднения
были связаны с тем, что был использован 2-(2-этоксиэтокси) эти-
ловый спирт из старой склянки.
Установлено, что именно при таком сравнительно большом
объеме дополнительного растворителя получаются наилучшие
выходы. Авторы синтеза нашли, что при перемешивании суспен-
зии реагента в эфире и 40°/о-ном водном растворе едкого натра
диазометан выделяется чрезвычайно медленно и его выделение
не доходит до конца.
5. Применение более концентрированных растворов едкого
кали приводит к несколько пониженным выходам.
ДИАЗОМЕГАН
27-
6. Внимание! Чрезвычайно важно, чтобы температура со-
держимого колбы при охлаждении не была выше 0°. Реакция
протекает быстро, и при этой температуре выделяется значитель-
ное количество диазометана.
7. Применялось продажное масло марки EXR-101. 30%-ное
бесцветное минеральное масло служит стабилизатором. Раствор
можно хранить при комнатной температуре очень долго. Подроб-
ности, касающиеся свойств этого масла, и рекомендуемые меры
предосторожности при его применении описаны в соответствую-
щих фирменных проспектах. Масло EXR-101 при долгом стоянии
иногда окрашивается в зеленый цвет, но это не оказывает влия-
ния на выход диазометана (частное сообщение Мак-Кузика).
8. Если перегонку вести медленнее, то выход диазометана
снижается.
9. Средний выход примерно в 30 опытах был выше 80%; в от-
дельных опытах выход достигал 95%. Возможно, что применение
второго приемника позволило бы уловить дополнительно неболь-
шое количество диазометана.
10. Проверявшие синтез разлагали небольшое количество
диазометана, оставшегося в реакционной колбе, путем осторож-
ного прибавления 100 мл уксусной кислоты.
Другие методы получения
Диазометан был получен действием оснований на нитрозоме-
тилмочевину1 2, нитрозометилуретан5, N-нитрозо-р-метиламино-
изобутилметилкетон6, п-толилсульфонилметилнитрозоамид3 4 и
М-нитрозо-Ы-метил-М'-нитрогуанидин7.
Преимущества настоящего метода
Значительными преимуществами настоящего метода являются
доступность, умеренная стоимость и высокая стабильность нит-
розоамида и пригодность метода для получения диазометана
в больших масштабах. Самый процесс прост и протекает быстро;
выходы неизменно выше, чем при использовании любого другого-
метода, испытанного авторами.
1. Department of Chemistry, University of Delaware, Newark, Delaware.
2. A p н д т Ф., Синт. opr. npen , сб. 2, стр. 174.
3. д e В oep T„ Б экер X., Синт. орг. npen., сб. 8, стр. 7.
4. Гутше Ч. Д., Органические реакции, сб. 8, стр. 493.
5. М а к - Ф и У., К л и н г с б е р г Э., Синт. орг. npen., сб. 4, стр. 85.
6. Редеман К., Райс Ф., Робертс Р., Уорд X., Синт. орг. npen.,
сб. 3, стр. 155.
7. а) М с К а у A. F„ J. Am. Chem. Soc., 70, 1974 (1948);
b) М. с К а у A. F. et al., Can. J. Research, 28B, 683 (1950).
NHCOCH3
NaBOj
нщоГ
4,4-ДИАМИНОАЗОБЕНЗОЛ
(4,4'- Азодианилин)
NHCOCH3 NHCOCHg
H2N —/____N = N — V~ NH2 • HC1
Предложили: Паско Сантурри, Ф. Роббинс и Р. Стуббингс'.
Проверили: М. Тишлер, Э. М. Чемберлин и У. Харрисон.
Получение
В 1-литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабженную
эффективной мешалкой, обратным холодильником и термомет-
ром (примечание 1), помещают 500 мл ледяной уксусной кис-
лоты (примечание 2), 29,0 г (0,19 моля) п-аминоацетанилида
(примечание 3), 40 г (0,26 моля) надборнонатриевой соли (тет-
рагидрата) и 10 г (0,16 моля) борной кислоты. Эту смесь при
перемешивании нагревают до 50—60° и поддерживают эту тем-
пературу в течение 6 час. Вначале растворяются твердые веще-
ства, а затем после нагревания в течение ~ 40 мин начинает
выпадать продукт реакции. К концу реакционного периода смесь
охлаждают до комнатной температуры и продукт реакции, окра-
шенный в желтый цвет, отфильтровывают на воронке Бюхнера.
Его промывают водой до нейтральной реакции промывных вод
(индикаторная бумажка) (примечание 4) и затем сушат в су-
шильном шкафу при 110°. Выход 4, 4'-бис(ацетамидо) азобен-
зола с т. пл. 288—293° (с разл.) составляет 16,5 г (57,7% тео-
ретич.). В таком виде его используют в следующей стадии —
подвергают гидролизу (примечание 5).
В круглодонную колбу емкостью 500 мл, снабженную обрат-
ным холодильником и магнитной мешалкой (примечание 6), по-
мещают 150 мл метилового спирта, 150 мд 6 н. соляной кислоты
и все количество полученного 4,4'-бис(ацетамидо) азобензола.
Смесь кипятят с обратным холодильником 1,5 часа. Реакционную
смесь охлаждают и образовавшееся твердое вещество, окрашен-
ное в фиолетовый цвет, отфильтровывают на воронке Бюхнера
(примечание 7). Из влажного продукта реакции готовят суспен-
зию в 500 мл воды в 1-литровом стакане с мешалкой; смесь мед-
ленно нейтрализуют, для чего прибавляют 2,5 н. раствор едкого
4, 4'-ДИАМИНОАЗОБЕНЗОЛ
29
натра. Во время нейтрализации соль растворяется и выделяется
свободное основание. 4,4'-Диаминоазобензол отфильтровывают
на воронке Бюхнера, промывают водой и высушивают в вакууме.
Выход препарата, окрашенного в желтый цвет, с т. пл. 238—24Г
(с разл.) составляет 11 —12 г. Общий выход, считая на п-амино-
ацетанилид, составляет 52—56%.
Примечания
1. Авторы синтеза проводили реакцию в 1-литровом стакане.
Однако проверявшие синтез нашли, что в этом случае происхо-
дит значительное испарение уксусной кислоты.
2. Применение разбавленной уксусной кислоты приводит
к снижению выхода.
3. Применяли технический n-аминоацетанилид (т. пл. 158—
160°).
4. Если препарат не промыть достаточно хорошо, то после
высушивания он окрашивается в фиолетовый цвет, что указы-
вает на присутствие непрореагировавшего и-аминоацетанилида.
5. Согласно данным Уайта и Копечни2, температура плавле-
ния препарата 295—296° (с разл.). Это соединение можно пере-
кристаллизовать из ледяной уксусной кислоты или из этилового
спирта.
6. Авторы не перемешивали реакционную смесь во время
гидролиза. Проверявшие синтез установили, что если смесь не
перемешивать, то во время кипячения наблюдаются сильные
броски жидкости.
7. Этот продукт, вероятно, представляет собой моногидрохло-
рид. По имеющимся данным, дигидрохлорид окрашен в красный
цвет3.
Другие методы получения
4, 4/-Диаминоазобензол, по данным Нецкого4, был получен
диазотированием n-нитроанилина с последующим сочетанием
с анилином. Полученный 4-нитродиазоаминобензол5 подвергали
перегруппировке, после чего восстанавливали нитрогруппу.
Авторы синтеза сделали несколько безуспешных попыток осуще-
ствить эту реакцию. 4,4/-Диаминоазобензол был получен окис-
лением n-нитроанилина персульфатом калия6 с последующим
восстановлением нитрогруппы 7.
Общий метод, примененный авторами, был использован ря-
дом исследователей8 для получения других азосоединений.
Применение 4,4/-диаминоазобензола
Это соединение удобно в качестве модельного для изучения
химии производных окрашенных диаминов. В частности, авторы
30
СИНТЕЗЫ органических препаратов
использовали это соединение для получения окрашенных диазо-
цианатов.
1. Leather Research Institute, Lehigh University, Bethlehem, Pennsylvania.
2. W i 11 O. N., К о p e t s c h n i E., Ber., 45, 1134 (1912).
3. Kehrmann F., Hempel S., Ber., 50, 887 (1917).
4 N ietzki R., Ber., 17, 343 (1884).
5. Noelting E., Binder F„ Ber., 20, 3015 (1887).
6. Cook A. H„ Jones D. G., J. Chem. Soc., 1939, 1309.
7. A s h I e у J. N., В a r b e r H. J., E w ii n s A. J., N e w b e г у G., S e 1 f A D. H.,
J. Chem. Soc., 1942, 103.
8. M e h t a S. M., V a k i 1 w a 1 a M. V., J. Am. Chem. Soc., 74, 563 (1952).
4,4'-5ЯС-(ДИМЕТИЛАМИНО)БЕНЗИЛ
2C6HsN(CH3)2 + C1COCOC1 n-(CH3)2NC6H4COCOC6H4N(CH3)2-W +
+ 2HC1
Предложили: Делал Тюзен, M. Оглиарузо и Э. Бекер L
Проверили; Б. Ч. Мак-Кузик и Р. Дж. Шозда.
Получение
В 3-литровую трехгорлую колбу, снабженную эффективной
механической мешалкой с большим числом оборотов (примеча-
ние 1), обратным холодильником, защищенным осушительной
трубкой с хлористым' кальцием, термометром и капельной ворон-
кой, помещают 133 г (1,00 моль) безводного хлористого алюми-
ния и 200 мл сухого сероуглерода. Смесь охлаждают в бане со
льдом, пускают в ход мешалку и в течение 15 мин из капельной
воронки приливают 182 г (1,50 моля) N, N-диметиланилина (при-
мечание 2). Капельную воронку ополаскивают 20 мл сероугле-
рода, который также сливают в колбу. Хлористый алюминий,
прилипший к стенкам колбы, соскабливают и добавляют к смеси,
которая представляет собой легко перемешиваемую, но довольно
густую массу из бесцветного твердого вещества и светло-зеленой
жидкости.
Реакционную смесь охлаждают до 5—10° в бане со льдом и
солью (примечание 3) и при постоянном перемешивании из ка-
пельной воронки прибавляют в течение 20 мин раствор 31,7 г
(21,3 мл, 0,250 моля) хлорангидрида щавелевой кислоты в 200 мл
сухого сероуглерода. После добавления всего количества густой
черной реакционной смеси дают нагреться до комнатной темпе-
ратуры, затем кипятят ее 1 час с обратным холодильником и
охлаждают в бане со льдом до 0—5°. На этих стадиях смесь
тщательно перемешивают. Затем при перемешивании прибавляют
4, 4'-ЛИС-(ДИМЕТИЛАМИН0)БЕНЗИЛ
31
100 г измельченного льда, после чего еще 400 мл холодной воды.
В колбу пропускают водяной пар до тех пор, пока не отгонится
все количество сероуглерода и непрореагировавшего диметил-
анилина и зелено-черный алюминиевый комплекс не разложится
с образованием смеси твердых веществ, окрашенных в зеленый
и голубой цвета; на это требуется 1—2 часа (примечание 4).
Смесь охлаждают до 50° и полученное твердое вещество, кото-
рое представляет собой главным образом 4, Ь'-бис(диметилами-
но) бензил, отфильтровывают на воронке Бюхнера. Чтобы уда-
лить большую часть примесей, которые несколько растворимы
в воде, осадок размешивают при 50° с 200 мл воды, а затем смесь
фильтруют. Этот процесс повторяют дважды, и неочищенный
бензил, который теперь представляет собой твердое вещество
зеленого цвета, последовательно промывают на воронке 200 мл
воды, нагретой до 50°, и 100 мл холодного метилового спирта.
После сушки на воздухе выход полученного препарата состав-
ляет 44—55 г; т. пл. 191'—196°.
Неочищенный препарат растворяют в 500 мл хлороформа;
для удаления оставшейся еще примеси (примечание 5) раствор
взбалтывают с тремя порциями, по 400 мл 6% -кого водного рас-
твора перекиси водорода, причем каждая порция содержит по
1,0 г едкого натра, а затем, в конце, с 500 мл воды. Водные рас-
творы соединяют, нагревают для отгонки растворенного хлоро-
форма и фильтруют; на фильтре остается около 1,5 г осадка,
окрашенного в желто-зеленый цвет, который растворяют в хло-
роформенном растворе.
Хлороформенный раствор подвергают перегонке досуха, а
остаток растворяют в 1,5 л ацетона при кипячении с обратным
холодильником. Ацетоновый раствор фильтруют горячим, а затем
дают ему охладиться в холодильном шкафу. 4, 4'-бмс (Диметил-
амино) бензил, окрашенный в желтый цвет, выпадает в виде кри-
сталлов из ацетонового раствора. Кристаллы отфильтровывают
и промывают 100 мл холодного метилового спирта. После сушки
на воздухе выход препарата составляет 28—31 г (38—42% тео-
ретич.); т. пл. 200—202°; А™.’сОн371 мц (е44700) (примечание 6).
Ацетоновый фильтрат упаривают до объема 700 мл и охлаж-
дают до 0—5°. При этом дополнительно получают 4—8 г
(6—11%) несколько менее чистого бензила с т. пл. 198—201°,
который выпадает в виде кристаллов из раствора (примеча-
ние 7).
Примечания
1. Применение магнитной мешалки приводит к неудовлетво-
рительным результатам. Авторы применяли мешалку со стек-
лянными лопастями, делавшую 300 об/мин. Стержень мешалки
32
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
следует соединить с мотором путем жесткого крепления, так как
во время прибавления хлорангидрида щавелевой кислоты реак-
ционная смесь становится очень густой.
2. В качестве исходных материалов применяли высококаче-
ственные продажные препараты без их дополнительной очистки.
3. Охлаждения ниже —10° следует избегать, так как при та-
кой температуре реакция прекращается и в колбе накапливаются
большие количества хлорангидрида щавелевой кислоты. Если
затем эта смесь нагреется до комнатной температуры, то на-
чнется бурная реакция, которую трудно регулировать. Вероятно,
при температуре реакции около 10° выход 4, 4'-бис (диметилами-
но) бензила будет меньше и в виде примеси образуется некоторое
количество кристалл-виолета (имеются указания на то, что, если
реакция протекает без охлаждения извне в присутствии хлори-
стого алюминия, из N, N-диметиланилина и хлорангидрида щаве-
левой кислоты образуется кристалл-виолет с выходом 92—95%).
4. Авторы данной прописи рекомендуют, начиная с этой ста-
дии, следующую методику очистки для получения 4, 4'-бис (ди-
этиламино) бензила (с выходом 72%) и 4, 4/-бис(ди-н-пропилами-
но)бензила (с выходом 58%)- Эта методика применялась также
в качестве альтернативной для получения 4, 4'-бис (диметилами-
но) бензила.
Прибавляют 1 л воды так, чтобы суммарный объем смеси был
около 2 л, и после того как раствор охлажден до комнатной
температуры, его экстрагируют сперва 1 л хлороформа, а затем
еще 150мл хлороформа. Соединенные, окрашенные в темно-синий
цвет вытяжки промывают 550 мл 8,5 %-ной соляной кислоты, за-
тем 200 мл воды и сушат над безводным сернокислым натрием.
Хлороформенный раствор перегоняют до тех пор, пока объем его
не достигнет 250 мл, а затем пропускают его через колонку раз-
мером 8,5 X 25 см с 300 г активной окиси алюминия. В качестве
элюента используют 1 л хлороформа. Элюат выпаривают до
объема 250 мл, промывают 500 мл 10%-ного раствора едкого
натра и затем 100 мл воды, и растворитель отгоняют досуха.
Остаток, представляющий собой окрашенный в желтый цвет
полутвердый продукт, размешивают с 250 мл этилацетата, рас-
твор доводят до кипения, а затем при перемешивании дают ему
охладиться до комнатной температуры. Кристаллы отфильтровы-
вают и получают 39—41 г (52—55% теоретич.) 4,4'-бпс (диметил -
амино) бензила с т. пл. 201—203°. В результате упаривания ма-
точного раствора до 50 мл можно получить после охлаждения
еще дополнительно 3,5—4,5 г препарата с т. пл. 175—180°. Если
перекристаллизовать 10 г смеси обоих образцов из 120—150 мл
бензола, то можно получить 9,1—9,3 г желтых кристаллов
с т. пл. 202—203°.
4, 4'-ВПС-(ДИМЕТИЛАМИН0)БЕНЗИЛ
33
5. Проверявшие синтез установили, что по крайней мере часть
окрашенных примесей представляет собой кристалл-виолет.
Имеются указания, что под действием перекиси водорода в ще-
лочном растворе происходит расщепление кристалл-виолета на
N, N-диметиланилин и кетон Михлера1 2 3.
6. Продукт реакции бывает иногда окрашен в бледно-зеленый
цвет из-за наличия небольших количеств примесей, но тем не
менее он обладает высокой степенью чистоты, так как в резуль-
тате повторной перекристаллизации 8макс не изменяется.
7. Если к ацетоновому фильтрату после выделения второй
порции препарата.прибавить 1 л холодной воды, то в осадок
выпадает около 5 г сырого препарата. Его можно прибавить
в следующем опыте к сырому препарату до обработки перекисью
водорода и щелочью.
Другие методы и преимущества настоящего метода
Раньше 4, 4/-бис(диметиламино) бензил получали нагреванием
смеси хлористого оксалила, N, N-диметиланилина и окиси угле-
рода под давлением 300 ат при 100° в стальном автоклаве4. Из-
ложенный метод проще и дает лучшие выходы. Поскольку 4-ди-
метиламинобензальдегид нельзя превратить в соответствующий
бензоин5, этот обычный способ получения бензилов нельзя при-
менять для получения 4, 4/-бис(диметиламино)бензила.
Согласно сообщению авторов синтеза, описанная методика
представляет собой общий способ получения 4,4'-бис (диалкил-
амино) бензилов и при несколько измененной схеме очистки
(примечание 4) этот способ был использован ими для получения
4, 4'-бис(диэтиламино)бензила из N, N-диэтиланилина и 4, 4'-бис-
(дипропиламино) бензила из N, N-дипропиланилина.
1. Polytechnic Institute of Brooklyn, Brooklyn I., New York.
2. G e о r g i e v i e s V. G., Ber., 38, 884 (1905).
3. П о с т о в с к и й И. Н., Журн. хим. пром., 4, 552 (1927).
4. S t a u d i n g e r H., S t о c k m a n n H., Ber., 42, 3485 (1909).
5. Мак-Эльвен С. M., Синтезы ацилоинов, Органические реакции, сб. 4,
стр. 215.
4, 6-ДИМЕТИЛ-1-ГЕПТЕНОЛ-4
(C6H5)3SnCH2CH = CH2 + C6H5Li —> (C6H5)4Sn + CH2 = CHCH2Li
О
CH2 — CHCH2Li + CH3CCH2CH(CH3)2 ->
OLi ОН
—. CH2 = CHCH2— С-СН2СН(СН3)2 —- СН2 = СНСН2ССН2СН(СН3)2
сн3 сн3
Предложили: Д. Сейферт и М. Вейнер'.
Проверили: М. С. Ньюмен и К. И. Пири.
Получение
1-Литровую трехгорлую колбу снабжают обратным холодиль-
ником, стеклянной мешалкой с герметическим затвором и с при-
водом от мотора, трубкой для ввода азота и капельной воронкой
на 250 мл с отводом для выравнивания давления. В этой колбе
приготовляют раствор 50 г (0,127 моля) аллилтрифенилолова
(примечания 1 и 2) в 200 мл диэтилового эфира (примечание 3).
Систему тщательно продувают предварительно очищенным азо-
том и к перемешиваемому раствору аллилтрифенилолова быстро
прибавляют 113 мл 1,13 н. раствора фениллития (0,127 моля)
в диэтиловом эфире (примечание 4). Немедленно в осадок вы-
падает тетрафенилолово; реакционную смесь перемешивают
в течение 30 мин в атмосфере предварительно очищенного азота.
Затем из капельной воронки приливают раствор 12,0 г
(0,12 моля) 4-метилпентанона-2 (примечание 5) в 25 мл диэти-
лового эфира с такой скоростью, чтобы реакционная смесь спо-
койно кипела. После этого реакционную смесь кипятят еще 1 час,
дают ей охладиться до комнатной температуры и подвергают
гидролизу, для чего прибавляют 100 мл дистиллированной воды
(примечание 6). Тетрафенилолово отфильтровывают (53,5 г, 98%)
и фильтрат переносят в делительную воронку. Водный слой от-
деляют и экстрагируют его тремя порциями эфира по 30 мл.
Эфирные вытяжки и органический слой соединяют и сушат над
безводным сернокислым магнием. Эфир отгоняют при атмо-
сферном давлении, остаток фильтруют через воронку с пористым
стеклянным фильтром непосредственно в перегонную колбу
емкостью 250 мл и фракционируют в вакууме, применяя елоч-
ный дефлегматор с вакуумной рубашкой и головкой для пол-
ной конденсации и регулируемого отбора дистиллата. Выход
4,6-диметил-1-гептенола-4 составляет 70—75% (12,0—12,8 г);
т. кип. 70—71°/20 мм, п2!‘ 1,4403 (примечание 7).
4, 6-ДИМЕТИЛ-1-ГЕПТЕНОЛ-4
35
Примечания
1. Аллилтрифенилолово приготовляют следующим образом,
В 3-литровую трехгорлую колбу, снабженную обратным холо-
дильником, механической мешалкой, трубкой для ввода азота
и капельной воронкой емкостью 1 л с отводом для выравнива-
ния давления, помещают 50 г (2,1 г-атома) магниевых стружек
и 800 мл диэтилового эфира. В капельную воронку наливают
раствор 120 г (1,0 моль) бромистого аллила (высшего качества)
и 250 г (0,65 моля) хлористого трифенилолова в 600 мл тетра-
гидрофурана; последний перед применением следует перегнать
над алюмогидридом лития. Этот раствор прибавляют в течение
7 час к энергично перемешиваемой кипящей суспензии магния.
После того как прибавлен весь раствор, приливают 500 мл су-
хого бензола и реакционную смесь нагревают до 60° в течение
ночи (раствор при этом кипит). Затем реакционную смесь гид-
ролизуют, для чего осторожно прибавляют 150 мл насыщенного
раствора хлористого аммония. Декантацией отделяют органи-
ческую фазу от осадка и последний дважды промывают эфи-
ром. Соединенные органический слой и вытяжки выпаривают
при пониженном давлении, пользуясь выпарным аппаратом вра-
щающегося типа. Твердый остаток перекристаллизовывают из
350 мл лигроина. Выход препарата составляет 190—205 г (75—
80% теоретич.); т. пл. 73—74°.
Аллилтрифенилолово можно получить также взаимодейст-
вием предварительно синтезированного бромистого аллилмаг-
ния с хлористым трифенилоловом2. Однако для получения сое-
динений ряда аллилолова в большом масштабе авторы синтеза
предпочитают более простой способ, описанный выше.
2. Вместо аллилтрифенилолова можно применять тетраал-
лилолово, триаллилфенилолово и диаллилдифенилолово.
3. Применяли диэтиловый эфир хорошего качества, причем
перед применением его перегоняли над алюмогидридом лития.
4. Эфирный раствор фениллития, полученный из лития и
бромбензола3, можно оттитровать, для чего прибавляют алик-
вотное количество воды и титруют стандартной серной кисло-
той.
5. Применяли продажный 4-метилпентанон-2 высшего каче-
ства.
6. Первые несколько миллилитров воды следует прибавлять
по каплям.
7. По литературным данным физические константы 4, 6-ди-
метил-1 -гептенола-4 следующие: т. кип. 68—69°/20 мм-,
л2? 1,4402.
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Другие методы получения
В основном приведенная выше методика мало отличается
от описанной ранее5. 4,С-Диметил-2-гептенол-4 был получен
также при взаимодействии бромистого аллилмагния с 4-метил-
пентаноном-24 при действии на магний смеси бромистого ал-
лила и 4-метилпентанона-28.
Преимущества настоящего метода
Изложенная методика получения 4,6-диметил-1-гептенола-4
является примером получения и использования аллиллития, не
применявшегося до настоящего времени в качестве чистого ре-
актива. Тот же самый общий метод можно применить и для по-
лучения виниллития из эфирных растворов соединения типа
(CH2 = CH)nSn(C6H5)4_n, (где м=1—4)9, а также для получе-
ния бензиллития из соединений типа (CeHsCT^nSr^CeHs)^
(где п = 1—4)10.
Аллиллитий является особо ценным реагентом для получе-
ния аллильных производных металлов5.
1. Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge,
Massachusets. Supported by the National Science Foundation under Grant
G7325.
2. G i 1 m a n H., E i s c h J., J. Org. Chem., 20, 763 (1955).
3. Ziegler К., С о 1 о n i u s H., Ann., 479,135 (1930) .См. также Gilman H.,
Z о e 11 n e r E. A., S e 1 b у W. M., J. Am. Chem. Soc., 54, 1957 (1932).
4. Henze H. R., A11 e n В. B., L e s 1 i e W. B., J. Org. Chem., 7, 326 (1942).
5. SeyferthD.WeinerM. A., J. Org. Chem., 24, 1395 (1959).
6. Knorr А., герм. пат. 544388 (1930) [С. A., 26, 2466 (1932)].
7. В о d г о u x F., Т а b о и г у F., Bull. soc. chim. France, [4] 5, 812 (1909).
8. Marko D., J. prakt. Chem., [2] 71, 258 (1905).
9. S e у f e r t h D., W e i n e r M. A., Chem. & Ind. (London), 1959, 402.
10. Gilman H., Rosenberg S. D., J. Org. Chem., 24, 2063 (1959); Sey-
f e r t h D., S a b e t C. R., неопубликованная работа.
2, 7-ДИМЕТИЛ-2, 7-ДИНИТРООКТАН
O2NC(CH3)2CH2CH2CO2CH3 + КОН — O2NC(CH3)2CH2CH2CO2K+ СН3ОН
Реакции на аноде:
2О2НС(СНз)2СН2СН2СОО — 2O2NC(CH3)2CH2CH2 • +2СО2 + 2е
2O2NC(CH3)2CH2CH2 • -> O2NC(CH3)2CH2CH2CH2CH2C(CH3)2NO2
Реакции на катоде:
2К+ + 2 е + 2СН3ОН 2СН3ОК + Н2
Предложили: У. X. Шарки и Ч. М. Лангкаммерер '.
Проверили: Масааки Такахаши, Марджори Ч. Казерио и Дж. Д. Робертс.
Получение
А. 4-Метил-4-нитрова л ериановая кислота. В
2-литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и обрат-
ным холодильником, помещают раствор, полученный из 118 г
(1,78 моля) 85%-ного едкого кали в гранулах и 500 мл воды.
В третье горло колбы вставляют термометр так, чтобы его
шарик находился ниже поверхности раствора. К этому раствору
прибавляют 300 г (1,71 моля) метилового эфира 4-метил-4-ни-
тровалериановой кислоты2. Смесь перемешивают и несильно
нагревают (примечания 1 и 2). После того как начнется гидро-
лиз, что заметно по помутнению реакционной смеси, удаляют
нагреватель. Реакцию можно считать законченной, когда мутная
смесь превратится в прозрачный раствор. Обычно на это тре-
буется около 20—25 мин (примечание 3).
Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры,
а затем прибавляют насыщенный раствор перманганата калия
в количестве, достаточном для того, чтобы в течение 1 мин рас-
твор сохранял фиолетовую окраску, прежде чем она переходила
в зеленую (примечание 4). Всего требуется около 100—ПО мл
раствора. Двуокись марганца отфильтровывают и фильтрат эк-
страгируют хлористым метиленом, чтобы' удалить органические
примеси некислого характера. Водный слой подкисляют 18%-ной
соляной кислотой, после чего в виде нижнего слоя выделяется
бледно-желтая или зеленая маслянистая жидкость. Маслянистую
жидкость отделяют, а водный слой промывают хлористым ме-
тиленом. Промывную жидкость прибавляют к маслянистой
жидкости и все вместе сушат над безводным сернокислым маг-
нием. Хлористый метилен отгоняют, а оставшуюся маслянистую
жидкость перегоняют в вакууме с елочным дефлегматором вы-
сотой 150 мм (примечание 5). Выход фракции с т. кип. 125—
38
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
135°/0,9—1,5 мм составляет 217—225 г (79—82% теоретич.); это
бесцветная маслянистая жидкость, которая при стоянии или при
внесении затравки закристаллизовывается; т. пл. 35—45°. Эту
фракцию снова перегоняют на колонке высотой 60 см с вра-
щающейся лентой и получают 166—180 г (60—65% теоретич.)
бесцветной 4-метил-4-нитровалериановой кислоты; т. кип. 122—
124°/0,70—0,90 мм; т. пл. 45—46° (примечание 6).
Б. 2,7-Диметил-2, 7-динитрооктан. Эксикатор диа-
метром 200 мм приспосабливают для использования в качестве
электролизера. Крышку для него изготовляют из притертого
плоского стекла, в крышке делают отверстия для электродов,
термометра и мешалки и отверстия для загрузки вещества
в катодное пространство. Катод помещают в пористый керамиче-
ский сосуд (наружные размеры: глубина 100 мм, длина 150 мм,
ширина 50 мм). Этот сосуд устанавливают на покрытую гла-
зурью керамиковую пластинку в эксикаторе под отверстиями,
проделанными в крышке, для катода и для загрузки вещества.
Покрытую глазурью керамиковую пластинку устанавливают
в выемке эксикатора на соответствующих подставках. Под-
ставки должны быть такой высоты, чтобы пластинка занимала
среднее положение между своим нормальным положением
и дном эксикатора (примечание 7). Катод представляет собой
пластинку из нержавеющей стали 26-го калибра площадью
19,3 см'2 (примечание 8). Анод состоит из двух платиновых пла-
стинок толщиной 0,25 мм и площадью 19,3 см'2 каждая (приме-
чание 9); пластинки помещают возможно ближе к керамиче-
скому сосуду на противоположных его сторонах, но так, чтобы
они не прикасались к стенкам сосуда.
В электролизер наливают раствор 161 г (1 моль) 4-метил-4-
нитровалериановой кислоты и 33,0 г (0,5 моля) едкого кали
в 2,7 л метилового спирта. В керамический сосуд наливают
200 мл 2 н. раствора едкого кали в метиловом спирте. Содер-
жимое электролизера охлаждают до 20° (примечание 10) и че-
рез раствор пропускают электрический ток (примечание 11).
Когда включают ток, то в пористом сосуде начинается бурное
выделение водорода. Для поддержания внутри сосуда перво-
начального объема по мере надобности приливают 2 н. раствор
едкого кали в метиловом спирте (примечание 12). На анодах
выделяется углекислота. Примерно через 5 час в анодном рас-
творе образуются белые кристаллы динитрооктана. При прове-
дении электролиза сопротивление электролизера увеличивается
и через несколько часов на электролизер необходимо подавать
ток 3—5 а напряжением 60—80 в. Если электрический ток си-
лой 3—5 а пропускать нельзя, то в анодное пространство нужно
прибавить 2 н. раствор едкого кали в метиловом спирте
2, 7-ДИМЕТИЛ-2, 7-ДИНИТРООКТАН
39
(примечания 13 и 14). После 8 час работы ток выключают, кера-
мический сосуд вынимают и очищают, а анодный раствор охлаж-
дают примерно до —30°. Чтобы выделить кристаллы 2, 7-диме-
тил-2, 7-динитрооктана, анодный раствор фильтруют. Выход су-
хого продукта реакции с т. пл. 98—100° составляет 50—65,5 г
(43—56% теоретич.); он достаточно чист для большинства целей
(примечание 15). После одной перекристаллизации из метило-
вого спирта (примечание 16) получают чистый 2, 7-диметил-
2,7-динитрооктан с т. пл. 100—101° (по литературным дан-
ным3 101,5—102°).
Примечания
1. Если раствор не перемешивать, то гидролиз начинается
только тогда, когда реакционная смесь будет нагрета почти до
температуры кипения. В этих условиях реакция, которая проте-
кает с выделением тепла, идет настолько быстро, что обратный
холодильник захлебывается.
2. Несмотря на то что взрывов не наблюдалось, рекомен-
дуется проводить эту реакцию за защитным щитом. Гидролиз,
после того как он начнется, протекает довольно быстро.
3. Время, необходимое для реакции, может быть различным,
в зависимости от первоначальной температуры гидролизуемого
раствора. В случае теплых растворов, например при применении
свежеприготовленного раствора едкого кали, подогрев извне
не требуется. При применении такого раствора проверявшие
синтез нашли, что мутная смесь, начальная температура кото-
рой 40°, становилась прозрачной после 2—5 мин перемешивания,
причем за это время температура поднималась до 70°. Чтобы
обеспечить полноту гидролиза, перемешивание продолжали еще
20 мин.
4. В результате прибавления перманганата калия удаляются
окрашенные примеси, которые в противном случае остаются до
конца при последующих перегонках кислоты. Максимальная
концентрация перманганата калия в воде при комнатной тем-
пературе составляет около 5%. Возможно, что целесообразнее
применять концентрированный раствор перманганата натрия,
который очень хорошо растворим в воде, однако в этом случае
трудно обнаружить конец реакции.
5. Во время первой перегонки в заметных количествах вы-
деляются окислы азота. Рекомендуется проводить эту операцию
за защитным щитом в хорошо действующем вытяжном шкафу.
Между дефлегматором и вакуум-насосом следует поставить ло-
вушку, охлаждаемую твердой углекислотой и ацетоном или жид-
ким воздухом. Применявшиеся при этой перегонке насосы,
40
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
по-видимому, не подвергались коррозии. Использовалось сухое
минеральное масло, которое меняли после каждой пере-
гонки.
6. При этой вторичной перегонке может оказаться необхо-
димым нагревать устройство для отбора фракций, чтобы пре-
дотвратить кристаллизацию продукта реакции до того, как
дистиллат поступит в приемники.
7. Это необходимо потому, что верх пористого сосуда дол-
жен находиться ниже крышки эксикатора. Объем эксикатора
до верхней части пористого сосуда должен составлять 4 л.
8. Значительное количество тепла, которое выделяется внутри
пористого сосуда, приводит к быстрому испарению метилового
спирта, которым он наполнен. Электролизер может работать при
условии постоянного пополнения сосуда метиловым спиртом.
Однако потери спирта можно свести к минимуму, если приме-
нять водяное охлаждение катода. Такой электрод можно изго-
товить из двух пластинок нержавеющей стали площадью
19,3 см2 и полоски из нержавеющей стали шириной около 8 мм,
которые сваривают так, чтобы образовалась коробка. Патрубки,
которые служат для ввода и отвода воды, приваривают к верх-
ней части коробки.
9. Платиновые пластинки площадью 19,3 см2 приваривают
к толстой платиновой проволоке, которую пропускают в одно
из отверстий, проделанных в стеклянной крышке. Чтобы при-
соединить электроды к источнику тока, используют толстую мед-
ную проволоку (№ 10).
10. Эту температуру легко поддерживать, погружая элек-
тролизер в баню с метиловым спиртом, охлаждаемую твердой
углекислотой. Для 8-часовой работы требуется около 45 кг
твердой углекислоты. Выходы заметно снижаются, если метило-
вому спирту дать возможность кипеть. Можно работать и при
температуре ниже 20°, но это дает менее удовлетворительные
результаты.
11. Вначале обычно применяют ток силой 6—8 а при напря-
жении 50—60 в. Сопротивление электролизера непрерывно из-
меняется вследствие уменьшения концентрации электролита
и отложения метилата калия в порах керамического сосуда.
В качестве источника тока лучше всего использовать выпрями-
тель, способный давать ток силой 10—15 а при напряжении 30—
90 в. Удовлетворительные результаты могут дать и свинцовые
аккумуляторы, соединенные последовательно, но они требуют
частой перезарядки.
12. В типовом опыте к концу каждого часа работы прибав-
ляли 30 мл 2н. раствора едкого кали в метиловом спирте. Всего
было прибавлено 210 мл.
2, 7-ДИМЕТИЛ-2, 7-ДИНИТРООКТАН
41
13. Добавляемое количество должно быть меньше, чем не-
обходимо для того, чтобы довести pH до 7. Если pH раствора
в анодном пространстве превышает 7, начинают протекать не-
желательные реакции.
14. Проверявшие синтез нашли, что через 5,5 часа сила тока
стала менее 3 а при 75 в. После прибавления 25 мл 2 н. раствора
едкого кали в метиловом спирте к раствору в анодном про-
странстве сила тока увеличилась до 6 а. Последующие добавки
10—15 мл щелочи делались примерно через каждые 30 мин. Об-
щее количество прибавленного основания составило 80 мл.
15. Из отработанного электролита можно регенерировать
некоторое количество не вступившей в реакцию 4-метил-4-нитро-
валериановой кислоты путем экстрагирования щелочью с после-
дующими подкислением и перегонкой нерастворимого в воде
маслянистого вещества. Однако в обычных условиях регене-
рация кислоты практически нецелесообразна.
16. Примерно из 500 мл кипящего метилового спирта и 58 г
неочищенного продукта реакции можно получить около 53 г
(95%) перекристаллизованного препарата.
Другие методы получения
2,7 -Диметил-2,7-динитрооктан был получен нитрованием
2, 7-диметилоктана3.
Преимущества настоящего метода
Электролиз по Кольбе обычно дает хорошие результаты при
синтезе углеводородов из монокарбоновых кислот, а также при
получении многих бифункциональных соединений. Специфиче-
ской иллюстрацией является синтез сложных эфиров дикарбо-
новых кислот с длинной цепью из моноэфиров соответствующих
дикарбоновых кислот (см. стр. 42). Большое количество таких
синтезов было рассмотрено Фихтером4. В изложенной выше
прописи электролизер применяется с двумя отделениями, чтобы
избежать или по крайней мере сильно снизить нежелательное
восстановление нитрогруппы на катоде. По-видимому, такую
методику можно использовать и при получении других бифунк-
циональных соёдинений, содержащих легко восстанавливаемые
группы.
1. Contribution No. 516 from the Central Research Department, Experimental
Station, E. I. du Pont de Nemours and Co., Wilmington, Delaware.
2. M о ф ф e т P. Б., Синт. орг. преп., сб. 4, стр. 319.
3. Коновалов M„ zKPXO, 38, 124 (1906).
4. Fichter F., Organische Elektrochemie, p. 17, Theodor Steinkopff, Dresden,
Leipzig, 1942.
ДИМЕТИЛОВЫЙ ЭФИР гексадекандикарбоновой кислоты
2СН3О2С(СН2)8СО^ СН3О2С(СН2)16СО2СН3 + 2СО2
Предложили: Ш. Сванн, мл. и У. Э. Гаррисон, мл. ’
Проверили: Дж. Кэзон, Дж. А. Карлсон и С. Вуд.
Получение
К 500 мл абсолютного метилового спирта (примечание 1) в
1-литровом высоком стакане для электролиза прибавляют 1,1 г
(0,05 г-атома) чистого металлического натрия. После того как
натрий растворится, в растворе метилата натрия растворяют
216 г (1,0 моль) кислого метилового эфира себациновой кислоты
(примечание 2). В стакан опускают магнитную мешалку и
закрывают его большой неопреновой пробкой (примечание 3),
через которую пропущен платиновый анод в виде листа пло-
щадью 12 см2 и два платиновых катода в виде листов пло-
щадью 5,3 см2, причем последние должны быть расположены по
обе стороны от анода на расстоянии около 1,5 см (примеча-
ние 4). В пробку вставлены также трубка для введения реа-
гентов и эффективный обратный холодильник (примечание 5).
Электроды присоединяют к соответствующему источнику
тока (примечание 6) и пускают в ход магнитную мешалку;
пользуются током напряжением около 50 в; при этом сила
тока составляет 1—2 а. Раствор вскоре начинает кипеть; после
этого напряжение регулируют так, чтобы поддерживать энер-
гичное кипение (примечание 7).
О завершении опыта примерно через 30—40 час судят
по тому, что несколько капель раствора дают щелочную реак-
цию на фенолфталеин. Можно продолжать электролиз еще
несколько часов, однако при очень длительном электролизе
образуется полимерный продукт, что снижает выход и затруд-
няет очистку главного продукта реакции.
После завершения реакции (примечание 8) раствор подкис-
ляют уксусной кислотой и подвергают перегонке в вакууме.
Остаток растворяют примерно в 1,4 л эфира и раствор фильт-
руют через складчатый бумажный фильтр в 2-литровую дели-
тельную воронку. Затем эфирный раствор промывают двумя
порциями по 300 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната
натрия (примечание 9) и эфир отгоняют на паровой бане. Оста-
ток растворяют в 1,5 л теплого метилового спирта, после чего
раствору дают охладиться до комнатной температуры. Выкрис-
таллизовавшийся продукт реакции отфильтровывают с отсасы-
ДИМЕТИЛОВЫИ ЭФИР ГЕКСАДЕКАНДИКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ
43
ванием на воронке Бюхнера и хорошо отжимают. Препарат
обладает воскоподобной консистенцией, и, чтобы его лучше про-
мыть, его переносят в стакан и тщательно перемешивают при-
мерно со 150 мл холодного метилового спирта. Затем бесцвет-
ные кристаллы отфильтровывают и опять хорошо отжимают.
Если фильтрат получится окрашенным, кристаллы вновь про-
мывают несколько меньшим количеством метилового спирта.
Соединенные фильтраты и промывную жидкость выпаривают
до половины первоначального объема и охлаждают льдом,
в результате чего получают еще несколько граммов препарата
с той же самой температурой плавления. Соединив все получен-
ные количества продукта реакции, его высушивают в вакуум-
эксикаторе. Выход составляет 116—126 г (68—74% теоретич.)
бесцветного микрокристаллического диметилового эфира гекса-
декандикарбоновой кислоты; т. пл. 57—58°.
Примечания
1. Для этой цели пригоден абсолютный метиловый спирт мар-
ки ч. д. а.
2. Кислый метиловый эфир себациновой кислоты, который
применяли авторы синтеза, был получен по методике, описанной
Паттисоном с сотрудниками2; эта модификация метода, который
описан в Синт. орг. преп., сб. 2, стр. 345 для получения кислого
эфира себациновой кислоты, более предпочтительна. Следует
применять метиловый, а не этиловый эфир себациновой кисло-
ты, поскольку кислый метиловый эфир себациновой кислоты
и диметиловый эфир гексадекандикарбоновой кислоты легче
подвергнуть очистке.
Проверявшие синтез получали кислый метиловый эфир себа-
циновой кислоты способом, описанным для получения кислого
метилового эфира нонандикарбоновой кислоты3. Очень важно,
чтобы кислый эфир не содержал самой дикарбоновой кислоты,
так как каждая молекула дикарбоновой кислоты (в малой кон-
центрации) будет сочетаться с двумя молекулами кислогс
эфира.
3. Можно работать с резиновой пробкой, однако неопреновая
более долговечна.
4. Рекомендуются следующие размеры электродов: ано!
3X4 см, катод 2,3X2,3 см. Нижняя часть анода должна отстоят!
от дна стакана на расстояний около 3 см, а центры катодот
должны быть на одной линии с центром анода. Авторы синтез!
и проверявшие его применяли платиновую пластину толщине!
0,05 мм. Более тонкая пластинка легко искривляется под дей
ствием мешалки, что может вызвать, короткое замыкание. Пла
44
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
тиновую проволоку можно приклепать к пластинке, если нагреть
ту и другую докрасна, а затем соединить их. Проволоку можно
запаять в трубку из стекла пирекс, которую пропускают через
специальное отверстие в пробке, а для осуществления контакта
с проводами пользуются ртутью4.
В опыте, проведенном с половинным против описанного выше
количеством реагентов, проверявшие синтез получили анало-
гичные результаты, приме-
няя электроды той же гео-
метрической формы и при
той же концентрации реа-
гентов в высоком стакане
емкостью 700 мл; однако на
проведение электролиза по-
надобилось вдвое меньше
времени.
5. Очень удобно для
установки холодильника
вставить в пробку наружный
шлиф 24/40. Для отбора проб
с целью определения момен-
та, когда реакция стано-
вится щелочной, удобно в
пробку вставить наружный
шлиф 14/20. Во время элект-
ролиза, когда электролит ки-
пит, этот наружный шлиф
следует закрыть пробкой.
6. Авторы синтеза при-
меняли генератор постоян-
ного тока с переменным на-
пряжением. Вместо этого при проверке синтеза пользовались
источником постоянного тока на 120 в и вводили в цепь реостат.
Иногда на аноде может образоваться пленка из полимерного
продукта, что уменьшает силу тока. Для предотвращения сниже-
ния силы тока необходимо пропускать ток в обратном направле-
нии в течение 5—10 сек. Электрическая схема показана на рис. 1.
7. К концу электролиза обычно приходится увеличить напря-
жение, чтобы сохранить ту же силу тока. Предложившие синтез
заканчивали электролиз обычно при 140 в; однако проверявшие
синтез обнаружили, что при 120 в процесс электролиза замед-
лялся весьма незначительно.
8. Электроды необходимо быстро вынуть из еще теплой реак-
ционной смеси, так как при охлаждении раствор застывает в
твердую массу. Удобнее перерабатывать еще теплый раствор.
2, 5-ДИМЕТОКСИ-2, 5-ДИГИДРОФУРАН
45
9. Если подкислить отработанную жидкость после промывки
бикарбонатом, а затем экстрагировать ее эфиром, то можно
регенерировать очень небольшое количество исходного кислого
эфира.
Другие методы получения
Диметиловый и диэтиловый эфиры гексадекандикарбоновой
кислоты были получены электролизом натриевой или калиевой
соли себациновой кислоты в воде5 или в метиловом спирте6.
Преимущества настоящего метода
Изложенный способ получения диметилового эфира гекса-
декандикарбоновой кислоты имеет следующие преимущества по
сравнению с методом, описанным ранее5: продукт реакции полу-
чается чистым, не происходит вспенивания электролита, выходы
более высокие, нет необходимости пользоваться большими
количествами соли кислого эфира в качестве электролита. Дан-
ную методику можно рассматривать как оптимальную для про-
ведения электролиза по Кольбе.
1. Department of Chemistry, University of Illinois, Urbana, Illinois This work
was supported by a grant from the National Science Foundation for
polymer research.
2. Pattison F. L. M., Howell W. C., McNamara A. J., Schnei-
d e r J. C., W a 1 k e r J. F , J. Org. Chem., 21, 739 (1956).
3. Дюрхем Л., Мак-Леод Д., Кэйзон Дж., Синт. орг. npen., сб. 10,
стр. 30.
4. S w a n n S., Jr. in. Weissberger, Technique of Organic Chemistry, Vol. 2,
1950, 2nd ed., p. 400, Interscience, New York.
5. Сванн Ш., мл., Элер P., Пинкни П., Синт. орг. преп., сб. 3, стр. 508:
Fair weather D. A., Proc. Roy. Soc. Edinburh, 45, 283 (1925); Shi-
i n a S., J. Soc. Chem. Ind. Japan, 40, Suppl. binding, 324 (1937) [C. A., 32,
499 (1938)]; Drake N. L., Carhart H. W., M о z i n g о R., J. Am.
Chem. Soc., 63, 617 (1941).
6. Greaves W. S., L i n s t e a d R. P., Shephard B. R., Thomas S. L. S.,
Weedon В. C. L., J. Chem. Soc. 1950, 3326; Fuchs W., Dickers-
bach-Boronetsky E., Fette Seifen Anstrichmittel, 57, 675 (1955)
[C. A., 51, 1843 (1957)].
2,5-ДИМЕТОКСИ-2,5-ДИГИДРОФУРАН
+ Br2 + 2CH3OH —> J
/\q/\
CH3O u OCH3
Предложили: Д. M. Бернесе'.
Проверили: В. Бёкельхейде и Р. Шаррер.
Получение
В 3-литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой,
термометром, осушительной трубкой, с натронной известью и
46
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
капельной воронкой, помещают 166 мл (155 г, 2,28 моля) свеже-
перегнанного фурана, 400 мл абсолютного эфира и 500 мл
абсолютного метилового спирта. Раствор охлаждают до — 40°
в бане с сухим льдом и ацетоном, а затем в течение 10 мин при-
бавляют холодный (—25°) раствор 102,5 мл (320 г, 2,0 моля)
брома в 1,3 д абсолютного метилового спирта, поддерживая
температуру реакционной смеси ниже — 25°. Еще через 20 мин
капельную воронку заменяют на обыкновенную трубку для
подачи газа (примечание 1) и пропускают газообразный аммиак
с умереной скоростью при сильном охлаждении так, чтобы под-
держивать температуру ниже —25° до тех пор, пока смесь
не станет слегка щелочной по индикаторной бумажке (20—40
мин). Раствор перемешивают в течение 1,5 часа при —25°, а за-
тем ему дают самопроизвольно нагреться до —5° (примеча-
ние 2). После этого раствор снова делают щелочным, пропуская
через него аммиак, фильтруют и летучие растворители отгоняют
при атмосферном давлении и при перемешивании, чтобы жид-
кость меньше бросало. Бромистый аммоний, который выпал при
выпаривании, отфильтровывают и оставшуюся маслянистую
жидкость перегоняют в вакууме и получают 187—197 г
(72—76% теоретич.) (примечание 3) прозрачной маслянистой
жидкости (я25 1,4327) с т. кип. 50—51713 мм (примечание 4).
Примечания
1. Трубка с перегородкой из пористого стекла может заби-
ваться.
2. Раствор к этому времени должен стать бесцветным; в про-
тивном случае продолжают перемешивание.
3. Выход рассчитан, считая на количество взятого в реакцию
брома.
4. Авторы синтеза применяли ректификационную колонку
высотой 12,5 см с насадкой из одиночных витков стеклянной
спирали диаметром 4,7 мм. Если включить сюда же более высоко
кипящую фракцию (т. кип. 52—54°), то выход достигает 79—
80%. Иногда, если препарат окрашен в желтый цвет, его сле-
дует перегнать повторно. Потери при этом минимальны.
Другие методы получения
2,5-Диалкокси-2,5-дигидрофураны можно получить электро-
литическим окислением фурана в спиртовом растворе бромис-
того аммония2 или окислением фурана бромом в соответствую-
щем спирте 3’4.
2, 4 -ДИНИТРОИОДБЕНЗОЛ
47
Применение 2,5-диалкокси-2, 5-дигидрофуранов
2, 5-Диалкокси-2, 5-дигидрофураны представляют собой Цик-
лические ацетали малеинового альдегида; их можно исполь-
зовать для получения этого вещества in situ. Кроме того, 2, 2-ди-
алкокси-2, 5-дигидрофураны легко гидрируются с образованием
циклических ацеталей диальдегида янтарной кислоты4.
1. Eastman Kodak Company, Rochester, 4, New York.
2. С 1 a u s о n-K a a s N., Limborg F., Cl ens K-, Acta Chem. Scand., 6,
531 (1952).
3. С 1 a u s о n-K a a s N., Limborg F., F a k s t о r p J., Acta Chem. Scand., 2,
109 (1948).
•4. Fakstorp J., Raleigh D., Schniepp L. E-, J. Am. Chem. Soc., 72,
869 (1950).
2,4-ДИНИТРОИОДБЕНЗОЛ
(1 -Иод-2,4-динитробензол )
Cl
A/n°!
I [ + Nal
X/
I
no2
Предложили: Дж. Ф. Баннетт и Р. М. Доннер *.
Проверили: В. Бёкельхейде и Дж. С. Тодд.
Получение
Внимание! У некоторых людей 2,4-динитроиодбензол
вызывает сильное раздражение кожи. Лицам с чувствительной
кожей рекомендуется надевать резиновые перчатки.
В 1-литровую круглодонную колбу помещают 200 мл пере-
гнанного технического диметилформамида (примечание 1)
и к нему прибавляют 150 г (1 моль) йодистого натрия (приме-
чание 2) и 40,5 г (0,2 моля) 2,4-динитрохлорбензола (примеча-
ние 3). К колбе присоединяют обратный холодильник и в про-
должение 15 мин красно-бурую смесь кипятят при нагревании
открытым пламенем горелки, которое направлено не в центр
колбы (примечание 4).
Горячую реакционную смесь выливают при перемешивании
примерно на 0,75 л измельченного льда, находящегося в 2-литро-
вом стакане. Стакан доливают водой и смесь перемешивают,
48
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
чтобы вызвать растворение неорганических солей (примеча-
ние 5). Нерастворимый красно-бурый остаток отфильтровывают
с отсасыванием. Этот сырой продукт реакции во влажном состоя-
нии переносят в 2-литровую круглодонную колбу, куда прибав-
ляют 500 мл смеси из 75% (372 мл) петролейного эфира
(т. кип. 90—100°) и 25% (125 мл) бензола. К колбе присоеди-
няют обратный холодильник и смесь нагревают в течение
15 мин до кипения, пользуясь электрическим колбонагревателем
(примечание 6). Полученный раствор декантируют во вторую
2-литровую колбу, причем в первой колбе остается некоторое
количество воды и красно-бурый твердый остаток. К слегка ох-
лажденной жидкости во второй колбе осторожно прибавляют
7 г измельченного активированного угля, колбу взбалтываю?
и смесь нагревают еще 5 мин. Затем ее фильтруют через склад-
чатый фильтр и фильтрат собирают в коническую колбу
емкостью 1 л. Эту колбу закрывают пробкой и хорошо охлаж-
дают, чтобы вызвать кристаллизацию препарата (примечание 7).
Препарат отфильтровывают с отсасыванием. Выход высу-
шенного на воздухе продукта реакции в виде желто-оранжевых
кристаллов с т. пл. 87—89° составляет 38—42 г (65—71% тео-
ретич.) (примечание 8). Более чистый препарат, окрашенный
в лимонно-желтый цвет с т. пл. 88,5—90°, можно получить
в результате дополнительной перекристаллизации из 1 л
нефтяной фракции (т. кип. 90—100°) с использованием угля; вы-
ход после второй кристаллизации составляет 28—34 г (48—58%
теоретич.).
Примечания
1. Применялся продажный диметилформамид.
2. Применялся обычный иодистый натрий.
3. Применялся продажный 2,4-динитрохлорбензол высокого
качества; он имел кремовый оттенок и дополнительной очистке
не подвергался.
4. Горелку следует устанавливать так, чтобы пламя было
направлено по боковой стенке колбы и чтобы растворение йоди-
стого натрия происходило сверху вниз. В начальной стадии
нагревания колбу следует часто взбалтывать или встряхивать.
Однако даже после длительного кипячения остается небольшое
количество твердого бесцветного остатка.
5. На этой стадии могут образоваться темно-бурые комки
в смеси с оранжево-бурым осадком. По-видимому, нет необходи-
мости измельчать эти комки.
6. Можно также нагревать колбу на эффективной паровой
бане и встряхивать ее до тех пор, пока продукт реакции не рас-
ДИ-ЛЬНИТРОФЕНИЛДИСУЛЬФИД
49
плавится. После нагревания в течение 15 мин раствор можно
декантировать, как описано выше.
7. Предложившие синтез помещали колбы с теплым фильтра-
том в холодильный шкаф и выдерживали их там при —20°
не менее 1 часа.
8. В опыте, проведенном в пятикратном масштабе против
описанного, авторы получили 219 г (71%) кристаллического
препарата, окрашенного в оранжево-желтый цвет; т. пл. 88—90°.
Другие методы получения
2, 4-Динитроиодбензол был получен нитрованием о- или
n-нитроиодбензола2, взаимодействием сернокислого 2,4-динитро-
фенилдиазония с иодистым калием3 и реакцией йодистого нат-
рия с 2,4-дИнитрохлорбензолом в кипящем этиленгликоле4.
Описанная выше методика является модификацией5 последнего
способа.
1. Department of Chemistry, University oE North Carolina, Chapel Hill, North
Carolina.
2. Korner W., Gazz. chim. iital., 4, 323 (1874).
3. В e c k w i t h A. L„ M i 11 e r J., L e a h у G. D., J. Chem. Soc., 1952, 3556.
4. В e n n e 11 G. M., Ver non I. H., J. Chem. Soc., 1938, 1783.
5. В u n n e 11 J. F., С о n n e r R. M., J. Org. Chem., 23, 305 (1958).
ДИ-.И-ИИТРОФГ.НИЛДИСУЛЬФИД
[бис- (м-Нитрофенил) дисульфид]
2 з^-НО^С^НцВОзС! Ц- 10 HI —> (.-w-NC^CgH^) S2 4~ 5122НС1 4" 4НзО
Предложил: У. Шеппарс *.
Проверили: Дж. Робертс и У. Грэхам.
Получение
5-Литровую трехгорлую круглодонную колбу снабжают
обратным холодильником, механической мешалкой с затвором
и капельной воронкой. Прибор устанавливают в вытяжном
шкафу и в колбу помещают 333 г (1,50 моля) хлорангидрида
л-нитробензолсульфокислоты (примечание 1). Мешалку пус-
кают в ход и быстро, но по каплям, в течение 30—45 мин при-
бавляют 1033 мл (7,5 моля) 55—58%-ной иодистоводородной
кислоты (примечания 2 и 3). После окончания загрузки реак-
ционную смесь перемешивают и кипятят при нагревании на паро-
вой бане еще в течение 3 час. Затем смесь охлаждают до ком-
натной температуры и вместо капельной воронки устанавливают
50
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
воронку для сыпучих тел. Небольшими порциями прибавляют
порошкообразный бисульфит натрия (примечание 4) до тех
пор, пока не будет восстановлено все количество иода и реакци-
онная смесь не превратится в суспензию светло-желтого ди-лг-
нитрофенилдисульфида в почти бесцветном растворе. Реак-
ционную смесь фильтруют через воронку с крупнопористым
стеклянным фильтром, чтобы отделить дисульфид, который тща-
тельно промывают теплой водой для удаления всех неоргани-
ческих солей. Получают 210—221 г (91—96% теоретич.) неочи-
щенного ди-я-нитрофенилдисульфида с т. пл. 81—83°. Этот пре-
парат подвергают очистке, для чего его растворяют в 800 мл
кипящего ацетона, раствор фильтруют горячим и охлаждают;
получают 170—183 г (74—79% теоретич.) дисульфида в виде
бледножелтых призм с т. пл. 82—83°. Если упарить маточный
раствор, то можно получить еще 30—40 г (13—17%) дисульфида
с т. пл. 82—g3°, так что общий выход препарата вполне удовлет-
ворительного качества составляет 200—210 г (86—91% теоре-
тич.) .
Примечания
1. Применяли продажный хлорангидрид ж-нитробензолсуль-
фокислоты хорошего качества.
2. Обычно применяют высококачественную иодистоводород-
ную кислоту, но можно взять кислоту и более низкого качества
без снижения выхода. Можно взять также вычисленное коли-
чество 45—47 %-ной иодистоводородной кислоты2, что приведет
лишь к незначительному уменьшению выхода.
3. При реакции иодистоводородной кислоты с хлорангидри-
дом лг-нитробензолсульфокислоты выделяется небольшое коли-
чество тепла и по мере протекания реакции выпадают кристаллы
иода.
4. Для восстановления иода требуется около 1350 г бисуль-
фита натрия. Можно использовать технический бисульфит нат-
рия. При прибавлении бисульфита следует соблюдать осторож-
ность, так как выделяющийся сернистый газ может вызвать
значительное вспенивание. Это вспенивание происходит вскоре
после загрузки очередной порции бисульфита и наиболее заметно
тогда, когда иод уже почти восстановлен. Иод и продукт реак-
ции, прилипшие к верхней стенке колбы и к холодильнику,
можно смыть и возвратить в реакционную смесь струей воды
из промывалки.
Другие методы получения
Описанный метод получения ди-я-нитрофенилди сульфид а
в основном разработали Фосс и его сотрудники2, которые в свою
ДИ-М-НИТРОФЕНИЛДИСУЛЬФИД
51
очередь видоизменили метод Экбома1 2 3. Этот дисульфид был
также получен реакцией калиевой соли этилксантогеновой кис-
лоты с раствором хлористого м-нитрофенилдиазония с после-
дующим гидролизом и образованием меркаптана, который
в дальнейшем был окислен в дисульфид красной кровяной солью
или разбавленной азотной кислотой4.
Обычный метод получения ароматических дисульфидов
заключается в действии Na2S2 на арилгалогениды5. Однако этот
метод имеет ограниченное значение, так как в нем могут быть
использованы лишь те соединения, в которых атом галоида
активирован электроотрицательными группами, как, например,
в случае о- или п-нитрохлорбензолов. Реакция солей диазония
с солями ксантогеновой кислоты непригодна для получения
дисульфидов в большом масштабе, поскольку во избежание
возможных взрывов приходится работать с разбавленными
растворами. Хлорангидриды ароматических сульфокислот
(не содержащие нитрогрупп) восстанавливаются также цинком
и минеральной кислотой с образованием меркаптанов6, которые
затем можно окислить в дисульфиды. Настоящий метод был
использован для получения дисульфидов, производных нитро-
нафталинов 7’8, динафталиндисульфида и дифенилдисульфида 8
и,- вероятно, он пригоден для получения любых симметричных
ароматических дисульфидов, содержащих заместители, устой-
чивые к действию иодистоводородной кислоты.
Применение ди-.и-нитрофенилдисульфида
Дисульфиды являются промежуточными соединениями при
получении сульфенилхлоридов 2’9.
1. Contribution No. 515 from the Central Research Department, Experimental
Station, E. I. du Pont de Nemours and Company, Inc., Wilmington, De-
laware.
2. F о s s N. E., S t e h 1 e J. J., S h u s e 11 H. M, H a d b u r g D, J. Am. Chem.
Soc., 60, 2729 (1938).
3. E k b о m A, Ber, 24, 335 (1891).
4. Leuckart R., Holtzapfel W., J. prakt. chem., 41 (2), 197 (1890).
5. Синт. орг. преп., сб. 1, стр. 200.
6. Zinke Th., Kruger 0., Ber., 45, 3468 (1912).
7. Cleve P. T, Ber., 20, 1534 (1887).
8. Cleve P. T, Ber, 21, 1099 (1888).
9. Синт. орг. преп, сб. 2, стр. 560.
1, 6-ДИОКСО-8а-МЕТИЛ-1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 8а-0КТАГИДР0НАФТАЛИН
(1,2,3,4,6, 7, 8,8а-Октагидро-8а-метилнафталиндион-1,6)
Предложили: С. Рамачандран и _М. С. Ньюмен1.
Проверили: М. Тшилер, Дж. А. Штейн и Дж. Линдберг.
Получение
Смесь 63,1 г (0,5 моля) 2-метилциклогександиона-1, 3 (при-
мечание 1), 52,6 г (0,75 моля) метилвинилкетона (примечание 2),
около 0,25 г (три гранулы) едкого кали и 250 мл абсолютного
метилового спирта помещают в круглодонную колбу емкостью
500 мл, снабженную обратным холодильником и осушительной
трубкой (примечание 3). Эту смесь кипятят в течение 3 час,
причем дикетон постепенно переходит в раствор. К концу ука-
занного периода метиловый спирт и избыток метилвинилкетона
отгоняют в вакууме (примечания 4 и 5). Оставшуюся жидкость
растворяют в 250 мл бензола, к колбе присоединяют насадку
Дина и Старка для разделения двух фаз и при атмосферном
давлении отгоняют 20 мл растворителя для удаления следов
воды и метилового спирта. Раствор охлаждают значительно
ниже температуры его кипения, прибавляют 3 мл пирролидина
(примечание 6) и смесь кипятят примерно 30 мин, причем в тече-
ние этого времени в ловушке собирается около 9 мл воды. Кипя-
чение продолжают еще 15 мин после прекращения выделения
воды. Собранную воду отделяют и отгоняют 50 мл растворителя.
Реакционную смесь, окрашенную в красноватый цвет, охлаж-
дают до комнатной температуры и разбавляют 150 мл эфира.
Этот раствор промывают 100 мл дистиллированной воды, содер-
жащей 15 мл 10%-ной соляной кислоты, и 100 мл воды. Водные
вытяжки экстрагируют 50 мл эфира (примечание 7) и соединен-
ные органические слои промывают тремя порциями воды по
100 мл, затем насыщенным раствором соли, после чего сушат
1, 6-ДИОКСО-8а-МЕТИЛ-1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 8а-0КТАГИДР0НАФТАЛИН
53
над сернокислым магнием. Растворители отгоняют, а остаток
(82—85 г) перегоняют (примечание 8) при 0,5—1,0 мм (приме-
чание 9); собирают фракцию с т. кип. 117—145° и разбавляют ее
5 мл эфира. Дистиллат на ночь помещают в холодильник, затем
полученные кристаллы быстро отфильтровывают и промывают
их 25 мл охлажденного эфира (примечания 10 и 11). Выход пер-
вой порции дикетона составляет 50—53 г; обычно кристаллы бес-
цветны. Соединенные маточные растворы снова перегоняют
и получают еще 4—6 г кристаллического вещества. Выход
составляет 56—58 г (63—65%, считая на дикетон) 1,6-диоксо-
8а-метил-1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 8а-октагидронафталина с т. пл. 47—
50°. Полученный препарат пригоден для большинства целей
(примечание 12).
Примечания
1. 2-Метилциклогександион-1, 3 был получен по методу, опи-
санному Меклером и др. (см. стр. 93).
2. Применяли технический метилвинилкетон без дополнитель-
ной очистки.
3. Проверявшие синтез обнаружили, что на стадиях кипя-
чения, выпаривания и циклизации реакционную смесь следует
перемешивать.
4. Предложившие синтез указывают, что при желании на
этой стадии можно выделить с 85%-ным выходом2 промежуточ-
ный 2-метил-2(3'-оксобутил)циклогександион-1, 3.
5. Проверявшие синтез удаляли метиловый спирт и метил-
винилкетон при нагревании на водяной бане при температуре-
700 и давлении 650 мм.
6. При добавлении пирролидина быстро начинается экзотер-
мическая реакция. Охлаждение необходимо для того, чтобы
реакция протекала не слишком быстро. Авторы синтеза указы-
вают, что вместо пирролидина можно применять пиперидин.
7. При проверке синтеза водные вытяжки экстрагировали
двумя порциями эфира по 75 мл.
8. Проверявшие синтез нашли, что количество остатка состав-
ляет 87—100 г.
9. Проверявшие синтез применяли колонку высотой 125 мм
с седлообразной насадкой; полученный ими препарат имел сле-
дующие константы: т. кип. 137—150°/0,6—0,7 мм; 123—150°/0,2—
0,5 мм; 132—14170,5—0,8 мм.
10. В случае успешной кристаллизации образуются сравни-
тельно большие кристаллы,, которые можно быстро отфильт-
ровать и промыть эфиром, причем потери бывают небольшими.
Если же образовались мелкие кристаллы, то лучше их снова
растворить и дать препарату кристаллизоваться вновь.
54
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
11. Учитывая хорошую растворимость препарата в эфире
(1 г в 2,5 мл при комнатной температуре), проверявшие синтез
промывали продукт реакции гексаном (т. кип. 60—71°).
12. Более чистый препарат с т. пл. 48,6—50,0° можно
получить, перекристаллизовав его из эфира.
Другие методы получения
1, 6-Диоксо-8а-метил-1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 8а-октагидронафталин
был получен взаимодействием 2-метилциклогександиона-1,3
с ацетондикарбоновой кислотой и формальдегидом3, с иодмети-
латом 4-диэтиламинобутанона-23, с пиридином и 4-диэтиламино-
бутаноном-24, с триэтиламином и 4-диэтиламинобутаноном-25
и циклизацией 2-метил-2- (3-оксобутил) циклогександиона-1,3
в присутствии в качестве катализатора трет-бутилата алюминия
или фосфорнокислой соли пиперидина 6-7.
Преимущества настоящего метода
1. 6-Диоксо-8а-метил-1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 8а-октагидронафталнн
применялся в качестве промежуточного вещества в синтезах тер-
пенов8’9 и в проектируемом синтезе стероидов4’10 .
1. Departament of Chemistry, Ohio State University. Columbus 10, Ohio.
2. В о у с е С. В. С., W h i t е h u r s t J. S., J. Chem. Soc., 1959, 2022.
3. Wieland P., M i e s c h e г K-, Helv. Chiim. Acta, 33, 2215 (1950).
4. Swaminathan S, NewmanM. S., Tetrahedron, 2, 88 (1958).
5. Newman M. S., Mekler A. B., J. Am. Chem. Soc., 82, 4039 (1960).
6. W e n d 1 e r N. L., S 1 a t e s H. L., T i s h 1 e r M., J. Am. Chem. Soc., 73, 3816
(1951).
7. Назаров И. H„ Завьялов С. И., Бурмистрова М. С., Шмо-
нин а Л. И., ЖОХ, 26, 441, 465 (1956).
8. S о n d h е i m е г F., Е 1 a d D., J. Am. Chem. Soc., 79, 5542 (1957).
9. С о c k e r J. D., H a 1 s a 11 T. G., J. Chem. Soc., 1957, 3441.
10. Friedman C. A., Robinson R, Chem. & Ind. (London), 1951, 777.
1,4-ДИФЕНИЛ БУТАДИЕН-1,3
C6H5CH=CHCH2C1 + (C6H5)3P —- С6Н5СН = СНСН2р+(С6Н5)3;
СГС6Н5СН=СНСН2Р+(С6Н5)з; СГ + С6Н5СНО + Ь1ОС2Н5 —
— С6Н5СН = СНСН=СНС6Н5 + (С6Н5)3РО + С2Н5ОН + L1C1
Предложили: Р. Н. Мак-Дональд и Т. У. Кэмпбелл
Проверили: М. С. Ньюмен, Р, Маршалл и У. Н. Уайг.
Получение
А. Хлористый трифенилциннамилфосфоний.
Смесь 40 г (0,26 моля) (3-хлорпропенил) бензола (примечание!)
1, 4-ДИФЕНИЛБУТАДИЕН-1, 3
55
и 92 г (0,35 моля) трифенилфосфина (примечание 2) в 500 мл
ксилола нагревают с обратным холодильником при перемешива-
нии в течение 12 час. Затем смеси дают охладиться приблизи-
тельно до 60° и бесцветные кристаллы отфильтровывают, про-
мывают 100 мл ксилола и сушат в вакуум-сушильном шкафу
при давлении 20 мм и температуре 60° до постоянного веса.
Выход составляет 99—101 г (91—93% теоретич.), т.пл. 224—226°
(примечание 3).
Б. 1,-4 - Д и ф е н и л б у т а д и е н. К раствору 60,0 г (0,145
моля) хлористого трифенилциннамилфосфина и 16,4 г (0,155
моля) бензальдегида в 200 мл этилового спирта (примеча-
ние 4) прибавляют 760 мл 0,2М раствора этилата лития в этило-
вом спирте (примечания 5 и 6). Эту смесь выдерживают 30 мин,
после чего к ней приливают 700 мл воды (примечание 7), бес-
цветные кристаллы отфильтровывают, промывают 150 мл
60%-ного этилового спирта и сушат в вакуум-сушильном шкафу
при 65°. Выход кристаллического препарата с т. пл. 153—156°
составляет 17,9—19,9 г (60—67%) (примечание 8). Препарат
представляет собою транс-транс-изомер; он обладает достаточ-
ной степенью чистоты для применения его в большинстве слу-
чаев (примечание 9). После перекристаллизации из циклогек-
сана получают препарат с т. пл. 154—156°.
Примечания
1. Применяли продажный высококачественный (3-хлор-
фенил) бензол без дополнительной очистки.
2. Применяли продажный трифенилфосфин без дополнитель-
ной очистки.
3. Соль фосфония можно перекристаллизовать и получить
препарат, отвечающий марке ч. д. а., для чего ее следует рас-
творить в небольшом количестве кипящего этилового спирта,
к кипящему раствору добавить эфир до помутнения раствора
и оставить соль кристаллизоваться в холодильном шкафу.
4. Как в этом, так и в остальных случаях применялся про-
дажный абсолютный этиловый спирт без дополнительной
очистки.
5. Для получения раствора этилата лития растворяют 1,40 г
литиевой проволоки в 1 л абсолютного этилового спирта.
6. Раствор немедленно окрашивается в оранжевый цвет,
после чего примерно через 1 мин происходит кристаллизация
продукта реакции.
7. Окись трифенилфосфина растворима в 60%-ном водном
этиловом спирте; поэтому она остается в фильтрате и не вызы-
вает никаких затруднений при последующих операциях.
56
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
8. Вероятно, выход можно увеличить, проводя реакцию
в эфирном растворе и используя алкиллитий в качестве основа-
ния; однако, принимая во внимание простоту и относительную
легкость проведения реакции по описанной здесь методике,
вопрос об улучшении выхода кажется второстепенным.
9. Эту методику успешно применяли к синтезу ряда заме-
щенных бистирилов, а именно 1-(n-толил)-4-фенилбутадиена
(76%), 1-(4-метоксифенил)-4-фенилбутадиена (63%) и 1-(4-ацет-
амидофенил)-4-фенилбутадиена (61%), исходя из соответствую-
щих замещенных бензальдегидов.
Другие методы получения
1,4-Дифенилбутадиен был получен из фенилуксусной кислоты
и коричного альдегида под действием окиси свинца2, дегидроге-
низацией 1, 4-дифенилбутена-2 бутиллитием3 и реакцией сочета-
ния хлористого фенилдиазония с циннамилиденуксусной кисло-
той4. Приведенный способ5 дает лучшие результаты, чем опи-
санные ранее; его можно использовать для получения многих
замещенных бистирилов, причем осуществить его относительно
легко.
1 Pioneering Research Division, Textile Fibers Department, E. I. du Pont de
Nemours and Co., Wilmington, Delaware.
2 Корсон Б, Синт. орг. преп., сб. 2, стр. 231. В этой ссылке имеются и. пред-
шествующие препаративные методы.
3 . Gilman Н.,Bradley С. W., J. Am. Chem. Soc., 60, 2333 (1938).
4 К о е 1 s с h С. F., В о е k е 1 h е i d е V., J. Am. Chem. Soc., 66, 412 (1944).
5 . C a m p b e 11 T. W., McDonald R. N., J. Org. Chem., 24, 1241 (1959).
а, Р-ДИФЕНИЛПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА
(2,3-Дифенилпропионовая кислота)
С6Н5—СН2—СО2Н
2NaNH2
Жидкий NH3
С6Н5—CHCO2Na
I
Na
сдовд
(СД),
С6Н5—CH—CO2Na-----С6Н5— СН—СО ОН
—СН2 СбН5—сн2
Предложили: Ч. Р. Хаузер и У. Р. Дюннавант '.
Проверили: В. Бёкельхейде и П. Уоррик.
Получение
Внимание! Настоящий синтез следует проводить в вытяж-
ном шкафу, чтобы не подвергаться действию выделяющегося
.аммиака.
а, Р-ДИФЕНИЛПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА
57
В 1-литровой трехгорлой колбе, снабженной холодильником,
механической мешалкой с шаровым затвором и капельной
воронкой, приготовляют раствор амида натрия (0,226 моля)
в жидком аммиаке. С этой целью безводный жидкий аммиак
(500 мл) вводят в колбу из баллона через соответствующую
трубку и в жидкий аммиак при перемешивании бросают кусо-
чек натрия. После появления голубой окраски прибавляют
несколько кристаллов азотнокислого железа (II) (в виде гид-
рата) (около 0,25 г), а затем небольшие кусочки свеженарезан-
ного натрия. В общей сложности загружают 5,2 г натрия. После
превращения всего натрия в амид (примечание 1) прибавляют
14,2 г (0,104 моля) фенилуксусной кислоты (примечание 2) и
образовавшуюся темно-зеленую суспензию перемешивают в
течение 15 мин. К этой зеленой суспензии быстро приливают
13,2 г (0,104 моля) хлористого бензила (примечание 3) в 25 мл
абсолютного эфира, после чего смесь перемешивают в течение
1 часа. Затем смесь выпаривают на паровой бане почти досуха,
приливают 200 мл эфира и вновь выпаривают все досуха. Еще
раз прибавляют 200 мл эфира и опять выпаривают смесь досуха.
Полученный остаток растворяют в 300 мл воды и раствор про-
мывают тремя порциями эфира по 200 мл. Чтобы освободиться
от светло-коричневой окраски, водный раствор фильтруют через
слой бумажной массы и фильтрат подкисляют соляной кислотой.
Образовавшаяся бесцветная маслянистая жидкость после охла-
ждения в течение нескольких минут в бане со льдом превра-
щается в бесцветную кристаллическую массу. Кристаллы от-
фильтровывают, промывают тремя порциями горячей воды по
100 мл (примечание 4) и высушивают. Выход неочищенной
а, p-дифенилпропионовой кислоты с т. пл. 92,0—93,5° составляет
19,85 г (84,5—88% теоретич.). Препарат перекристаллизовывают
из 60 мл нефтяной фракции (т. кип. 60—90°) и получают 18,80 г
(80—84% теоретич.) (примечание 5) а, р-дифенилпропионовой
кислоты с т. пл. 95,5—96,5° (примечания 6 и 7).
Примечания
1. О превращении натрия в его амид судят по исчезновению
голубой окраски. Обычно на это требуется 20 мин.
2. Применяли продажную фенилуксусную кислоту без допол-
нительной очистки.
3. Продажный хлористый бензил предварительно подвергали
перегонке; использовали фракцию с т. кип. 63—64°/12 мм.
4. Горячая вода применяется для эффективного удаления
непрореагировавшей фенилуксусной , кислоты (т. пл. 76,7°),
58
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
присутствие которой мешает при последующей очистке продукта
реакции. Вода должна быть горячей, но не кипящей, так как
а, p-дифенилпропионовая кислота несколько растворима в кипя-
щей воде и даже может быть перекристаллизована из воды.
5. По этой же методике, но при использовании амида калия
вместо амида натрия можно получить а, р-дифенилпропионовую
кислоту с выходом 57%.
6. Миллер и Роде7 указывают, что а, р-дифенилпропионовая
кислота существует в виде трех кристаллических модификаций:
т. пл. 82°, 88—89° и 95—96° соответственно. Хотя препарат,
полученный авторами синтеза, плавился при 95,5—96,5°, что со-
ответствует высокоплавкой форме, препарат, полученный при
проверке синтеза, плавился резко при 88—89°, что отвечает
кристаллической форме с промежуточной температурой плав-
ления.
7. В сравнимых условиях была осуществлена соответствую-
щая реакция алкилирования фенилуксусной кислоты а-фенил-
этилхлоридом и бензгидрилхлоридом с образованием а, 6-дифе-
нилмасляной кислоты и а, [3, p-трифенилпропионовой кислоты
с выходами соответственно 74 и 51 %1 2.
Другие методы получения
Эта методика является видоизменением способа, описанного
Хаузером и Чемберсом2. Среди ранее описанных методов полу-
чения следует упомянуть бензилирование диэтилового эфира
фенилмалоновой кислоты с последующим гидролизом3 4 5, бензи-
лирование фенилацетонитрила с последующим гидролизом4,5,
бензилирование фенилуксусной кислоты реагентом Иванова6 7 и
восстановление сс-фенилкоричной кислоты амальгамой натрия7.
Описанная методика является иллюстрацией использования
дианинов для алкилирования; таким образом <х, р-дифенил-
пропионовая кислота получается легче и с лучшими выходами,
чем при применении ранее описанных методов.
1. Department of Chemistry, Duke University, Dutham, North Carolina. Work
supported by the Office of Ordnance Research.
2. H a u s e s C. R., C h a m b e r s W. J., J. Am. Chem. Soc., 78, 4942 (1956).
3. Wislicenus W., G о 1 d s t e i n K., Ber., 28, 818 (1895).
4. Meyer A., Ber., 21, 1311 (1888).
5. H a u s e r C. R., В r a s e n W. R., J. Am. Chem. Soc., 78, 494 (1956).
6. С о h e n T., W r i g h t G. F., J. Org. Chem., 18, 432 (1953).
7. Mi Her W., Rohde G., Ber., 25, 2017 (1892).
ДИФЕНОВАЯ АЛЬДЕГИДОКИСЛОТА
(2'-Формил^2-бифенилкарбоновая кислота)
оа
снаон
NaOH
Нагревание
Предложили: Ф. С. Бейли и Р. Э. Эриксон
Проверили: К. Л. Ольсон и Дж. Д. Робертс.
Получение
А. 3,8 - Д и м е т о к с и - 4, 5, 6, 7-дибензо-1,2-диокса-
циклооктан. Озонирование 10 г (0,0562 моля) фенантрена
проводят в абсолютном метиловом спирте, как это описано при
синтезе дифенового альдегида (стр. 61). Однако реакционную
смесь не восстанавливают, а подкисляют 1—3 каплями концен-
трированной соляной кислоты (примечание 1), после чего ее
выдерживают 1 час при комнатной температуре, а затем
несколько часов или в течение ночи в холодильнике. Выпавшие
кристаллы отфильтровывают с отсасыванием и получают 11,5—
12,5 г (75—82% теоретич.) препарата с т. пл. 178—181°. Для
очистки препарат следует тщательно размешать с метилэтилке-
тоном, в результате чего получают 90—95% бесцветных крис-
таллов с т. пл. 180—181° (примечание 2).
Б. Дифеновая а л ь д е г и д о к и с л о т а. Смесь 10 г
(0,0368 моля) 3,8-диметокси-4, 5, 6, 7-дибензо-1, 2-диоксацикло-
октана, 50 мл 10%-ного раствора едкого натра и 200 мл 95%-ного
этилового спирта кипятят с обратным холодильником в тече-
ние 15 мин, причем за это время происходит полное раство-
рение (примечание 3). Раствор охлаждают, подкисляют кон-
центрированной соляной кислотой и разбавляют водой до появ-
ления мути. Кристаллизацию вызывают, потирая стеклянной
палочкой о стенки сосуда (примечание 4). Затем медленно при-
бавляют воды, пока кристаллизация не закончится. Осадок
отфильтровывают и получают 6,7—7,3 г (81—88% теоретич.)
бесцветных или желтоватых кристаллов с т. пл. 130—132°.
После перекристаллизации из 100 мл смеси метилового спирта
и воды (1 : 4) получают 80—95% дифеновой альдегидокислоты
с т. пл. 134—135° (примечания 5, 6 и 7).
60
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Примечания
1. Кислота катализирует образование диметоксисоединения
из первоначально образующихся продуктов озонирования (см.
примечание 6 к синтезу дифенового альдегида, стр. 63).
В отсутствие соляной кислоты 3, 8-диметокси-4, 5, 6, 7-дибензо-1,
2-диоксациклооктан образуется очень медленно.
2. Обработку метилэтилкетоном проводят при комнатной
температуре, но до фильтрования смесь охлаждают. Препарат
можно перекристаллизовать из метилэтилкетона, но для этого
требуется большое количество растворителя; такая операция
не представляется необходимой.
3. После полного растворения 1 мл раствора подкисляют
и добавляют иодистый натрий или калий. Если при этом не вы-
деляется иод, то можно считать, что реакция закончена.
4. Если не удается добиться кристаллизации раствора,
то можно упарить его наполовину или на две трети его объема,
а затем вновь охладить. При проверке синтеза установлено, что
если продукту реакции дать выделиться в виде масла, которое
затем затвердевает, то последующая очистка становится более
затруднительной.
5. Часто не требуется перекристаллизации, так как препа-
рат, полученный после первой кристаллизации, плавится при
134—135°. Выход в этом случае составляет 81—84%.
6. Если синтез вести без добавления едкого натра и реакци-
онную смесь кипятить до отрицательной реакции на перекись
с иод-ионом (примечание 3) (это занимает около 2 час), то
полученный продукт реакции будет метиловым эфиром дифено-
вой альдегидокислоты. Выход составляет 91—98% (т. пл.
50—5Г)2.
7. Если к описанной здесь реакционной смеси добавить
двойной объем 10%-ного раствора едкого натра и 25 мл
30%-ной перекиси водорода и реакционную смесь кипятить с об-
ратным холодильником до отрицательной реакции на перекись
с иод-ионом (примерно от 30 мин до 1 часа), то продуктом
реакции будет дифеновая кислота (т. пл. 220—223°) с выходом
73—85%.
Другие методы получения
и преимущества настоящего метода
Описанный метод основан на опубликованной методике озо-
нирования фенантрена в метиловом спирте с последующим
превращением первоначального продукта озонирования в дифе-
новый альдегид (стр. 61), дифеновую альдегидокислоту, метило-
вый эфир дифеновой альдегидокислоты (примечание 6) и дифе-
новую кислоту (примечание 7)2. Дифеновую альдегидокислоту
ДИФЕНОВЫИ АЛЬДЕГИД
61
раньше получали с низким выходом путем окислительного раз-
ложения моногидразида дифеновой кислоты3,4. Описанный
метод значительно превосходит прежний не только по получае-
мому выходу, но и по легкости выполнения.
Дифеновую кислоту получали восстановлением диазотиро-
ванной антраниловой кислоты ионом закисной меди5, конденса-
цией по Ульману калиевой соли о-бромбензойной кислоты6 и
окислением фенантрена или фенантренхинона различными оки-
слителями7. Недавно был опубликован обзор последних мето-
дов7. Озонирование проводилось также в растворителях8, кото-
рые не вступают в реакцию с промежуточным амфотерным
ионом (цвиттер-ионом9).
Из различных способов получения дифеновой кислоты на-
стоящий метод и окисление фенантрена надуксусной кислотой7,
по-видимому, наиболее просты. Выходы в обоих случаях одина-
ково высоки.
1. Department of Chemistry, University of Texas, Austin 12, Texas.
2. В a i 1 e у P. S., J. Am. Chem. Soc., 78, 3811 (1956).
3. Cook J. W., Dickson G. T., Jack J., Loudon J. D., McKeown J,
MacMillan J., W i 11 i a m s о n W. F., J. Chem. Soc., 1950, 139.
4. Stephenson E. F. M., J. Chem. Soc., 1954, 2354.
5. Синт. орг. npen., сб. 1, стр. 209.
6. H u r 11 e у W. R. H„ J. Chem. Soc., 1929, 1870.
7. O’C о n n о r W. F„ M о r i с о n i E. J., Ind. Eng. Chem., 45, 277 (1953).
8. Bailey P. S„ Chem. Revs., 58, 986 (1958).
9. O’Connor W. F., Schmitt W. J., Mori coni E. J., Ind. Eng. Chem.,
49, 1701 (1957).
ДИФЕНОВЫЙ АЛЬДЕГИД
(2,2'-Диформилбифенил)
Предложили: Ф. С. Бэйли, и Р. Э. Эриксон L
Проверили: Марджори Ч. Коле рис, и Дж. Д. Робертс.
Получение
Тонкую суспензию (примечания 1 и 2) 10,0 г (0,056 моля)
фенантрена (примечание 3) в 200 мл абсолютного метилового
62
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
спирта (примечание 4) помещают в стандартный сосуд для озо-
нирования (примечание 5). Реакционную смесь охлаждают в со-
суде Дьюара смесью ацетона с сухим льдом примерно до —30°
(примечания 6 и 7) и в нее пропускают озон (примечание 8) со
скоростью около 20 л)час (примечание 9), пока не прореагирует
весь фенантрен (примечание 10).
К охлажденной реакционной смеси прибавляют 25—30 г
(примерно в полтора раза больше теоретического количества —
0,112 моля) йодистого натрия или калия и 30 мл ледяной уксус-
ной кислоты (примечание 11). После этого реакционную смесь
оставляют стоять при комнатной температуре на 30—60 мин.
Выделившийся иод восстанавливают 10%-ным раствором тио-
сульфата натрия, после чего реакционную смесь немедленно про-
дувают воздухом (примечание 12). По мере испарения метило-
вого спирта начинает выкристаллизовываться продукт реакции
(примечание 13). К моменту испарения большей части спирта
должно выделиться значительное количество кристаллов. Тогда
прибавляют воду и кристаллы отфильтровывают и высушивают.
Выход неочищенного продукта реакции с т. размягч. 54° и т. пл..
59—62° составляет 9,2—11,4 г (78—96% теоретич.). Этот неочи-
щенный препарат можно перекристаллизовать, для чего его
растворяют в минимальном количестве (40—50 мл) абсолютного
эфира и медленно прибавляют около 150 мл лигроина (приме-
чание 14). Во время прибавления растворителя выпадают мел-
кие кристаллы, и для завершения кристаллизации смесь охлаж-
дают в бане с ацетоном и сухим льдом. При этом удается выде-
лить 80—90% бледно-желтых кристаллов с т. пл. 62—63°. После
повторной кристаллизации из 70%-ного водного этилового
спирта получают почти бесцветные кристаллы с т. пл. 62,5—63,5°
(примечание 15).
Примечания
1. Такую суспензию получают путем растворения • фенан-
трена в кипящем растворителе с последующим быстрым охлаж-
дением.
2. Тонкая суспензия необходима для того, чтобы фенантрен
перешел в раствор и легко вступал в реакцию при озонировании.
3. Применяли продажный фенантрен хорошего качества
с т. пл. 99—100°.
4. Вполне пригоден продажный метиловый спирт, содержа-
щий не более 0,1% воды.
5. Вполне пригоден обычный высокий цилиндрический сосуд
для поглощения газа с трубкой для ввода газа, доходящей почти
до дна сосуда2. Общий объем сосуда должен по меньшей
мере в два раза превышать объем реакционного раствора. В та-
ДИФЕНОВЫИ АЛЬДЕГИД
63
ких реакциях, как рассматриваемая, когда реагент находится во
взвешенном состоянии в растворителе, очень полезно применять
специальные сосуды, снабженные мешалкой3. Однако имею-
щиеся в продаже сосуды такого типа недостаточно вмести-
тельны для описанной выше реакционной смеси.
6. Температура реакционной смеси не должна подниматься
выше —20°, так как при более высоких температурах озон имеет
тенденцию вступать в реакцию с растворителем и, кроме того,
происходят следующие реакции:
I П III
Соединение III с трудом восстанавливается до диальдегида.
7. Соединение II может выпасть в осадок во время озонолиза
при —30° или еще более низкой температуре. Однако это не вы-
зывает затруднений.
8. Авторы применяли озонатор Уэльсбаха Т 23. Кислород,
высушенный до точки росы —60°, пропускали через озонатор, от-
регулированный таким образом, чтобы он давал концентрацию
озона 5—6 вес. %4. За колбой для озонирования были установ-
лены ловушка с иодистым калием и мокрые газовые часы 4. При
проверке синтеза применялся простой озонатор с производитель-
ностью 3,8 вес. % озона при скорости пропускания 20 л!час, ис-
ходя из кислорода, высушенного пропусканием через колонку,
наполненную силикагелем высотой 30 см.
9. Скорость пропускания газа должна быть достаточно боль-
шой, чтобы осуществлялось энергичное перемешивание суспен-
зии фенантрена. По мере протекания реакции реакционный сосуд
следует часто взбалтывать, чтобы поддерживать хороший кон-
такт между фенантреном и озоном. Для опытов, проводимых
в меньших масштабах, можно применять реакционный сосуд
с мешалкой (примечание 5).
Проверявшие синтез нашли весьма удобным применять
трубки из «тайгона» достаточной длины, чтобы время от вре-
мени вынимать реакционную колбу из сосуда Дьюара и взбал-
тывать ее.
10. К концу реакции непрореагировавший озон поступает
в ловушку .с иодистым калием. Однако лучше продолжать
64
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
реакцию до тех пор, пока не исчезнет весь фенантрен, находя-
щийся в виде суспензии. На это обычно требуется 1,1 —1,3 экви-
валента озона. Если фенантрен прореагирует неполностью, то
возникают затруднения при кристаллизации и (или) при пере-
кристаллизации диальдегида.
11. Восстановление можно проводить в той же колбе, в кото-
рой проводилось озонирование, или же можно перенести реак-
ционную смесь в коническую колбу либо в стакан. Йодистый
натрий и уксусную кислоту следует прибавлять одновременно.
Реакция перекисей с ионом иода экзотермична. Во время при-
бавления йодистого натрия и уксусной кислоты температуру
реакционной смеси следует поддерживать ниже —20°, а затем
смеси дают медленно нагреться до комнатной температуры.
12. По-видимому, для кристаллизации и перекристаллизации
продукта реакции вредно откладывать выпаривание реакцион-
ной смеси; продукт реакции загрязняется примесью серы, если
после восстановления реакционной смеси оставить ее стоять.
13. Иногда бывает трудно вызвать начало кристаллизации, и
продукт реакции может выделиться в виде окрашенного в жел-
тый цвет масла. Чтобы инициировать кристаллизацию, полезно
потереть стенки сосуда стеклянной палочкой или внести в каче-
стве затравки несколько кристаллов, которые образуются на
стенках сосуда при выпаривании раствора.
14. В качестве лигроиновой фракции применяли «скелли-
сольв В».
15. В 30 мл теплого абсолютного этилового спирта легко рас-
творяются 8—9 г продукта реакции. После прибавления 15 мл
воды и охлаждения происходит кристаллизация; при этом выход
составляет около 90%.
Другие методы и преимущества настоящего метода
Раньше дифеновый альдегид получали путем конденсации по
Ульману о-иодбензальдегида 5,6, бромирования о, о'-битолила и
гидролизом полученного тетрабромсоединения7, восстановле-
нием N-метиланилида дифеновой кислоты алюмогидридом ли-
тия 8. В этих методах число стадий больше, а выходы более низ-
кие, чем при озонировании фенантрена.
Настоящий метод основан на описанной ранее методике озо-
нирования фенантрена в метиловом спирте 9. Недавно было опи-
сано восстановление смеси перекисей, полученной в результате
реакции, триметилфосфитом с образованием дифенового альде-
гида, который был количественно выделен в виде ди-п-нитро-
фенилгидразона10. Недостаток этой методики заключается
в том, что диальдегид нельзя выделить с высоким выходом
ДИЭТИЛОВЫИ ЭФИР АЦЕТАМИДОМАЛО НОВОЙ КИСЛОТЫ
65
в свободном состоянии. Дифеновый альдегид получали также
восстановлением иодистым натрием смеси перекисей, получен-
ных при озонировании фенантрена в растворителях, которые не
вступают в реакцию2 с промежуточным цвиттер-ионом12.
Однако выходы при этой реакции ниже, чем получаемые по изло-
женному выше методу. В патентной литературе 13 указывается,
что дифеновый альдегид можно получить с выходом 81% озони-
рованием смесей фенантрена и антрацена в среде трет-бутило-
вого спирта и воды с последующим гидролизом. Однако не было
указано, пригоден ли этот метод в случае одного только фенан-
трена и достаточно ли чист полученный продукт.
1. Department of Chemistry,- University of Texas, Austin 12, Texas.
2. В a i 1 e у P. S., Chem. Revs., 58, 985 (1958).
3. Maggio lo A., Organic Ozone Reactions and Techniques. The Welsbach
Corp., Ozone Processes Devision, Philadelphia, Pa, Third Revision, 1956,
p. 21—22.
4. Basic Manual of Applications and Laboratory Ozonization Techniques, The
Welsbach Corp, Ozone Processes Division, Philadelphia, Pa., First Re-
vision, p. 18—25.
5. Mayer F, Ber., 44, 2304 (1911); 45, 1107 (1912).
6. R a p s о n W. S., S h u 111 e w о r t h R. G., J. Chem. Soc., 1941, 489.
7. Kenner J., Turner E. G., J. Chem. Soc., 99, 2112 (1911).
8. W e у g a n d F., Eberhardt G., Linden H., Schafer F., Eigen L,
Angew. Chem., 65, 525 (1953).
9. В a i 1 e у P. S., J. Am. Chem. Soc., 78, 3811 (1956).
10. Knowles W. S., Thompson Q. E., J. Org. Chem., 25, 1031 (1960).
11. Bailey P. S., Mainthia S. B„ J. Org. Chem., 23, 1089 (1958).
12. Schmitt W. J., M о r i с о n i E. J., O’C onnor W. F., J. Am. Chem. Soc.,
77, 5640 (1955).
13. Sturrock M. G„ Cline E. L„ Robinson K- R., пат. США 2898350
(August 4, 1959).
ДИЭТИЛОВЫЙ ЭФИР АЦЕТАМИДОМАЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ
СН2(СО2С2Н5)2 + NaNO2 + СН3СО2Н —»
— HON = С(СО2С2Н5)2 + CH3CO2Na + Н2О
HON = С(СО2С2Н5)2 + 2Zn + ЗСН3СО2Н + (СН3СО)2О --
— CH3CONHCH(CO2G2H5)2 + 2Zn(C2H3O2)2 + н2о
Предложили: А. Дж. Замбито и Е. Э. Хоу'.
Проверили: Дж. Ч. Шихан и А. М. Бостон.
Получение
А. Диэтиловый эфир изонитрозомалоновой
кислоты. В трехгорлую круглодонную колбу емкостью 500 мл,
снабженную механической мешалкой и термометром, помещают
66
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
50 г (47,4 мл, 0,312 моля) малонового эфира. Содержимое колбы
охлаждают в бане со льдом и прибавляют к нему при переме-
шивании смесь ледяной уксусной кислоты и 81 мл воды. При
температуре около 5° в течение 1,5 час прибавляют отдельными
порциями 65 г (0,944 моля) нитрита натрия (примечание 1),
поддерживая при этом температуру около 5°. После окончания
загрузки баню со льдом удаляют, а перемешивание продолжают
еще 4 час (примечание 2). При этом за первые 2 час темпера-
тура поднимается до 34—38°, а к концу перемешивания она па-
дает примерно до 29°. Поскольку в результате реакции выде-
ляются газы (главным образом окислы азота), работают в вы-
тяжном шкафу. Реакционную смесь переносят в делительную
воронку на 300 мл и экстрагируют ее двумя порциями эфира
по 50 мл. Эти вытяжки соединяют, и раствор диэтилового эфира
изонитрозомалоновой кислоты в эфире немедленно используют
в следующей стадии или при необходимости в течение ночи со-
храняют в холодильном шкафу (примечание 3).
Б. Диэтиловый эфир а ц е т а м и д о м а л о н о в о й
кислоты. Описанный выше раствор диэтилового эфира изо-
нитрозомалоновой кислоты, 86 г (0,842 моля) уксусного анги-
дрида и 225 мл (3,95 моля) ледяной уксусной кислоты помещают
в 1-литровую трехгорлую круглодонную колбу, которую снаб-
жают механической мешалкой, термометром и капельной ворон-
кой. При энергичном перемешивании в течение 1,5 час прибав-
ляют небольшими порциями 78,5 г (1,20 моля) цинковой пыли
таким образом, чтобы температура реакционной смеси поддер-
живалась в пределах 40—50°. Во время прибавления цинка реак-
ция протекает в основном с заметным выделением тепла и колбу
приходится периодически охлаждать при помощи водяной бани.
После окончания загрузки цинка перемешивание смеси продол-
жают еще в течение 30 мин.
Реакционную смесь фильтруют с отсасыванием и твердую
массу тщательно промывают на фильтре двумя порциями по
200 мл ледяной уксусной кислоты (примечание 4). Фильтрат и
промывную жидкость соединяют и выпаривают в вакууме на
паровой бане, пока,не останется густое масло, которое обычно
закристаллизовывается. Для очистки полученного продукта
реакции к нему прибавляют 100 мл воды и колбу нагревают на
паровой бане до тех пор, пока твердое вещество не расплавится.
Смесь воды и масла быстро перемешивают при охлаждении в
бане со льдом, в результате чего диэтиловый эфир ацетамидо-
„малоновой кислоты выпадает в виде мелких бесцветных крис-
таллов. После охлаждения смеси еще в течение 1 час в бане со
льдом кристаллы отфильтровывают, промывают холодной водой
и высушивают на воздухе при 50°. Вторую порцию получают
ДИЭТИЛОВЫИ ЭФИР АЦЕТАМИДОМАЛОНОВОИ КИСЛОТЫ
67
в результате выпаривания маточного раствора в вакууме. Вы-
ход диэтилового эфира ацетамидомалоновой кислоты, считая на
малоновый эфир, составляет 52—53 г (77—78% теоретич.);
т. пл. 95—97° (примечание 5).
Примечания
1. Поскольку растворы нитрита натрия нестабильны, сле-
дует прибавлять его в виде сухой соли.
2. Более длительное перемешивание в течение 24 час не ока-
зывает влияния на выход диэтилового эфира ацетамидомалоно-
вой кислоты.
3. Никаких попыток дополнительно очистить диэтиловый
эфир изонитрозомалоновой кислоты не делалось. Известно, что
это вещство при перегонке разлагается со взрывом.
4. Чтобы хорошо промыть плотный и тяжелый осадок, содер-
жащий отработанный цинк, его тщательно перемешивают с рас-
творителем в воронке со стеклянным пористым фильтром или,
если пользуются обычной воронкой Бюхнера, переносят в ста-
кан и там размешивают с растворителем.
5. Диэтиловый эфир ацетамидомалоновой кислоты полу-
чается высокой степени чистоты. Если же получен препарат бо-
лее низкого качества, то его можно перекристаллизовать из го-
рячей воды, которую берут из расчета 2,5 мл/г. После охлажде-
ния препарат выделяется сперва в виде маслянистой жидкости.
В результате быстрого перемешивания эта жидкость превра-
щается в мелкие бесцветные кристаллы, которые легко промыть
холодной водой. Таким путем диэтиловый эфир ацетамидомало-
новой кислоты можно легко перекристаллизовать, причем выход
составляет 97%. Из первой порции получают 91%; выпаривая
маточник, можно получить еще дополнительно 6% препарата.
Другие методы получения
Первое сообщение о получении диэтилового эфира ацетами-
домалоновой кислоты опубликовал Шершез2 в 1931 г., когда им
в результате попытки провести алкилирование по углеродному
атому диэтилового эфира аминомалоновой кислоты хлористым
ацетилом был получен с количественным выходом диэтиловый
эфир ацетамидомалоновой кислоты. Однако этот метод не имеет
практического значения, так как диэтиловый эфир аминомало-
новой кислоты нестабилен и получается с относительно низкими
выходами.
Снайдер и Смит 3 получили диэтиловый эфир ацетамидома-
лоновой кислоты с 40%-ным выходом восстановлением диэтило-
вого эфира изонитрозомалоновой кислоты в растворе этилового
68
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
спирта в присутствии палладированного угля с последующим
прямым ацетилированием уксусным ангидридом диэтилового
эфира аминомалоновой кислоты, содержащегося в фильтрате.
Гош и Дутта4 использовали вместо палладия цинковую пыль.
Видоизменение этого способа с применением никеля Ренея опи-
сали Акабори и др.5. Шоу и Нолан6 сообщили, что этот препа-
рат можно получить с выходом 98% из комплексного соедине-
ния диэтилового эфира оксиминомалоновой кислоты с ацетатом
натрия.
Применение диэтилового эфира
ацетамидомалоновой кислоты
Диэтиловый эфир ацетамидомалоновой кислоты может быть
использован для синтеза «-аминокислот посредством реакции
алкилирования, например для синтеза гистидина и триптофана.
1. Merck Sharp and Dohme Research Laboratories, Division of Merck and Co.,
Rahway, New Jersey.
2. C h er c h e z V., Bull. soc. chim., 49, 45 (1931).
3. Snyder H. R., Smith C. W., J. Am. Chem. Soc., 66, 350 (1944).
4. G h о s h T. N., D u 11 a S., J. Indian Chem. Soc., 32, 20 (1955).
5. AkaboriS. и др., японск. пат. 274 (January 20, 1954).
6. S h a w К. N. F., N о 1 а п С„ J. Org. Chem., 22, 1668 (1957).
ДИЭТИЛОВЫЙ ЭФИР ДЯС(ОКСИМЕТИЛ)МАЛОНОВОй кислоты
СН2(СО2С2Н5)2 + 2НСНО — (НОНСН2)2С(СО2С2Н5)2
Предложил: П. Блок, мл.1
Проверили: М. С. Ньюмен и Р. Стейн.
Получение
Раствор формальдегида, эквивалентный 60 г формальдегида
(2 моля) (примечание 1) и 8 г бикарбоната калия (в виде мел-
ких кристаллов) помещают в стакан емкостью 800 мл, установ-
ленный в вытяжном шкафу на водяной бане при 20°. Пускают
в ход механическую мешалку и примерно в течение 40—50 мин
прибавляют по каплям 160 г (1 моль) малонового эфира (приме-
чание 2) с такой скоростью, чтобы температура реакционной
смеси держалась в пределах 25—30°. Перемешивание продол-
жают еще 1 час. Затем реакционную смесь переносят в дели-
тельную воронку, приливают насыщенный раствор сернокислого
аммония (32Q мл) (примечание 3) и смесь экстрагируют 320 мл
эфира. Эфирные вытяжки сушат в течение 1 час безводным
сернокислым натрием (20 г) и фильтруют через складчатый бу-
ДИЭТИЛОВЫИ ЭФИР £ЯС(ОКСИМЕТИЛ)МАЛОНОВОИ кислота
69
мажный фильтр в 1-литровую трехгорлую колбу. Сернокислый
натрий и бумажный фильтр промывают 50 мл абсолютного
эфира. Колбу (снабженную термометром, который доходит до
дна колбы, и холодильником, установленным для перегонки,
причем третье горло закрыто пробкой) устанавливают в нагре-
вательную баню (примечание 4). В колбу опускают «кипелки»
и эфир отгоняют до тех пор, пока температура жидкости не под-
нимется до 45—50°. Тогда нагревательную баню удаляют, а пря-
мой холодильник заменяют стеклянной трубкой (внутренний
диаметр около 4 мм), доходящей до дна колбы; на трубку на-
дета резиновая трубка с винтовым зажимом. Через третье горло
колбу присоединяют к водоструйному насосу и, включив насос,
удаляют летучие вещества до тех пор, пока давление не пони-
зится до 20—30 мм. Температуру жидкости доводят до 40° и
поддерживают на этом уровне до тех пор, пока не начнется крис-
таллизация, и после этого еще в течение 30 мин (примечание 5).
Затем прибавляют диизопропиловый эфир (500 мл) (примеча-
ние 6), смесь нагревают до 50° и взбалтывают, чтобы продукт
реакции (кристаллы и масло) растворился. Раствор переносят
в коническую колбу и охлаждают в ледяной воде при перемеши-
вании до образования густой суспензии из кристаллов. Эту су-
спензию в течение 1 час охлаждают в холодильном шкафу, а за-
тем фильтруют с отсасыванием (пользуясь резиновой пластиной);
кристаллы высушивают в течение ночи при комнатной темпера-
туре, а затем в вакуум-эксикаторе над серной кислотой. Выход
бесцветных кристаллов с т. пл. 48—50° составляет 158—166 г
(72—75% теоретич.). Полученный препарат можно перекристал-
лизовать из диизопропилового эфира (3,5 объема), причем вы-
ход составляет 85%; т. пл. 50—52°. Согласно литературным дан-
ным, т. пл. 52—53°2,3.
Примечания
1. Точно 3 мл раствора формальдегида анализируют по ме-
тоду американской фармакопеи XIII. Полученный результат
пересчитывают, выражая содержание формальдегида в граммах
на 1 мл раствора.
2. Применяли малоновый эфир, выкипающий в пределах 2°.
3. Сернокислый аммоний (175 а) растворяют при нагрева-
нии в 235 мл воды, после чего раствор охлаждают.
4. Можно пользоваться как колбонагревателем, так и баней
с какой-нибудь жидкостью.
5. Винтовой зажим регулируют таким образом, чтобы жид-
кость в результате разбрызгивания попадала на верхнюю, хо-
лодную часть колбы в то время, когда остаточное давление
70
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
в колбе все еще ниже 30 мм. Этот прием способствует иницииро-
ванию процесса кристаллизации.
6. Можно пользоваться диизопропиловым эфиром марки
«для практических целей», однако он не должен содержать пере-
кисей.
Другие методы получения
Единственным описанным методом получения диэтилового
эфира бис (оксиметил) малоновой кислоты является приведен-
ный выше 2'3.
Применение диэтилового эфира
бис (оксиметил)малоновой кислоты
Диэтиловый эфир био (оксиметил)малоновой кислоты яв-
ляется ценным промежуточным соединением для получения за-
мещенных малоновых эфиров.
1. Toled Blade, Toledo, Ohio.
2. W e 1 c h К. N„ J. Chem. Soc., 1930, 257.
3. GaultH., Roesch A, Bull. soc. chim. France, 5 (4), 1410 (1937).
N, М-ДИЭТИЛ-1, 2, 2-ТРИХЛОРВИНИЛАМИН
/С1
C13CCON(C2H5)2 -|~ (C^Hg)gP —- CI2C=:C. + (C4Hg)3PO
^(£2^5)2
Предложили: А. Дж. Специале и Р. Ч. Фриман'.
Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и X. Д. Хартцлер.
Получение
A. N, N - Д и э т и л - 2, 2, 2-трихлорацетамид. В 1 -лит-
ровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и капельной
воронкой, помещают 73 г (1,00 моль) диэтиламина, 500 мл эфира
и раствор 40 г (1,00 моля) едкого натра в 160 мл воды. Смесь
перемешивают, температуру поддерживают от —10 до —15° при
помощи бани с сухим льдом и ацетоном и прибавляют в течение
1 час 200 г (1,10 моля) хлористого трихлорацетила. Затем ох-
лаждающую баню удаляют, температуре дают подняться до 10°
и органический слой отделяют. Водный слой экстрагируют двумя
порциями по 50 мл эфира. Эфирные вытяжки соединяют, промы-
вают 50 мл 5%-ной соляной кислоты, двумя порциями по 50 мл
5%-ного раствора бикарбоната натрия и 50 мл воды, а затем су-
шат над сернокислым магнием. Эфир отгоняют при атмосферном
N, N-ДИЭТИЛ-!, 2, 2-ТРИХЛОРВИНИЛАМИН
71
давлении, а остаток перегоняют с короткой насадкой Клайзена
(в виде елочного дефлегматора) в вакууме. N, М-Диэтил-2, 2, 2-
трихлорацетамид собирают при 77—79°/1,5 мм; 1,4902—
1,4912, выход 183—200а (84—92% теоретич.).
Б. N, N-Диэтил-1,2, 2,-трихлорвинилами н. Реак-
цию проводят в трехгорлой колбе емкостью 500 мл, снабженной
эффективной механической мешалкой, термометром, обрат-
ным холодильником, который защищен осушительной трубкой
с хлористым кальцием, и капельной воронкой емкостью 250 мл
с трубкой для выравнивания давления. В колбу помещают 219 а
(2,00 моля) N, М-диэтил-2, 2, 2-трихлорацетамида. К капельной
воронке присоединяют трубку для введения газа и через прибор
в течение 5 мин при перемешивании реакционной смеси пропус-
кают сухой азот (примечание 1). Трубку для введения газа не-
надолго отсоединяют, в капельную воронку наливают 202 а
(2,00 моля) три-н-бутилфосфина (примечание 2), снова присое-
диняют трубку для введения газа и через прибор медленно про-
пускают азот; небольшой ток азота продолжают пропускать
в течение всей реакции. Фосфин прибавляют с такой скоростью,
чтобы температура за 30 мин поднялась до 85—90° (примеча-
ние 3). После этого скорость прибавления уменьшают, чтобы
температура держалась в указанных пределах. Общее время при-
бавления фосфина составляет 45—55 мин.
После того как прибавлен весь фосфин, вместо водяной бани
устанавливают колбонагреватель и температуру реакционной
смеси поддерживают при 85—95° еще в течение 1 час, а затем
смесь охлаждают до комнатной температуры. Трубку для вве-
дения азота, капельную воронку и обратный холодильник отсое-
диняют и к реакционной колбе присоединяют елочный дефлег-
матор размером 15Х 150 мм для перегонки при пониженном дав-
лении. Реакционную смесь перегоняют (примечание 4). Во
время перегонки температура в перегонной колбе повышается
с 94 до 150°, причем собирают неочищенный N, М-диэтил-1, 2, 2-
трихлорвиниламин при 73—12078—11 мм; выход составляет
151—164 г. В результате повторной перегонки неочищенного
виниламина на колонке размером 20X400 мм с насадкой из оди-
ночных витков стеклянной спирали получают 140—150 г (69—
74%’ теоретич.) чистого N,N-диэтил-!, 2, 2-трихлорвиниламина
с т. кип. 78—79718 мм; ng 1,4857—1,4867 (примечания 5 и 6).
Примечания
1. Три-н-бутилфосфин с кислородом воздуха вступает в эк-
зотермическую реакцию с образованием окиси три-н-бутилфос-
фина. ’
72
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
2. Продажный три-н-бутилфосфин хорошего качества можно
применять без дополнительной очистки.
3. Поскольку эта реакция очень экзотермична, фосфин сле-
дует прибавлять осторожно.
4. Реакцию и первую перегонку следует проводить в один и
тот же день.
5. Поскольку N, N-диэтил-!, 2, 2-трихлорвиниламин быстро
вступает в реакцию с влагой воздуха, его следует сохранять под
азотом и предпочтительно в холодильном шкафу.
6. При желании можно выделить окись три-н-бутилфосфина,
для чего следует продолжать перегонку. Неочищенная окись
три-н-бутилфосфина перегоняется при 115—118°/1—2 мм (тем-
пература жидкости в колбе 125—135°). Чистая окись фосфина 1 2
имеет т. кип. 94—95°/0,03 мм; т. пл. 64,6—66,6°; выход 135—159 г
(62—73% теоретич.). Внимание! Реакционную смесь нельзя
перегонять досуха. Остаток должен составлять около 40—50 мл.
Другие методы получения
N, N-Диэтил-1, 2,2-трихлорвиниламин был получен действием
триметил-, триэтил- или триизопропилфосфина или трифенил-
фосфина на N, М-диэтил-2,2,2-трихлорацетамид3. При исполь-
зовании этих методов для получения чистого препарата прихо-
дится вести реакцию при 150—160°, причем необходимо прово-
дить несколько перегонок. Вследствие этого выходы виниламина
ниже, чем получаемые по приведенному здесь методу3.
Преимущества настоящего метода
Данная методика была использована также для синтеза
N, N-диметил-!, 2,2-трихлорвиниламина из трихлорацетамида
(выход 60%)3 и, вероятно, она является общим методом полу-
чения N, К-диалкил-1,2,2-трихлорвиниламинов. Эта реакция не-
обычна, в ней происходит восстановление амида и одновремен-
ная миграция атома галоида; реакция представляет теоретиче-
ский интерес.
N, N-Диэтил-1,2,2-трихлорвиниламин может вступать в неко-
торые реакции с участием атома хлора, находящегося в положе-
нии 1. При этом кислоты и спирты превращаются в соответствую-
щие хлориды и хлорангидриды. Анилин вызывает превращение
виниламина в N, М-диэтил-М'-фенил-2,2-дихлорацетамидин3.
1. Organic Chemicals Division, Monsanto Chemical Co., St. Louis, Mo.
2. Kosolapoff G. M., J. Am. Chem. Soc., 72, 5508 (1950).
3. S p e z i a 1 e A. J., Freeman R. C., J. Am. Chem. Soc., 82, 903 (1960).
ИОДМЕТИЛАТ N, N-ДИМЕТИЛАМИНОМЕТИЛФЕРРОЦЕНА
[Иодметилат циклопентадиенил(диметиламинометил)
циклопентадиенила железа]
(CH3)2NCH2N(CH3)2
н3ро<
сн3со2н
Предложили:^. Ледницер и Ш. Р. Хаузер
Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик, У. А. Шеппард, Р. Д. Вест и X. Ф. Моует.
Получение
Внимание! бис(Диметиламино)метан— сильный лакри-
матор, поэтому работать с ним следует только в вытяжном
шкафу.
В 2-литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабженную
холодильником, трубкой для ввода азота и механической ме-
шалкой (примечание 1), загружают 43,2 г (0,422 моля) бис (ди-
метиламино) метана (примечание 2) и 43,2 г фосфорной кислоты
в 400 мл уксусной кислоты; к раствору при энергичном переме-
шивании прибавляют 46,4 г (0,250 моля) ферроцена (примеча-
ние 3). Полученную суспензию нагревают на паровой бане в сла-
бом токе азота (примечание 4) в течение 5 час (примечание 5).
Реакционной смеси, представляющей собою раствор темно-
янтарного цвета, дают охладиться до комнатной температуры,
после чего ее разбавляют 550 мл воды. Чтобы удалить непрореа-
гировавший ферроцен, раствор экстрагируют тремя порциями
эфира по 325 мл. Затем водный раствор охлаждают в ледяной
воде и подщелачивают, для чего прибавляют 245 г гранулиро-
ванного едкого натра. Третичный амин выделяется из щелочного
раствора в виде маслянистого слоя, наряду с которым имеется
74
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
еще небольшое количество черной смолы (примечание 6). Смесь
экстрагируют тремя порциями по 500 мл эфира. Органический
раствор промывают водой и сушат над сернокислым натрием.
После отгонки эфира в вакууме водоструйного насоса неочищен-
ный диметиламинометилферроцен получают в виде темно-
красной подвижной жидкости (примечание 7).
Полученный амин растворяют в 54 мл метилового спирта и
при несильном взбалтывании прибавляют 54 мл (123 г,
0,87 моля) йодистого метила. В течение 5 мин раствор нагре-
вают на паровой бане, после чего его охлаждают до комнатной
температуры и прибавляют 800 мл эфира. Иодметилат, который
выделяется в виде маслянистой жидкости, кристаллизуется,
если стенки сосуда потереть стеклянной палочкой. Кристаллы
отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают эфиром,
после чего в течение нескольких часов высушивают при комнат-
ной температуре и давлении 20—50 мм. Выход иодметилата
N, N-диметиламинометилферроцена, который получается в виде
оранжевого порошка с т. пл. 200° (с разл.) (примечание 8), со-
ставляет 65—78 г (68—81% теоретич.) (примечание 9).
Примечания
1. Смешение амина с кислотами сопровождается выделением
тепла. Амин следует прибавлять к раствору кислот по каплям
при перемешивании и при охлаждении в бане со льдом.
2. Этот амин в продаже носит название N, N, N', N'-тетра-
метилметилендиамина. Проверявшие синтез получали его сле-
дующим образом. Раствор 60,7 г (0,75 моля) 37%-ного водного
раствора формальдегида помещают в стакан емкостью 800 мл,
снабженный механической мешалкой и термометром, и охлаж-
дают его в бане со льдом. К раствору прибавляют 271 г
(1,50 моля) 25%-ного водного раствора диметиламина с такой
скоростью, чтобы поддержать температуру реакционной смеси
ниже 15°. Когда прибавление закончено, смесь перемешивают
еще 30 мин, после чего отдельными порциями прибавляют гра-
нулированное едкое кали (около 150 г), пока реакционная смесь
не расслоится. Верхний слой отделяют, сушат в течение ночи
над гранулированным едким кали и перегоняют; получают 59—
64 г (77—83% теоретич.) бмс(диметиламино)мегана с т. кип.
83—84°3.
3. Ферроцен можно получить или по способу Уилкинсона2,
или применять готовый препарат.
4. Поскольку ферроцен и многие его производные легко окис-
ляются воздухом в присутствии кислот, для вытеснения воздуха
из системы ее продувают азотом.
ИОДМЕТИЛАТ N, N-ДИМЕТИЛАМИНОМЕТИЛФЕРРОЦЕНА
75
5. Установлено, что реакция фактически заканчивается через
5 час и дальнейшее нагревание не влияет на выход.
6. Проверявшие синтез обнаружили, что после прибавления
едкого натра раствор превращается в гель. Они получали удо-
влетворительные результаты, прибавляя к гелю 200 мл воды,
после чего масса становилась достаточно жидкой, чтобы ее
можно было экстрагировать эфиром.
7. Перегонка третичного амина до получения из него иод-
метилата мало влияет на выход и на степень чистоты четвертич-
ной соли. Амин имеет т. кип. 91—9270,45 мм.
8. Температуру плавления этого соединения точно опреде-
лить нельзя, так как выше 175° оно сильно темнеет и сжимается.
Полученный препарат достаточно чист и может быть использо-
ван в последующих реакциях 4.
9. По данным авторов синтеза, выход составляет 89%.
Другие методы получения
Описанная методика основана на способе, который разрабо-
тали Линдеей' и Хаузер3 и< слегка видоизменили Осджерби и
Паузой5. Иодметилат N,N-диметиламинометилферроцеи.а, был
также получен нагреванием формилферроцена с диметиламином
и водородом в присутствии никеля Ренея в качестве катализа-
тора. В результате этой реакции образуется диметиламино-
метилферроцен, который под действием йодистого метила пре-
вращается в четвертичную соль6.
Пользуясь той же методикой, можно превратить 1-метилин-
дол в 1-метил-3-(Ы, N-диметиламинометил)стирол 8.
1. Department of Chemistry, Duke University, Durham, North Carolina. The
work was supported by the Office of Ordnance Research, U. S. Army.
2. Уилкинсон Дж., Синт. opr. преп., сб. 8, стр. 64.
3. Lindsay J. К-, Hauser С. R., J. Org. Chem., 22, 355 (1957).
4. Lednicer D., Lindsay J. K., Hauser C. R., J. Org. Chem., 23, 653
(1958).
5. OsgerbyJ. M„ P a u s о n P. L., J. Chem. Soc. 1958, 656.
6. G r a h a m P. J., Lindsey К. V., Parshall К. V., Peterson M. L,
W h i t m a n G. M„ J. Am. Chem. Soc., 79, 3416 (1957).
7. S n у d e r H. R„ E 1 i e 1 E. L„ J. Am. Chem. Soc., 70, 1703 (1948).
8 H e n n i о n G. F„ Price С. C., Wolff V. C., Jr., J. Am. Chem. Soc.. 77,
4633 (1955 ; S c h m i d 1 e C. J., M a n s f i e 1 d R. C., ibid., 77, 4636 (1955).
ИНДА НОН-2
О
Ч/\/ Ч/\/\о_н
Предложили: Дж. Э. Хоран и Р. У. Шисслер
Проверили: У. Э. Пархэм, У. Э. Ноланд и А.-М. М. Макки.
Получение
В 2-литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, ка-
пельной воронкой и термометром, помещают 700 мл муравьиной
кислоты (88%-ной) и 140 мл перекиси водорода (30%-ной,
1,37 моля). Поддерживая температуру при 35—40° (примеча-
ние 1), в течение 2 час при перемешивании прибавляют по кап-
лям 116,2 г (117,3 мл, 1,00 моль) 98%-ного индена (примеча-
ние 2). Капельную воронку ополаскивают еще 100 мл муравьи-
ной кислоты и спускают жидкость в реакционную колбу. Для
обеспечения полноты реакции раствор перемешивают еще 7 час
при комнатной температуре (примечание 3). Затем его перено-
сят в 2- или 3-литровую колбу Клайзена, и муравьиную кислоту
отгоняют в вакууме водоструйного насоса (т. кип.
35—40°/20—30 мм), следя за тем, чтобы температура жидкости
не превышала 60° (примечание 4). Остаток после охлаждения до
комнатной температуры представляет собой кристаллическую
твердую массу, окрашенную в желтовато-бурый цвет (примеча-
ние 5); эта окраска обусловлена небольшой примесью бурова-
того масла.
В 5-литровую колбу, снабженную длинным холодильником
(около 40 см), к которому присоединен охлаждаемый льдом
приемник, помещают 2 л 7 %-ной (по объему) серной кислоты.
Раствор нагревают до кипения и к нему приливают неочищен-
ный моноэфир муравьиной кислоты и индандиола-1,2. Затем
смесь перегоняют с водяным паром, подогревая колбу откры-
тым пламенем горелки так, чтобы объем жидкости в колбе оста-
вался постоянным и равным 2 л. Перегонку с водяным паром
ведут со скоростью около 1 л/час до тех пор, пока не будет соб-
рано 5—6 л дистиллата и перестанет отгоняться инданон-2 (при-
мечание 6). При комнатной температуре маслянистый остаток,
окрашенный в темно-бурый цвет, становится полутвердым.
ИНДАНОН-2
77
Дистиллят в холодном состоянии фильтруют с отсасыванием,
и бесцветные кристаллы на фильтре тщательно отсасывают до-
суха (примечание 7). Затем кристаллы окончательно высуши-
вают в вакуум-эксикаторе (при давлении около 1 мм) при ком-
натной или более низкой температуре в течение 12 час. Т. пл.
инданона-2 57—58° (примечание 8). Выход составляет 90—107 г
(69—81 % теоретич.).
Примечания
1. При этой температуре легче всего регулировать течение
реакции. При более высокой температуре реакция протекает
слишком бурно.
2. Инден имел следующие константы: м^5’5 1,5698, т. кип.
74—76°/24 мм. Он был окрашен в бледно-желтый цвет, однако
применялся без предварительной перегонки, так как хотя после
перегонки препарат и получается бесцветным, однако его пока-
затель преломления не изменяется. При применении техниче-
ского индена (после перегонки он имел 1,5606, т. кип.
177—179°) выход инданона-2 составил 45%.
3. На этой стадии реакционную смесь можно оставить на
ночь и это не отражается на выходе.
4. В начальной стадии следует избегать более высокой тем-
пературы, чтобы жидкость не перебросило, а в дальнейшем —
чтобы уменьшить побочные реакции и избежать опасности воз-
можного взрыва остаточных перекисей.
5. На этой стадии реакцию можно прервать и при желании
формиат хранить в течение нескольких недель.
6. Скорость протекания воды через холодильник следует ре-
гулировать таким образом, чтобы холодильник не оказался за-
битым инданоном-2. О конце перегонки судят по отсутствию
мути в конденсате или по отсутствию твердых отложений в хо-
лодильнике при быстром пропускании через него воды.
7. Дистиллят, полученный при перегонке с водяным паром,
вместе со слоем инданона-2 под водой можно сохранять в холо-
дильнике в течение недели. В сухом состоянии на воздухе при
комнатной температуре инданон-2 не стоек, но в закрытом со-
суде при комнатной температуре его можно хранить несколько
дней, а в холодильнике—и более продолжительное время (не-
сколько недель).
8. По ультрафиолетовому спектру в области 300—350 мц со-
держание инданона-1 в препарате менее 1%. Если инданон-2
при стоянии темнеет, его можно снова очистить путем пере-
гонки с водяным паром или кристаллизацией из этилового
спирта.
78
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Другие методы получения
Инданон-2 впервые был получен сухой перегонкой кальцие-
вой соли о-фенилендиуксусной кислоты2,3, а позднее действием
уксусного ангидрида на калиевую соль этой кислоты4. Он был
получен также гидролизом под действием разбавленной серной
кислоты, взятой в качестве катализатора, и декарбоксилирова-
нием эфира 2-иминоиндан-1-карбоновой кислоты5 и этилового
эфира 2-инданон-1-карбоновой кислоты6. Обычно инданон-2 по-
лучают дегидратацией инденгликоля под действием кислоты,
взятой в качестве катализатора 718, как это показано на примере
описанного выше метода. Инденгликоль был получен из индена
через соответствующий бромгидрин9-12. Из более новых методов
получения, инданона-2 следует упомянуть разложение по Кур-
циусу 2-инденкарбоновой кислоты 13.
1. Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania.
2. Schad P., Ber., 26, 222 (1893).
3.. Wii s 1 i.c елг.и s J., В e n e d i.k t H., Ann., 275, 351 (1893).
4. WaldmannH., Pi(schakP., Ann., 527, 183 (1937).
Й. Moore C. W., Thorpe J. F„ J. Chem. Soc., 1908, 186.
6. Perkin H., Jr.’, T i 11 e у A. F., J. Chem. Soc., 1922, 1562.
7. H e и s I e r F., S c h i e l,i e r H., Ber., 32, 28 (1899).
8. Mousseron M.^ Jacqui er R., Chris to 1 H., Compt. rend., 236, 927
(1953).
9. R e a d J., H i r s t E., J. Chem. Soc., 1922, 2550.
10. W a I ters L. S., J. Soc. Chem. Ind. (London), 46, 150 (1927).
11. Porter H. D., Suter С. M., J. Am. Chem. Soc., 57, 2022 (1935).
12. P f e i f f e r P., H e s s e T., J. prakt. Chem., 158, 315 (1941).
13. Sen В. P., Chatterjee A., Gupta S. К., Bhattacharyya В. К.,
J. Indian Chem. Soc., 35, 751 (1958).
Я-КВИНКВИФЕНИЛ
n-ClCH2C6H4CH2Cl + 2(C6H5)3P -> rr-(C6H5)3p+CH2C6H4CH2p+(C6H5)3; 2СП;
n-(C6H5)3p+CH2C6H4CH2p+(C6H5)3; 2СГ + 2C6H5CH = CHCHO +
CH—CH CH—CH
+ 2LiOC2H5 — с6н5сн/ ^CHC6H4CH-^ ^CHC6H5 +
+ 2_(C6HS)3PO + 2C2H5OH + 2LiCl
CH—CH CH—CH
с6н5сн/ ^снс6н4сн/ ^CHC6H5 +
он- Fe(CN)3-
+ 2С2Н5О2СС = ССО2С2Н5 - ---------—
л"СбН5—С6Н4— с6н4— С,,Н4— С6Н5
Предложили: Т. Кэмпбелл и Р. Мак-Дональд L
Проверили; В. Бёкельхейде и Р. Партч.
Получение
А. п-Ксилилен-бис(трифенилфосфонийхло-
р и д). Смесь 262 г (1,0 моль) трифенилфосфина (примечание 1)
n-КВИНКВИФЕНИЛ
79
и 84 г (0,48 моля) п-ксилилендихлорида (примечание 2) в 1 л
диметилформамида кипятят с обратным холодильником при пе-
ремешивании в течение 3 час (примечание 3). Затем смеси при
перемешивании дают охладиться до комнатной температуры, от-
фильтровывают бесцветные кристаллы, промывают их 100 мл
диметилформамида, затем 300 мл эфира и высушивают в ваку-
ум-сушильном шкафу при давлении 20 мм и температуре 80°. Вы-
ход сухого препарата 313—329 г (93—98% теоретич.).
Б. 1,4-бис-(4-Фенилбутадиени л) бензо л. К рас-
твору 70 г (0,10 моля) ц-ксилилен-бис- (трифенилфосфонийхло-
рида) и 35 г (0,26 моля) коричного альдегида в 250 мл этило-
вого спирта (примечание 4) прибавляют 0,25 М раствор этилата
лития в этиловом спирте (примечание 5). Реакционную смесь
выдерживают в течение ночи при комнатной температуре, после
чего выпавший осадок отфильтровывают, промывают 300 мл
60%-ного этилового спирта и высушивают в вакуум-сушильном
шкафу при 20 мм и 70°. Выход сухого препарата составляет 29—
32 г (87—95%). Препарат растворяют в минимальном количе-
стве (около 2 л) кипящего ксилола, раствор обрабатывают обес-
цвечивающим углем и фильтруют. Фильтрат выпаривают до
объема около 1,2 л и при температуре кипения размешивают
остаток в течение 3 час в присутствии микроколичеств иода
(примечание 6). Раствор выдерживают в течение ночи при ком-
натной температуре, после чего кристаллы в виде пластинок,
окрашенных в желтый цвет, отфильтровывают, промывают бен-
золом и высушивают в вакуум-сушильном шкафу при 20 мм и
70°. Выход бесцветных кристаллов с т. пл. 285—287° (примеча-
ние 7) составляет 23—25 г (69—75% теоретич.).
В. п-Квинквифенил. Смесь 3,40 г (0,020 моля) диэти-
лового эфира ацетилендикарбоновой кислоты2 и 3,34 г
(0,010 моля) 1,4-бис- (4-фенилбутадиенил) бензола кипятят с об-
ратным холодильником с 20 мл о-дихлорбензола в течение
3 час\ смеси дают охладиться до 80°, прибавляют 100 мл этило-
вого спирта и 5 г едкого кали и смесь вновь кипятят в течение
2 час. Растворитель выпаривают на паровой бане в атмосфере
азота (примечание 8) и твердый остаток экстрагируют 200 мл
воды. Интенсивный желтый или желто-оранжевый водный слой
фильтруют, затем дважды экстрагируют эфиром порциями по
75 мл, прибавляют березовый уголь и затем фильтруют, чтобы
освободиться от нерастворимых в воде примесей. Фильтрат точно
нейтрализуют разбавленной соляной кислотой (примечание 9),
а затем подщелачивают 5 г углекислого натрия; далее к рас-
твору приливают раствор 30 г железосинеродистого калия
в 200 мл воды. Смесь быстро превращается в похожую на мо-
локо эмульсию и ее оставляют на ночь (примечание 10). Чтобы
80
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
отделить твердый препарат, суспензию центрифугируют, а затем
путем центрифугирования дважды промывают водой. Препарат
высушивают в вакуум-сушильном шкафу и получают 3,1—4,2 г
слегка окрашенного в зеленый цвет твердого препарата (приме-
чание 11). Препарат, полученный от пяти таких опытов, соеди-
няют (18 г), возгоняют и получают 10 г (52% теоретич.) чистого
квинквифенила с т. пл. 385—390°. Его можно перекристаллизо-
вать из диметилсульфоксида и получить в виде листочков четко
выраженной формы.
Примечания
1. Применяли продажный трифенилфосфин без дополнитель-
ной очистки.
2. Применяли продажный п-ксилилендихлорид без дополни-
тельной очистки.
3. Соль начинает выпадать примерно через 30 мин.
4. Здесь, как и далее, применяли продажный абсолютный
этиловый спирт.
5. Раствор алкоголята получали путем растворения 1,74 г
литиевой проволоки в 1 л этилового спирта.
6. После выпаривания для уменьшения объема прибавляют
небольшой кристаллик иода и после этого выпадает продукт ре-
акции в виде больших желтых листочков.
7. Препарат можно легко перекристаллизовать из диметил-
формамида, причем получаются желтые листочки с т. пл. 290—
293°. Однако и без перекристаллизации препарат обладает до-
статочной чистотой, чтобы его можно было применить при полу-
чении 1, 4-бис-[4-(п-толнл) бутадиенил] бензола (100%), 1, 4-бис-
[4-(3-нитрофенил)бутадиенил]бензола (56%) и 1, 4-бис- (3-метил-
4-фенилбутадиенил)бензола (87%).
8. Применение азота имеет две цели: быстрее удалить рас-
творитель и создать инертную атмосферу.
9. Кислоту прибавляют медленно и при перемешивании до
образования неисчезающих следов осадка.
10. До этого момента все стадии можно осуществить за
1 день.
11. Описанная методика была использована для получения
4,4""-диметилквинквифенила и 2/3"'-диметилквинквифенила
соответственно из 1,4-бнс-[4-(н-толил)бутадиенил]бензола и
1,4-бис- (З-метил-4-фенилбутадиенил) бензола.
Другие методы получения
1,4-бнс-(4-Фенилбутадиенил) бензол был получен конденса-
цией коричного альдегида и н-фенилендиуксусной кислоты под
действием окиси свинца3. н-Квинквифенил получали реакцией
МЕТАНСУЛЬФИНИЛХЛОРИД
81
бифениллития с циклогександионом-1,4 с последующей дегидра-
тацией и окислением воздухом образовавшегося дигидроквинкви-
фенила4; реакцией сочетания по Гаттерману фенилдиазониевой
соли муравьиной кислоты в присутствии меди5; реакцией соче-
тания по Ульману 4-иодтерфенила в присутствии серебра5; ка-
талитическим восстановлением п-дибромбензола6; реакцией
Фриделя — Крафтса из циклогексена и терфенила с последующей
дегидрогенизацией7.
Приведенная здесь методика является наилучшим из описан-
ных в литературе способов получения как 1,4-бис- (4-арилбута-
диенил) бензолов, так и квинквифенилов 8.
1. Pioneering Research Division, Textile Fibers Department, E. 1. du Pont de
Nemours and Co., Wilmington, Delaware.
2. Хэнтресс Э., Лессли T., Борнштейн Дж., Синт. opr. преп., сб. 4,
стр. 186.
3. Dre f ah 1 G„ Р 1 о t пег G., Вег., 91, 1274 (1958).
4 М u 11 е г Е., Т о р е 1 Т., Вег., 72, 273 (1939).
5. Gerngross О., Dunkel М., Вег., 57, 739 (1924).
6. В u s с h М., W a b е г W„ J. parkt. Chem., 146, 1 (1936).
7. В u u - Н о i N. Р., С a g n i a n t Р., Compt. rend., 216, 381 (1943).
8. McDonald R. N., Campbell T. W., J. Org. Chem., 24, 1969 (1959).
МЕТАНСУЛЬФИНИЛХЛОРИД
(Хлорангидрид метансульфиновой кислоты)
CH3SSCH3 +- ЗС12 2CH3SC3
CH3SC13+СН3СО2Н — CH3SOCI + CH3COCI + НС1
Предложили: И. Б. Дуглас и Б. Фарах
Проверили: М. Ньюмен, Дж. Голден и У. Уайт.
Получение
1-Литровую трехгорлую колбу снабжают эффективной ме-
шалкой с затвором, трубкой для ввода газа, конец которой
находится на 25 мм над поверхностью реакционной смеси, и труб-
кой для отвода газа, которая ведет через ловушку, охлаждае-
мую в бане с сухим льдом и ацетоном, к установке для поглоще-
ния хлористого водорода (примечание 1). В колбу помещают
94,2 г (моль) диметилдисульфида (примечание 2) и 120 г (2 мо-
ля) ледяной уксусной кислоты. Реакционную колбу погружают
в баню с ацетоном, к которому добавляют сухой лед, пока тем-
пература реакционной смеси не понизится до 0--10°. Темпе-
ратуру поддерживают в этих пределах в течение всей реакции
(примечание 3), однако к началу реакции температура должна
82
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
быть понижена до —10° — —15°, чтобы уменьшить выделение
хлористого водорода, который может увлечь за собой непроре-
агировавший хлор. Реакцию рекомендуется проводить в хорошо
действующем вытяжном шкафу.
В заранее взвешенной колбе, которую охлаждают в бане с
сухим льдом и ацетоном, конденсируют 3 моля (212,7 г) хлора
(примечание 4). Колбу присоединяют к трубке для ввода газа
прибора для хлорирования; охлаждающую баню, в которую по-
гружена колба с хлором, удаляют. Через 2 час все количество
хлора поглощается реакционной смесью (примечание 5).
Когда весь хлор поглощен, охлаждающую баню удаляют, но
смесь продолжают энергично перемешивать (примечание 6),
пока она медленно не нагреется до комнатной температуры.
В течение этого времени происходит бурное выделение хлори-.
стого водорода. Под конец колбу нагревают до 35°, чтобы облег-
чить выделение НС1.
Реакционную смесь и содержимое ловушки переносят (при-
мечание 7) в перегонную колбу емкостью 500 мл, которая с по-
мощью небольшого дефлегматора присоединена к охлаждае-
мому водой холодильнику, а к последнему в свою очередь при-
соединены последовательно приемник, ловушка, охлаждаемая
в бане с сухим льдом и ацетоном, и ловушка для поглощения
хлористого водорода, которая в дальнейшем может быть при-
соединена к водоструйному насосу. Смесь перегоняют, пока тем-
пература жидкости в перегонной колбе не достигнет 100° и не
будет отогнан фактически весь хлористый ацетил.
Остаток, состоящий главным образом из метансульфинил-
хлорида, сразу охлаждают до 20° или до еще более низкой тем-
пературы и переносят его в колбу емкостью 250 мл, а затем пе-
регоняют в вакууме, пользуясь все той же установкой. Сначала
удаляют оставшийся хлористый ацетил и другие низкокипящие
примеси. Когда температура жидкости начнет повышаться, очень
медленно отбирают промежуточную фракцию, окрашенную в
желтый цвет, до тех пор пока разность температур жидкости и
паров будет составлять только 3° (примечание 8). На этой ста-
дии перегонку временно приостанавливают, собранный в охлаж-
денной ловушке хлористый ацетил (примечание 9) выливают и
присоединяют приемник, чтобы собирать главный продукт ре-
акции. При возобновлении перегонки главный продукт должен
перегоняться в пределах 5°, а температура жидкости и темпера-
тура в парах должны различаться только на 2° до тех пор, пока
не будет отогнана главная часть продукта реакции. Выход пре-
парата, окрашенного в соломенно-желтый или желтый цвет.
161 — 177 г (82—92% теоретич.), т. кип. 55—59°/40 мм,
1,500—1501 (примечание 10).
МЕТАНСУЛЬФИНИЛХЛОРИД
83
Примечания
1. Установка для поглощения хлористого водорода должна
быть собрана таким образом, чтобы воду не могло засосать об-
ратно в реакционную колбу после внезапного бурного выделе-
ния хлористого водорода.
2. Применяли продажный диметилдисульфид, который пред-
варительно перегоняли; использовали фракцию с т. кип. 108—-
109°.
3. Вначале выделяется кристаллическая уксусная кислота, но
по мере протекания реакции она вновь переходит в раствор.
4. При взвешивании колбы она должна быть заполнена га-
зообразным хлором. Успех настоящего синтеза зависит в значи-
тельной степени от того, что реагенты берутся в стехиометри-
ческих соотношениях. Избыток или недостаток одного из них
приводит к получению нечистого препарата-и весьма затрудняет
его очистку2.
5. Твердое бесцветное соединение, которое отлагается на
внутренних стенках верхней части колбы, представляет собою
метилсульфуртрихлорид. Прежде чем содержимое колбы, на-
греется до комнатной температуры, этот налет следует смыть
холодной реакционной смесью. По мере’ протекания реакции
хлорирования происходит изменение окраски. После того как
прибавлена третья часть хлора, окраска реакционной смеси
становится темной красновато-оранжевой; по мере дальнейшего
прибавления хлора окраска постепенно бледнеет, и к концу ре-
акции смесь должна приобрести бледный золотисто-желтый или
соломенно-желтый цвет.
6,- Энергичное перемешивание необходимо для предотвраще-
ния потерь вследствие слишком быстрого выделения хлористого
водорода.
7. Поскольку метансульфинилхлорид, как и хлористый аце-
тил, является веществом с неприятными свойствами и, кроме
того, реакционная смесь все еще содержит значительное количе-
ство хлористого водорода, перемешивание на всех стадиях сле-
дует проводить в вытяжном шкафу.
8. Разность между температурой жидкости и температурой
в парах имеет прямое отношение к успешному проведению син-
теза. При применении реагентов в указанных выше количествах
и при соблюдении указанных температур разность температур
в 3° должна быть достигнута до того, как количество желтой
промежуточной фракции, вероятно содержащей метансульфе-
нилхлорид, хлорметансульфенилхлорид и уксусную кислоту, со-
ставит 10 мл. К концу перегонки температура жидкости в пере-
гонной колбе может начать повышатьсй из-за того, что в остатке
84
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
содержится метансульфонилхлорид (т. кип. 63720 мм, 72731 мм,
82748 мм), метиловый эфир метантиосульфокислоты (т. кип..
115715 мм) или смесь обоих этих соединений. Количество
остатка к концу перегонки должно быть менее 10 мл.
9. Полученный хлористый ацетил окрашен в желтый цвет,
вероятно благодаря присутствию в нем упомянутых выше
хлорангидридов. При прибавлении циклогексена эта окраска
исчезнет (хотя позднее она может стать еще более интенсивной);
если после добавления циклогексена препарат еще раз пере-
гнать, то можно получить совершенно бесцветный стабильный
препарат. Выход хлористого ацетила колеблется от 60 до 85%,
в зависимости от тщательности проведения процесса. Количе-
ство метансульфинилхлорида, которое можно получить в резуль-
тате повторной перегонки фракции, содержащей хлористый аце-
тил, не оправдывает затраченного на это времени.
10. Чистый метансульфинилхлорид кипит при 48722 мм
59742 мм-, Пр5 1,5038; 1,4044 и 1,3706. При стоянии
при комнатной температуре вещество медленно разлагается
с выделением хлористого водорода. Его нельзя долго хранить
в герметически закрытом сосуде.
Другие методы получения
Алкансульфинилхлориды были получены при действии хло-
ристого тиснила на алкансульфиновые кислоты 314, а также
сольволизом алкилсульфуртрихлоридов водой, спиртами и орга-
ническими кислотами5. Описанная здесь методика, которая, по-
видимому, является общей для получения хлорангидридов суль-
финовых кислот как алифатического, так и ароматического ря-
дов, основана на улучшении метода сольволиза, заключающемся
в том, что не применяется инертный растворитель и реакция про-
водится в однофазной системе6.
Применение метансульфинилхлорида
Ценные свойства метансульфинилхлорида заключаются в его
высокой реакционной способности. Благодаря легкости гидро-
лиза он является удобным источником получения метансульфи-
новой кислоты. При низкой температуре метансульфинилхлорид
вступает в реакцию с ароматическими аминами, образуя сульфин-
амиды, и со спиртами, образуя эфиры сульфиновых кислот. При
гидролизе в присутствии эквимолярного количества сульфенил-
хлорида образуются эфиры тиолсульфокислот.
1. University of Maine, Orono, Maine.
2. D о u g 1 a s s I. B., F a r a h B. S., J. Org. Chem., 24, 973 (1959).
3. В r a u n J., W e is sb a ch K., Ber., 63, 2836 (1930).
4. Meuwsen A., Gebhardt H., Ber., 69, 937 (1936).
5. Douglass I. В., P о о le D. R., J. Org. Chem., 22, 536 (1957).
6. Douglass I. B., FarahB. S.,J. Org. Chem., 23, 330 (1958).
3-МЕТИЛГЕПТАНОВАЯ КИСЛОТА
/СН3
СН3СН = СНСО2Н + с2н5снонсн3 сн3сн = снсо2сн + Н2О
' с2н5
/СН3
сн3сн = снсо2сн
хс2н5
(1) n-C.H,,MgBr
(2) Н„О, н+
/СН3
с4н9снсн2соосн
СН3 Хс2н5
/СНз
с4н9снсн2со2сн
СН3 ХС2Н5
(1) кон
(2) НС1
с4н9снсн2со2н
I
СНз
Предложил: Дж. Меня-Петерсен *.
Проверили: М. С. Ньюмен и Д. Э. Харш,
Получение
А. erop-Бутиловый эфир кротоновой кислоты.
В 2-литровую круглодонную колбу помещают 258 г (3 моля)
кротоновой кислоты (примечание 1), 370 г (5 молей) втор-бути-
лового спирта, в котором растворено 6—7 мл концентрированной,
серной кислоты, и 300 мл бензола. Бросают в колбу несколько
кипелок и присоединяют к ней водоотделитель (примечание 2)г
в верхней части которого устанавливают обратный холодильник.
Смесь кипятят около 12 час или до тех пор, пока не перестанет
отделяться водная фаза; при этом собирают около 65 мл воды.
Охлажденную реакционную смесь разбавляют 200 мл эфира, про-
мывают 10%-ным раствором соды до нейтральной реакции на
лакмусовую бумажку, затем промывают смесь насыщенным ра-
створом хлористого натрия и под конец сушат над сернокислым
магнием. Растворитель отгоняют, а полученый эфир фракцио-
нируют в вакууме с небольшим дефлегматором. Выход втор-бу-
тилового эфира кротоновой кислоты составляет 360—390 г (85—
90%) (примечание 3); т. кип. 74—75730 мм или 83—84745 мм;
п* 1, 4261.
Б. 3-Метилгептановая кислота. В 2-литровую трехгорлую
колбу, снабженную мешалкой с ртутным затвором, обратным
холодильником с хлоркальциевой трубкой и капельной ворон-
кой, помещают 25,0 г (1,04 г-атома) магниевых стружек. Колбу
несколько минут нагревают примерно до 100° и затем охлаж-
дают до комнатной температуры. Приготовляют раствор 178 г
(1,30 моля) бромистого н-бутила в 300 мл абсолютного эфира;
10 мл этого раствора вместе с 30 мл абсолютного эфира прили-
вают к содержимому колбы. Чтобы началась реакция, содер-
86
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
жимое колбы нагревают на несколько секунд до кипения, пу-
скают в ход мешалку, после чего приливают оставшийся раствор
бромида с такой скоростью, чтобы поддерживалось непрерывное
кипение (примерно в течение 1 час).
После окончания прибавления бромида раствор нагревают
10—15 мин до кипения. Колбу погружают в баню со льдом и во-
дой и перемешивание продолжают еще 15 мин (примечание 4).
Затем в течение около 3 час из градуированной капельной во-
ронки прибавляют по каплям раствор 56,8 г (0,4 моля) етор-бу-
тилового эфира кротоновой кислоты (примечание 5) в 400 мл
абсолютного эфира (примечание 6) и в это время реакционную
смесь энергично перемешивают и охлаждают в бане со льдом.
После того как прибавление раствора эфира закончено, реак-
ционную смесь перемешивают в бане со льдом еще 15 мин. За-
тем баню со льдом удаляют, а перемешивание раствора, приняв-
шего серовато-бурую окраску, продолжают при комнатной тем-
пературе еще в течение 1 час.
В 3-литровую коническую колбу помещают около 500 г коло-
того льда, ПО мл (1,3 эквивалента) концентрированой соляной
кислоты и 100 мл эфира. Смесь энергично перемешивают вруч-
ную и одновременно осторожно прибавляют небольшими пор-
циями реактив Гриньяра. В коническую колбу прибавляют лед
в таком количестве, чтобы поддерживать температуру около 0°.
Полученную смесь выливают в делительную воронку и тща-
тельно взбалтывают. Водный слой отделяют и трижды экстраги-
руют эфиром порциями по 100 мл. Соединенные эфирные
вытяжки промывают сперва 100 мл насыщенного раствора бикар-
боната натрия, а затем 100 мл воды. Раствор сушат над безвод-
ным сернокислым магнием и эфир отгоняют на водяной бане.
Остаток фракционируют в вакууме из видоизмененной колбы
Клайзена; в результате получают 54—62 г (68—78% теоретич )
(примечание 4) втор-бутилового эфира 3-метилгептановой ки-
слоты; т. кип. 92—93°/9 мм, 1,4190.
Раствор 40 г (0,2 моля) втор-бутилового эфира 3-метилгеп-
тановой кислоты в 100 мл этилового спирта, содержащего 18,5 г
(0,3 моля) едкого кали и 20 мл воды, нагревают с обратным хо-
лодильником в течение 30 мин до кипения (примечания 7 и 8).
Охлажденный раствор разбавляют 200 мл воды и подкисляют,
для чего прибавляют 60 мл концентрированной соляной кислоты.
Органическую кислоту экстрагируют тремя порциями по 100 мл
смеси бензола с эфиром (1:1) и соединенные бензольно-эфир-
ные вытяжки промывают 50 мл насыщенного раствора хлори-
стого натрия, Полученный раствор фильтруют без отсасывания
через слой безводного сернокислого магния. Растворители отго-
няют и остаток перегоняют из видоизмененной колбы Клайзена;
3-МЕТИЛГЕПТАНОВАЯ КИСЛОТА
87
получают 26—27 г (90—94% теоретич.) 3-метилгептановой ки-
слоты; т. кип. 116—117°/10 мм, ti§ 1,4242 (примечание 9).
Примечания
1. Проверявшие синтез применяли кротоновую кислоту марки
«для практических целей» (содержащую 10% воды) без допол-
нительной очистки.
2. Водоотделитель, который применял автор синтеза, описан
Уайдквистом 2, но может быть использован и любой другой во-
доотделитель непрерывного действия, который возвращал бы
бензол в реакционную смесь, например модифицированный во-
доотделитель Дина и Старка 3.
3. Пользуясь в основном той же методикой, автор получил
следующие втор-бутиловые эфиры: втор-бутиловый эфир акри-
ловой кислоты, т. кип. 127—129°, 1,4158; втор-бутиловый
эфир метакриловой кислоты, т. кип. 59—62°/34 мм, 1,4161;
втор-бутиловый эфир тиглиновой кислоты, т. кип. 84,5727 мм,
п2/ 1,4332; втор-бутиловый эфир й,б-диметилакриловой кислоты,
т. кип. 68—70°,/13 мм, 1,4379; втор-бутиловый эфир корич-
ной кислоты, т. кип. 122°/2 мм, 1,5382. При получении втор-
бутиловых эфиров акриловой и метакриловой кислот к реак-
ционной смеси следует добавлять 2—3% гидрохинона, а если
эфир предполагается хранить при комнатной температуре, то
следует прибавить 0,1 % гидрохинона.
4. Недавние исследования автора4 показали, что выход втор-
бутилового эфира 3-метилгептановой кислоты повышается до
80—85%, если во время приливания эфира добавить (семью
порциями) 1,4 г (1,4 мол. % по отношению к реактиву Гриньяра)
полухлористой меди (ч.д.а.).
5. Аналогичный выход продукта присоединения (70%)
можно получить и с этиловым эфиром кротоновой кислоты в при-
сутствии полухлористой меди5 во время прибавления (см. при-
мечание 4). Из метилового эфира кротоновой кислоты в тех же
условиях образуется метиловый эфир а,у-ди-(2-гексил)-ацетоук-
сусной кислоты [2-(2'-гексил)-3-кето-5-метилнонановой кислоты];
т. кип. 135°/2,5 мм, 1,4419, выход 67% 6.
6. Главные характерные особенности этой методики следую-
щие: большой избыток реактива Гриньяра, разбавление слож-
ного эфира и медленное прибавление. При несоблюдении этих
условий выходы будут значительно ниже и образуется большее
количество высококипящего остатка ди-втор-бутилового эфира
а-(2-гексил)-p-метилглутаровой кислоты; т. кип. 14571,5 мм,
п25 1,44006. Если реакцию проводить- исходя из 0,2 моля втор-
88
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
бутилового эфира кротоновой кислоты, то время прибавления
эфира может быть сокращено до 1,5 час.
1. В случае аналогичных препаратов, получаемых в резуль-
тате реакций присоединения втор-бутилового эфира тиглиновой
кислоты (см. примечание 9), требуются значительно более жест-
кие условия для обеспечения полного омыления. Автор обычно
применял кипячение с обратным холодильником в продолжение
6—8 час с раствором 35 г (0,6 моля) едкого кали в 250 мл 95 % -
лого этилового спирта.
8. Начиная отсюда и до конечной отгонки растворителя и пе-
регонки сложного эфира, автор синтеза применял и другой спо-
соб. Холодильник устанавливали для отгонки и отгоняли 40 мл
спирта. Затем прибавляли 100 мл воды и отгоняли еще 100 мл
спирта и воды. Охлажденный остаток разбавляли 200 мл воды и
для освобождения раствора от нерастворимых примесей его про-
мывали тремя порциями по 50 мл эфира. Раствор подкисляли
40 мл концентрированной соляной кислоты и органический слой
экстрагировали тремя порциями по 50 мл эфира. Соединенные
эфирные вытяжки промывали водой и сушили над безводным
сернокислым магнием.
9. Автор’получил целый ряд 3-метилзамещенных жирных
кислот из аддуктов втор-бутилового эфира кротоновой кислоты
и других реагентов Гриньяра4*9, применяя в качестве катализа-
тора полухлористую медь (или без катализатора). Эта реакция
без катализатора была применена и к втор-бутиловому эфиру
тиглиновой кислоты, причем были получены 2,3-диметилза.ме-
щенные жирные кислоты 7.
Другие методы получения
3-Метилгептановая кислота была получена электролизом
смеси монометилового эфира p-метилглутаровой кислоты и мас-
ляной кислоты с последующим омылением метилового эфира !0,
а также синтезом из малонового эфира и 2-бромгексана “. На-
стоящий метод7 обладает тем преимуществом, что не приме-
няются вторичные бромиды, которые часто трудно получить
в достаточно чистом состоянии 12.
Преимущества настоящего метода
Описанные здесь реакции применимы для получения различ-
ных жирных кислот из продуктов присоединения реактивов
Гриньяра к а, p-непредельным эфирам4-9.
1. Department of Organic Chemistry, Polyteknisk Laereanstalt, Copenhagen,
Denmark.
2. Wideqvist S., Acta Chem. Scand., 3, 303 (1949).
3. Нательсон С., Готтфрид С., Синт. орг. преп., сб. 3, стр. 504.
4. Munch-Petersen J., Andersen V. K., Acta Chem. Scand., 15, 271
(1961).
МЕТИЛЕНЦИКЛОГЕКСАН
89»
5. Munch-Petersen J., Acta Chem. Scand., 12, 2046 (1958).
6. Munch-Petersen J., J. Org. Chem., 22, 170 (1957).
7. Munch-Petersen J., Acta Chem. Scand., 12, 967 (1958).
8. Munch-Petersen J., Acta Chem. Scand., 12, 2007 (1958).
9. Munch-Petersen J., Andersen V. K., Acta Chem. Scand., 15, 293
(1961).
10. Stallberg-Stenhagen S., Arkiv Kemi, 2, 95 (1950) [C. A., 44, 7761
(1950)].
11. LinsteadR. P., Shephard B. R, Weedon В. C. L, Lunt J. C., J-
Chem. Soc., 1953, 1538.
12. Cason J., Mills R. H„ J. Am. Chem. Soc., 73, 1354 (1951).
МЕТИЛЕНЦИКЛОГЕКСАН
(C6H5)3P + CH3Br -> [(C6H5)3P — CH3]Br -Ж (C6H5)3P = CH2
(C6H5)3P = CH2 + <2Z/=0 \ Z=CH2 + (WsPO
Предложили: Г. Виттиг и Ю. Шеллкопф
Проверили: Дж. Робертс и М. Вожель.
Получение
А. Бромистый трифенилметилфосфоний. Раствор
55 г (0,21 моля) трифенилфосфина в 45 мл сухого бензола по-
мещают в сосуд для проведения реакции под давлением. Сосуд
охлаждают в смеси льда с солью и прибавляют 28 г (0,29 моля)
предварительно сжиженного бромистого метила (примечание 1).
Сосуд закупоривают, выдерживают 2 дня при комнатной темпе-
ратуре, после чего его открывают. Полученный бесцветный твер-
дый препарат отфильтровывают с отсасыванием, пользуясь при
этом 500 мл сухого бензола, и высушивают в вакуум-сушильном
шкафу при 100° над фосфорным ангидридом. Выход составляет
74 г (99% теоретич.), т. пл. 232—233°.
Б. Метиленциклогексан. Трехгорлую круглодонную
колбу емкостью 500 мл снабжают обратным холодильником,
роронкой для прибавления реагентов, механической мешалкой
И трубкой для ввода газа. Во время проведения реакции через
прибор пропускают несильный ток азота. В колбу наливают
Эфирный раствор н-бутиллития2 (0,10 моля, около 100 мл, в за-
висимости от концентрации раствора) и 200 мл абсолютного
эфира. Раствор перемешивают и в течение 5 мин осторожно при-
бавляют 35,7 г (0,10 моля) бромистого трифенилметилфосфония
(примечание 2). После этого раствор перемешивают при ком-
натной температуре еще в течение 4 час (примечание 3).
Затем по каплям прибавляют циклогексанон (10,8 г, 0,11
моля). Раствор обесцвечивается и одновременно выпадает бес-
90
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
цветный осадок. Смесь кипятят в течение ночи, затем дают ей
охладиться до комнатной температуры и осадок отфильтровы-
вают с отсасыванием. Осадок промывают 100 мл эфира и соеди-
ненные эфирные растворы экстрагируют водой порциями по
100 мл до нейтральной реакции, а затем высушивают их над
хлористым кальцием. Эфир отгоняют, применяя колонку высо-
той 80 см с насадкой из одиночных витков стеклянной спирали.
В результате фракционной перегонки остатка после отгонки
эфира на эффективной колонке с малой величиной задержки
(примечание 4) получают 3,4—3,8 г (35—40%) чистого метилен-
циклогексана; т. кип. 99—1017740 мм, 1,4470 (примеча-
ние 5).
Примечания
1. Применялись продажные трифенилфосфин и бромистый
метил.
2. Если бромистый трифенилметилфосфоний прибавлять
слишком быстро, то выделяющийся бутан вызывает чрезмерное
вспенивание раствора.
3. Небольшое количество осадка в растворе, окрашенном
в оранжевый цвет, представляет собою трифенилфосфинметилен,
а не непрореагировавший исходный реагент.
4. При проверке применяли колонку 6X350 мм с вращаю-
щейся лентой и с головкой для полного возврата флегмы и регу-
лируемого отбора дистиллата. Лента приводилась во вращение
со скоростью 1100 об/мин.
5. По данным газо-жидкостной хроматографии, степень чи-
стоты полученного метиленциклогексана превышала 99%.
Другие методы получения
Описанная методика является модификацией ранее опубли-
кованного в литературе метода 3. Метиленциклогексан был по-
дучен пиролизом окиси Ы,Ы-диметил-1-метилциклогексиламина,
гидроокиси М,М,М-триметил-1-метилциклогексиламмония, окиси
\т,К[-диметилциклогексилметиламина и.гидроокиси N,N,N-TpHMe-
тилциклогексилметиламмония 4. Он был получен также пироли-
зом циклогексилметилацетата 5 и циклогексилиденуксусной ки-
слоты 6 и дегидрогалоидированием циклогексилметилиодида7.
1. University of Heidelberg, Heidelberg, Germany.
2. J о nes R. G., G i 1 m a n H., Org. Reactions, 6, 352 (1952).
3. W i 11 i g G., S c h о e 11 k о p f U., Ber., 87, 1318 (1954).
4. С о p e A. C., Bu m gardner C. L„ Schweizer E. E., J. Am. Chem. Soc.,
79, 4729 (1957).
.5, Proem s dor 1 D. H., Coll ins С. H., H am mond G. S„ DeP uy C. H„
J. Am. Chem. Soc., 81, 643 (1959).
6. Wallach O., Ann., 359, 287 (1908).
7. Фаворский А., Боргман И., Ber., 40, 4863 (1907).
1-МЕТИЛИНДОЛ
NaNH2 -j- CH3I
Предложили: К. Т. Поттс и Дж. Э. Сакстон
Проверили: У. Пархам, У. Ноланд и Б. Куннингхам.
Получение
Внимание! Газообразный аммиак обладает раздражаю-
щим действием и может вызвать серьезные ожоги глаз и т. п.
Поэтому реакцию необходимо проводить в хорошо действующем
вытяжном шкафу.
В 1-литровую трехгорлую колбу, снабженную механической
мешалкой (примечание 1), трубкой для ввода газа, капельной
воронкой и трубкой с натронной известью достаточно большого
диаметра помещают 400—500 мл жидкого аммиака и 0,1 г азот-
нокислого железа Fe(NO3)3 • 9Н2О (примечание 2).
При энергичном перемешивании прибавляют небольшими
порциями так, чтобы поддерживать голубую окраску смеси, 5,0 г
(0,22 г-атома) чистого металлического натрия. После полного
растворения натрия (примечание 3) медленно приливают раст-
вор 23,4 г (0,20 моля) индола (примечание 4) в 50 мл абсолют-
ного эфира. Смесь перемешивают еще 10 мин, после чего по
каплям прибавляют раствор 31,2 г (0,22 моля) йодистого метила;
смесь перемешивают еще 15 мин, а затем аммиаку дают испа-
риться (примечание 5), приливают 100 мл воды и 100 мл эфира.
Эфирный слой отделяют, водную фазу экстрагируют еще 20 мл
эфира и соединенные эфирные вытяжки промывают тремя пор-
циями по 15 мл воды (примечание 6), после чего их сушат над
безводным сернокислым натрием. Растворитель отгоняют при
атмосферном давлении и остаток, представляющий собою мас-
лянистую жидкость (тг’®‘5° 1,6078), для очистки перегоняют
в вакууме. 1-Метилиндол получают в виде бесцветной масляни-
стой жидкости с т. кип. 133°/26 мм; п^’5° 1,6082. В ряде опытов
выход достигал 22,3—24,9 г (85—95% теоретич.).
Примечания
1. Можно применять механическую мешалку любого тиг$*
с затвором. При получении амида натрия особенно зарекомен-
довали себя мешалки типа мешалки Гершберга 2.
•92
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
2. Установлено, что очень удобно наполнять колбу жидким
аммиаком непосредственно из баллона, который должен лежать,
причем нижняя часть баллона должна быть немного припод-
нята. От баллона в реакционную колбу должна вести резиновая
трубка внутренним диаметром около 1 см. Большой избыток
жидкого аммиака, который применяют в данной реакции, позво-
.ляет обойтись без охлаждающей бани с сухим льдом и ацетоном
ц несколько ускоряет процесс образования амида натрия.
3. Это происходит после исчезновения голубой окраски. Об-
разование светло-серого амида обычно заканчивается за 20 мин,
что можно заметить, если с внешней стороны протереть стенки
колбы небольшим количеством спирта.
4. Вполне пригоден продажный индол.
5. Проверявшие синтез отгоняли аммиак в вакууме водо-
струйного насоса.
6. Проверявшие синтез производили экстрагирование двумя
порциями по 50 мл эфира и тремя порциями по 50 мл воды. •
Другие методы получения
1-Метилиндол был получен из as-метилфенилгидразона пи-
ровиноградной кислоты3 и действием амида натрия или гид-
рида натрия на индол с последующим взаимодействием с йоди-
стым метилом при повышенной температуре4’5; действием на
индол метилового эфира п-толуолсульфокислоты и безводной
соды в кипящем ксилоле6; действием диметилсульфата на ин-
дол, предварительно подвергнутый действию амида натрия
в жидком аммиаке7. Описанный метод разработали Поттс и
Сакстон 8.
1-Метилиндол получали также восстановлением 1-метилин-
доксила алюмогидридом лития 9. Чтобы освободиться от соеди-
нений, в ПК-спектре которых имеются частоты, отвечающие
NH-группе (индол, скатол), препарат следует кипятить с нат-
рием в течение 2 дней. Затем непрореагировавший 1-метилин-
дол отгоняют от натриевых производных и от смолообразных
продуктов разложения.
1. Department of Organic Chemistry, University of Adelaide, Adelaide, South
2. H e r s h b e r g E. B., Ind. Eng. Chem., Anal. Ed., 8, 313 (1936).
3. F i s c h e r E., H e s s O., Ber., 17, 559 a (1884).
4. Weissgerber R., Ber., 43, 3522 (1910).
5. G г а у A. P., J. Am. Chem. Soc., 75, 1253 (1953).
6 Shirley D. A., Roussel P. A., J. Am. Chem. Soc., 75, 375 (1953).
7. PlieningerH., Ber., 87, 127 (1954).
8. P о 11 s K. T„ S a x t о n J. E„ J. Chem. Soc., 1954, 2641.
9. J u 1 i a n P. L., P r ii n t у H. C., J. Am. Chem. Soc., 71, 3206 (1949).
10. Nolana W. E., Kuryla W. C., Lange R. F., J. Am. Chem. Soc., 81, 6015
(1959).
2-МЕТИЛЦИКЛОГЕКСАНДИОН-1.3
NaOH
“що
он
\/\е®
О Na
\/\е®
О Na
CH3I
NaOH
Предложили: А. Б. Меклер, С. Рамашандран, С. Сваминатхан и М. С. Ньюмен
Проверили: М. Тишлер, А. Дж. Замбито и У. Б. Райт.
Получение
Свежеприготовленный раствор 96,0 г (2,4 моля) едкого
натра, 335 мл воды и 220,2 г (2 моля) (примечание 1) резорцина
(примечание 2) помещают в автоклав емкостью 1,3 л; туда же
вносят 40,0 г хорошо измельченного никелевого катализатора
(примечание 3). Гидрогенизацию проводят при перемешива-
нии и при начальном давлении водорода около 135 ат. Реакция
слегка экзотермична и автоклав несильно нагревают, чтобы под-
держивать температуру в пределах 40—50° (примечание 4). Гид-
рогенизацию продолжают до тех пор, пока не будет поглощен
водород с 10%-ным избытком от теоретического количества (2,0
моля) (примечание 5). На этой стадии перемешивание прекра-
щают и автоклав охлаждают до комнатной температуры. Реак-
ционную смесь выливают в 1-литровый стакан и катализатор
отфильтровывают. Чтобы обеспечить полное извлечение препа-
рата, берут три порции воды по 50 мл. Фильтрат и промывные
воды переносят в 2-литровую круглодонную колбу, где их обра-
батывают 33,5 мл концентрированной соляной кислотой (для
частичной нейтрализации), 145 мл диоксана и 335 г (2,4 моля)
йодистого метила (примечание 6). Реакционную смесь кипятят
с обратным холодильником всего 12—14 час. Через 7—8 час до-
полнительно приливают 33,5 г (0,24 моля) йодистого метила.
Всю систему охлаждают в течение нескольких часов в бане со
льдом и выпавший в виде кристаллов 2-метилциклогександион-
1,3 отфильтровывают (примечание 7); его промывают четырьмя
порциями по 200 мл холодной воды (примечание 8) и затем вы-
сушивают в сушильном шкафу при 110°. Выход первой порции
дикетона с т. пл. 206—208,° (с разл.) составляет 138—142 г (54—
56% теоретич.). Маточные растворы выпаривают в вакууме до
половины первоначального объема, затем охлаждают в бане со
льдом и солью и получают дополнительно 7—11 г (3—5%) ди-
кетона слегка желтого цвета, который плавится с разложением
при 200—204°.
91
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Полученный таким образом' 2-метилциклогександион-1,3
(примечание 9) может быть очищен перекристаллизацией из
95%-ного этилового спирта, причем берут около 20 мл спирта
на каждые 5 г препарата. В результате очистки получают с ми-
нимальными потерями бесцветные кристаллы, плавящиеся
с разложением при 208—210°.
Примечания
1. Авторы синтеза проводили отдельные опыты с 990 г (9,0
молей) резорцина.
2. Порошкообразный резорцин, отвечающий требованиям
фармакопеи, и резорцин марки «для практических целей» дали
удовлетворительные результаты.
3. Применялись самые различные никелевые катализаторы,
в том числе никелевый катализатор для гидрогенизации UOP
в шариках, которые предварительно растирали в порошок, ни-
кель Ренея W-2 и т. д. При использовании никеля Ренея необхо-
димо освободиться от алюминия, для чего катализатор осто-
рожно промывают 5%-ным раствором едкого натра и затем
тщательно промывают дистиллированной водой (частное сооб-
щение Вейса). Проверявшие синтез приготовляли никель Ренея
(катализатор W-2) согласно указаниям, приведенным в Синт.
орг. преп., сб. 3, стр. 338.
4. Температура не должна превышать 50°; при более высо-
кой температуре образуются сложные продукты конденсации.
5. Время, необходимое для гидрогенизации, изменяется в за-
висимости от величины загрузки и от активности катализатора.
В опыте с 9 молями резорцина гидрогенизация обычно продол-
жается 10—12 час, прежде чем потребуется внешний обогрев,
чтобы температура держалась в пределах 45—50°. Периодически
в систему подают водород, поддерживая давление около 125 ат.
Восстановление продолжают до тех пор, пока не произойдет по-
глощение 9,0 молей водорода. Поглощение вычисленного коли-
чества водорода служит критерием для прекращения гидроге-
низации. В описанном опыте с 2,0 молями резорцина для гидро-
генизации потребовалось 4—5 час.
6. Чтобы превратить резорцин в 2-метилциклогександион-1,3,
можно сначала выделить дигидрорезорцин2, а затем его проме-
тилировать. Однако такая методика более трудоемка, а выход
не улучшается.
7. Проверявшие синтез нашли, что фильтрование через во-
ронку с крупнопористым стеклянным фильтром протекает бы-
стро и продукт получается лучшего качества. При применении
воронки со среднепористым стеклянным фильтром или воронки
2-МЕТИЛЦИКЛ0ГЕКСАНДИ0Н-1, 3
95
Бюхнера фильтрование протекает чрезвычайно медленно,
а иногда даже прекращается из-за наличия небольшого количе-
ства желатинообразных примесей.
8. Если все количество йодистого натрия не отмыто водой,
препарат легко приобретает желтую окраску.
9. Этот препарат достаточно чист для превращения его в 1,6-
диоксо-8а-метил-1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 8а-октагидронафталин 1 2 3-4.
Другие методы получения
2-Метилциклогександион-1,3 был получен циклизацией эти-
лового эфира 5-кетогептановой кислоты5 и метилового эфира
5-кетогептановой кислоты3 в присутствии этилата натрия и мети-
лата натрия соответственно, а также метилированием дигидро-
резорцина 2 с применением раствора метилата натрия в метило-
вом спирте3'6, едкого кали в водном растворе метилового
спирта7, метилата калия в метиловом спирте8, едкого кали
в водном растворе ацетона 9, углекислого калия в водном раст-
воре ацетона и этилата натрия в этиловом спирте 10 11 12. Настоящий
метод в основном разработал Штеттер7, за исключением того,
что в данном случае опущено, по существу не обязательное, вы-
деление промежуточного дигидрорезорцина. Это в значительной
степени облегчает получение препарата.
Преимущества настоящего метода
2-Метилциклогександион-1,3 нашел применение в качестве
исходного реагента для получения некоторых полициклических
соединений в разрабатываемых синтезах стероидов и терпенои-
дов и“13. Его также использовали для получения 1,6-дикето-8а-
метил-1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 8а-октагидронафталина 3>4'14-15.
1. Department of Chemistry, Ohio State University, Columbus 12, Ohio.
2. T о м n с о н P. Б., Синт. орг. преп., сб. 3, стр. 405.
3. NewmanM. S., S w a m i n a t h a n S., Tetrahedron, 2, 88 (1958).
4. Назаров И. H., Завьялов С. И., Бурмистрова М. С., Гур-
в и ч И. А., Ш м о н и н а Л. И., ЖОХ, 26, 465 (1956).
5. Blaise Е. Е., Maire М., Bull. soc. chiim., France (4) 3, 421 (1908).
6. Meek E. G., Turnbull J. H., Wilson W., J. Chem. Soc., 1953, 811.
7. Stett er H., Angew. Chem., 67, 783-(-1955).
-8. Stetter H., Dierichs W., Chem. Ber., 85, 61 (1952).
9. S m i t h H., J. Chem. Soc,, 1953, 803.
10. Born H., P a p p о R., Scmuszkovicz J., J. Chem. Soc., 1953, 1779.
11. Sondheimer F., Elad D., J. Am. Chem. Soc., 79, 5542 (1957); Coc-
ker J. D., Ha Is all T. G., J. Chem. Soc., 1957, 3441.
12. Eschenmoser A., Schreiber J., Juliia S. S., Helv. Chim. Acta, 36,
482 (1953).
13. P anouse J. J., Sannie C., Bull. soc. chim. France, 5 (e), 1435 (1956).
14. W i el a n d P., M i e sch er K.,'Helv. Chim. Acta, 33, 2215 (1950).
15. Wendler N. L., Slates H. L., Ti shier M., J. Am. Chem. Soc., 73,
3816 (1951).
1-МОРФОЛ ИНОЦИКЛОГЕКСЕН-1
[4-(1 -Циклогексенил) -морфолин]
п-СНЩЩЗОЩ
-Н.,0
Предложили: С. Хюниг, Э. Люкке и У. Бреннингер
Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и Ф. Э. Мумфорд.
Получение
Раствор 147 г (1,50 моля) циклогексанона, 157 г (1,80 моля)
морфолина (примечание 1) и 1,5 г и-толуолсульфокислоты
в 300 мл толуола нагревают до кипения в 1-литровой круглодон-
ной колбе, к которой присоединен водоотделитель 2 с обратным
холодильником. Выделение воды начинается сразу и заканчи-
вается через 4—5 час. К колбе присоединяют головку Клайзена
с елочным дефлегматором и реакционную смесь перегоняют.
Большую часть толуола отгоняют при атмосферном давлении.
1-Морфолиноциклогексен-1 собирают в виде бесцветной жидко-
сти при 118—1207Ю мм; п2^ 1,5122—1,5129 (примечание 2).
Выход составляет 180—200 г (72—80% теоретич.).
Примечания
1. Требуется избыток морфолина, так как выделяющаяся при
реакции вода всегда содержит значительное его количество
в растворенном состоянии.
2. 1-Морфолиноциклогексен-1 очень легко гидролизуется.
Вследствие этого следует тщательно оберегать его от действия
влаги. При длительном хранении в холодильном шкафу препа-
рат обычно несколько желтеет, но это не мешает его использо-
вать в последующих реакциях.
Другие методы получения
Приведенную методику разработали Хюниг, Бенцинг и
Люкке3. Она основана на более ранних работах получения ен-
аминов 4’5.
НАФТАЛИН-2, 6-ДИКАРБОНОВАЯ КИСЛОТА
97
Преимущества настоящего метода
Описанная методика является общим методом получения
енаминов из вторичного алифатического амина и циклогекса-
нона или циклопентанона. Ацилирование таких енаминов — пер-
вая стадия в общем методе увеличения длины цепи карбоновой
кислоты на 5 или 6 атомов углерода и дикарбоновой кислоты на
10 или 12 атомов углерода6. Алкилирование енаминов цикло-
гексанонов галоидалкилами5,7 или электрофильными олефи-
нами8 с последующим гидролизом — хороший метод получения
а-моноалкилциклогексанонов.
1 University of Marburg, Marburg, Germany.
2. H а т e л ь с о н С., Г о т т ф р и д С., Синт. орг. npen., сб. 3, стр. 504.
3. Hu nig S., Benz 0i ng E., Lucke E., Chem. Ber., 90, 2833 (1957).
4. Her r M. E„ Hey 1 F. W., J. Am. Chem. Soc., 74, 3627 (1952); 75, 1918 (1953).
5. Stork G., Terrell R., Szmuszkovicz J., J. Am. Chem. Soc., 76,
2029 (1954).
6 Hiini n g S., Lucke E., В e n z 0 i n g E., Chem. Ber., 91, 129 (1958);
Hiinig S., Liicke E., Chem. Ber., 9, 652 (1959);
HiinigS., Lendle W., Chem. Ber., 93, 909, 913 (1960).
7. Locke D. M., Pelletier S. W., J. Am. Chem. Soc., 80, 2588 (1958).
8. Stork G., L a n d e s m a n H. K., J. Am. Chem. Soc., 78, 5128 (1956).
НАФТАЛИН-2,6-ДИКАРБОНОВАЯ КИСЛОТА
О
ос со ко2с СО2К
II II
У\/\ ЛА
| ||+ 2КОН -. II [ + Н2О
ч/\/ ч/\+
ко2с со2к
400 -430°
4 ko^c-L/U
АА- с°2н
+ 2НС1 —> + 2КС1
Н°2СЛ/\7
Предложили: Б. Реке и X. Ширп1.
Проверили: Б. Мак-Кузик и П. Альдрих.
Получение
о 800 мл нагревают до 60—70° раствор
66,5 г (1,01 моля) 85%-ного едкого кали в 300 мл воды, а за-
тем при перемешивании к этому раствору прибавляют 100 г
Ч/\/
АА—с°2к
КО2С—
В стакане
98
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
(0,505 моля) продажного ангидрида нафта лин-1,8-дикарбоновой
кислоты (примечание 1). Пользуясь 6 н. соляной кислотой и 3 и.
раствором едкого кали pH полученного раствора, окрашенного
в темно-бурый цвет, доводят до 7 (примечание 2). Затем его об-
рабатывают 10 г обесцвечивающего угля и эту операцию повто-
ряют еще раз. Фильтрат выпаривают в 1,5-литровом стакане на
паровой бане до объема 180 мл. Концентрат охлаждают до ком-
натной температуры при энергичном перемешивании вручную,
приливают к нему 800 мл метилового спирта, после чего смесь
охлаждают до 0—5°. Выпавшую в осадок дикалиевую соль наф-
талин-1, 8-дикарбоновой кислоты отфильтровывают, промывают
150 мл метилового спирта и сушат в вакуум-сушильном шкафу
при 150°/150 мм. Выход сухой соли, имеющей кремовый оттенок,
составляет 130—135г (88—92% теоретич.).
Смесь 100 г дикалиевой соли нафталин-1, 8-дикарбоновой ки-
слоты и 4 г безводного хлористого кадмия 2 измельчают на ша-
ровой мельнице в течение 4 час, затем смесь помещают во вра-
щающийся или качающийся автоклав емкостью 0,5 л (примеча-
ния 3 и 4). Автоклав эвакуируют, так как присутствие кислорода
приводит к снижению выхода. Затем автоклав наполняют угле-
кислотой до давления около 30 ат. Содержимое автоклава
нагревают при перемешивании до температуры 400—430° в те-
чение 1—2 час и выдерживают при этой температуре 1,5 часа.
Во время нагревания давление возрастает до 90 ат (примеча-
ние 4).
Далее автоклав охлаждают до комнатной температуры и вы-
пускают углекислоту. Образовавшийся твердый продукт реак-
ции извлекают из автоклава, растирают в порошок и раство-
ряют в 1 л воды при 50—60°. Прибавляют 10 г обесцвечиваю-
щего угля и смесь хорошо перемешивают, а затем фильтруют,
чтобы освободиться от кадмиевых солей и от угля. Фильтрат на-
гревают до 80—90° и подкисляют концентрированной соляной
кислотой до pH 1 (примечание 5). При этом выпадает нафта-
лин-2, 6-дикарбоновая кислота. Ее отфильтровывают, пока смесь
еще горячая. Затем при 90—95° приготовляют из нее суспензию
в 500 мл воды (примечание 5); вновь отфильтровывают и после-
довательно промывают 300 мл воды, 300 мл 50%-ного этилового
спирта и 300 мл 90%'-ного этилового спирта. После высушивания
при 100—1507150 мм в вакуум-сушильном шкафу выход нафта-
лин-2,6-дикарбоновой кислоты составляет 42—45 г (57—61%).
Она разлагается при нагревании в блоке при 310—313°.
Примечания
1. Применяли продажный ангидрид нафталин-1,8-дикарбо-
новой кислоты с т. пл. 274—275°.
НАФТАЛИН-2, 6-ДИКАРБОНОВАЯ КИСЛОТА
99
2. В качестве индикатора можно пользоваться бромтимоло-
вым голубым или универсальной индикаторной бумажкой для
определения pH (градуированной по 0,2 единиц pH).
3. При проверке применялся качающийся автоклав емкостью
150 мл. Примерный состав сплава: Сг 15,5—17,5%, Мо 16—18%,
Fe 4,5—7%, W 3,7—4,75%, остальное Ni. Поскольку емкость
этого автоклава составляла лишь 0,3 емкости автоклава, с кото-
рым работали авторы, предложившие синтез, проверявшие
вводили в реакцию лишь 0,3 от указанных выше количеств реа-
гентов.
4. Во время реакции линия, ведущая к манометру, часто за-
бивается.
5. Образовавшаяся густая масса обладает плохой теплопро-
водностью, и в случае перегрева смесь будет кипеть толчками.
Успешному проведению этой операции благоприятствует эффек-
тивное перемешивание механической мешалкой.
Другие методы получения
Нафталин-2,6-дикарбоновая кислота была получена сплавле-
нием дикалиевой соли нафталин-2, 6-дисульфокислоты с циани-
стым калием с образованием соответствующего динитрила, ко-
торый затем омыляли3, окислением 2-метил-6-ацетилнафталина
разбавленной азотной кислотой при 200°4; термическим диспро-
порционированием калиевой соли а- или р-нафтойной кислоты
с образованием дикалиевой соли нафталин-2, 6-дикарбоновой ки-
слоты и нафталина 5, а также при помощи описанного выше ме-
тода 6.
Настоящий метод кажется более удобным, чем остальные,
при условии, что имеется подходящий автоклав.
Данный метод получения ароматических дикарбоновых
кислот был использован для превращения фталевой или изофта-
левой кислоты в терефталевую (90—95%), дифенил-2,2'-дикар-
боновой кислоты в дифенил-4,4/-дикарбоновую кислоту, пиррол-3,
4-дикарбоновой кислоты в пиррол-2,5-дикарбоновую кислоту, пи-
ридин-2,3-дикарбоновой кислоты в пиридин-2, 5-дикарбоновук>
кислоту7. Родственным методом получения ароматических ди-
карбоновых кислот является термическое диспропорционирова-
ние калиевой соли ароматической монокарбоновой кислоты
с образованием эквимолярной смеси соответствующего аромати-
ческого углеводорода и дикалиевой соли ароматической дикар-
боновой кислоты. Метод диспропорционирования был применен
для превращения бензойной кислоты в терефталевую (90—
95%), пиридинкарбоновых кислот в пиридин-2,5-дикарбоновую
100
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
кислоту (30—50%), фуран-2-карбоновой кислоты в фуран-2,5-
дикарбоновую кислоту, тиофен-2-карбоновой кислоты в тиофен-
2,5-дикарбоновую кислоту, хинолин-2-карбоновой кислоты в хи-
нолин-2,4-дикарбоновую кислоту7. Тот или другой из этих двух
методов может оказаться лучшим способом получения аромати-
ческих дикарбоновых кислот, которые с помощью других мето-
дов получить не удается. Недавно был опубликован обзор рас-
сматриваемых методов7.
1. Paul-von-Hase Strasse 5, Dusseldorf, 10, Germany.
2. К e й з о н Дж., П р а у т Ф., Синт. орг. преп., сб. 3, стр. 314.
3 Ebert R„ Merz V., Ber., 9, 604 (1876).
4. Т a b е t G. Е„ пат. США 2644841 (1953) [С. А., 48, 6469 (1954)].
5. Raecke В., S chirp Н., герм. пат. 953072 (1955) [С. А., 53, 1289 (1959)].
6. Raecke В., Stein W., S chirp Н., герм. пат. 949652 (1953) [С. А., 52
20106 (1958)].
7. Raecke В., Angew. Chem., 70, 1 (1958).
Мф-НАФТИЛ ПИПЕРИДИН
[1-( 2-Нафтил )-пиперидин]
Предложили: Дж. Ф. Беннетт, Т. Брозертон и С. Уильямсон ’.
Проверили: В. Бёкельхейде и Ф. Линд.
Получение
Берут сухую 1-литровую трехгорлую круглодонную колбу и
в ее центральное горло вставляют мешалку типа мешалки Герш-
берга с герметическим затвором (примечание 1). В одно из бо-
ковых горл устанавливают обратный холодильник, закрытый
осушительной трубкой с натронной известью, а другое закры-
вают пробкой. В колбу помещают 75 мл пиперидина (примеча-
ние 2) и 15,6 г (0,4 моля) амида натрия (примечание 3), после
чего смесь кипятят в течение 15 мин при энергичном перемеши-
N-₽ НАФТИЛПИПЕРИДИН
101
вании (примечание 4). Смесь немного охлаждают и прибавляют
сначала 46 г (0,2 моля) натриевой соли р-нафталинсульфокис-
лоты (примечание 5), а затем еще 75 мл пиперидина. После
этого смесь перемешивают и кипятят в течение 12 час.
После охлаждения к реакционной смеси приливают осто-
рожно и при перемешивании 200 мл воды. Продолжая переме-
шивание, к смеси прибавляют поташ до насыщения водного
слоя. После этого смесь переносят в делительную воронку и экс-
трагируют ее эфиром, тремя порциями по 60 мл. Соединенные
эфирные вытяжки сушат над твердым едким натром и переносят
в обыкновенный прибор для перегонки. Перегонку начинают при
нагревании колбы на паровой бане; после того как большая
часть эфира отогнана, паровую баню удаляют и колбу нагре-
вают горелкой. Перегонку продолжают до тех пор, пока не бу-
дет отогнан почти весь пиперидин (т. кип. 106°). По охлаждении
остаток в перегонной колбе перекристаллизовывают из петро-
лейного эфира (т. кип. 30—60°) с применением обесцвечиваю-
щего угля. В результате получают 30,0 г (71% теоретич.) N-£-
нафтилпиперидина в виде кристаллов с кремовым оттенком;
т. пл. 52—56°. После повторной перекристаллизации из того же
растворителя получают кристаллы с т. пл. 56—58°; потери при
перекристаллизации около 10% (примечание 6).
Примечания
1. Авторы применяли шарикоподшипники. Можно восполь-
зоваться также ртутным или каким-либо иным затвором.
2. Для очистки продажный пиперидин кипятили с металли-
ческим натрием в течение 6 час с обратным холодильником и
затем перегоняли над натрием.
3. Применяли продажный амид натрия.
4. Авторы синтеза применяли электрический колбонагре-
ватель.
5. Техническую натриевую соль р-нафтилсульфокислоты вы-
сушивали в сушильном шкафу непосредственно перед примене-
нием.
6. Чистый p-нафтилпиперидин имеет т. пл. 58—58,5°2’3. При
помощи той же методики авторы получили N-фенилпиперидин
(94%) из натриевой соли бензолсульфокислоты и N-a-нафтил-
пиперидин (23%) из натриевой соли а-нафталинсульфокислоты.
Другие методы получения
N-B-Нафтилпиперидин получали конденсацией В-бромнафта-
лина2’3 или р-нафтола4 с пиперидином при повышенной
102
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
температуре, действием 1,5-дибромпентана на 0-нафтиламин5,
действием амида натрия и пиперидина на каждый из восьми мо-
ногалоидонафталинов 3-6 или на метил-0-пафтилсульфоп 6. Выше-
описанная методика заимствована у Брозертона и Беннетта 7.
1. Department of Chemistry, University of North Carolina, Chapel Hill, North
Carolina.
2. Lellman E., BiittnerM., Ber., 23, 1383 (1890).
3 Bunnett J. F., Brotherton T. K-, J. Am. Chem. Soc., 78, 155 (1956).
4. Roth W., Ber., 19, 1175 (1896).
5 . Scholtz M., Wassermann E., Ber., 40, 856 (1907).
6 Bunnett J. E., Brotherton T. K-, J. Am. Chem. Soc., 78, 6265 (1956).
7. В г о t h e r t о n T. K., Bunnett J. F., Chem. & Ind. (London) 1957, 60.
НЕОПЕНТИЛОВЫЙ СПИРТ
(2,2-Диметилпропанол-1)
н+
(CH3)3CCH2C(CH3) = CH2 + H2o2-► (СН3)3ССН2С(СН3)2О2Н
н+
(СН3)3ССН2С(СН3)2О2Н-► (СН3)3ССН2ОН+ СН3СОСН3
Предложил: Дж. Гоффман '.
Проверили: Дж. Робертс и Дж. Нордландер.
Получение
А. Получение гидроперекиси. В 2-литровую трех-
горлую круглодонную колбу, снабженную механической мешал-
кой (примечание 1), капельной воронкой и термометром, поме-
щают 800 г 30%-ной перекиси водорода (примечание 2). Колбу
погружают в баню со льдом и содержимое ее начинают быстро
перемешивать. Тем временем к 310 г колотого льда прибавляют
800 г 95—96%-ной серной кислоты и раствор охлаждают до 10°.
Когда температура перекиси водорода достигнет 5—10°, к ней
из капельной воронки медленно в течение 20 мин. приливают
охлажденную серную кислоту (примечание 3). Во время этой
операции температура раствора не должна превышать 20°. За-
тем в течение 5—10 мин прибавляют продажный диизобутилен
(224,4 г, 2 моля). Баню со льдом удаляют, заменяют ее водяной
баней, температуру которой поддерживают при 25° (примеча-
ние 4), и в течение 24 час смесь энергично перемешивают (при-
мечание 5). К концу этого времени перемешивание прекращают,
смесь переносят в 2-литровую делительную воронку и дают
жидкости расслоиться (примечание 6).
Б. Разложение гидроперекиси. Жидкость, состав-
ляющую верхний органический слой (240^—250 г), отделяют
НЕОПЕНТИЛОВЫЙ СПИРТ
103
(примечание 7) и приливают ее при сильном перемешивании
к 500 г 70 %-ной серной кислоты, налитой в 1-литровую трехгор-
лую круглодонную колбу. Последняя снабжена термометром,
мешалкой и капельной воронкой и погружена в баню со льдом.
Во время прибавления, которое занимает 65—75 мин, темпера-
туру реакционной смеси поддерживают при 15—25° (примеча-
ние 8). Перемешивание продолжают еще 30 мин при 5—10°,
а затем реакционную смесь выдерживают (0,5—3 час) до пол-
ного расслоения. После этого смесь переносят в 1-литровую де-
лительную воронку, выдерживают ее около 15 мин и спускают
нижний слой в 1 л воды. Полученную смесь перегоняют из 3-Лит-
ровой колбы без фракционирования. Перегонку заканчивают
после того, как будет собрано 50—100 мл воды (примечание 9).
Дистиллат расслаивается, верхний органический слой (180—
190 а) отделяют и сушат над безводным сернокислым магнием
(примечание 10). Высушенный органический раствор фильт-
руют, добавив небольшое количество эфира, и перегоняют на
эффективной ректификационной колонке. Собирают фракцию
с т. кип. 111 —113° (примечания 11 и 12). Выход составляет 60—
70 г (34—40% теоретич.), считая на диизобутилен.
Примечания
1. Хорошая мешалка была получена из толстой нихромовой
проволоки, скрученной так, чтобы образовывалось четыре петли
(подобно сбивалке для яиц). Оставшиеся после образования
петель концы проволоки длиной 5—7 см вставлялись в стеклян-
ную трубку, которая служила осью мешалки.
2. Если концентрация перекиси водорода ниже 30%, то берут
такое ее количество, которое отвечало бы указанному содержа-
нию перекиси. Концентрацию кислоты следует поддерживать на
прежнем уровне и, следовательно, необходимо пропорционально
увеличить количество серной кислоты.
3. Смесь содержит примерно 12,5% перекиси водорода и 40%'
серной кислоты.
4. Хорошие результаты были получены при работе в темпера-
турном интервале 23—27°. Хотя количество выделяющегося во
время реакции тепла невелико и выделяется оно в течение
сравнительно длительного времени, тем не менее реакционная
колба должна быть погружена в водяную баню. Если темпера-
тура в помещении находится в указанных пределах, то дополни-,
тельного регулирования температуры водяной бани не требуется.
5. Для получения хороших результатов необходимо преду-
смотреть быстрое и энергичное перемешивание.
6. На этой стадии в водном слое срдержится около 8% пере-
киси водорода. Этот раствор можно использовать в последую-
104
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
щем опыте, доводя содержание перекиси водорода до 12,5% пу-
тем добавления 30- или 50 %-ной перекиси водорода. Концентра-
цию серной кислоты следует довести до 40%. На 2 моля диизо-
бутилена требуется около 1,9 кг водного раствора перекиси
водорода.
7. Автор синтеза указывает, что на этой стадии процесс
можно прервать, если отмыть органический слой от кислоты
насыщенным раствором бикарбоната натрия, и что концентри-
рованный раствор гидроперекиси можно хранить в течение дли-
тельного времени (лучше в холодильном шкафу).
8. При разложении гидроперекиси следует соблюдать осто-
рожность. Если температура слишком низка, то разложение про-
ходит чересчур медленно и может происходить накапливание
гидроперекиси. При разложении выделяется тепло, и каждый
раз после прибавления небольших количеств гидроперекиси тем-
пература немного повышается. Вначале прибавляют небольшие
количества гидроперекиси до тех пор, пока температура не до-
стигнет 15°; тогда скорость загрузки регулируют таким образом,
чтобы температура поддерживалась в пределах 15—25°. Повы-
шение температуры после каждого прибавления даже небольших
количеств гидроперекиси показывает, что действительно проис-
ходит разложение гидроперекиси.
9. Автор указывает, что к концу перегонки остаток начинает
пениться; следует быть внимательным и уменьшить нагревание,
чтобы избежать переброса. При проверке синтеза каких-либо
затруднений этого рода замечено не было.
10. Проверявшие синтез нашли, что качество продажного
«высушенного» сернокислого магния не вполне удовлетвори-
тельно и что даже после трех обработок свежей порцией осуши-
теля при 80—85° перегонялась азеотропная смесь неопентило-
вого спирта с водой. Приходилось отделять органический слой
дистиллата от воды и только тогда удавалось получить указан-
ный выше выход.
11. Фракцию, отгоняющуюся в интервале 95—110°, следует
отбирать при большом флегмовом числе; к концу перегонки
флегмовое число также следует увеличить. Большая часть про-
дукта отгоняется при 113°.
12. Чистый неопентиловый спирт плавится около 55°. Время
от времени необходимо пропускать горячую воду через холо-
дильник, чтобы предотвратить кристаллизацию в нем спирта.
Другие методы получения
Неопентиловый спирт был получен восстановлением триме-
тилуксусной кислоты алюмогидридом лития2, а также действием
на трет- бутилмагнийхлорид мегилформиата 3.
2-НИТРОЭТАНОЛ
105
Получение неопентилового спирта из диизобутилена, описан-
ное выше, является примером присоединения перекиси водорода
под действием кислотного катализатора к разветвленному оле-
фину с последующей перегруппировкой также под действием
кислотного катализатора образовавшейся третичной гидропере-
киси. Наряду с неопентиловым спиртом при этом образуется
в результате альтернативной перегруппировки гидроперекиси
также ацетон и в небольших количествах метиловый спирт и
метилнеопентилкетон.
1. Air Reduction, Со., Murray Hill, New Jersey.
2. N у s t г о m R. F., В г о w n W. G., J. Am. Chem. Soc., 69, 2548 (1947).
3. Sommer L. H., Blankman H. D., M i 11 e r P. C., J. Am. Chem. Soc ,
76, 803 (1954).
2-НИТРОЭТАНОЛ
O2NCH3 + CH2O o2nch2ch2oh
Предложил: У. Э. Ноланд
Проверили: М. С. Ньюмен и Сюрджан С. Рауалей.
Получение
В 5-литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабжен-
ную капельной воронкой емкостью 30 мл, механической мешал-
кой и термометром, шарик которого погружен в жидкость, за-
гружают суспензию параформальдегида (триоксиметилен, 125 г,
4,16 моля) в свежеперегнанном (примечание 1) нитрометане
(2,5 л, 46,6 моля). Суспензию энергично перемешивают и из
капельной воронки прибавляют по каплям Зн. раствор едкого
кали в метиловом спирте до тех пор, пока при pH 6—8 (но
ближе к значению 8) (по индикаторной бумажке) параформаль-
дегид не начнет растворяться и суспензия не станет более про-
зрачной. Требуется около 10 мл раствора щелочи, прибавление
занимает 10 мин. Через 15—20 мин после окончания приливания
раствора параформальдегид растворяется полностью. Некоторое
время спустя температура раствора поднимается не более чем на
13—14° выше комнатной, после чего начинает падать. Переме-
шивание продолжают- еще 1 час после того, как закончено при-
бавление щелочного раствора.
Перемешивание продолжают до полной нейтрализации при-
бавленной щелочи. Для этого в течение 3 мин к перемешивав-
106
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
мому раствору прибавляют из медицинской капельницы
концентрированную (36 н.) серную кислоту (1 мл) до тех пор,
пока кажущееся pH не достигнет 4 (примечание 2). После этого
раствор перемешивают еще 1 час — время, в течение которого pH
не должно измениться (примечание 3).
Выпавший в осадок сульфат калия отфильтровывают, поль-
зуясь воронкой Бюхнера диаметром 12 см. Фильтрат, окрашен-
ный в светло-желтый или желтовато-зеленый цвет, переносят
в 5-литровую одногорлую круглодонную колбу, которую снаб-
жают головкой Клайзена с капиллярной трубкой и термомет-
ром; к головке присоединяют холодильник с водяным охлажде-
нием. К последнему через соответствующий форштос с отводом
присоединена 3-литровая одногорлая круглодонная колба, охлаж-
даемая льдом, которая служит приемником. В вакууме водо-
струйного насоса при нагревании на водяной бане при темпера-
туре 40—50° отгоняют около 2,3 л чистого нитрометана.
Перегонка занимает около 6—7 час.
Золотисто-желтый остаток (315—365 г) переносят в 1-литро-
вую одногорлую круглодонную колбу, содержащую равное по
весу количество дифенилового эфира (примечание 4). Колбу
снабжают головкой Клайзена с капиллярной трубкой и термо-
метром и присоединяют ее к холодильнику с водяным охлажде-
нием. К холодильнику присоединяют форштос для отбора 3 или
4 фракций; к форштосу присоединяют в качестве приемников
одногорлые круглодонные колбы емкостью 100—500 мл, причем
по крайней мере одна из этих колб должна быть емкостью не
менее 500 мл — приемник главной фракции (примечание 5).
Смесь перегоняют в вакууме хорошо действующего насоса.
Головной погон (т. кип. 29—33° при ~0,10 мм), состоящий из
нитрометана (около 56 мл), можно отогнать при температуре
водяной бани 32—79°; он обычно собирается в ловушке, охлаж-
даемой сухим льдом, которая служит защитой вакуум-насоса.
Затем температура повышается и вместе отгоняются 2-нитроэта-
нол и дифениловый эфир. Главная фракция — дистиллат, состоя-
щий из двух фаз, вначале более богатый 2-нитроэтанолом, чем
дифениловым эфиром, постепенно меняется по своему составу,
пока содержание в нем 2-нитроэтанола не станет ничтожным.
Главную фракцию в количестве 410—425 г (т. кип. 54—57° при
давлении около 0,10 мм или 64—66° при давлении около 0,4 мм)
собирают при температуре водяной бани 79—88°. Необходимо1
соблюдать осторожность, чтобы холодильник или форштос не
забило твердым дифениловым эфиром (т. пл. 27°). Перегонку
продолжают до тех пор, пока содержание 2-нитроэтанола (ниж-
ний слой) в дистиллате не станет совсем ничтожным и темпера-
тура начнет резко подниматься. В этот момент нагревание пре-
2-НИТРОЭТАНОЛ
107
кращают, но остаток охлаждают до комнатной температуры, или
до еще более низкой, не выключая вакуум (примечание 6).
Главную фракцию дистиллата, состоящую из двух фаз, поме-
щают в делительную воронку емкостью 500 мл и нижний слой,
который представляет собой неочищенный 2-нитроэтанол (185—
200 г, 146—158 мл, 1,4493—1,4513), содержащий около 92—
94 мол.% 2-нитроэтанола, сливают. Затем 2-нитроэтанол экст-
рагируют в делительной воронке емкостью 500 мл равным объ-
емом легкого петролейного эфира (т. кип. 60—68°) или гексана
и бесцветный нижний слой 2-нитроэтанола (174—188 г, 46—49%,
п® 1,4432—1,4433), содержащий около 98 мол.% 2-нитроэта-
нола, сливают (примечания 7 и 8). При стоянии в течение одного
дня или дольше продукт приобретает светло-желтую окраску.
Примечания
1. Продажный нитрометан иногда имеет сильно кислую реак-
цию и для инициирования реакции при использовании такого
нитрометана требуется гораздо больше метанольного раствора
едкого кали. Для безопасности нитрометан следует перегонять
в вакууме (от водоструйного насоса), а не при атмосферном дав-
лении.
2. Серную кислоту необходимо взять в количестве, несколько
большем, чем это требуется для точной нейтрализации щелочи,
и в то же время недостаточном для того, чтобы среда стала
кислой. В противном случае из металлических солей нитроме-
тана могут образоваться при нагревании взрывчатые фульми-
наты.
3. Это подходящий момент для того, чтобы сделать в работе
перерыв на ночь.
4. 2-Нитроэтанол, полученный конденсацией формальдегида
с нитрометаном, не следует подвергать перегонке без добавки
дифенилового эфира, который в данном случае служит для рас-
сеивания тепла. Остаток, состоящий из продуктов конденсации
двух и трех молекул формальдегида с нитрометаном в горячем и
концентрированном состояниях и особенно в момент выключения
вакуума, когда воздух соприкасается с остатком от перегонки,
очень легко может мгновенно детонировать или же вспыхнуть,
причем и вспышка может протекать с силой взрыва. Применение
дифенилового эфира является разумной мерой предосторожности
при перегонке 2-нитроэтанола, получаемого и другими методами.
5. Если не применять специального форштоса для отбора
фракций, то остаток следует охлаждать до комнатной темпера-
туры всякий раз перед выключением вакуума.
6. Большое количество дифенилового эфира (80—125 а), кото-
рый остается в виде верхнего слоя в перегонной колбе, благодаря
IOS
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
своей массе и летучести предотвращает перегрев остатка и после-
дующее его возможное бурное разложение, как это описано
в примечании 4.
7. Этот синтез осуществлялся 30 раз студентами старших кур-
сов в лаборатории органической химии университета в Миннесоте
(США). Выходы были получены в пределах 32—52%; средний
выход составлял 46%.
8. 2-Нитроэтанол, полученный по этому способу, вполне при-
годен для целей’синтеза, например для получения нитроэтилена.
Небольшое количество легкого петролейного эфира, растворен-
ного в 2-нитроэтаноле, можно еще удалить в вакууме. От большей
части оставшегося дифенилового эфира можно избавиться в ре-
зультате одной повторной перегонки в вакууме, так как головной
погон бывает относительно богат дифениловым эфиром. Показа-
тель преломления основной фракции 1,4425—1,4431. Хотя
повторная перегонка в вакууме 2-нитроэтанола, который осво-
божден, как указано выше, от продуктов конденсации нескольких
молекул формальдегида с нитрометаном, сравнительно без-
опасна, все же рекомендуется проводить эту операцию за пре-
дохранительным щитом.
Другие методы получения
Настоящую методику разработали Контрулис, Ребсток и
Крукс2; в нее внесено изменение —включена очистка с помощью
дифенилового эфира по методу Роя3. 2-Нитроэталон был полу-
чен конденсацией формальдегида (применяемого в твердой
форме, в виде параформальдегида) с большим избытком нитро-
метана в присутствии щелочного катализатора2’4-6, как эго
показано в настоящей методике, или в присутствии сильно
щелочной ионообменной смолы7. Диметоксиметан также
применяли для получения формальдегида, причем катализа-
тором в реакции конденсации была смесь кислых и щелочных
ионообменных смол 8. 2-Нитроэтанол был получен также дей-
ствием нитрита серебра на 2-иодэтанол (этилениодгидрин) 9-12;
избирательной каталитической гидрогенизацией над 5%-ным
палладиевым катализатором на сернокислом барие в пиридино-
вом растворе галоидзамещенных производных, в том числе 2-хлор-
2-нитрсэтанола, 2,2-дихлор-2-нитроэтанола и 2-бром-2-нитро-
этанола13; действием дымящей азотной кислоты на этилен14;
действием азотноватого ангидрида (N2O4) на этилен в присут-
ствии кислорода 15-19 или азотного ангидрида20 или в растворе
четыреххлористого углерода21. Имеются также указания на по-
лучение 2-нитроэтанола из окиси этилена при действии водных
2-НИТРОЭТАНОЛ
109
растворов нитрита бария22, кальция22, магния23 или цинка22
или при действии нитрита натрия и углекислоты24. Автору на-
стоящего синтеза не удалось получить 2-нитроэтанол из окиси
этилена по методикам, в которых используется нитрит бария6
или натрия; полученные им данные в отношении нитрита бария
подтвердились и в другой лаборатории25. Имеются указания на
то, что при действии азотноватого ангидрида на окись этилена
в хлороформенном растворе образуется 2-нитроэтилнитрат, из
которого 2-нитроэтанол мог быть получен путем щелочного омы-
ления ?6. Это сообщение в дальнейшем было опровергнуто, так
как было обнаружено, что первоначальным продуктом реакции
является мононитрит-мононитрат этиленгликоля, который при
омылении дает мононитрат этиленгликоля и мононитрат диэти-
ленгликоля 27.
Преимущество настоящего метода
Настоящая методика обладает тем преимуществом, что в ней
применяются недорогие, имеющиеся в продаже исходные ре-
агенты и что, по-видимому, разработан надежный метод выделе-
ния продукта реакции. 2-Нитроэтанол представляет особую цен-
ность в качестве промежуточного продукта для получения нитро-
этилена. Удобным методом получения нитроэтилена является
нагревание 2-нитроэтанола с фталевым ангидридом в таких ус-
ловиях, чтобы при этом нитроэтилен отгонялся при пониженном
давлении 28’29. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 *
1. School of Chemistry, University of Minnesota, Minneapolis 14, Minnesota.
2. Controulis J., Rebstock M. C., Crooks H. M., Jr., J. Am. Chem.
Soc., 71, 2465 (1949); Harry M. Crooks, Jr., Parke Davis and Co.,
Detroit, Mich., частное сообщение В. E. Ноланду 8. I, 1954.
3. R о у H. Т., Jr. (to General Tire and Rubber Co.), пат. США 2710830
(June 14, 1955).
4. Г о p с к и й И. М., Макаров С. П., Вег., 67, 996 (1934).
5. Н а у s J. Т., Н a g е г G. F., Е n g е 1 m a n n М. Н., S р u г 1 i n Н. М., J. Ат.
Chem. Soc., 73, 5369 (1951).
6. N о 1 a n d W. Е., F г е е т a n Н. I., В a k е г М. S., J. Am. Chem. Soc., 78,
188 (1956).
7. AstleM. J., Abbott F. P„ J. Org. Chem., 21, 1228 (1956).
8. S c h m i d 1 e C. J. (to Rohm and Haas Co.), пат. США 2736741 (Feb. 28,
1956) [C. A. 50, 10761 (1956)].
9. D e m u t h R., M e у e г V., Ann., 256, 28 (1890).
10. Henry L., Rec. trav. chiim., 16, 252 (1897); Bull, classe sci. acad. roy.
Belg. (3) 34,547 (1897).
11. W i e 1 a n d H., S a к e 11 a r i о s E., Ber., 53, 201 (1920).
12. N о 1 a nd W. E„ H a rtma n P. J., J. Am. Chem. Soc., 76, 3227 (1954).
13. WilkendorfR., Trenel M., Ber., 56, 611 (1923).
14. M с К i e P. V., J. Chem. Soc., 1927, 962.
15. W i 1 d e r S m 11 h A. E., S c a i f e C. W. (to Imperial Chemical Industries,
Ltd), пат. США 2384048 (Sept. 4, 1945) [C. A., 40, 347 (1946)].
но
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
16. Wilder Smith А. Е., Scaife С. W., and Imperial Chemical Industries
Ltd., англ. пат. 575604 (Feb. 26, 1946) [С. A., 41, 6893 (1947)].
17. Wilder Smith A. E., Stanley R. H., Scaife C. W., and Imperial
Chemical Industries, Ltd., англ. пат. 575618 (Feb. 26, 1946) [C. A., 41,
6893 (1947)].
18. W i 1 d e r Smith A. E., Stanley R. H., Scaife C. W. (to Imperial
Chemical Industries, Ltd), пат. США 2424510 (July 22, 1947) [C. A., 41,
6893 (1947)].
19. Levy N., Scaife C. W., Wilder Smith A. E., J. Chem. Soc., 1946,
1096.
20. В о лко в В. Л., пат. СССР 66229 (апрель 30, 1946) [С. А., 41, 2074 (1947)1.
21. Е. I. du Pont de Nemours and Co., англ. пат. 603344 (July 14, 1948) [C. A.,
43, 665 (1949)].
22 Miura S. (to Tanabe Chemical Industries Co.), японск. пат. 156256
(April 28, 1943).
23. Ч e л и н ц e в Г. В., Кусков В. К-, ЖОХ, 16, 1482 (1946).
24. М i u г a S. (to Yamonouchi Pharmaceutical Со.), японск. пат. 6910 (Nov. 6.
1951) [С. А., 48, 1412 (1954)].
25. Stevens Т.Е., Emmons W. D., J. Am. Chem. Soc., 79, 6008 (1957).
26. Darzens G., Compt. rend., 229, 1148 (1949).
27. R о s s m у G., Chem. Ber., 88, 1969 (1955).
28. В u c k 1 e у G. D„ S c a i f e C. W., J. Chem. Soc., 1947, 1471.
29. Buckley G. D., Scalf e C. W., Imperial Chemical Industries, Ltd., англ,
пат. 595282 (Dec. 31, 1947) [C. A., 42, 3773 (1948)].
HOPKAPAH
(Бицикло[4,1,0]гептан)
-F CH2I2 Zn(Cu)
+ Zn{2 4- Cu
Предложили: P. Д. Смит и X. Э. Симмонс'.
Проверили: У. Э. Пархам и М. Д. Бавсар.
Получение
А. Цинк-медная пара. В коническую колбу емкостью
500 мл с магнитной мешалкой помещают 49,2 г (0,75 г-атома]
цинковой пыли (примечание 1) и 40 мл 3%'-ной соляной кислоты.
Смесь в течение 1 мин быстро перемешивают, а затем жидкость
декантируют. Аналогичным образом цинковую пыль промывают
последовательно еще тремя порциями по 40 мл 3%-ной соляной
кислоты, пятью порциями по 100 мл дистиллированной воды,
двумя порциями по 75 мл 2%-кого водного раствора сернокислой
меди, пятью порциями по 100 мл дистиллированной воды, че-
тырьмя порциями по 100 мл абсолютного этилового спирта и
НОРКАРАН
ill
пятью порциями по 100 мл абсолютного эфира (примечание 2).
Полученную цинк-медную пару переносят в воронку Бюхнера,
промывают дополнительно абсолютным эфиром, плотно закры-
вают резиновой пластинкой и отсасывают досуха, пока темпе-
ратура цинк-медной пары не достигнет комнатной. В течение
ночи ее держат в вакуум-эксикаторе над фосфорным ангидри-
дом, после чего цинк-медная пара может быть использована для
получения норкарана (примечание 3).
Б. Норкара н. В круглодонную колбу емкостью 500 мл
помещают магнитную мешалку и снабжают колбу обратным
холодильником, который защищен осушительной трубкой с без-
водным сернокислым кальцием. В колбу помещают 46,8 г
(0,72 г-атома) цинк-медной пары и 250 мл абсолютного эфира,
после чего прибавляют кристаллик иода и смесь перемешивают
до исчезновения бурой окраски (примечание 4). Затем сразу
приливают смесь 53,3 г (0,65 моля) циклогексена и 190 г
(0,71 моля) йодистого метилена (примечание 5). Реакционную
смесь перемешивают и нагревают так, чтобы она спокойно ки-
пела. Через 30—45 мин начинается слабо экзотермическая реак-
ция, в результате которой может оказаться необходимым пре-
кратить обогрев. После того как экзотермическая реакция
несколько успокоится (примерно через 30 мин), смесь переме-
шивают и кипятят еще 15 нас. К концу этого времени большая
часть окрашенной в серый цвет цинк-медной пары превратится
в мелкораздробленную медь. Эфирный раствор отделяют декан-
тацией от меди и непрореагировавшей цинк-медной пары (приме-
чание 6); последние затем промывают двумя порциями эфира по
30 мл. Промывную жидкость присоединяют к основной массе
раствора и все вместе взбалтывают последовательно с двумя
порциями по 100 мл насыщенного раствора хлористого аммония
(примечание 7), со 100 мл насыщенного раствора бикарбоната
натрия и со 100 мл воды. Эфирный раствор сушат над безводным
сернокислым магнием, после чего фильтруют. Эфир отгоняют на
колонке размером 20X2 см с насадкой из одиночных витков
стеклянной спирали. Остаток перегоняют, пользуясь колонкой
высотой 45 см с вращающейся лентой; выход норкарана 35—36 г
(56—58% теоретич.); т. кип. 116—117°, 1,4546 (примеча-
ние 8).
Примечания
1. Применялась продажная цинковая пыль хорошего каче-
ства. При проверке оказалось необходимым взять 51 г цинка.
2. Промывание соляной кислотой надо вести быстро, чтобы
избежать адсорбции пузырьков водорода цинком, что затруд-
нило бы последующее промывание. Применение магнитной
112
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
мешалки значительно облегчает промывку. Абсолютный этиловый
спирт и абсолютный эфир после промывки декантируют непо-
средственно через воронку Бюхнера, чтобы предотвратить по-
терю цинк-медной пары.
3. Этот метод приготовления цинк-медной пары в основных
чертах разработали Шенк и Шехтер3. Цинк-медную пару такой
же активности можно получить восстановлением окиси меди
в присутствии цинковой пыли4. Продажную окись меди в виде
проволоки (30 г) растирают в ступке и смешивают с 240 г про-
дажной цинковой пыли. Смесь помещают в лодочку для сжига-
ния «вайкор», выложенную медной фольгой, и в порошок поме-
щают термопару. Лодочку вставляют в трубку «вайкор», нагре-
ваемую в муфельной печи. Через трубку пропускают смесь газов
(водород — 65 л/час, азот — 25 л!час) и в течение 4 час темпера-
туру повышают до 500°. Смесь выдерживают при 500° в течение
30 мин, а затем трубке дают охладиться до комнатной темпера-
туры в атмосфере водорода. Цинк-медная пара получается
в виде темно-серых комков, которые растирают в мелкий поро-
шок в применявшейся ранее ступке. В некоторых случаях в смеси
наблюдались вкрапления, образовавшиеся, по-видимому, при
нагревании в результате расплавления и спекания. Эти блестя-
щие металлические крупинки легко отделить от порошкообраз-
ной цинк-медной пары и их не следует применять при синтезе
норкарана.
4. Прибавление иода, по-видимому, промотирует последую-
щую реакцию цинк-медной пары с иодистым метиленом.
5. Продажный циклогексен непосредственно перед примене-
нием перегоняли и пропускали через колонку с активной окисью
алюминия. Йодистый метилен перегоняли в вакууме, т. кип.
50—51°/7 мм, после чего его хранили в склянке из темного
стекла над железной проволокой.
6. Проверявшие синтез подвергали раствор фильтрованию,
так как мелкораздробленная медь и непрореагировавшая цинк-
медная пара плохо оседали.
7. При добавлении раствора хлористого аммония к эфирному
раствору следует соблюдать осторожность, так как при этом
выделяется значительное количество тепла.
8. Обратно удается получить около 10—12 г циклогексена
с т. кип. 82—84°. Промежуточная фракция с т. кип. 84—116° со-
ставляет 1,5—2,5 г, а темный остаток в перегонной колбе со-
ставляет 10—12 г.
Другие методы получения
Норкаран получали восстановлением 7,7-дихлорноркарана
натрием и спиртом5 и посредством катализируемой светом реак-
2-ОКСА-7.7-ДИХЛОРНОРКАРАН
ИЗ
ции диазометана с циклогексеном5. Реакция циклогексена с йоди-
стым метиленом и цинк-медной парой является наиболее удоб-
ным способом получения норкарана; при этом получается пре-
парат высокой степени чистоты.
Преимущества данного метода
Этот метод является общим методом стереоспецифического
синтеза производных циклопропана из разнообразных замещен-
ных олефинов4.
1. Contribution No. 622 from the Central Research Department, Experimental Sta-
tion, E. I. du Pont de Nemours and Co., Wilmington, Delaware.
2. Nester R. G., Anal. Chem., 28, 278 (1956).
3. Shank R. S., S h e c h t e r H., J. Org. Chem., 24, 1825 (1959).
4. Simmons H.E., Smith R. D., J. Am. Chem. Soc., 81, 4256 (1959).
5. Von Doering E. W., Hoffman A. K., J. Am. Chem. Soc., 76, 6162
(1954).
2-ОКСА-7.7-ДИХЛОРНОРКАРАН
(7/7-Дихлор-2-оксабицикло [4,1,0]гептан)
I j + С13ССО2С2Н5 + NaOCH3 —
\ о/
+ NaCl + Смешанные эфиры угольной кислоты
Предложили: У. Э. Пархам, Э. Э. Швейцер и 3. А. Миерцва, мл.1
Проверили: У. Дж. Даубен и Р. Эллис.
Получение
В трехгорлую 1-литровую колбу (примечание 1) помещают
50 г (0,92 моля) метилата натрия (примечания 2 и 3). Временно
колбу закрывают пробкой, а затем снабжают трубкой для ввода
азота, мешалкой с затвором и капельной воронкой емкостью
250 мл с приспособлением для выравнивания давления и с хлор-
кальциевой трубкой.
Капельную воронку вынимают и последовательно загружают
67,4 г (0,8 моля) дигидропирана (примечание 4) и 600 мл
сухого не содержащего непредельных пентана (примечание 5).
114
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Этот раствор, окрашенный в светло-желтый цвет, в течение
15 мин перемешивают в бане со льдом и водой, а затем в тече-
ние 3—$мин из капельной воронки приливают 164,8 а (0,86 моля)
этилового эфира трихлоруксусной кислоты (примечание 6).
Окончив загрузку, капельную воронку заменяют хлоркальцие-
вой трубкой.
Реакционную смесь перемешивают в течение 6 час (примеча-
ние 7), охлаждая в бане со льдом, а затем в течение ночи ей
дают возможность нагреться до комнатной температуры, не пре-
кращая перемешивания. В продолжение этого времени окраска
смеси меняется и из желто-оранжевой переходит в бурую.
Приливают воду (200 мл), смесь переносят в 2-литровую де-
лительную воронку и взбалтывают. Образовавшиеся слои разде-
ляют, после чего водный слой экстрагируют двумя порциями по
100 мл петролейного эфира (т. кип. 60—68°). Органические слои
соединяют и сушат над безводным сернокислым магнием.
Растворитель отгоняют при температуре водяной бани не
выше 60° и при давлении не ниже 30 мм (примечание 8). Остав-
шуюся жидкость перегоняют с елочным дефлегматором высотой
25 см и собирают фракцию с т. кип. 74—76°/8 мм (примечание 9).
Выход 2-окса-7,7-дихлорноркарана составляет 91—100 г (68—
75% теоретич.); 1,4974—1,4987.
Примечания
1. Всю стеклянную посуду, применяемую в синтезе, следует
предварительно высушить в сушильном шкафу при 120°. Прибор
собирают таким образом, чтобы все стадии реакции до гидролиза
проводились под постоянным давлением сухого азота.
2. Применяли продажный метилат натрия. Предложившие
синтез проводили все операции с этим реагентом в сухой камере
в токе сухого азота. Вместо метилата натрия применялись эти-
лат натрия и трет-бутилат калия 2; выбор метилата натрия в на-
стоящем случае главным образом вызван удобством его приме-
нения. В случае других олефинов выбор алкоголята зависит от
температуры кипения дихлоркарбенового аддукта и соответст-
вующих диалкилкарбонатов.
3. Проверявшие синтез не пользовались сухой камерой, но
просто быстро взвешивали метилат натрия на весах при непре-
рывном токе сухого азота через большую перевернутую воронку,
а затем переносили алкоголят непосредственно в реакционную
колбу.
4. Дигидропиран сушили над кальцинированной содой и пе-
ред применением один раз перегоняли.
5. Технический пентан освобождали от непредельных пяти-
кратной последовательной обработкой концентрированной сер-
2-ОКСА-7, 7-ДИХЛОРНОРКАРАН
115
ной кислотой из расчета каждый раз по 100 мл серной кислоты
на 1 л пентана. Освобожденный от олефинов пентан промывали
равным количеством воды, сушили над сернокислым магнием и
хранили над натриевой проволокой.
6. Этиловый эфир трихлоруксусной кислоты до применения
подвергали перегонке.
7. Азот следует пропускать достаточно медленно, чтобы пре-
дотвратить значительные потери пентана в результате испаре-
ния.
8. Для этой цели весьма удобен испаритель вращающегося
типа.
9. Перегонка при значительно более высоком давлении при-
водит к заметному увеличению разложения.
Другие методы получения
Настоящая методика была ранее описана авторами3.
Преимущества настоящего метода
Получение дихлоркарбена с целью присоединения его к оле-
финам осуществлялось путем взаимодействия хлороформа с ал-
коголятами щелочных металлов4,5 (предпочтительно с трет-бу-
тилатом калия), из натриевой соли трихлоруксусной кислоты6,
из бутиллития и бромтрихлорметана 7 и взаимодействием эфира
трихлоруксусной кислоты с алкоголятом щелочного металла2,3.
Последний метод, описанный выше на примере получения 2-окса-
7,7-дихлорноркарана, обычно дает более высокие выходы ад-
дуктов.
1. Department of Chemistry, University of Minnesota, Minneapolis 14, Minnesota.
2. Parham W.E., Schweizer E. E., J. Org. Chem., 24, 1733 (1959).
3. Schweizer E. E. Parham W. E., J. Am. Chem. Soc., 82, 4085 (1960).
4. Doering W. E., H о f f m a n A. K., J. Am. Chem. Soc., 76, 6162 (1954).
5. W i n b er g H. E., J. Org. Chem., 24, 264 (1959).
6. Wagner W. M., Proc. Chem. Soc., 1959, 229.
7. M i 11 e r W. T., Kji m C. S. Y., J. Am. Chem. Soc., 81, 5008 (1959).
2-ОКСИИЗОФТАЛЕВАЯ КИСЛОТА
+ 2Н2О
СН3
Л/ок
I I + КОН + ЗРЬО2
-/чсо,к
со2к
+ ЗРЬО + 2Н2О
/''ССНК
со2к
Л/Ок
I I + ЗНС1
^/хсо2к
+ ЗКС1
Предложили: Д. Тодд1 и А. Мартелл2.
Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и С. Андреадес.
Получение
В стакан из нержавеющей стали с фланцем емкостью 800 мл
помещают 240 г гранулированного едкого кали и 50 мл воды.
Когда полученная кашица несколько охладится, прибавляют
40,0 г (0,263 моля) 2-окси-З-метилбензойной кислоты (примеча-
ние 1) и смесь перемешивают длинной стеклянной палочкой.
Стакан хорошо закрепляют при помощи зажима (примечание 2)
и устанавливают в вытяжном шкафу в холодной масляной бане
(примечание 3), после чего при перемешивании сразу прибав-
ляют 240 г (1,00 моль) двуокиси свинца (примечание 4). После
этого баню нагревают пламенем горелки и, когда температура
ее достигнет 200°, смесь начинают непрерывно перемешивать
стеклянной палочкой.
Внимание! Следует надеть предохранительные очки и ре-
зиновые перчатки, чтобы защитить глаза и руки в случае воз-
можного разбрызгивания реакционной массы. Продолжая пере-
мешивание, температуру бани повышают до 238—240°, после
чего пламя горелки уменьшают, чтобы поддерживать указанную
температуру бани. Через несколько минут после достижения
температуры 240° смесь начинает спокойно кипеть и бурая смесь,
содержащая множество комков, быстро превращается в светло-
оранжевый плав с крупными кристаллами окиси свинца. Темпе-
2-ОКСИИЗОФТАЛЕВАЯ КИСЛОТА
117
ратуру бани поддерживают при 240° еще в течение 15 мин, после
чего ее быстро доводят до 250°, горелку отставляют и стакан
вынимают из бани.
Приблизительно через 5 мин жидкость из стакана осторожно
выливают в 2-литровый стеклянный стакан, который медленно
вращают в наклонном положении так, чтобы застывающая
масса распределилась в виде тонкой пленки по стенкам стакана.
Когда содержимое стакана охладится, в него наливают 1 л воды
и энергично перемешивают не менее 1 час (примечание 5). Сус-
пензию в холодном состоянии фильтруют с отсасыванием,
чтобы освободиться от 200—210 г нерастворимой смеси окиси
свинца и сурика, которую промывают на фильтре шестью пор-
циями по 50 мл воды.
Щелочной фильтрат и промывные воды соединяют и частично
нейтрализуют, для чего приливают 150—175 мл концентрирован-
ной соляной кислоты. Затем прибавляют раствор сернистого
натрия, взятый в таком количестве, чтобы полностью осадить
ионы свинца, присутствующие в смеси (примечание 6). Суспен-
зию доводят до несильного кипения, чтобы вызвать коагуляцию
сернистого свинца, дают ей несколько охладиться, а затем
фильтруют с отсасыванием. Фильтрат переливают в 2-литровый
стакан, установленный в бане со льдом, и подкисляют его
(Внимание! Работать в вытяжном шкафу4.) 150 мл концентри-
рованной соляной кислоты для осаждения сырого моногидрата
2-оксиизофталевой кислоты (примечание 7). Суспензию охлаж-
дают до 0—5° и фильтруют, чтобы выделить неочищенную кис-
лоту. Затем кислоту высушивают в течение 5 час в вакуум-су-
шильном шкафу при 110750—150 мм; выход продукта реакции
35—49 г (примечание 8).
Для освобождения от примеси (около 1—3 г) 2-окси-З-ме-
тилбензойной кислоты неочищенную 2-оксиизофталевую кислоту
растирают в ступке и недолго кипятят с обратным холодильни-
ком со 100 мл хлороформа, после чего суспензию в горячем со-
стоянии фильтруют (примечание 9). Осадок сушат на воздухе
и переносят в 1 л кипящей воды. Смесь несильно кипятят в те-
чение 15 мин, после чего ее фильтруют без отсасывания для уда-
ления небольшого количества примеси серого цвета. Из про-
зрачного светло-оранжевого фильтрата быстро выпадают иглы
моногидрата 2-оксиизофталевой кислоты. После охлаждения до
0—5° кислоту отфильтровывают и сушат в течение 20 час при
110750—150 мм. Выход безводной кислоты, окраска которой
может быть от бледно-розовой до кремовой, составляет 22—
29 г (46—61% теоретич.) (примечание 10); т. пл. 243—255°
в зависимости от скорости и способа нагревания.
118
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Примечания
1. Применяли продажную кислоту (техническую).
2. Вместо лапки с зажимом можно сделать кольцо, согнув
конец железной полосы длиною 40 см и диаметром 6 мм в виде
петли так, чтобы стакан мог точно входить в кольцо и удержи-
вался бы фланцем. При помощи дополнительного зажима фла-
нец стакана прикрепляют к кольцу.
3. Проверявшие синтез применяли баню с расплавленным
парафином (температура вспышки 325°). Эту операцию следует
проводить в вытяжном шкафу, так как пары и продукты разло-
жения, которые выделяются из масляной бани при высокой
температуре, вредны. На тот случай, если масляная баня заго-
рится, под руками должен быть огнетушитель. Более безопасно
в пожарном отношении (хотя оно и более дорогое) высококипя-
щее силиконовое масло, применяемое в качестве теплоносителя.
Можно также применять смесь нитрита и нитрата натрия и нит-
рата калия, также используемую в качестве теплоносителя
(температурные пределы применения 150—450°). Такая 'баня
не может загореться, но она обладает тем недостатком, что яв-
ляется, по существу, окислительной смесью, так что при поль-
зовании ею следует принимать меры предосторожности, чтобы
в баню не попало органическое вещество; последнее может под-
вергнуться мгновенному окислению, что сопровождается раз-
брызгиванием горячей расплавленной соли. При применении
бани с расплавленными солями следует принимать меры для
защиты от возможного разбрызгивания.
4. Если взять вычисленное количество (190 а) окиси свинца,
то выход будет меньше примерно на 20%.
5. Чтобы от стенок стакана отделилось все твердое вещество,
необходим контакт с водой по крайней мере в течение 1 час.
6. Необходимое количество девятиводного сернистого натрия
(NaaS • 9НгО) изменяется от опыта к опыту и составляет от 12
до 25 г.
7. Кислота выпадает из водного раствора в виде моногид-
рата, растворимость которого в холодной разбавленной соляной
кислоте составляет 6 г/л.
8. Можно выделить дополнительно 3—5 г (6—10%) неочи-
щенного продукта, упаривая фильтрат до объема около 800 мл,
охлаждая концентрат до 0° и отфильтровывая выделившийся
осадок. Полученный продукт реакции следует хорошо промыть
холодной водой, чтобы избавиться от выпавшего в качестве при-
меси хлористого калия.
9. Исходное вещество умеренно растворимо в горячем хло-
роформе, тогда как 2-оксиизофталевая кислота в нем совер-
2-ОКСИИЗОФТАЛЕВАЯ КИСЛОТА
119
шенно нерастворима. Другой метод, предложенный также для
того, чтобы освободиться от исходного вещества1 2 3, а именно
дробная кристаллизация из воды, оказался по данным авторов
синтеза непригодным.
10. Можно получить дополнительно 2—5 г (4—10%) про-
дукта реакции, упаривая фильтрат до трети его первоначаль-
ного объема и прибавляя затем 25 мл концентрированной соля-
ной кислоты; смесь охлаждают и выделившуюся неочищенную
кислоту отфильтровывают и перекристаллизовывают из воды.
Другие методы получения
2-Оксиизофталевую кислоту получали окислением 2-окси-З-
метилбензойной кислоты двуокисью свинца3’4, отщеплением
эфирной группы от 2-метоксиизофталевой кислоты иодистоводо-
родной кислотой5 и гидролизом 2-иодизофталевой кислоты спир-
товым раствором едкого натра 6.
Метод с применением двуокиси свинца и щелочи Грабе и
Крафт4 успешно применяли такж£ к окислению трех крезолов,
трех толуиловых кислот и к окислению 2,4-диметилфенола. Для
получения 2-оксиизофталевой кислоты — это единственный од-
ностадийный способ, при котором исходят из вполне доступных
веществ.
Вообще этот метод представляет собой одностадийный спо-
соб окисления молекулы типа крезола до соответствующей фе-
нолкислоты. Жесткие условия реакции, естественно, ограничи-
вают круг функциональных групп, которые могут содержаться
в молекуле. Данные о возможности применения этой реакции
к многоядерным или гетероциклическим алкилфенолам отсут-
ствуют.
1. Worcester Polytechnic Institute, Worcester, Massachusetts.
2. Clark University, Worcester, Massachusetts.
3 В e n i c a W. S., G i s v о 1 d O., J. Am. Pharm. Assoc., Sci. Ed., 34, 42 (1945).
4. Graebe C., Kraft H., Ber., 39,799 (1906).
5. S p r e n g 1 i n g G. R., Freeman J. H., J. Am. Chem. Soc., 72, 1984 (1950).
6. J a m e s C. W., Kenner J., S t u b b i n g s W. V., J. Chem. Soc., 177, 775
(1920).
ОКСИМЕТИЛ ФЕРРОЦЕН
{Циклопентадиенил [(оксиметил)циклопентадиенил] железо}
Предложили: Д. Ледницер, Т. А. Машберн, мл. и Ч. Хаузер *.
Проверили: Б. Ч. Мак-Кузак, X. Ф. Моуер и Дж. Н. Саузен.
Получение
Внимание! Этот синтез следует проводить в вытяжном
шкафу, поскольку происходит выделение триметиламина.
В 1-литровой круглодонной колбе, снабженной обратным хо-
лодильником и механической мешалкой, приготовляют раствор
10,0 г (0,25 моля) едкого натра в 250 мл воды, после чего к рас-
твору прибавляют 25 г (0,065 моля) иодметилата N, N-диметил-
аминометилферроцена2. Полученную суспензию при переме-
шивании нагревают до температуры кипения, в результате чегс
образуется раствор. Через 5 мин из раствора начинает отде-
ляться масло и происходит выделение триметиламина. По исте-
чении 3,5 час, когда выделение амина фактически прекратится,
реакционной смеси дают охладиться до комнатной температуры.
Обычно при охлаждении масло кристаллизуется. Добавляют
150 мл эфира и смесь перемешивают до полного растворения
масла или твердого вещества. Эфирный слой отделяют, поль-
зуясь делительной воронкой, а водный слой экстрагируют еще
двумя порциями по 150 мл эфира. Эфирные вытяжки соединяют,
промывают один раз водой и сушат над сернокислым натрием.
Оставшаяся маслянистая жидкость после отгонки раствори-
теля при охлаждении до комнатной температуры закрйсталли-
зовывается. Это твердое вещество, окрашенное в оранжевый
цвет, перекристаллизовывают из 150мл гексана (примечание 1),
в результате чего получают 9,5—12,5 г (68—89% теоретич.)
оксиметилферроцена с т. пл. 74—76°. После еще одной перекри-
сталлизации из того же растворителя получают 8;2—11,0 г (59—
79% теоретич.) (примечание 2) препарата хорошего качества
в виде золотистых игл с т. пл. 76—78° (примечание 3).
ОКСИМОЧЕВИНА
121
Примечания
1. Пригоден технический гексан.
2. Выход в этой реакции зависит непосредственно от степени
чистоты применяемой четвертичной соли. Если соль получена
из свежеперегнанного N, N-диметиламинометилферроцена, выход
препарата может достигнуть 90%.
3. Чистый препарат плавится при 81—82°.
Другие методы получения
Оксиметилферроцен получали конденсацией ферроцена с N-
метилформанилидом, в результате чего образуется ферроцен-
карбоксальдегид, который восстанавливали алюмогидридом ли-
тия 4, боргидридом натрия5 или формальдегидом и щелочью5.
Описанная выше методика основана на способе Линдсея и Хау-
зера 3. Аналогичный способ был использован для превращения
иодметилата грамина в 3-оксиметилиндол6; вероятно, этот
метод применим и для получения других оксиметильных произ-
водных ароматических соединений.
1. Department of Chemistry, Duke University, Duke University, Durham, North
Carolina, The work was supported by the Office of Ordnance Research,
U. S. Army.
2. См. стр. 73 настоящего сборника.
3. Lindsay J. K-, H a u s er C. R., J. Org. Chem., 22, 355 (1957).
4. Graham P. J., Lindsey R. V., Parshall G. W., PetersonM. L..
Whitman G. M., J. Am. Chem. Soc., 79, 3416 (1957).
5. Broadhead G. D., Osgerby J. M., P a u s о n P. L., J. Chem. Soc.,
1958, 650.
6. L e e t e E., Marion L., Can. J. Chem., 31, 775 (1953).
ОКСИМОЧЕВИНА
NH2CO2C2H5 + NH2OH • HC1 ——> NH2CONHOH + NaCl + C2H5OH
Предложил: P. Дегенги'.
Проверили: M. С. Ньюмен и Дж. Эбервейн.
Получение
К раствору 20,8 г (0,3 моля) солянокислого гидроксиламина
и 20,6 г (0,5 моля) едкого натра (98%-ного) в 100 мл воды при-
бавляют 22,6 г (0,25 моля) этилового эфира карбаминовой ки-
слоты. Реакционную смесь выдерживают в течение 3 дней при
комнатной температуре, после чего раствор охлаждают в бане
со льдом и осторожно нейтрализуют концентрированной соля-
ной кислотой (примечание 1). Если есть необходимость (приме-
чание 2), раствор фильтруют, после чего экстрагируют эфиром;
122
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
водную фазу выпаривают возможно быстрее на водяной бане при
пониженном давлении при температуре не выше 50—60°.
Чтобы экстрагировать сухой остаток, его кипятят со 100 мл
абсолютного этилового спирта и раствор фильтруют, пользуясь
воронкой с обогревом. По охлаждении выкристаллизовывается
первая порция (6—8 г) оксимочевины.
Остаток солей на фильтре вновь экстрагируют 50 мл кипя-
щего абсолютного этилового спирта. После выпаривания фильт-
рата от второго экстрагирования и маточника от первой кри-
сталлизации до небольшого объема получают вторую порцию
(4—6 г) препарата. Выход оксимочевины составляет 10—14 г
(53—73% теоретич.) Она представляет собою бесцветные кри-
сталлы с т. пл. 137—141° (с разл.).
Для очистки препарат можно перекристаллизовать (на 10 г
препарата 150 мл абсолютного этилового спирта). Препарат
растворяется медленно (на это требуется 15—30 мин); выход
оксимочевины с т. пл. 139—141° (с разл.) составляет около 8 г
(примечание 3).
Примечания
1. Удовлетворительные результаты можно получить, проводя
нейтрализацию по фенолфталеину. Применяя стеклянный элект-
род, можно получить лучшие результаты. Оксимочевина в вод-
ной кислой среде разлагается очень быстро, тогда как ее соли
с металлами (натриевые или комплексные медные соли) устой-
чивы.
2. В случае применения продажных реагентов иногда прихо-
дится освобождаться от нерастворимых примесей.
3. Кристаллы следует хранить в прохладном сухом месте,
однако через несколько недель все же происходит их частичное
разложение.
Другие методы получения
Усовершенствованный метод, описанный здесь, заимствован
из работы Рунти и Дегенги2. Оксимочевину получали из циа-
новокислого калия и солянокислого гидроксиламина 3~5. Описано
также изомерное вещество с более низкой температурой плав-
ления (71°)4Л Этому более низкоплавкому соединению была
приписана структура NH2CO2NH25’6.
1. Department of Medical Research, University of Western Ontario, Ontario,
Canada.
2. R u n t i C., D e g h e n g h i R., Ann. triest. cura univ. Trieste, sez,, 2, 22, 185
(1953) [C. A., 49, 1568 (1955)].
3. D r e s 1 e r W. F. C., S t e i n R., Ann., 150, 242 (1869).
4. Francesconi L., Parrozzani A., Gazz. chim. ital., 31 II, 334 (1901).
5. К о f о d H., Acta Chem. Scand., 7, 274, 938 (1953).
6. Exner O., Chem. Listy, 50, 2025 (1956).
з-оксихинолин
(Хинолинол-3)
А. СН3СОСО2Н +SO2C12 — С1СН2СОСО2Н + S02 + НС1
Б.
= 0 + С1СН2СОСО2Н
(1) кон
(2) НС1
Кипящий
диэтиловый эфир
янтарной кислоты
Предложили: Э. Дж. Крэго, мл. и Ч. М. Робб >.
Проверили: Дж. Дэзон и Дж. Уиллетт.
Получение
Внимание! Получать хлорпировиноградную кислоту сле-
дует в вытяжном шкафу; там же следует проводить и очистку
3-оксицинхониновой кислоты и ее декарбоксилирование.
А. Хлорпировиноградная кислота. В 1-литровую
четырехгорлую колбу (примечание 1), снабженную механиче-
ской мешалкой с затвором, капельной воронкой, термометром и
обратным холодильником, защищенным хлоркальциевой труб-
кой, помещают 24.9 г (2,83 моля) пировиноградной кислоты (при-
мечание 2). Мешалку пускают в ход и в течение 2 час прибав-
ляют по каплям 394 г (2,92 моля) хлористого сульфурила (при-
мечание 3). В течение этого времени температуру поддерживают
при 25—30°, охлаждая колбу в водяной бане.
Смесь перемешивают еще 60 час при комнатной температуре
(примечание 4), причем может оказаться необходимым заме-
нить хлоркальциевую трубку свежей. Вязкий светло-желтый
продукт реакции переносят в большую чашку для кристаллиза-
ции и в продолжение 24 час сушат в вакуум-эксикаторе над нат-
ронной известью (примечание 5).
Выход хлорпировиноградной кислоты, окрашенной в светло-
желтый цвет, составляет 333—340 г (96—98% теоретич.) (при-
мечание 6).
124
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Б. З-Оксицинхониновая кислота. 3-литровую че-
тырехгорлую колбу (примечание 1) снабжают механической
мешалкой с затвором, трубкой для ввода газа, представляющей
собой капилляр диаметром 1 мм (примечание 7), и термометром.
В колбу наливают свежеприготовленный раствор, содержащий
448 г (8 молей) едкого кали (берут реагент, содержащий не ме-
нее 85% КОН по анализу) и 900 мл воды. Раствор (еще горя-
чий, каким он получается в результате растворения едкого кали)
перемешивают и одновременно прибавляют к нему 147 г (1 моль)
изатина (примечание 8). Последний быстро растворяется, при-
чем раствор окрашивается в оранжево-желтый цвет.
Вновь устанавливают трубку для подвода газа и колбу про-
дувают азотом; последующие стадии синтеза также проводят
в атмосфере азота (примечание 9). Температуру поддерживают
в пределах 20—25°, в случае необходимости охлаждая колбу.
Раствор энергично перемешивают и одновременно в течение
2 час прибавляют 168,5 г (1,375 моля) хлорпировиноградной ки-
слоты (раздел А) (примечание 10). Смесь перемешивают еще
1 час, после чего ток азота и перемешивание прекращают, колбу
закрывают пробкой и смесь выдерживают при комнатной тем-
пературе в течение 6 дней.
К концу этого времени реакционную смесь охлаждают при
перемешивании и, поддерживая температуру 15—18°, прибав-
ляют раствор, содержащий 34 г бисульфита натрия в 60 мл
воды (примечание 11), после чего к смеси по каплям прибав-
ляют концентрированную соляную кислоту до кислой реакции
на конго красный (примечание 12) (около 480 мл). Выпавший
в осадок окрашенный в желтый цвет продукт реакции отфиль-
тровывают с отсасыванием на большой (диаметром не менее
15 см) воронке Бюхнера (или на воронке с пористым стеклян-
ным фильтром) и промывают водой, насыщенной сернистым га-
зом. Обезвоживание отфильтрованной массы, по консистенции
похожей на замазку, происходит медленно. Рекомендуется от-
жать ее большой пробкой или применить резиновую пластину.
После того как осадок отжат, из него приготовляют суспензию
в 1,3 л воды, предварительно насыщенной сернистым газом, и
•смесь перемешивают в течение 30 мин при помощи механической
мешалки.
Осадок вновь отфильтровывают, хорошо отжимают, вновь го-
товят суспензию в 800 мл воды и переводят осадок в раствор,
для чего при перемешивании прибавляют минимальное количе-
ство концентрированного водного раствора аммиака (около
60 мл). Небольшое количество нерастворимой примеси отфильт-
ровывают и к фильтру приливают насыщенный раствор 8 г би-
сульфита натрия. Окрашенный в оранжево-желтый цвет рас-
з-оксихинолин
125
твор перемешивают механической мешалкой и прибавляют по
каплям концентрированную соляную кислоту (около 80 мл) до
кислой реакции на конго красный.
Продукт реакции вновь отфильтровывают, промывают водой,
готовят из него суспензию в 225 мл воды, осадок отфильтровы-
вают и тщательно отжимают. Затем осадок хорошо дисперги-
руют в 160 мл абсолютного спирта, отфильтровывают, сушат
сначала на воздухе и под конец в вакуум-эксикаторе над кон-
центрированной серной кислотой. Окрашенный в ярко-желтый
цвет препарат тщательно измельчают и вновь высушивают. Вы-
ход составляет 115—135 г (60—71% теоретич.). Если определять
температуру плавления препарата в бане, предварительно на-
гретой до 210°, и температуру повышать со скоростью Г в 10 сек,
то разложение препарата с выделением газа происходит при
219—220° (исправл.) (примечание 13).
В. З-Оксихинолин. 1-Литровый стакан снабжают тер-
мометром и механической мешалкой, ставят его на электро-
плитку и в этом положении закрепляют (примечание 14). В ста-
кан наливают диэтиловый эфир янтарной кислоты (400 мл)
(примечание 15), который нагревают до кипения (215—220°)
при перемешивании. К кипящему раствору прибавляют посте-
пенно металлической ложкой или шпателем 94,6 г (0,5 моля) 3-
оксицинхониновой кислоты (раздел Б). Следует обратить вни-
мание на то, чтобы углекислота выделялась не слишком бурно.
Это прибавление занимает 2—3 мин, в течение которых может
произойти понижение температуры, если смесь не нагревать до-
статочно интенсивно.
Перемешивание и кипячение продолжают до полного рас-
творения смеси, что происходит примерно через 6 мин (примеча-
ние 16). Мешалку вынимают и стакан на несколько минут сни-
мают с электроплитки. После этого раствор при перемешивании
охлаждают сначала в теплой водяной бане, а затем в бане со
льдом. Через 30 мин серо-коричневый осадок отфильтровывают
с отсасыванием и промывают гексаном. Осадок суспендируют
в 250 мл гексана, затем его отфильтровывают и промывают ге-
ксаном. После высушивания выход неочищенного окрашенного
в серый цвет 3-оксихинолина составляет 57—63 г (79—87% тео-
ретич.); т. пл. 175—191° (исправл.).
Неочищенный продукт реакции суспендируют в 190 мл воды
и добиваются его растворения путем добавления минимального
количества (31—35 мл) концентрированной соляной кислоты.
Раствор фильтруют для удаления небольшого количества нера-
створимой примеси. Фильтрат обрабатывают обесцвечивающим
углем (около 3,5 г), выдерживают в течение 30 мин и фильтруют.
К фильтрату после удаления угля при перемешивании по
126
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
каплям прибавляют концентрированный водный раствор аммиака
(25—29 мл) до полного осаждения. Осадок отфильтровывают,
промывают водой (двумя порциями по 30 мл) и высушивают.
Выход на этой стадии составляет 48—55 г препарата с т. пл.
185—195° (исправл.).
Переосажденный препарат тщательно измельчают, раство-
ряют в кипящей смеси метилового спирта (около 420 мл) и воды
(около 360 мл) и в течение 10 мин обрабатывают обесцвечиваю-
щим древесным углем. Кипящую смесь фильтруют через бумаж-
ный складчатый фильтр, помещенный в большую воронку из
стекла пирекс, и фильтрат собирают в широкогорлую кониче-
скую колбу, содержащую немного кипящего растворителя того
же состава. Фильтрат выпаривают до начала выпадения осадка
(примерно до объема 600 мл) и дают ему охладиться. После
фильтрования и высушивания выход окрашенного в кремовый
цвет кристаллического 3-оксихинолина составляет 44—47 г
(61—65% теоретич.); т. пл. 199—200° (исправл.) (примеча-
ние 17).
Примечания
1. Применив рогатый форштос, можно вместо четырехгорлой
колбы воспользоваться трехгорлой.
2. Продажную пировиноградную кислоту непосредственно
перед применением перегоняют; применяли фракцию с т. кип.
46—47°/4 мм.
3. Применяли технический хлористый сульфурил.
4. Перемешивание предотвращает вспенивание и способст-
вует выделению газов.
5. Во время сушки рекомендуется хотя бы один раз заменить
осушитель.
6. Полученная таким путем хлорпировиноградная кислота
вполне пригодна для применения в следующей стадии без до-
полнительной очистки. Эта кислота часто закристаллизовы-
вается, причем образуется воскообразная твердая или полутвер-
дая очень гигроскопичная масса. По литературным данным2 чи-
стый безводный препарат плавится при 45°, тогда как моногид-
рат, получаемый другими способами3-5, плавится при 57—58°.
Обычно хлорпировиноградную кислоту используют немедленно
по ее получении, но ее можно и хранить в течение нескольких
дней в эксикаторе при комнатной температуре над осушителем
или еще более длительное время в герметически закрытом со-
суде. Препарат, хранившийся длительное время, дает более
низкие выходы в реакции Пфицингера (раздел Б), чем свеже-
приготовленный препарат.
з-оксихинолин
127
7. Во время прибавления в колбу твердых веществ трубку
для подвода газа заменяют воронкой для сыпучих тел и ток
азота усиливают. Если применяют делительную воронку (ср.
примечание 10), то необходим рогатый форштос.
8. Применяли продажный изатин, но выход был ниже (при-
мерно на 10%), чем при применении очищенного препарата.
Одинаково удовлетворительные результаты дает очистка путем
переосаждения 6 и путем перекристаллизации из ледяной уксус-
ной кислоты 6.
9. Поддержание атмосферы азота уменьшает окрашивание
реакционной смеси, происходящее за счет окисления воздухом.
10. Если хлорпировиноградная кислота имеет консистенцию
вязкой жидкости, то ее можно вводить через капельную воронку
с краном, имеющим широкое отверстие. Если же препарат пре-
вратился в воскообразную твердую массу, то его вводят пор-
циями через воронку для сыпучих тел.
11. Если не принять необходимых мер предосторожности, то
реакционная масса после подкисления в результате соприкосно-
вения с воздухом быстро темнеет. Сернистый газ, образующийся
при подкислении бисульфитного раствора, в значительной сте-
пени предотвращает это окрашивание; однако выпавший в оса-
док продукт реакции следует отфильтровать не позднее чем че-
рез несколько часов. Применение сернистого газа при промыва-
нии водой также служит для предохранения продукта реакции
от окисления.
12. В середине операции прибавления кислоты в результате
вспенивания осадок может быть выброшен из колбы. Чтобы
уменьшить вспенивание прибавляют 1 мл эфира. Позднее мо-
жет оказаться необходимым добавить еще одну такую же пор-
цию эфира; однако по мере прибавления кислоты вспенивание
уменьшается.
13. З-Оксицинхониновая кислота такой степени чистоты
вполне может быть использована в реакции декарбоксилирова-
ния. Если образец перекристаллизовать из диметилформамида
или из 5 н. соляной кислоты, то он разлагается при 224° (при
определении температуры плавления в описанных выше усло-
виях).
14. Целесообразно применять механическую мешалку, од-
нако реакция протекала успешно и при перемешивании вручную.
Даже в опыте, в котором смесь вообще не перемешивалась, были
получены приемлемые результаты.
15. Применение продажного диэтилового эфира янтарной
кислоты дало удовлетворительные результаты. Многократно и
успешно применялся также нитробензол; однако с этим раство-
рителем работать менее удобно.
128
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
16. Время нагревания должно быть минимальным, чтобы
уменьшить потемнение раствора, которое усиливается с увели-
чением продолжительности нагревания.
17. Однократно перекристаллизованный З-оксихинолин до-
статочно чист для большинства целей. Для получения бесцвет-
ных кристаллов с т. пл. 201—202° (исправл.) требуются еще
одна или две перекристаллизации.
Другие методы получения
Приведенный выше метод синтеза хлорпировиноградной ки-
слоты в основном тот же, что и описанный в литературе2. По
этой методике препарат получают легко, с прекрасными выхо-
дами, причем исходят из легкодоступных материалов, и синтез
занимает мало времени. Другие, менее приемлемые, методы за-
ключаются в хлорировании пировиноградной кислоты двухло-
ристой серой 7 или хлорноватистой кислотой 8 и обработке у-лак-
тона этилового эфира хлор-(1-оксигептил)-или (а-оксибензил)-
щавелевоуксусной кислоты 50%-ной соляной кислотой3-5.
Описанная методика получения 3-оксицинхониновой кислоты
также основана на литературных данных 9. Этот синтез прохо-
дит успешно также и при замене хлорпировиноградной кислоты
бромпировиноградной или ее эфиром9. Реакция изатина с хлор-
пировиноградной кислотой, протекающая с образованием
3-оксицинхониновой кислоты, также описана в литературе 10; од-
нако подробных данных об условиях работы и о физических
свойствах не приведено. Этот метод обладает определенными
преимуществами по сравнению с методом, заключающимся
в диазотировании труднодоступной 3-аминоцинхониновой кис-
лоты н.
Вплоть до последнего времени были известны только много-
стадийные синтезы 3-оксихинолина, причем последняя стадия
состояла в превращении 3-аминохинолина в З-оксихинолин че-
рез соль диазония 12“14. Небольшие количества хинолина были
окислены до 3-оксихинолина, который получали с низкими вы-
ходами при применении кислорода в присутствии аскорбиновой
кислоты, этилендиаминтетрауксусной кислоты, сульфата закис-
ного железа и фосфатного буфера 15. Описано декарбоксилиро-
вание 3-оксицинхониновой кислоты в кипящем нитробензоле9,11.
Описанная выше методика представляет собой упрощенную мо-
дификацию этого метода.
1. Merck Sharp and Dohme Research Laboratories, West Point, Pennsylvania.
2. Garin о M., M u z i о I., Gazz. chim. ital., 52, II, 226 (1922).
3. Gault H., S u p r i n J., R i 11 e r R., Compt. rend., 226, 2079 (1948).
4. G a u 1 t H., S u p r i n J., R i 11 e r R., Compt. rend., 230, 1408 (1950).
5. R i 11 e r R., Ann. chim., 6 (12), 247 (1951).
2, 3, 4, 5, 6-ПЕНТА-О-АЦЕТИЛ-й-ГЛЮКОНОВАЯ КИСЛОТА И ЕЕ ХЛОРАНГИДРИД 129
6. Синт. орг. преп., сб. 1, стр. 216.
7. Parrod J. Rahi er М, Bull. soc. chim., France, 1947, 109.
8. Шилов E. А., Ясни ко в А. А., Укр. хим. журн., 18, 611 (1952).
9. C r a g о e Е. J., Jr., Robb С. M, В e a 1 о r M. D., J. Org. Chem., 18, 552
(1953).
10. К r a c k e r, Luce, Fitzky, Office of Publication Board, Department of
Commerce, P. B. Report 58847, frames 782—786 (July 25, 1947).
11. Blanchard К- C., D ea rb or n E. A, M a r s h a 11 E. K, Jr., Bull. Johns
Hopkins Hosp., 88, 181 (1951).
12. M i 1 1 s W. H., Watson W. H., J. Chem. Soc., 97, 753 (1910).
13. В a r g e 1 1 i n i G., S e 11 i m j M, Gazz. chim. ital, 53, 601 (1923).
14. К u h n R., W e s t p h a 1 О., Ber., 73B, 1105 (1940).
15. В г о d i e В. B., A x e 1 г о d J., S h о r e P. A., U n d e n f r i e n d S.; J. Biol.
Chem, 208, 741 (1954).
2, 3, 4, 5, 6-ПЕНТА-О-АЦЕТИЛ-£>-ГЛЮКОНОВАЯ КИСЛОТА
И ЕЕ ХЛОРАНГИДРИД
(D-Пентаацетилглюконовая кислота
и D-пентаацетилглюконилхлорид)
Н
I
СН2(ОН)—С—(СНОН)з—С=О + 4(СН3СО)2О —>
Ьо_________I
? /°
— СН2(ОСОСН3)—С—(СНОСОСН3)3—С + 4СН3СОНО
ОН Х°Н
н о
I /°
СН2(ОСОСН3)—С—(СНОСОСН3)3—С +(СН3СО)2О —»
он Х°н
//Q
СН2(ОСОСН3)(СНОСОСН3)4—С 4-СН3СООН
ХОН
/°
СН2(ОСОСН3) (СНОСОСН3)4—С + РС15 —
хон
Z0
— СН2(ОСОСН3)(СНОСОСН3)4—С +РОС13 + НС1
ХС1
Предложили: Ч. Э. Браун и К Д- Кук *.
Проверили: У. С. Вудс, Э. Ф. Сильверсмит и Дж. Д. Робертс.
Получение
А. Моногидрат 2,3,4,б-тетра.-0-ацетил-.О-глю-
коновой кислоты. Плавленый хлористый цинк (20 г)
130
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
измельчают и взбалтывают с 250 мл уксусного ангидрида в 1-лит-
ровой трехгорлой колбе до растворения большей части твердого
вещества. Колбу снабжают механической мешалкой, термомет-
ром, шарик которого погружен в жидкость, и капельной ворон-
кой. Колбу охлаждают в бане со льдом и при сильном переме-
шивании медленно прибавляют 50 г (0,28 моля) П-глюконо-6-
лактона (примечание 1). Во время прибавления необходимо
поддерживать температуру ниже 65°. После этого реакционную
смесь выдерживают еще 1 час в бане со льдом, а затем остав-
ляют ее стоять на 24 часа при комнатной температуре. Раствор
выливают в 1 л воды, и смесь перемешивают до завершения
полного гидролиза уксусного ангидрида (около 1 час). Смесь
выдерживают в холодильном шкафу до тех пор, пока продукт
полностью не закристаллизуется (примечание 2). Неочищенный
препарат отфильтровывают и промывают небольшим количест-
вом ледяной воды. Полученный таким образом моногидрат
2, 3, 4, 6-тетра-0-ацетил-£)-клюконовой кислоты плавится при
113—117°. Выход составляет 79—84 г (74—79% теоретич.).
Б. 2,3,4,5,6-Пента-0-ацетил-й-глюконовая ки-
слота. Моногидрат тетра-О-ацетил-П-глюконовой кислоты
(50 г, 0,13 моля) медленно прибавляют к охлажденному (0—5°)
раствору 18 г плавленого хлористого цинка в 190 мл уксусного
ангидрида, который находится в 1-литровой конической колбе.
В течение 1 час раствор держат в бане со льдом, а затем ос-
тавляют на 24 час при комнатной температуре. После разбав-
ления раствора 1 л воды его экстрагируют четырьмя порциями
по 100 мл хлороформа. Чтобы удалить хлороформ, 200 мл его
отгоняют, после чего прибавляют 250 мл толуола и отгоняют
250 мл дистиллата. Затем прибавляют еще 250 мл толуола и
в результате перегонки объем остатка доводят до 300 мл.
При стоянии при 0° препарат закристаллизовывается (примеча-
ние 2). Кристаллы отфильтровывают, промывают сначала толуо-
лом, а затем петролейным эфиром (т. кип. 35—55°). Выход без-
водной 2,3,4,5, 6-пента-0-ацетил-£>-глюконовой кислоты состав-
ляет 44—45 г (83—84% теоретич.); ее константы: т. пл. 110—
ИГ, (а]ц23+11,5° (с=4,0 в хлороформе, не содержащем этило-
вого спирта).
В. Хлорангидрид 2,3,4,5,6 - п е н т а - О - а ц е т и л - D -
глюконовой кислоты. Безводную 2,3,4,5, 6-пента-О-аце-
тил-П-глюконовую кислоту (25 г, 0,062 моля) взбалтывают со
185 мл абсолютного этилового эфира в 1-литровой круглодонной
колбе до растворения большей части твердого вещества. Затем
при взбалтывании прибавляют 15 г (0,072 моля) пятихлористого
фосфора. Колбу закрывают пробкой с хлоркальциевой осуши-
тельной трубкой и оставляют стоять на ночь при комнатной тем-
2, 3, 4, 5, 6-ПЕНТА-О-АЦЕТИЛ-К-ГЛЮКОНОВАЯ КИСЛОТА И ЕЕ ХЛОРАНГИДРИД]3]
пературе. Если имеются твердые примеси, то их отфильтровы-
вают, пользуясь стеклянным пористым фильтром, и фильтрат
собирают в 1-литровую круглодонную колбу. Эфирный раствор
выпаривают примерно до половины первоначального объема при
пониженном давлении и комнатной температуре. Концентриро-
ванный раствор оставляют стоять на ночь при 0° или еще более
низкой температуре. Маточный раствор декантацией отделяют
от кристаллов; последние несколько измельчают, переносят в во-
ронку со стеклянным пористым фильтром, быстро промывают
петролейным эфиром (т. кип. 35—55°) и высушивают в вакуум-
эксикаторе. Маточник вновь выпаривают при пониженном дав-
лении до половинного объема и отфильтровывают вторую пор-
цию кристаллов. Общий выход хлорангидрида 2,3,4,5,6-пента-
О-ацетил-П-глюконовой кислоты с т. пл. 68—71° (примечание 3)
составляет 21—24 г (80—92% теоретич.); выход зависит от тем-
пературы кристаллизации (примечания 4 и 5).
Примечания
1. Применяли продажный 7)-глюконо-б-лактон (т. пл. 153 —
155°, степень чистоты по указанию на этикетке >99%, содержа-
ние воды <0,2% — титрование по К- Фишеру). Если содержа-
ние воды в реагенте значительно больше 0,2%, то реагент можно
высушить в течение 48 час при 100°. Сушка при более высокой
температуре приводила в некоторых случаях к разложению. Не-
зависимо поставленные опыты со многими препаратами в лабо-
ратории одного из редакторов (Тиш л ер М., Merck Sharp &
Dohme Research Laboratories) показали, что сушить реагент не
обязательно.
2. Это может потребовать до 48 час.
3. При проверке температура плавления препарата была
69,5—74°.
4. Поскольку хлорангидрид 2,3,4, 5,6-пента-О-ацетил-Р-глю-
коновой кислоты заметно растворим в этиловом эфире при 0°,
выход может быть улучшен, если проводить кристаллизацию при
более низких температурах.
5. Согласно данным авторов, [cx]d = +2,2 (с = 4,0 в хлороформе,
не содержащем этилового спирта). Проверявшие синтез нашли
[а]о25°=+2,5°.
Другие методы получения
Методика, использованная для получения обеих кислот, яв-
ляется видоизменением метода Мэджора и Кука2. Методику по-
лучения хлорангидрида пента-О-ацетил-П-глюконовой кислоты
132
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
разработали Браун с сотр.3 В литературе имеется также опи-
сание несколько иной методики4.
1. University of Vermont, Burlington, Vermont.
2. Major R. T., Cook E. W., J. Am. Chem. Soc., 58, 2475, 2477 (1936).
3. В r a u п С. E., N it c h о I s S. H., Jr., Cohen J. L., A i t k e n T. E., J. Am.
Chem. Soc., 62, 1619 (1940).
4. M a j о r R. T„ С о о k E. W.. пат. США 2368557 [С. A., 40, 3549 (1946)].
1, 1, 2, 3, 3-ПЕНТАЦИАНОПРОПЕНИД ТЕТРАМЕТИЛАММОНИЯ
(Тетраметиламмониевая соль
1-пропен-1,1,2, 3, 3-пентакарбонитрила)
(NC)2C = C(CN)2+CH2(CN)2+ N —
ч___
[C(CN)2= C(CN)C(CN)2]“ / NH + N(CH3)4C1 —
4—=
— [C(CN)2 = C(CN)C(CN)2]“[N(CH3)4]+ + / NHC1
Предложили: У. Дж. Миддлетон и Д. У. Уилей *.
Проверили: Дж. Кэзон и У. Т. Миллер.
Получение
Внимание! Эту реакцию следует проводить в хорошо дей-
ствующем вытяжном шкафу, поскольку происходит выделение
большого количества цианистого водорода. Рекомендуется
также следить за тем, чтобы тетрацианоэтилен не попадал на
кожу.
В конической колбе емкостью 125 мл приготовляют раствор
6,6 г (0,10 моля) нитрила малоновой кислоты (примечание 1) в
8,7 г (0,11 моля) пиридина и 25 мл воды; раствор перемешивают
механической мешалкой (мешалки с затвором не требуется) и
быстро прибавляют небольшими порциями 12,8 г (0,10 моля)
перекристаллизованного порошкообразного тетрацианоэтилена2.
Полученную смесь нагревают на электроплитке, продолжая пе-
ремешивание до полного растворения (5—10 мин, примечание 2).
1, 1, 2, 3, 3-ПЕНТАЦИАНОПРОПЕНИД тетраметиламмония
133
Темный раствор в горячем состоянии приливают к взбалтывае-
мому раствору 12,1 г (0,11 моля) хлористого тетраметиламмо-
ния (примечание 3) в 500 мл воды. Полученную смесь нагревают
почти до кипения; при этом образуется темно-красный раствор,
которому дают охладиться до комнатной температуры. Затем
его охлаждают дополнительно в бане со льдом и выпавшие иглы
1, 1,2, 3,3-пентацианопропенида тетраметиламмония, окрашен-
ные в оранжевый цвет, отфильтровывают с отсасыванием и про-
мывают холодной водой, порциями по 100 мл. Полученный пре-
парат растворяют в 500 мл горячей воды, обесцвечивают
раствор 5 г активированного угля и оставляют кристаллизо-
ваться, как указано выше. Выход препарата в виде игл, окра-
шенных в яркий желто-оранжевый цвет, составляет 19,5—20,5 г
(81—85% теоретич.); т. пл. —315° (примечание 4).
Примечания
1. Можно применять продажный нитрил малоновой кислоты
с т. пл. 30—31°.
2. Скорость растворения зависит от степени измельчения тет-
рацианоэтилена; во всяком случае, когда температура достигнет
60—70°, растворение должно быть полным.
3. Можно применять технический хлористый тетраметилам-
моний, лишь бы это был не старый препарат, который мог погло-
тить значительные количества воды.
4. Проверявшие синтез установили, что температура плавле-
ния при определении ее в блоке лежит в пределах 318—321°.
Другие методы получения
1, 1,2,3, З-Пентацианопропенид тетраметиламмония получали
гидролизом тетрацианоэтилена с применением оснований в каче-
стве катализаторов3 и вышеуказанным методом, который более
экономичен в отношении расхода тетрацианоэтилена.
Преимущества настоящего метода
1, 1, 2,3, З-Пентацианопропенид тетраметиламмония может
быть использован для получения солей пентацианопропенида
с другими металлами и четвертичными аммониевыми катионами
при помощи реакции обмена3. Свободная кислота, которая мо-
жет быть получена при применении ионообменной смолы3,имеет
константу ионизации, вполне сравнимую с соответствующей кон-
стантой сильной минеральной кислоту (рКа<—8,5; анион за-
метно не протонируется в среде 12 А4 серной кислоты)4.
134
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
1. Contribution No. 482 from Central Research Department, Experimental Station,
E. I. du Pont de Nemours and Co., Wilmington, Delaware.
2. К a p б о н и P. А., Синт орг. прел., сб. 11, стр. 54.
3. M i d d 1 e t о n W. J., L i 111 e E. L., С о f f m a n D. D., E n g e 1 h a r d t V. A.,
J. Am. Chem. Soc., 80, 2795 (1958).
4. Boyd R. H„ неопубликованные опыты.
РУТЕНОЦЕН
(Дициклопентадиенилрутений)
2Ru + ЗС12 ------*- 2RuCl3
6С5Н5-
2С5Н5 Na+ + Н2
Na+ + 2RuCl3 4- Ru
Предложили: Д. Э. Бублитц, У. Э. Мак-Юэн и Дж. Клейнберг .
Проверили: Г. Эсслер и Дж. X. Ричардс.
Получение
Трехгорлую колбу емкостью 500 мл снабжают мешалкой
«Трюбор», обратным холодильником и капельной воронкой
с трубкой для уравнивания давления и дополнительной трубкой
для ввода азота. Всю систему продувают азотом (примечание 1)
и в колбу помещают 300 мл 1,2-диметоксиэтана (примечание 2),
а затем 7,2 г (0,312 г-атома) металлического натрия в виде про-
волоки или в виде свеженарезанных кусочков. Раствор переме-
шивают и по каплям приливают 31,0 мл (0,376 моля) циклопен-
тадиена (примечание 3). После прекращения выделения водо-
рода смесь выдерживают 1—2 час при температуре несколько
ниже температуры кипения. Если при этом натрий растворится
неполностью, раствор охлаждают до комнатной температуры,
приливают еще несколько миллилитров циклопентадиена и
смесь вновь нагревают до полного растворения натрия.
Затем прибавляют смесь 14,6 г (0,07 моля) треххлористого
рутения и 2,4 г (0,024 г-атома) металлического рутения (приме-
чание 4) и реакционную смесь нагревают и перемешивают в ат-
РУТЕНОЦЕН
135
мосфере азота в течение 80 час (примечание 5) при температуре
несколько ниже температуры кипения смеси. Растворитель отго-
няют в вакууме от водоструйного насоса при работающей ме-
шалке и колбу после этого снова заполняют азотом. Полученное
твердое вещество переносят в прибор для возгонки, помещенный
в камере, защищенной от влаги воздуха, где поддерживается
атмосфера азота (примечание 6), и возгоняют его при давлении
0,1 мм и температуре 130° (примечание 7). Возгон растворяют
в бензоле и раствор пропускают через колонку 2,5X30 см с ак-
тивной окисью алюминия. После выпаривания бензола получают
12,2—15,1 г (56—69% теоретич.) рутеноцена; т. пл. 199—200°
(примечание 8).
Примечания
1. Авторы пользовались предварительно очищенным азотом.
При проверке синтеза азот пропускали последовательно через
раствор хлористого хрома, над твердым едким кали, аскаритом
и твердым фосфорным ангидридом.
2. 1,2-Диметоксиэтан сушили над натриевой проволокой,
а затем непосредственно перед применением перегоняли в токе
азота над алюмогидридом лития.
3. О получении циклопентадиена из его димера см. Синт. орг.
преп., сб. 8, стр. 65. Дициклопентадиен, применявшийся в каче-
стве исходного сырья, прежде чем подвергать деполимеризации,
сушили, для чего пропускали его через колонку 2,5X30 см с ак-
тивной окисью алюминия.
4. Треххлористый рутений получали хлорированием порош-
кообразного рутения при 650—700°2. Полное хлорирование
в этих условиях осуществить не удалось; в среднем около 85%
металла превращалось в треххлористый рутений. Поэтому во
всех синтезах рутеноцена применялись смеси треххлористого ру-
тения и металлического рутения в том виде, как они были полу-
чены при реакции хлорирования. Уравнения, приведенные выше,
имеют абстрактный характер; авторы синтеза полагают, что во
время реакции трихлорид постепенно восстанавливается метал-
лическим рутением до дихлорида и с циклопентадиенилнатрием
в реакцию вступает уже дихлорид.
5. Если реакцию проводить быстрее, то выходы получаются
несколько ниже указанных.
6. Начиная с этого момента все твердые частицы являются
пирофорными; в особенности это относится к остатку от воз-
гонки. Однако рутеноцен, полученный возгонкой, не пирофорен.
Проверявшие синтез нашли, что при осторожном прибавлении
остатков от возгонки к воде в атмосфере азота исчезает их пи-
рофорный характер.
136
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
7. Проверявшие синтез установили, что при возгонке можно
применять «холодный палец», охлаждаемый сухим льдом.
8. Указанный здесь выход отнесен к общему количеству руте-
ния (Ru//Z и Ru°), применявшемуся для получения рутеноцена.
Дополнительное количество рутеноцена можно получить, экстра-
гируя пирофорный остаток от возгонки бензолом в экстракторе
Сокслета в атмосфере азота. Бензольный раствор фильтруют
через слой активной окиси алюминия, раствор выпаривают, а
остаток возгоняют.
Другие методы получения
Рутеноцен получали с выходом 20% при взаимодействии бро-
мистого циклопентадиенилмагния с ацетилацетонатом руте-
ния (III) 3. Несколько позднее этот препарат был получен
с выходом 43—52%' при действии на циклопентадиенилнатрий
треххлористого рутения в среде тетрагидрофурана или 1,2-ди-
метоксиэтана.
Преимущества настоящего метода
Рутеноцен является примером металлоорганического соеди-
нения, образованного за счет л-связей, которое вступает в реак-
ции замещения подобно ферроцену. Ввиду того что до настоя-
щего времени рутеноцен был сравнительно малодоступен, его
химические свойства изучены сравнительно мало.
1. Department of Chemistry, University of Kansas, Lawrens, Kansas.
2. В r a u e r G„ Handbuch der praparativen anorganischen Chemie, p. 1194, Fer-
dinand Enke Verlag, Stuttgart, Germany, 1952.
3. Wilkinson G. J., Am. Chem. Soc., 74, 6146 (1952).
4. Fischer E. O., Grubert H., Chem. Ber., 92, 2302 (1959).
2, 2, 5, 5-ТЕТРАМЕТИЛТЕТРАГИДРО-3-КЕТОФУРАН
[4, 5-Дигидро-2, 2, 5, 5-тетраметилфуранон-3(2)]
CH3 CH3 о
| | н чо ______________Z
НО—С—С ЕЕ С—С—ОН СН31 I СН3
СНз СН3 „/Xq/V-
СН3 СНз
Предложили: М. С. Ньюмен и В. Р. Рейхле L
Проверили: В. Бёкельхейде и Г. Соломоне.
Получение
К раствору, полученному из 3 г окиси ртути, 10 мл концент-
рированной серной кислоты (примечание 1) и 1 л воды, прибав-
2, 2, 5, 5,-ТЕТРАМЕТИЛТЕТРАГИДРО-З-КЕТОФУРАН
137
ляют 250 г (1,76 моля) 2,5-диметилгексин-3-диола-2,5, (примеча-
ние 2). Смесь нагревают, осторожно вращая колбу вручную для
растворения диола. При 80—90° прозрачный раствор внезапно
становится мутным и тогда колбу погружают в водяную баню
при 20°. В течение нескольких минут на поверхность всплывает
бесцветное масло (примечание 3).
Колбу оборудуют для перегонки с водяным паром и отгоняют
700—800 мл дистиллата. Дистиллат переливают в 1-литровую
делительную воронку и прибавляют 55 г хлористого натрия, при
этом смесь расслаивается, нижний водный слой сливают. Орга-
нический слой сушат 25 г безводного сернокислого магния
в течение 6—10 час, время от времени перемешивая его. Раствор
фильтруют и осушитель промывают двумя порциями по 50 мл
низкокипящего петролейного эфира. Фильтраты соединяют, вы-
паривают и перегоняют на небольшой колонке с насыпной насад-
кой; получают 190—205 г (76—82% теоретич.) 2,2,5, 5-тетраме-
тилтетрагидро-3-кетофурана; т. кип. 149—151°, п® 1,4180.
Примечания
1. Можно использовать любую другую растворимую в воде
ртутную соль.
2. Применяли продажный диол.
3. Реакция экзогермична, поэтому рекомендуется смесь ох-
лаждать. Повышение концентрации кислоты и иона ртути при-
водит к тому, что реакция начинается быстрее и при более низ-
кой температуре.
Другие методы получения
Описанную методику в основном разработал Рише1 2 3; она
была использована и другими авторами3,4. Реакция представ-
ляет интерес, так как дает удобный метод получения тетрагид-
рофуранонов-3; последние являются полезными реагентами для
алкилирования в реакции Фриделя—Крафтса4.
1. Department of Chemistry, Ohio State University, Columbus, Ohio.
2. Richet M„ Ann. chim., 3 (12), 317 (1948).
3. Murr B. L., H о e у G. В., L e s t e г С. T., J. Am. Chem. Soc., 77, 4430
(1955).
4. В r u s о n H. A., Grant F. W., Bobko E., J. Am. Chem. Soc., 80, 3633
(1958).
а, а, а', а'-ТЕТРАМЕТИЛ ТЕТРАМЕТИЛ EH ГЛ ИКОЛ Ь
(2,5-Диметилгександиол-2,5)
Fe2+ + Н2О2 —-У Fe3^ + ОН + • ОН
СН3
I
(СН3)3СОН + • ОН • СН2—С—ОН + Н2О
СН3
сн3 сн3 сн3
2 СН2—С—ОН —> НО—С—СН2СН,—с— он
I I I .
сн3 сн3 сн3
Предложил; Э. Дженнер'.
Проверили: Дж. Робертс и М. Панар.
Получение
5-Литровую круглодонную колбу (примечание 1) снабжают
термометром, мешалкой, трубкой для ввода газа и двумя бюрет-
ками для приливания жидкостей. В колбу наливают 1,5 л воды,
приливают 28 мл (0,50 моля) концентрированной серной кислоты
и в полученном растворе растворяют трет-бутиловый спирт
(900 мл, 702 г, 9,47 моля). В одну бюретку наливают 86 мл
(1 моль) 11,6 М раствора перекиси водорода (примечание 2),
а в другую — раствор 278 г (1 моль) сульфата железа (гепта-
гидрата) и 55,5 мл (1 моль) концентрированной серной кислоты
в 570 мл воды (примечание 3). Воздух из реакционной колбы
вытесняют азотом и содержимое колбы охлаждают до 10° при
помощи бани со льдом. Начинают перемешивание и оба раствора
прибавляют в течение 20 мин одновременно и в эквивалентных
количествах. Температуру поддерживают ниже 20°.
Когда загрузка закончена, при перемешивании и охлаждении
приливают 50 мл (1 моль) 52%-ного раствора едкого натра, а
затем добавляют 450 г безводного сернокислого натрия (при
этом растворяется не вся соль). Холодный раствор переливают
в делительную воронку и после расслаивания обе фазы разде-
ляют. Органический слой нейтрализуют 52%-ным едким кали;
чтобы довести pH до 7, требуется около 20 мл щелочи. Водный
слой вместе с выпавшей в осадок гидроокисью железа добав;
ляют к водной части реакционной смеси и все вместе экстраги-
руют 400 мл трет-бутилового спирта. Эту вытяжку также обра-
батывают 52%-ным раствором едкого натра (требуется около
5 мл). Полученный водный слой присоединяют к основной вод-
ной фракции, которую вновь экстрагируют 400 мл трет-бутило-
а, а, а', а'-ТЕТРАМЕТИЛТЕТРАМЕТИЛЕНГЛИКОЛЬ
139
вого спирта. Весь этот процесс повторяют еще раз, так что орга-
ническая фаза будет состоять из трех вытяжек и из фазы, кото-
рая первоначально выделилась из реакционной смеси.
Четыре органические фракции соединяют и перегоняют в ва-
кууме. Перегонку ведут до тех пор, пока температура смеси
в колбе не достигнет 70°/5 мм, чтобы удалить большую часть
трет-бутилового спирта. Остаток в колбе экстрагируют 2 л эфира
и вытяжки обрабатывают обесцвечивающим углем и кизельгу-
ром. После отгонки эфира на водяной бане при несколько пони-
женном давлении получают а, а, а', а'-тетраметилтетраметилен-
гликоль в виде бледно-желтого кристаллического остатка, выход
которого составляет 30—45 г (41—62%, считая на взятую пере-
кись водорода).
Неочищенный продукт реакции размешивают при комнатной
температуре со смесью 30 мл эфира и 70 мл циклогексана. По-
лученную густую массу фильтруют и получают 29—34 г (40—
46% теоретич.) (примечание 4) гликоля в виде кристаллов с
т. пл. 87—88°. Степень чистоты этого препарата достаточна для
применения его для большинства целей; его можно подвергнуть
очистке путем перекристаллизации из этилацетата (1 а в 4 мл),
из циклогексана (1 г в 20 мл) или из воды (1 г в 2 мл).
Примечания
1. Колба должна иметь ребристые стенки, а на дне должна
быть коническая вмятина. Необходимо взять быстроходную ме-
шалку пропеллерного типа; она должна подавать перемешивае-
мую жидкость вниз. Мешалка должна быть стеклянной, так как
металлы могут препятствовать образованию и последующим ре-
акциям свободных радикалов • ОН.
2. Применяли продажную 35°/о-ную перекись водорода.
Можно применять перекись водорода любой концентрации — от
5 до 50 %-ной.
3. Удобно калибровать бюретки так, чтобы жидкость можно
было разделить на 20 частей. В дальнейшем при добавлении реа-
гентов такая калибровка помогает синхронизировать скорость
загрузки.
4. По данным автора, выходы достигают 48—55%, что не-
сколько выше указанных здесь выходов.
Другие методы получения
а, а', а'-Тетраметилтетраметиленгликоль получали дейст-
вием бромистого метилмагния на ацстонилацетон24, на этило-
вый эфир левулиновой кислоты5 и на этиловый эфир янтар-
ной кислоты6’7. Он был также получен гидрогенизацией
140
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
2,5-диметилгексин-3-диола-2,5 над никелем8’9 и над палла-
дием 1О’И и гидрогенизацией 2, 5-дигидроперокси-2,5-диметилгек-
сина-312. Среди других методов получения можно упомянуть
самоокисление 2,5-диметилгексана 13 и щелочной гидролиз
2, 5-дибром-2, 5-диметилгексана 6. Вышеуказанный метод, заклю-
чающийся в сдваивании свободных радикалов, полученных из
трет-бутилового спирта под действием радикала гидроксила 14,
представляет собой одностадийный синтез, при котором исполь-
зуются легкодоступные исходные материалы. Аналогичную ме-
тодику можно использовать и для синтеза а, а, а', а'-тетраметил-
адипиновой кислоты из триметилуксусной кислоты, а, а, а', а'-те-
траметилтетраметилендиамина из трет-бутиламина, а также ди-
нитрила а, а, а', а'-тетраметиладипиновой кислоты из нитрила
триметилуксусной кислоты 14.
1. Contribution No. 485 from Central Research Department, Experimental Sta-
tion, E. I. du Pont de Nemours and Co., Wilmington. Delaware.
2. Pace E„ Atti accad, Lincei, 7, (6), 760 (1928) [C. A., 22, 3890 (1928)].
3. L о c q u i n R., H e i 1 m a n n R., Bull. soc. chim. France, 45 (4), 1128 (1929).
4. Зелинский H., Ber., 35, 2139 (1902).
5. Henry L., Compt rend., 143, 496 (1906).
6. P о g о r j e 1 s k у Z., Chem. Zentr., 1904, I, 578.
7. Harries C„ W e i 1 R„ Ann., 343, 364 (1905).
8. Adkins H„ England D. C., J. Am. Chem. Soc., 71, 2958 (1949).
9. I. G. Farbenindustrie A.-G., аигл. пат. 508944 [С. A., 34, 2866 (1940)].
10. Dupont G., Ann. chim. (Paris), 30 (8), 526 (1913).
11. ЗалькиидЮ. С., БуховецС. В., ЖОХ, 7, 2417 (1937).
12. M i 1 a s N. A., M a g e 1 i O. L., J. Am. Chem. Soc., 74, 1471 (1952).
13. Wibaut J. P., Strang A., Proc. Koninkl. Ned. Acad. Wetenschap., 54B,
229 (1951) [C. A., 46, 4477 (1952)].
14. С о f f m a n D. D., J e n n e r E. L., J. Am. Chem. Soc., 80, 2872 (1958).
о-ТОЛ ИЛ ИЗОЦИАНИД
CH3
I
NHCHO
2] | + POC13+4(CH3)3COK
A-N C
— 2 J || + ЗКС1 + КРО3 + 4(СН3)3СОН
\/
Предложили: И. Уги и Р. Мейр *.
Проверили: 5. Ч. Мак-Кузик и О. У. Уэбстер.
Получение
Внимание! Изоцианиды следует получать в вытяжном
шкафу, так как они обладают неприятным запахом и ядовиты.
о-ТОЛИЛИЗОЦИАНИД
141
Реакция проводится в 2-литровой круглодонной колбе, снаб-
женной капельной воронкой, мешалкой Гершберга, термометром
и обратным холодильником. Для того чтобы реакционная смесь
находилась в атмосфере азота, в верхнюю часть холодильника
вставляют тройник, соединенный с баллоном с сухим азотом.
По несколько измененному процессу Джонсона и Шнейдера
приготовляют суспензию трет-бутилата калия2, обращая внима-
ние на меры предосторожности, рекомендуемые для безопасного
обращения с калием. Непосредственно в реакционную колбу
в атмосфере азота перегоняют сухой трет-бутиловый спирт
(1250 мл), после чего прибавляют 100 г (2,6г-атома) калия, на-
резанного примерно на 10 кусков. В течение 15—60 мин переме-
шиваемая смесь самопроизвольно нагревается до температуры
плавления калия (62°), после чего металл диспергируется на ка-
пельки. По мере постепенного растворения калия температура
смеси повышается до температуры кипения трет-бутилового
спирта. Скорость растворения калия должна быть такой, чтобы
трет-бутиловый спирт кипел спокойно, и эту скорость регулируют
путем изменения скорости перемешивания. Если кипение стано-
вится слишком бурным, перемешивание полностью прекращают
и, если это необходимо, реакционную колбу охлаждают, погру-
жая в баню с холодным маслом, которую для этой цели держат
наготове. трет-Бутилат калия постепенно выпадает в осадок, и
после того как весь калий прореагирует, смесь представляет со-
бой густую суспензию (примечание 1).
К суспензии в горячем состоянии при перемешивании при-
бавляют N-о-толилформамид (135 г, 1,00 моль) (примечание 2),
после чего через несколько минут суспензия превращается
в прозрачный раствор. Этот раствор охлаждают до 10—20° в
бане со льдом и, поддерживая эту температуру, при перемешива-
нии в течение 30—40 мин прибавляют 92 г (0,60 моля) хлорокиси
фосфора. Реакционную смесь перемешивают при 30—35° в тече-
ние 1 часа, а затем выливают при перемешивании в охлажден-
ный до 0° раствор 50 г бикарбоната натрия в 5 л воды (примеча-
ние 3). о-Толилизоцианид выделяется в виде маслянистого слоя.
Его растворяют в 300 мл петролейного эфира (т. кип. 40—60°) и
органический слой отделяют, пользуясь делительной воронкой.
Водный слой экстрагируют тремя порциями по 200 мл петролей-
ного эфира. Соединенные вытяжки промывают 50 мл 5%-ного
раствора бикарбоната натрия, сушат над 50 г едкого кали в по-
рошке и перегоняют, пользуясь елочным дефлегматором высотой
30 см с вакуумной рубашкой. о-Толилизоцианид собирают в виде
бесцветной отвратительно пахнущей жидкости при 61—63°/10лщи;
1,5212—1,5222; выход составляет ,74—85 г (63—73% теоре-
тич.) (примечание 4).
142
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Примечания
1. Чтобы по возможности уменьшить объем реакционной
смеси, берут меньшее количество трет-бутилового спирта, чем
это необходимо для растворения трет-бутилата калия.
2. Проверявшие синтез получали N-о-толилформамид3 сле-
дующим образом: раствор 100 г (0,94 моля) о-толуидина и 82 мл
(100 а, 2,13 моля) 98%-ной муравьиной кислоты в 300 мл то-
луола кипятили с обратным холодильником, причем перед холо-
дильником был установлен водоотделитель4. После того как вода
переставала собираться в водоотделителе (приблизительно че-
рез 3 часа.), толуол и избыток муравьиной кислоты отгоняли при
пониженном давлении. Оставшийся неочищенный N-о-толилформ-
амид перекристаллизовывали из толуола; при этом получали
95—101 г (75—80% теоретич.) N-о-толилформамида с т. пл.
60/61°. Если по настоящему способу в изоцианид хотят превра-
тить формамид, температура плавления которого ниже темпера-
туры плавления трег-бутилового спирта, то его следует растереть
в тонкий порошок.
3. о-Толилизоцианид не очень стоек, и, чтобы получить хоро-
ший выход, следует перерабатывать реакционную смесь воз-
можно быстрее и избегать излишнего нагревания неочищенного
изоцианида. Если изоцианид подлежит долговременному хране-
нию, его следует хранить при температуре сухого льда.
4. Чтобы устранить неприятный запах о-толилизоцианида с
применявшегося в этом синтезе оборудования, его следует про-
мыть 5%-ным раствором серной кислоты в метиловом спирте.
Другие методы получения
о-Толилизоцианид получали с 20%-ным выходом действием
хлороформа и едкого кали на о-толуидин5. Вышеизложенная ме-
тодика 6 дает гораздо лучшие результаты.
Преимущества настоящего метода
Изложенная методика является лучшим способом получения
изоцианидов. Метод имеет общий характер; так, Юджи и Мейр6
из соответствующих формамидов получили следующие изоциа-
ниды: фенил-(56%), ц-толил-(66%); 2,6-диметилфенил-(88%),
мезитил- (80%), о-хлорфенил- (43%), п-хлорфенил- (54%), 2-хлор-
6-метилфенил- (87%), п-метоксифенил- (64 %), п-диэтиламинофе-
нил-(75%), п-нитрофенил-(41 %) и 2-нафтил-(50%). Алифатиче-
ские изонитрилы обычно лучше всего получать более простым
способом, а именно действием хлорокиси фосфора на N-алрил-
формамид в присутствии пиридина7.
n-ТОЛУОЛСУЛЬФОНИЛГИДРАЗИД
143
1. Institute of Organic Chemistry, University of Munich, Munich, Germany.
2. Джонсон У., HI н e й д e p У., Синт. орг. преп., сб. 4, стр. 279.
3. L a d en b ur g A., Ber., 10, 1123 (1877).
4 Нательсон С., Готтфрид С., Синт. орг. преп., сб. 3, стр. 504.
Д N e f J. U„ Ann., 270, 309 (1892).
w-ТОЛУОЛ СУЛЬФОНИЛ ГИДРАЗИД
(Гидразид п-толуолсульфокислоты)
SO2C1 SO2NHNH2
А А
| | + 2N2H4 — I + N2H4 • HC1
\Z
CH3 CH3
Предложили: Л. Фридман, P. Л. Литл 1 и В. Рейхл.
Проверили: М. Тишлер и А. Нютил.
Получение
В 1-литровую круглодонную трехгорлую колбу, снабженную
термометром, механической мешалкой и капельной воронкой,
помещают 200 г (1,05 моля) n-толуолсульфонилхлорида и 340 мл
тетрагидрофурана (примечание 1). Смесь при перемешивании
охлаждают до 10° в бане с сухим льдом и ацетоном, после чего
приливают водный раствор гидразина (135 мл 85%-ного гидра-
зингидрата, 2,22 моля; примечание 2) с такой скоростью, чтобы
температура поддерживалась между 10 и 15° (примечание 3).
После окончания загрузки перемешивание продолжают еще
15 мин (примечание 4). Реакционную смесь переносят в дели-
тельную воронку, нижний слой сливают, а верхний слой — раст-
вор в тетрагидрофуране — промывают двумя порциями по 60 мл
насыщенного водного раствора хлористого натрия. Затем тетра-
гидрофурановый раствор сушат над безводным сернокислым
магнием (20 г) (примечание 5), после чего его фильтруют с от-
сасыванием через слой бумажной массы (примечание 6) и без-
водного сернокислого магния. Остаток на фильтре промывают
35 мл сухого тетрагидрофурана (примечание 1) для удаления
абсорбированного гидразида. Прозрачные соединенные фильт-
раты (около 4'00 мл) переливают в 2-литровую колбу и разбав-
ляют равным объемом петролейного эфира (т. кип. 35—60°) при
энергичном перемешивании. n-Толуолсульфонилгидразид выпа-
дает в виде пушистых бесцветных пластинок. После охлаждения
в течение ночи в холодильном шкафу'для завершения кристал-
144
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
лизации гидразид отфильтровывают на воронке Бюхнера. Кри-
сталлы несколько раз промывают петролейным эфиром (т. кип.
35—60°), отсасывают досуха, а затем сушат на воздухе.
п-Толуолсульфонилгидразид (172—173 г, выход 90%) полу-
чается в виде кристаллов без цвета и запаха; т. кип. 101 —104°
(примечание 7).
Примечания
1. Продажный тетрагидрофуран промывают несколько раз
40%-ным водным раствором едкого натра для освобождения от
перекисей и органических стабилизаторов, а затем сушат над
твердым едким натром. Прозрачную жидкость сливают с осуши-
теля и применяют без дополнительной очистки.
2. Авторы разбавляли 74 мл 95%-ного гидразина 74 мл воды.
При разбавлении гидразина водой выделяется тепло. Можно
также воспользоваться гидразингидратом (50—100%-ным) и
разбавить его таким количеством воды, чтобы получить раствор,
содержащий 50% гидразина.
3. Прибавление гидразина заканчивается через 20—25 мин.
4. В одном из опытов из реакционной смеси в растворе тетра-
гидрофурана выпало 48 г продукта реакции. Осадок отфильтро-
вывали, промывали сначала насыщенным водным раствором
хлористого натрия, затем петролейным эфиром (т. кип. 35—
60°) и в результате получали кристаллический препарат
с т. пл. 99—106°. Для выделения остального количества препа-
рата фильтрат обрабатывали в дальнейшем, как описано выше.
5. Тетрагидрофурановый раствор сушили в течение ночи при
перемешивании магнитной мешалкой.
6. Бумажная масса применяется для облегчения фильтро-
вания.
7. Перекристаллизацией можно получить более чистый пре-
парат. С этой целью 20 г неочищенного сухого п-толуолсульфо-
нилгидразида растворяют в 200 мл горячего 50%-кого водного
раствора метилового спирта; раствор охлаждают до 0° и выпав-
шие кристаллы отфильтровывают. Полученный препарат промы-
вают один раз 50 мл воды, сушат на воздухе и получают 13 г
n-толуолсульфонилгидразида с т. кип. 104—107°.
Посредством описанной выше методики был получен целый
ряд гидразидов примерно с такими же выходами, исходя из
соответствующих сульфохлоридов, в том числе: п-бромбензол-
сульфонилгидразид, n-хлорбензолсульфонилгидразид, п-меток-
сибензолсульфонилгидразид, ,и-нитробензолсульфонилгидразид,
n-нитробензолсульфонилгидразид, о-нитробензолсульфонил гид-
разид, бензолсульфонилгидразид и метансульфонилгидразид.
1, 2, 4-ТРИАЗОЛ
145
Другие методы получения
ц-Толуолсульфонилгидразид получали путем взбалтывания
50%-кого гидразингидрата с n-толуолсульфохлоридом в бен-
зольном растворе в течение нескольких часов2,3. Чтобы удалить
выделяющийся хлористый водород, применяли аммиак4.
Применение л-толуолсульфонилгидр азида
Под действием щелочных агентов из п-толуолсульфонил-
гидразонов альдегидов и кетонов образуются диазосоединения5,
которые в растворителях, имеющих гидроксильную группу, раз-
лагаются с образованием непредельных (или бициклических)
соединений6,7, а в апротонных растворителях дают олефины и
циклопропаны8.
n-Толуолсульфонилгидразид вступает в реакцию с а-дикето-
нами с образованием моно-п-толуолсульфонилгидразонов, кото-
рые могут быть превращены в а-диазокетоны9.
1. Department of Chemistry, Case Institute of Technology, Cleveland, Ohio.
2. A 1 b e r t A., R о у e r R., J. Chem. Soc., 1949, 1148.
3. Freudenberg K., Bluemmel F., Ann., 440, 51 (1924).
4. Sundholm N. К., пат. США 2640853 (1953) [С. A., 48, 6465 (1954)].
5. Bamford W. R., Stephens T. S., J. Chem. Soc., 1952, 4735.
6. E 1 k s J., P h i 11 i p s G. H., Taylor D. A. H., Wyman L. J., J. Chem.
Soc., 1954, 1739.
7. H i r s c h m a n n R., S h о d d у C. S., Jr., H i s k e у C. F., W e n d 1 e r N. L.,
J. Am. Chem. Soc., 76, 4013 (1954).
8. F r i e d m a n L., S h e c h t e r H., J. Am. Chem. Soc., 81, 5512 (1959).
9. C a v a M. P., L i 11 e R. L., N a p i e r D. R., J. Am. Chem. Soc., 80, 2257
(1958).
1, 2, 4-ТРИАЗОЛ
(1H-1, 2,4-Триазол)
(A) NH2NHCSNH2 + HCO2H —> HCONHNHCSNH2 + H2O
/4/SH
NaOH II I
(Б) HCONHNHCSNH, ------►
N--N—H
/4/SH /4
(B) I I II I
N----N—H N---N—H
Предложил: Ч. Эйнсворт >.
Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и Б. Ч. Андерсон.
Получение
А. 1-Формил-З-тиосемикарбазид. 400 мл 90 % -ной
муравьиной кислоты нагревают в 2-литровой круглодонной колбе
146
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
на паровой бане в течение 15 мин, а затем прибавляют 182 г
(2 моля) бесцветного тиосемикарбазида (примечание 1). Смесь
взбалтывают вручную до полного растворения тиосемикарба-
зида. Затем смесь нагревают еще 30 мин, в течение которых
обычно происходит выделение 1-формил-З-тиосемикарбазида.
Прибавляют кипящую воду (600 мл) и образовавшийся молоко-
образный раствор фильтруют через складчатый бумажный
фильтр. Затем фильтрат выдерживают 1 час, после чего его ох-
лаждают в течение 2 час в бане со льдом и выпавший в осадок
1-формил-З-тиосемикарбазид отфильтровывают с отсасыванием
и сушат в течение ночи на воздухе. Выход препарата 170—
192 г (71—81 % теоретич.); т. пл. 177—178° (с разд.).
Б. 1, 2,4-Т р и а з о л т и о л-3(5). В 2-литровой круглодонной
колбе нагревают на паровой бане в течение 1 час раствор
178,5 г (1,5 моля) 1-формил-З-тиосемикарбазида и 60 г
(1,5 моля) едкого натра в 300 мл воды. Раствор охлаждают
в течение 30 мин в бане со льдом, а затем обрабатывают 150мл
концентрированной соляной кислоты. Реакционную смесь ох-
лаждают 2 час в бане со льдом, после чего выпавший в осадок
1, 2, 4-триазолтиол-3(5) отфильтровывают с отсасыванием. Тиол
растворяют в 300 мл кипящей воды и раствор фильтруют горя-
чим через складчатый бумажный фильтр. Фильтрат охлаждают
в течение 1 час в бане со льдом и тиол отфильтровывают с от-
сасыванием, а затем сушат в течение ночи на воздухе. Выход
1,2, 4-триазолтиола-3(5) составляет 108—123 г (72—81%
теоретич.); т. пл. 220—222°.
В. 1,2,4-Триазол. Внимание! Этот синтез следует прово-
дить в хорошо действующем вытяжном шкафу, чтобы, не подвер-
гаться действию ядовитых паров.
В 2-литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и
термометром, помещают смесь из 300 мл воды, 150 мл концен-
трированной азотной кислоты и 0,2 г нитрита натрия (примеча-
ние 2). При перемешивании смесь нагревают до 45°, после чего
прибавляют 2 г 1, 2, 4-триазолтиола-3(5). Когда начнется окис-
ление, о чем свидетельствует выделение бурых паров двуокиси
азога и повышение температуры, под реакционную колбу ста-
вят баню с холодной водой для охлаждения реакционной смеси
и в течение 30—60 мин прибавляют небольшими порциями еще
99 г (всего 101 г, 1 моль) 1,2,4-триазолтиола-3(5). Скорость
прибавления и степень охлаждения при помощи водяной бани
регулируют так, чтобы во время загрузки температура смеси
была в пределах 45—47°. Воду в бане поддерживают холодной,
для чего время от времени прибавляют к ней лед.
После того как прибавление закончено, баню удаляют, а пе-
ремешивание продолжают еще 1 час, в течение которого реак-
1. 2, 4-ТРИАЗОЛ
147
ционная смесь постепенно охлаждается до комнатной темпера-
туры. После этого небольшими порциями прибавляют соду
(100 г), а затем осторожно 60 г бикарбоната натрия (примеча-
ние 3). Чтобы удалить воду из слабощелочного раствора, по-
следний нагревают на паровой бане в 3-литровой круглодонной
колбе при пониженном давлении. Для удаления последних сле-
дов воды к остатку прибавляют 250 мл этилового спирта и смесь
нагревают при пониженном давлении на паровой бане до полу-
чения сухого остатка (примечание 4).
Остаток дважды экстрагируют 600 мл кипящего этилового
спирта для отделения триазола от большого количества неорга-
нических солей. Эти вытяжки выпаривают досуха на паровой
бане при пониженном давлении, а полученный остаток экстраги-
руют двумя порциями по 500 мл кипящего этилацетата. Этил-
ацетатные вытяжки выпаривают досуха на паровой бане при
пониженном давлении. Неочищенный 1,2,4-триазол, оставшийся
в колбе, растворяют при нагревании в 50 мл абсолютного этило-
вого спирта, после чего к раствору прибавляют 1 л бензола.
Смесь кипятят с обратным холодильником в течение 15 мин,
после чего раствор фильтруют горячим через складчатый бу-
мажный фильтр. Процесс экстрагирования повторяют. Обе вы-
тяжки соединяют, охлаждают 30 мин в бане со льдом, после чего
отфильтровывают бесцветные кристаллы 1,2,4-триазола (т. пл.
120—121°). Выход препарата после высушивания на воздухе
составляет 28—30 г. Фильтрат подвергают медленной перегонке
с головкой Клайзена и для освобождения от большей части эти-
лового спирта отгоняют 300 мл дистиллата. Остаток охлаждают
в течение 30 мин в бане со льдом, выпавшие кристаллы отфильт-
ровывают; в результате получают дополнительно 8—10 г бес-
цветного 1,2,4-триазола с т. пл. 119—210°. Общий выход
1,2,4-триазола составляет 36—40 г (52—58% теоретич.).
Примечания
1. Тиосемикарбазид должен быть хорошего качества, так как
в противном случае это отразится на выходе и качестве 1-фор-
мил-3-тиосемикарбазида.
2. Применение нитрита натрия помогает избежать индук-
ционный период.
3. Большой колбой приходится пользоваться потому, что при
добавлении соды происходит бурное вспенивание. Конечное зна-
чение pH должно быть около 7,5, что достигается после прибав-
ления бикарбоната натрия.
4. Продолжительного нагревания в вакууме следует избегать,
так как 1, 2, 4-триазол способен возгоняться.
148
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Другие методы получения
1-Формил-З-тиосемикарбазид получали взаимодействием
тиосемикарбазида с муравьиной кислотой1 2.
1, 2, 4-Триазолтиол-З (5) получали нагреванием тиосемикар-
базида с муравьиной кислотой3, нагреванием 1-формил-З-тиосе-
микарбазида3 и нагреванием 1,3,5-триазина с тиосемикарбази-
дом4. Получение его из 1-формил-З-тиосемикарбазида путем
замыкания кольца под действием водного раствора основания
осуществили Аудриз и Херсман.
1,2,4-Триазол получали окислением замещенных 1,2,4-триа-
золов5, действием на уразол пятисернистого фосфора6, нагрева-
нием эквимолярных количеств формилгидразина и формамида7,
отщеплением аминогруппы от 4-амино-1,2,4-триазола8, окисле-
нием 1,2,4-триазолтиола-3(5) перекисью водорода3, декарбо-
ксилированием 1,2,4-триазол-З(5)-карбоновой кислоты9, нагре-
ванием солей гидразина с формамидом 10 11, быстрой перегонкой
смеси гидразингидрата с двумя молярными эквивалентами форм-
амида п, нагреванием N, N'-диформилгидразина с избытком ам-
миака в автоклаве в течение 24 час при 200011, реакцией 1,3,5-
триазина с солянокислым гидразином12.
Несколько видоизмененные методики по сравнению с мето-
дом получения 1,2,4-триазола были использованы для получе-
ния З-арил-1,2,4-триазолов13 и З-алкил-1,2,4-триазолов14.
1. The Lilly Research Laboratories, Indianapolis, Indiana.
2. Freund M., Meinecke C., Ber., 29, 2511 (1896).
3 Freund M., Meinecke C., Ber., 29, 2483 (1896).
4. GrundmannC., Kreutzberger A., J. Am. Chem. Soc., 79, 2839
(1957).
5. A n d г e о с c i A., Ber., 25, 225 (1892).
6. P e 11 ii z z a r i G., C u n e о G., Ber., 27, 407 (1894).
7. Pellizzari G„ Qazz. chim. ital, 24 II, 222 (1894); Ber., 27, 801 (1894).
8. Curtius T., Darapsky A., M ii 11 e r E., Ber., 40, 815 (1907).
9 В 1 a d i n J. A., Ber., 25, 741 (1892).
10. Strain H. H., J. Am. Chem. Soc., 49, 1995 (1927).
11. A i n s w о r t h C., J о n e s R. G., J. Am. Chem. Soc., 77, 621 (1955).
12. G r u n d m a n n C., R a t z R., J. Org. Chem., 21, 1037 (1956).
13. Hog garth E, J. Chem. Soc., 1949, 1163.
14. A i n s w о r t h C., J о n e s R. G., J. Am. Chem. Soc., 76, 5651 (1954).
2, 4,5-ТРИАМИНОНИТРОБЕНЗОЛ
(5-Нитро-1,2,4-бензолтриамин)
c!\/\/C1 C1\/\/C1
|| + 2KNO3 + H2SO4 —- | || +K2SO4 + 2HOH
C1\Z\/C1 H2N\/\/NH2
| J + 4NH3 ,CIX”)J’ | | + 2NH}Cl
h2n4 z\/nh2 h2n4ZX/nh2
| | + Na2S2 + HOH — ||j + Na2S2O3
O2N/5^/4NO2
Предложили: Дж. Бойер и Р. Бьюрикс'.
Проверили: Дж. Кэзон и Т. Джауни.
Получение
А. 1,3 - Д и н ит р о - 4,6-д их л о р б е н з о л. (Внимание!
Примечание 1). К хорошо перемешиваемому раствору 140 г
(1,386 моля) азотнокислого калия в 500 мл концентрированной
серной кислоты прибавляют сразу 100,0 г (0,680 моля) м-дихлор-
бензола. За несколько минут температура реакционной смеси по-
вышается до 135—140°, а затем медленно падает до 125°. При
перемешивании смеси температуру поддерживают еще 1 час при
120—135°. После охлаждения реакционной смеси до 90° ее вы-
ливают на 1,5 кг измельченного льда. Выпавший в осадок пре-
парат отфильтровывают с отсасыванием, тщательно отжимают
на фильтре и растворяют примерно в 1 л кипящего 95%-ного
этилового спирта. Для удаления небольшого количества нера-
створимой примеси раствор фильтруют горячим через складча-
тый бумажный фильтр (без отсасывания), после чего оставляют
кристаллизоваться в холодильном шкафу при 0° (примечание 2).
Выход препарата в виде окрашенных в желтый цвет игл состав-
ляет 112—115 г (70—71,5% теоретич.); т. пл. 103—104°.
Б. 1,3-Динитро-4,6-диаминобензол. При энергич-
ном перемешивании через прозрачный желтый раствор 60,0 г
(0,253 моля) 1,3-динитро-4,6-дихлорбензола в 400 мл техниче-
ского этиленгликоля (нагретого до 140°) пропускают из баллона
газообразный аммиак с такой скоростью, чтобы поглощалось
все количество газа. Спустя 30 мин бкраска раствора меняется,
150
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
переходя через оранжевую в темно-красную. Примерно через
1 час после возбуждения реакции начинает выпадать оранжевый
кристаллический осадок. Нагревание продолжают еще 2 час,
пропуская слабый ток аммиака через реакционную смесь.
Под конец реакционную смесь охлаждают до комнатной темпе-
ратуры, продукт реакции отфильтровывают с отсасыванием и
мелкие оранжево-бурые кристаллы промывают кипящей водой и
кипящим этиловым спиртом. После высушивания выход препа-
рата с т. пл. 300° (возгон.) составляет 44—48 г (88—95,5% тео-
ретич.) (примечание 3).
В. 2,4,5-Триаминонитробензол. Густую кашицу из
22,5 а (0,114 моля) 1, З-динитро-4, 6-диаминобензола и 150 мл
воды в трехгорлой колбе емкостью 500 мл энергично переме-
шивают и нагревают с обратным холодильником до кипения
(примечание 4). К этой смеси при сильном перемешивании при-
бавляют по каплям в течение 1,5 час прозрачный раствор поли-
сульфида натрия [полученного нагреванием смеси 30 а девяти-
водного сернистого натрия (Na2S-9H2O), 7,25 а серы и 125 а
воды]. После того как прибавление закончено, реакционную
смесь при энергичном перемешивании кипятят еще в течение
1,5 час. Полученную темно-красную смесь охлаждают до 0° и
нерастворимый осадок отфильтровывают с отсасыванием. Этот
-осадок, состоящий из продукта реакции, серы и некоторого ко-
личества исходного материала, тщательно экстрагируют пятью
порциями по 200 мл кипящей воды. Соединенные вытяжки
фильтруют в горячем состоянии (без отсасывания), после чего
раствор охлаждают до комнатной температуры. Выход 2,4,5-
триаминонитробензола, который получается в виде красных игл
с т. пл. 200—207°, составляет 9,5—10,0 г (49—52% теоретич.).
Примечания
1. Следует избегать попадания на кожу динитрохлорбензола,
так как он оказывает раздражающее действие и может вызвать
образование волдырей.
2. Первая порция кристаллов, полученная при комнатной тем-
пературе, и вторая — при 0°, имели одинаковую температуру
плавления. Однако, после того как фильтрат после кристаллиза-
ции при 0° был упарен до объема 500 мл, небольшая порция до-
полнительно полученных кристаллов имела значительно более
низкую температуру плавления.
3. Продукт реакции очень плохо растворим в большинстве
растворителей. Его использовали в последующей стадии без
дальнейшей очистки. Он плавится с возгонкой при температуре
от 285 до 300°, в зависимости от скорости нагревания.
2. 4, 5-ТРИАМИНОНИТРОБЕНЗОЛ
151
4. Авторы синтеза указывают, что получение наиболее вы-
сокого выхода в этой гетерогенной реакции зависит от размера
частиц динитродиаминобензола и от эффективности перемеши-
вания; они указывают также, что диамин следует предвари-'
тельно тщательно растереть в ступке. Проверявшие синтез
нашли, что измельчение в ступке не оказывает влияния на вы-
ход, если реакционную смесь нагревать на масляной бане. На-
гревание же открытым пламенем горелки или при помощи элек-
трического колбонагревателя вызывает спекание и обугливание
вещества на дне колбы даже при эффективном перемешивании,
а в одном из опытов во время реакции дно колбы вообще выва-
лилось.
Другие методы получения
1,3-Динитро-4,6-дихлорбензол получали из At-дихлорбензола
и азотной кислоты1 2 или азотнокислого калия3 в присутствии сер-
ной кислоты. 1,3-Динитро-4,6-диаминобензол получали нитрова-
нием л-бис-ацетамидобензола с последующим гидролизом4 или
из 1, З-динитро-4, 6-дихлорбензола и спиртового раствора ам-
миака при нагревании до 150° в автоклаве в течение 8 час2'5.
Получение и характеристика ранее неизвестного 2,4,5-триами-
нонитробензола будут описаны в другом месте.
Указанная выше методика представляет собой упрощенный
способ получения упомянутых здесь конечного и промежуточных
соединений.
1. Department of Chemistry, Tulane University, New Orleans, Louisiana.
2. N i e t z k i R., S c h e d 1 e r A., Ber., 30, 1666 (1897).
3. В примечании 7 в статье Th. Zincke, Ann., 370, 302 (1909) упоминается этот
метод, который использован Фрайсом.
4. Nietzki R.,Hagenbach Е„ Ber., 20, 328, 2114 (1887).
5. Ruggli Р., Fischer R., Helv. Chim. Acta, 28, 1270 (1945).
ТРИФЕНИЛЕН
Предложили: Ч. Хиней и И. Т. Миллар
Проверили: Дж. Робертс и Л. X. Монгомери.
Получение
В стакан емкостью 600 мл, снабженный термометром и меха-
нической мешалкой, помещают 150 мл концентрированной сер-
ной кислоты и 55 а (0,32 моля) о-броманилина. После кратко-
временного перемешивания прибавляют 100 г льда и стакан по-
гружают в баню со льдом и солью. Затем раствор диазотируют,
для чего прибавляют по каплям и при перемешивании раствор
24,3 г (0,35 моля) нитрита натрия в 100 мл воды, поддерживая
температуру смеси при 0—5°.
После диазотирования раствор перемешивают еще 15 мин,
а затем его медленно приливают через фильтр из стеклянной
ваты к раствору 180 г (3,4 моля) йодистого калия в 600 мл воды.
Раствор выдерживают в течение ночи, в результате чего из него
выделяется густое темное масло, которое отделяют, промывают
последовательно 10%-ным водным раствором едкого натра, во-
дой, 5%-ным водным раствором бисульфита натрия и вновь во-
дой, а затем сушат над сернокислым магнием.
В результате перегонки в вакууме получают о-бромиодбензол
в виде почти бесцветной жидкости с т. кип. 120—121715 мм.
Выход 65—75 г (72—83% теоретич.).
1-Литровую колбу снабжают обратным, холодильником, ка-
пельной воронкой и механической мешалкой с затвором. Реак-
цию проводят в атмосфере азота.
В колбу наливают 150 мл абсолютного эфира и прибавляют
5,7 г (4,1 ат-экв) лития в виде фольги (примечание 1). Затем по
ТРИФЕНИЛЕН
153
каплям приливают раствор 56,6 г (0,2 моля) о-бромиодбензола
в 300 мл абсолютного эфира (примечание 2). Когда начинается
бурная реакция, пускают в ход мешалку и колбу охлаждают
в ледяной воде, чтобы поддерживать температуру смеси около.
10°. Обратный холодильник заменяют на термометр и остав-
шийся раствор о-бромиодбензола приливают с такой скоростью,,
чтобы температура в колбе была около 10° (приблизительно
1,5 часа}. Когда эта операция заканчивается, прибавляют
200 мл сухого бензола; смесь перемешивают сначала 1 час при
10°, а затем еще 1 час при комнатной температуре. После этого
через фильтр из стеклянной ваты смесь выливают на 200 г
льда.
Органический слой отделяют, выпаривают на паровой бане и
темный полукристаллический остаток перегоняют с водяным па-
ром для освобождения от дифенила. Содержимое колбы после
перегонки с водяным паром экстрагируют эфиром (примеча-
ние 3), эфирный слой отделяют, сушат над сернокислым магнием
и пропускают раствор через небольшую колонку с окисью алю-
миния (для хроматографирования) (примечания 4 и 5). После
выпаривания эфирного раствора получают неочищенный трифе-
нилен, который возгоняют при 175—180° и давлении 0,1 мм. Пер-
вую порцию сублимата, состоящую из нечистого дифенила, от-
брасывают; остальной сублимат состоит из почти бесцветных
кристаллов с т. пл. 186—194° (примечание 6). Выход трифени-
лена 8—9 г (53—59% теоретич.). Его можно подвергнуть допол-
нительной очистке путем перекристаллизации из смеси хлорис-
того метилена и пентана; при этом получают бесцветные крис-
таллы с т. пл. 199° (примечание 7).
Примечания
1. Куски лития, покрытые парафиновым маслом, при помощи
молотка превращают в тонкую фольгу; литий отмывают от масла
абсолютным эфиром и разрезают на длинные полоски, которые
непосредственно опускают в эфир, находящийся в реакционной
колбе.
2. Путем прибавления 10—20 мл раствора о-бромиодбензола
к литию до начала перемешивания создают высокую местную
концентрацию дигалоидного соединения, что служит инициато-
ром реакции. Обычно бурная реакция начинается примерно
после 10-минутного индукционного периода.
3. Проверявшие синтез нашли, что вследствие ограниченной
растворимости трифенилена в эфире (около 1 г в 100 мл} сле-
дует быть внимательным при осуществлении экстракции, чтобы
обеспечить наиболее полное выделение препарата.
154
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
4, Объем эфирного раствора необходимо уменьшить, чтобы
до хроматографирования приблизиться к пределу растворимо-
сти трифенилена в эфире.
5. Проверявшие синтез пользовались хроматографической ко-
лонкой с внутренним диаметром 30 мм, в которой находилось
около 250 г активированной (при 400° в течение 12 час) промы-
той кислотой окиси алюминия.
6. Примесь, содержащаяся в малом количестве в препарате
с т. пл. 186—194°, вероятно, представляет собой о-терфенил. Для
него характерна в ИК-спектре линия поглощения около 695 см~1,
которая в спектре чистого трифенилена отсутствует.
Авторы синтеза указывают, что степень чистоты препарата,
по-видимому, зависит от чистоты применяемого лития и что по-
лученные результаты могут изменяться от опыта к опыту. Кроме
того, они указывают, что следы тяжелых металлов могут слу-
жить катализаторами побочных реакций и что в зависимости от
того, насколько бурно протекала начальная реакция, может из-
меняться степень чистоты препарата вследствие местных пере-
гревов реакционной смеси; кроме того, при проведении этой ре-
акции в больших масштабах получаемые результаты значительно
хуже.
7. При проверке настоящего синтеза перекристаллизацию
проводили путем растворения трифенилена в минимальном коли-
честве кипящего хлористого метилена. К полученному раствору
медленно приливают пентан; выход при перекристаллизации до-
стигал 90%.
Другие методы получения
Трифенилен получали автоконденсацией циклогексанона в
присутствии серной кислоты2 или полифосфорной кислоты3 с пос-
ледующей дегидрогенизацией продукта реакции — додекагидро-
трифенилена под действием меди2, палладия на угле3 или се-
лена 4; электролитическим окислением циклогексанона5, из
хлорбензола и натрия6 или фениллития7, из 2-циклогексил-1-фе-
нилциклогексанола 8 или 2-(1-циклогексен-1-ил)-1-фенилцикло-
гексанола3,9 в результате дегидрогенизации; из бромистого
9-фенангрилмагния и янтарного ангидрида с последующими
восстановлением, циклизацией и дегидрогенизацией’°, дейст-
вием лития на о-дииодбензол п.
1. University College of North Straffordshire, Keele, Straffordshire, England.
2. Mannich C„ Ber., 40, 153 (1907).
3. В a v i n P. M. G., Dewar M. J. S., J. Chem. Soc., 1955, 4479; см. также
Plesek J., Munk P., Chem. Listy, 51,980 (1957); Barker С. C.,
Emmerson R. Q., P e r i a m J. D., J. Chem. Soc., 1958, 1077.
4. Diels 0., Karstens A., Ber., 60, 2323 (1927).
1. 1, 1-ТРИФТОРГЕПТАН
155
5. Р i г г о n е F., Gazz. chim. ital., 66, 244 (1936).
6 Bachmann W. E., Clarke H. T., J. Am. Chem. Soc., 49, 2089 (1927).
7’ Wittig G„ Merkle W., Ber., 75, 1493 (1942).
8. Nenitzescu C. D, Curcaneanu D, Ber., 70, 346 (1937).
9. Rapson W. S., J. Chem. Soc., 1941, 15.
10 Bergmann E., Blum-Bergmann O., J. Am. Chem. Soc., 59, 1441
(1937).
11. H e a n e у H., M a n n F. G., M i 11 a r I. T., J. Chem. Soc., 1956, 1.
1, 1, 1-ТРИФТОРГЕПТАН
CH3(CH2)5COZH + 2SF4 — CH3(CHJ5CF3+2SOF2 + HF
Предложил: У. P. Хасек
Проверили: Дэ/с. Э. Болдуин и Дж. Д. Робертс.
Получение
Внимание! Ч етырехфтористая сера ядовита. Настоящий
синтез следует проводить в хорошо действующем вытяжном
шкафу. Автоклав следует нагревать в хорошо вентилируемом
помещении.
В автоклав емкостью 145 мл, предназначенный для работы
под давлением и выложенный сплавом «хастеллой С» (примеча-
ние 1), помещают 26 г (0,20 моля) энантовой кислоты. Воздух
из автоклава вытесняют азотом и завинчивают крышку авто-
клава, после чего последний охлаждают в бане с ацетоном и
твердой углекислотой; азот из автоклава откачивают вакуум-на-
сосом до давления 0,5—1,0 мм. После этого в охлажденный авто-
клав подают 65 г четырехфтористой серы (95 %-ной чистоты,
0,57 моля) (примечание 2). Рекомендуется сделать следующее:
присоединить баллон, содержащий 65 г четырехфтористой серы,
к автоклаву при помощи медного капилляра с внутренним диа-
метром 1,6 мм и наружным диаметром 3,2 мм (примечание 3).
Автоклав нагревают при взбалтывании в течение 4 час при
100° и затем в течение 6 час при 130°. После этого ему дают ох-
ладиться до комнатной температуры и выпускают летучие по-
бочные продукты реакции. [Внимание! Эти продукты ядо-
виты (примечание 4)]. Неочищенный дымящий жидкий продукт
реакции (примечание 5) приливают при перемешивании к сус-
пензии 10 г тщательно измельченного фтористого натрия в 60 мл
пентана (примечание 6), смесь фильтруют и фильтрат фракцио-
нируют, пользуясь елочным дефлегматором высотой 15 см. 1,1,1-
Трифторгептан собирают при 100—101°/760 мм; п$ 1,3449; выход
21,7—24,6 г (70—80% теоретич.).
Примечания
1. Автоклав должен быть выложен сплавом «хастеллой С»,
нержавеющей сталью или каким-либо другим металлом, устой-
156
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
чивым к действию фтористого водорода, выделяющегося в каче-
стве побочного -продукта реакции. Применяемый в этом синтезе
автоклав должен выдерживать давление до 500 ат и должен
быть снабжен предохранительным клапаном, рассчитанным на
500 ат. Если применяемое оборудование рассчитано на работу
при более низком давлении, следует соответственно уменьшить
загрузку.
2. Четырехфтористая сера поступает в продажу в баллонах
по 400 г. Опубликована методика ее получения действием фто-
ристого натрия на двухлористую серу в ацетонитриле2; более
подробные указания по этому синтезу имеются в «Синтезах не-
органических препаратов».
3. Баллон с четырехфтористой серой можно присоединить
к автоклаву также при помощи короткой вакуумной трубки из
•бутилкаучука.
Если в баллоне с четырехфтористой серой больше 65 г, то
его можно поставить на весы, чтобы определить, когда в авто-
клав будет подано требуемое количество четырехфтористой
серы.
4. Поскольку летучие газы содержат четырехфтористую серу
и тионилфторид, по ядовитости близкие к фосгену, следует при-
нять меры предосторожности при улавливании этих газов. Ре-
комендуется конденсация летучих газов в ловушке, охлажден-
ной ацетоном и твердой углекислотой, после чего можно
медленно пропускать эти газы сначала через пустую полиэтиле-
новую склянку, которая служит предохранительной ловушкой,
а затем при перемешивании — в водный раствор едкого кали.
5. Если необходимо сохранять неочищенный продукт реакции
в течение некоторого времени до его использования, то целесооб-
разно хранить его в полиэтиленовой склянке или в другом кон-
тейнере, устойчивом к действию фтористого водорода.
6. Как указано выше, в неочищенном. продукте реакции со-
держится фтористый водород. Последний вступает в реакцию с
фтористым натрием по уравнению: NaF-|-HF->NaHF2. Другой
способ состоит в том, что неочищенный продукт выливают в воду
и продукт реакции выделяют путем экстрагирования пентаном.
Другие методы получения
1, 1, 1-Трифторпентан получали действием четырехфтористой
серы на энантовую кислоту3.
Преимущества настоящего метода
Описанная методика может быть использована для получе-
ния многих соединений, содержащих трифторметильные группы,
a, a, а-ТРИХЛОРАЦЕТАНИЛИД
157
исходя из соответствующих карбоновых кислот3. Выходы обычно
составляют 60—90%. Несколько характерных примеров приве-
дено в табл. 2. В случае дикарбоновых кислот в опыт следует
брать только по 0,1 моля каждого соединения.
Таблица 2
Продукт реакции Т. кип., °C л25 Л)
1,1,1 -Трифтор до декан 92/12 мм 1,389S
Г, 1,1 -Трифторгексадекан 107/0,3 мм 1,4148
1,1,1 -Трифтор-3, 5, 5-триметил- гексан 121—122 1,3657
(4,4,4-Трифторбутил) цикло- гексан 172—173 1,3987
1,1,1,10,10,10-Гексафтордекан 183—184 1,3519
1,1,1,6,6,6-Г ексафторгексен-3 90—91 1,3131
п-бис- (Трифторметил) бензол 113—115 1,3767
2,4-быс-(Трифторметил)хлор- бензол 147 1,4130
п-Трифторметилнитробензол (Т. пл. 41—43°) —
Ангидриды карбоновых кислот и сложные эфиры вступают
в реакцию .с четырехфтористой серой с образованием тех же про-
дуктов реакции, что и карбоновые кислоты, но только при более
высоких температурах, т. е. при 200—300°.
1. Contribution No. 572 from the Central Research Department, Experimental
Station, E. I. du Pont de Nemours and Co., Wilmington, Delaware.
2. T u 11 о c k C. W„ F a w c e 11 F. S„ S m i t h W. C„ С о f f m a n D. D„ J. Am.
Chem. Soc., 82, 539 (1960).
3. H a s e k W. R., S m li t h W. С., E n g e 1 h a r d t V. A., J. Am. Chem. Soc., 82,
543 (1960); пат. США 2859245 (1958).
a, a, а-ТРИХЛОРАЦЕТАНИЛИД
NH2 NHCOCCI3
A A
ccijcoccia +1 I — 1 I +СНС13
4/ 4/
Предложил: 5. Сукорник. >.
Проверили: Дж. Д. Робертс и Е. И. Снайдер.
Получение
В 1-литровую трехгорлую колбу, снабженную механической
мешалкой, обратным холодильником, "термометром (примеча-
158
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
ние 1) и капельной воронкой, помещают раствор 265 г (1 моль)
гексахлорацетона (примечание 2) в 400 мл гексана (примеча-
ние 3). К этому раствору при перемешивании прибавляют по
каплям в течение 35—40 мин 93 а (1 моль) анилина (примеча-
ние 4). За это время температура повышается примерно до 55°.
После того как прибавление анилина закончено, перемешива-
ние продолжают еще 45 мин при температуре 65—70°.
Раствор еще горячим переливают в 1-литровый стакан, где
его охлаждают до 0—5°. Выпавший осадок отфильтровывают и
сушат на воздухе; выход препарата 208—218 г (87—91% теоре-
тич.); т. пл. 90—92°. После перекристаллизации из 400 мл 90% -
ного этилового спирта (примечание 5) получают 160—165 г
(67—69% теоретич.) (примечание 6) препарата с т. пл. 92,5—
93,0° (примечание 7). Вторую порцию кристаллов в количестве
9—16 г (4—7%) с т. пл. 93,5—95,5° можно получить, выпаривая
фильтрат до объема 200 мл и охлаждая остаток (примечание 8).
Примечания
1. Для установки термометра и обратного холодильника
пользуются рогатым форштосом.
2. Продажный гексахлорацетон перегоняли и использовали
фракцию с т. кип. 93—97°/24 мм.
3. Пригоден технический гексан.
4. Технический анилин перегоняли и светло-желтый дистил-
лат использовали непосредственно.
5. Для получения 90%-ного этилового спирта к 378 мл 95 % -
ного спирта добавляли 22 мл воды.
6. Автор указывает, что им получен препарат с т. пл. 94—960,
и с выходом 76—81 %.
7. Температуру плавления можно повысить до 93,5—94°, тща-
тельно промывая препарат на воронке Бюхнера охлажденным
до 0° 90%-ным этиловым спиртом (50 мл).
8. Автор успешно применил эту методику к нескольким ами-
нам 2 (см. табл. 3).
Другие методы получения
Трихлорацетанилид получали из гексахлорацетона и ани-
лина 3, из трихлорацетилхлорида и анилина4, действием анилин-
магнийиодида на этиловый эфир трихлоруксусной кислоты5, на-
греванием N-фенилтрихлорацетимидилхлорида с разбавленным
метиловым спиртом6 и из трихлоруксусной кислоты и анилина
в присутствии хлорокиси фосфора7.
ФЕНИЛ-ТРЕТ-БУТИЛОВЫй ЭФИР
159
Таблица 3
Амин Вы<од N-три- хлорацетил- амина, % Т. пл., °Са
З-Хлоранилин 93 101
4-Хлоранилин 97 125—127
2-Толуидин 83 98
З-Толуидин 79 102—103
4-Толуидин 70 115
4-Фторанилин 83 96
Бензидин 65 301 (с разл.)
Бензиламин 84 87—90
2-Фенилэтиламин 97 117—120
Аммиак 96 141
Диметиламин 89 Т. кип.
110—111°/16 мм
2-Аминтиазол 80 196—198 (с разл.)
а Все приведенные температуры плавления не исправ-
лены.
1. Allied Chemical Corp., Р. О. Box 405, Morristown, New Jersey.
2. Неопубликованные результаты.
3. Ch. Cl oez, Ann., chim. phys., 9 (6), 204 (1886).
4 J u d s о n W. E., Ber., 3, 783 (1870).
5. В о d г о u x F., Compt. rend., 140, 1598 (1905).
6. Braun J., J о s t e s F., Munch R. W., Ann., 453, 133 (1927).
7. Berti F. A., Z i t i L. M., Arch. Pharm., 285, 372 (1952).
ФЕНИЛ-ТРЕТ-БУТИЛОВЫЙ ЭФИР
(тре т-Бутилфениловый эфир)
С6Н5Вг + Mg —X C6H5MgBr
О
C6H5MgBr + С6Н5СО2С(СН3)3 С6Н5ОС(СН3)3 + С6Н5СО2Н
Предложили: X. Фризелл и Свен-Олов Лоусон',
Проверили: У. Г. Даубен и Жильберт X. Березин.
Получение
1-Литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабженную
механической мешалкой с затвором, обратным холодильником и
капельной воронкой емкостью 500 мл с приспособлением для вы-
равнивания давления, устанавливают' для проведения реакции
160
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
в атмосфере азота. Для этого в верхнюю часть холодильник
вставляют тройник, который присоединяют к источнику азот;
находящегося при низком давлении, и к ртутному счетчику пу
зырьков. Колбу высушивают, для чего ее прогревают слабы1,
пламенем горелки и одновременно пропускают через систем
медленный ток азота. В охлажденной колбе приготовляют ра
створ бромистого фенилмагния из 13 г (0,53 г-атома) магниевы
стружек, 79 г (0,5 моля, 53,6 мл) бромбензола и 200 мл абсо
лютного эфира.
После того как приготовление бромистого фенилмагния за
кончено, эфирный раствор охлаждают в бане со льдом и прибав
ляют 200 мл абсолютного эфира. При перемешивании в теченш
30 мин прибавляют по каплям раствор 58,3 г (0,3 моля, 39,0 мл]
трет-бутилового эфира надбензойной кислоты (примечание 1]
в 120 мл абсолютного эфира, после чего перемешивание продол
жают еще 5 мин.
Реакционную смесь осторожно приливают к холодному ра-
створу 40 мл концентрированной соляной кислоты в 1 л воды
Эфирный слой отделяют, а водный слой экстрагируют двумя
порциями эфира по 150 мл. Соединенные органические растворы
экстрагируют тремя порциями по 25 мл 2 М раствора едкого
натра, затем промывают водой до нейтральной реакции промыв-
ных вод и сушат над безводным сернокислым магнием (приме-
чания 2 и 3). Высушенный раствор выпаривают и продукт реак-
ции перегоняют при пониженном давлении; т. кип. 57—59°/7 мм.
Выход фенил-грег-бутилового эфира 35—38 г (78—84% теоре-
тич.); 1,4870—1,4880. Настоящая методика применима и для
получения других трет-бутиловых эфиров (примечание 4).
Примечания
1. Применяли продажный трет-бутиловый эфир надбензойной
кислоты.
2. Эфирный раствор следует проверить на содержание пере-
кисей следующим способом: в пробирку помещают несколько
миллиграммов йодистого натрия, хлорное железо в микро-
количествах и 3 мл ледяной уксусной кислоты и осторожно при-
ливают 2 мл эфирного раствора. Если в растворе содержится не-
прореагировавший эфир надбензойной кислоты, то на границе
двух фаз немедленно образуется желтое кольцо- Если проба
на перекиси положительна, обработку кислотой и щелочью сле-
дует повторить.
3. Путем подкисления щелочного раствора можно получить
29—32 г (80—90%) бензойной кислоты.
N-ФЕНИЛИМИД МАЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ
161
4. Ту же общую методику авторы применяли для получения
следующих эфиров: о-толил-трет-бутилового, м-толил-трет-бутн-
.нового, бензил-трет-бутилового и п-анизил-трет-бутилового.
Другие методы получения
Настоящий метод в основном описали Лаосон и Янг2. Фенил-
трет-бутиловый эфир получали конденсацией изобутилена с фе-
нолом под действием кислоты, взятой в качестве катализатора3,
и взаимодействием хлористого дифенилиодония с трет-бутила-
том калия4
Преимущества настоящего метода
Метод получения трет-бутиловых эфиров путем взаимодейст-
вия реактива Гриньяра с трет-бутиловым эфиром надбензойной
кислоты, по-видимому, имеет довольно общий характер (приме-
чание 4); кроме того, эфир надкислоты является стойким и лег-
кодоступным реактивом.
1. Department of Chemistry, University of Uppsala, Uppsala, Sweden.
2. L a w e s s о n S., Yang N. C., J. Am. Chem. Soc., 81, 4230 (1959).
3. Stevens D. R., J. Org. Chem., 20, 1232 (1955).
4. Beringer F. M.,-F о r g i о n e P. S., Yudis M. D., Tetrahedron, 8, 49
(1960).
N-ФЕНИЛИМИД МАЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ
О
/CONH^/^
| | I + (CH3CO)2O — | N + 2CH3CO2H
xco2h x//
О
Предложили: M. П. Кава, А. А. Дина, К. Мут и М. Дж. Митчелл
Проверили: К. Л. Олсон, Марджори Я. Казерио и Дж. Д. Робертс.
Получение
А. Моноанилид малеиновой, кислоты. В 5-литро-
вую трехгорлую колбу, снабженную лопастной мешалкой,
162
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
обратным холодильником и капельной воронкой, помещаю!
196 г (2 моля) малеинового ангидрида (примечание 1) и 2,5 ,
этилового эфира (примечание 2). Пускают в ход мешалку и посл<
растворения всего малеинового ангидрида из капельной вороню
прибавляют раствор 182 мл (186 г, 2 моля) анилина (примеча
ние 3) в 200 мл эфира (примечания 2 и 4). Полученную густук
суспензию перемешивают 1 час при комнатной температуре, ;
затем охлаждают в бане со льдом до 15—20° Продукт реакцш
отфильтровывают с отсасыванием. Он представляет собой по
рошок кремового цвета с т. пл. 201—202° и может быть приме
нен в следующей стадии без дополнительной очистки. Выход со
ставляет 371—374 г (97—-98% теоретич ).
Б. N - Фени л им ид малеиновой кислоты. В 2-литро
вую коническую колбу помещают 670 мл уксусного ангидрид;
(примечание 5) и 65 г безводного ацетата натрия. Прибавляю'
моноанилид малеиновой кислоты (316 г), синтезированный, ка1
описано выше, и полученную суспензию растворяют путем взбал
тывания колбы и нагревания ее в течение 30 мин на парово!
бане (примечание 6). Реакционную смесь охлаждают почти дс
комнатной температуры в бане с холодной водой, а затем выли
вают в 1,3 л ледяной воды. Выпавший в осадок препарат от
фильтровывают с отсасыванием, трижды промывают ледяной во
дой порциями по 500 мл и один раз петролейным эфиром (т. кип
30—60°), после чего высушивают. Выход неочищенного N-фенил
имида малеиновой кислоты составляет 214—238 г (75—80%
теоретич.); т. пл. 88—89°. После перекристаллизации из цикло
гексана получают иглы канареечно-желтого цвета с т. пл. 89-
89,8° (примечание 7).
Примечания
1. Малеиновый ангидрид применяли без дополнительной очи
стки.
2. Применяли продажный абсолютный эфир.
3. Анилин применяли без дополнительной очистки.
4. Раствор анилина следует приливать как можно быстре<
(надо следить только, чтобы не захлебнулся холодильник).
5. Применяли технический уксусный ангидрид.
6. Ацетат натрия растворяется неполностью.
7. В 500 мл кипящего растворителя может раствориться околс
58 г N-фенилимида малеиновой кислоты. Выход перекристалли
зованного препарата составляет 93%.
Другие методы получения
Описанная здесь методика основана на способе, который f
общих чертах описан в пат. США 24445362. N-Фенилимид малеи
ФЕРРОЦЕНИЛАЦЕТОНИТРИЛ
163
новой кислоты получали также сухой перегонкой анилиновой
соли яблочной кислоты3>\ действием фосфорного ангидрида5
на анилиновую соль яблочной кислоты и действием треххлорис-
гого фосфора или фосфорного ангидрида на моноанилид малеи-
новой кислоты8. Замещенные в кольце N-фенилимиды малеино-
вой кислоты, а именно №-(/г-метоксифенил)-, №-(л-этоксифенил)-
и N-(n-нитрофенил)имиды малеиновой кислоты, получали при
действии уксусного ангидрида и плавленого ацетата калия на
соответствующие моноанилиды малеиновой кислоты 7.
Преимущества настоящего метода
N-Фенилимид малеиновой кислоты — активный диенофил
в реакции Дильса-Альдера и обычно дает кристаллические ад-
дукты.
1. Chemistry Department, The Ohio State University, Columbus 10, Ohio.
2. Searle N. E., (to E. 1. du Pont de Nemours and Co, Inc.) пат. США
2444536 (1948) [С. A., 42, 7340c (1948)].
3. Michael A., Wing J. F., Am. Chem. J., 7, 278 (1885).
4. Anschutz R., W i r t z Q., Ann., 239, 140, 142 (1887).
5. Auwers K., Ann., 309, 346 (1899).
6. Кретов A. E., Кульчицкая H. E„ ЖОХ, 26, 208 (1956).
7. Roderick W. R., J. Am. Chem. Soc., 79, 1710 (1957).
ФЕРРОЦЕНИЛАЦЕТОНИТРИЛ
([( Цианометил) циклопентадиенил\циклопентадиенилжелезо }
Предложили: Д. Ледницер и Ч. Р. Хаузер *,
Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и Р. Д. Вест.
Получение
Внимание! Этот синтез следует проводить в вытяжном
шкафу, так как происходит выделение триметиламина.
В 1-литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой
и обратным холодильником, помещают раствор 57 г (0,88 моля)
Цианистого калия в 570 мл воды. Затем прибавляют 58 г
164
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
(0,15 моля) иодметилата N, N-диметиламинометилферроцена2
и смесь нагревают до кипения при энергичном перемешивании.
Как только смесь начнет кипеть, осадок растворяется. Через
несколько минут после начала кипения происходит выделение
триметиламина и из раствора выделяется увлекаемое водяным
паром масло. Реакционную смесь энергично кипятят в течение
2 час при перемешивании, а затем дают ей охладиться до ком-
натной температуры. При охлаждении выделившееся масло зат-
вердевает.
Твердое вещество отфильтровывают и фильтрат экстрагируют
тремя порциями по 150 мл эфира (Внимание! При работе
с этим раствором следует надевать резиновые перчатки, так как
в нем содержится большое количество цианистого калия).
Твердое вещество растворяют в эфире и к этому раствору при-
соединяют полученные вытяжки. Эфирный раствор промывают
водой и сушат над 5 г сернокислого натрия. Растворитель отго-
няют; остаток представляет собой неочищенный ферроценил-
ацетонитрил, который получается в виде твердого вещества или
в виде маслянистой жидкости, которая закристаллизовывается,
если потереть стенки сосуда, в котором она находится, стеклян-
ной палочкой. Нитрил растворяют примерно в 200 мл кипящей
гексановой фракции. Горячий раствор декантацией отделяют
от небольшого количества нерастворимой черной смолы и
охлаждают до комнатной температуры. Ферроцепилацетонитрил
выпадает в виде блестящих желтых кристаллов с т. пл. 79—82°
(примечание 1). Выход нитрила составляет 24—26 г (71—77%
теоретич.) (примечание 2).
Примечания
1. Температура плавления чистого нитрила после перекрис-
таллизации из гексана 81—83°3.
2. Выход зависит непосредственно от качества взятого в ре-
акцию иодметилата. В некоторых случаях выход достигает
95 %3.
Другие методы получения
Этот метод йо существу не отличается от описанного Ледни-
цером, Линдсеем и Хаузером3. По-видимому, других способов
получения данного соединения не разработано.
В основном по той же методике 1-метилграмин был превра-
щен в 1-метил-З-индолацетонитрил4, однако этим способом
не удалось превратить хлористый бензилдиметилфениламмоний
в фенилацетонитрил5.
М-ФТАЛИЛ-Ь-₽-ФЕНИЛАЛАНИН
165
1. Department of Chemistry, Duke University, Durham, North Carolina, The work
was supported by the Office of Ordnance Research, U. S. Army.
2. См. стр. 73 настоящего сборника.
3 Lednicer D., Lindsay J. K, Hauser C. R., J. Org. Chem., 70, 1857
(1948).
4. S n у d e r H. R„ E 1 i e 1 E. L„ J. Am. Chem. Soc., 70, 1857 (1948).
5. Snyder H. R., Speck J. C, J. Am. Chem. Soc., 61, 668 (1939).
N-ФТАЛ ИЛ-2.-Р-.ФЕНИЛАЛАНИН
(а-Бензил-1, 3-диоксо-Ь-2-изоиндолинуксусная кислота)
I || N — CH — CHZC6H5
'-/Хсо'/ io2H
Предложил: А. Бозе '.
Проверили: M. Тишлер и Дж. Долдурас.
Получение
В колбу емкостью 300 мл,- снабженную водоотделителем
и обратным холодильником, помещают 16,5 г (0,1 моля) L-фе-
нилаланина (примечание 1), 14,8 г (0,1 моля) хорошо измель-
ченного фталевого ангидрида, 150 мл толуола и 1,3 мл триэтил-
амина. Колбу нагревают на масляной бане или на электрическом
колбонагревателе так, чтобы смесь бурно кипела (примечание 2).
Вначале происходит быстрое выделение воды, но со временем
оно замедляется и через 1,5 час фактически прекращается.
Спустя 2 час водоотделитель и обратный холодильник отсое-
диняют и летучие продукты из смеси отгоняют при пониженном
давлении и нагревании на паровой бане (примечание 3). Твер-
дый остаток размешивают с 200 мл холодной воды и 2 мл соля-
ной кислоты, тщательно измельчая все комки (примечание 4).
Смесь фильтруют с отсасыванием и осадок промывают
тремя порциями по 50 мл холодной воды. После высушивания
в сушильном шкафу выход препарата составляет 27—28 г
(91,5—95% теоретич.); он представляет собой кристаллический
бесцветный порошок с т. пл. 179—183°; [а]^5 от —198 до
—200° (в спирте) (примечание 5).
Препарат можно перекристаллизовать, для чего 10 г его рас-
творяют в 20 мл горячего 95 %-ного этилового спирта, прибав-
ляют 14 мл воды и раствору дают медленно охладиться, так
166
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
чтобы препарат не выпал в виде масла. Получают бесцветные
иглы с т. пл. 183—185°; [а]® от —211 до —217° (в спирте)
(примечание 6). Первая порция составляет 7,5—8,5 г, т. е. выход
при кристаллизации 83—90%; из маточника можно выделить
дополнительное количество препарата (примечание 7).
Примечания
1. Применяли Л-фенилаланин, имевший [а] □ —32° (с =
— 1,98 в воде).
2. Следует применять окрашенные кипелки (например, кар-
борунд), чтобы их удобнее отделять от продукта реакции.
к вакуум-
насосу
Холодная __
вода
Раствор
Тампон из,
_____________ стеклянной ваты
Запаянный капилляр
I J Паровая или
4—' водяная баня
Рис. 2. Прибор для отгонки растворителя.
3. Это выпаривание, при котором происходит выделение
твердого вещества, рекомендуется проводить во вращающемся
вакуумном выпарном аппарате. Другое, также весьма удобное
приспособление для удаления растворителя — прибор, приме-
няемый в некоторых лабораториях, показанный на рис. 2.
Насадка А предохраняет от переброса жидкости и дает возмож-
ность быстро удалять растворитель при пониженном давлении.
Твердые частицы, которые в результате переброса выходят
из колбы Б, в результате разбрызгивания задерживаются
в насадке А, откуда они могут быть смыты обратно в колбу
низкокипящей жидкостью, например ацетоном, который вводят
через отверстие В. Боковой отвод Г позволяет непрерывно
подавать жидкость в «отпарную колонку». Если в подающую
трубку Д поместить тампон из стеклянной ваты, то подаваемый
раствор можно автоматически фильтровать и освобождать
от взвешенных в нем твердых частиц, например от частиц осу-
шителя. Другое преимущество такого прибора заключается
в том, что в колбе Б сравнительно небольшого объема можно
переработать значительное количество разбавленного раствора.
3- (2-ФУРИЛ)АКРИ ЛОНИТРИЛ
167
4. Степень чистоты препарата зависит в значительной мере
от того, насколько тщательно измельчены комки и хорошо про-
мыт осадок.
5. При элементарном анализе этого препарата были вполне
приемлемые результаты; он может быть использован в после-
дующих реакциях без дополнительной очистки.
6. По данным проверявших синтез, [<х] от — 211 до —217“
(в спирте); по данным авторов, [а]2® от .—207 До 212°;
по данным'Шихана, Чепмена и Рота2, [а]2® —212°.
7. Приведенная выше методика применима и к другим ами-
нокислотам, причем работать можно и в больших масштабах.
Так, при работе с 1,5 моля из р-аланина был получен N-фта-
лил-0-аланин с выходом 96%' и из L-аланина — Ы-фталил-L-
аланин с выходом 91%; из хлористоводородной соли этилового
эфира глицина (с применением более 1 молярного эквивалента
триэтиламина) был получен этиловый эфир N-фталилглицина
с выходом 96%.
Другие методы получения
N-Фталил-Т-фенилаланин получали сплавлением L-аланина
с фталевым ангидридом. Настоящий метод, основанный на сооб-
щении в литературе3, обеспечивает проведение реакции при низ-
кой температуре, что исключает рацемизацию; кроме того,
он более удобен, чем метод сплавления, для проведения реакции
в больших масштабах.
1. Department of Chemistry, Stevens Institute, Hoboken, New Jersey.
2. Sheehan J. C., Chapman D. W., Roth R. W., J. Am. Chem. Soc., 74,
3822 (1952).
3. В ose A. K., Greer F„ Price C. C„ J. Org. Chem., 23, 1335 (1958).
3-(2-ФУРИЛ)АКРИЛОНИТРИЛ
(2-фуранакрилонитрил)
ХО/ХСНО
|| || + Н2о + со2
ЧчО/Ч-СН = СН—CN
Предложил: Дж. М. Паттерсон *.
Проверили: М. С. Ньюмен н X. Боден.
Получение
Смесь 105,6 г (1,1 моля) свежеперегнанного фурфурола,
87,0 г (1,0 моль) 98%-нойциануксуснейкислоты (примечание 1),
168
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ-ПРЕПАРАТОВ
3,0 г уксуснокислого аммония, 200 мл толуола и 110 мл
пиридина помещают в 1-литровую круглодонную колбу, к кото-
рой присоединяют ловушку Дина и Старка для сбора воды и об-
ратный холодильник. Эту смесь кипятят в течение 2 дней. Теоре-
тическое количество воды собирается в ловушке за 1 час. После
окончания кипячения растворитель отгоняют при пониженном
давлении, нагревая колбу на водяной бане. Остаток перегоняют
с елочным дефлегматором высотой 15 см в вакууме. Получают
88,6—93,3 г (74,5—78%) бесцветной жидкости с т. кип. 95—
97711 мм-, п® 1,5823—1,5825.
Примечания
1. Применяли продажную циануксусную кислоту без допол-
нительной очистки.
Другие методы получения
Описанная здесь методика является модификацией способа,
применявшегося Гозезом2 для синтеза нитрила коричной кис-
лоты. 3-(2-Фурил)акрилонитрил получали конденсацией в при-
сутствии катализатора фурфурола с ацетонитрилом в паровой
фазе при 320°3, дегидратацией соответствующего амида над пя-
тихлористым фосфором 4 и декарбоксилированием 3-(2-фурил)-
2-цианакриловой кислоты 5.
1. University of Kentucky, Lexington, Kentucky.
2. Ghosez J., Bull. soc. chim. Beiges. 41. 477 (1932).
3. Brubaker M. M„ пат. США 2341016 (1944) [С. A., 38, 4272 (1944)].
4. Gilman H., Hewlett A. P., Iowa State Coll. J. Sei., 4 (I), 27 (1929).
5. H e u c k R„ Ber., 27, 2624 (1894).
ХЛОРИСТОВОДОРОДНАЯ СОЛЬ ДИЭТИЛОВОГО ЭФИРА
АМИНОМАЛОНОВОЙ кислоты
HON-СН(СО2С2Н5)2 NH2— СН(СО2С2Н5)2
NH2-CH(CO2C2H5)2 (HC1)NH2 - СН(СО2С2Н5)2
эфир
Предложили: У. Г. Хартунг, Ж. X. Божон и Дж. Доколас'.
Проверили: Дж. Шихан и Р. У. Парсонс, мл.
Получение
А. Диэтиловый эфир аминомалоновой кислоты.
Из 50 г малонового эфира (примечание 1) получают диэтиловый
эфир нитрозомалоновой кислоты, из которого готовят эфирный
СОЛЬ ДИЭТИЛОВОГО ЭФИРА АМИНОМАЛОНОВОИ кислоты
169
раствор (около 150 мл) и который промывают порциями по
80 мл 1°/о-ного раствора бикарбоната натрия до тех пор, пока
последняя порция промывной жидкости не будет окрашена в от-
четливо выраженный желтый цвет (примечание 2). Эфирный
раствор сушат в течение ночи в холодильном шкафу над 40 г
безводного сернокислого натрия, а затем фильтруют в тариро-
ванную круглодонную колбу. Растворитель отгоняют в вакууме
при температуре ниже 30° (на водяной бане). В одном случае
количество остатка составило 59,6 г. Полагая, что 0,312 моля
малонового эфира превратилось в диэтиловый эфир изонитрозо-
малоновой кислоты, аликвотное количество остатка, отвечающее
0,1 моля (19,1 г) помещают в сосуд для восстановления емкостью
500 мл (примечание 3). Туда же приливают 100 мл абсолютного
спирта и в качестве катализатора добавляют 3 г 10%-ного пал-
ладированного угля (примечание 4). Сосуд присоединяют к гид-
рогенизационной установке и систему продувают водородом три
или четыре раза. Затем при начальном давлении водорода 3,5—
4,2 ат сосуд взбалтывают, пока давление не перестанет умень-
шаться и станет постоянным (около 15 мин).
Катализатор отфильтровывают, промывают абсолютным
спиртом и прозрачный фильтрат выпаривают в вакууме при тем-
пературе ниже 50° (на водяной бане). Поскольку диэтиловый
эфир аминомалоновой кислоты менее стабилен, чем его соли, не-
очищенный продукт реакции непосредственно превращают в хло-
ристоводородную соль диэтилового эфира аминомалоновой кис-
лоты (примечание 5).
Б. Хлористоводородная соль диэтилового
эфира аминомалоновой кислоты. Неочищенный ди-
этиловый эфир аминомалоновой кислоты разбавляют 80 мл абсо-
лютного эфира и раствор фильтруют для удаления небольшого
количества бесцветной твердой примеси. Фильтрат собирают
в коническую колбу емкостью 250 мл и охлаждают его в бане
со льдом. Непосредственно над раствором пропускают сухой
хлористый водород, причем раствор перемешивают механической
мешалкой (примечание 6). Выпавшие мелкие бесцветные кри-
сталлы отфильтровывают с отсасыванием и трижды промывают
их абсолютным эфиром (всего 60 мл) (примечание 7). Фильтрат
и промывную жидкость опять обрабатывают хлористым водо-
родом и получают вторую порцию хлористоводородной соли ди-
этилового эфира аминомалоновой кислоты, которую промывают,
как указано выше. Этот процесс повторяют до тех пор, пока при
пропускании хлористого водорода из раствора перестанет выпа-
дать осадок. Всего получают 16,5—17,4 г (78—82%, считая на
малоновый эфир) хлористоводородной соли диэтилового эфира
аминомалоновой кислоты с т. пл. 162—163% После перекристал-
170
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
лизации из смеси спирта с эфиром получают более чистый пре-
парат с т. пл. 164—165°.
Примечания
1. Целесообразно воспользоваться эфирным раствором ди-
этилового эфира изонитрозомалоновой кислоты (см. стр. 65).
2. Требуется около шести промывок. Чтобы легче разрушить
образующуюся на границе двух фаз эмульсию, может оказаться
необходимым на первые три промывки израсходовать 50 мл
эфира, а на остальные — 20 мл. Каждый раз, после того как про-
изойдет частичное расслоение, прибавляют немного эфира и дели-
тельную воронку осторожно вращают, пока не будет достигнуто
полное расслоение. Процесс промывки занимает 1,5 час.
3. Поскольку при нагревании диэтиловый эфир изонитрозо-
малоновой кислоты может разлагаться со взрывом, не рекомен-
дуется подвергать его дальнейшей очистке путем перегонки. По
данным авторов синтеза, реакция восстановления проводилась
также с применением порций диэтилового эфира изонитрозома-
лоновой кислоты по 0,3 моля.
4. Проверявшие синтез применяли в качестве катализатора
готовый 10%-ный палладированный уголь.
5. Согласно указаниям авторов, диэтиловый эфир аминома-
лоновой кислоты можно очистить перегонкой; т. кип. 116—
118712 мм или 122—123716 мм; п™ 1,4353; 1,100.
6. Чтобы высушить хлористый водород, его пропускают по-
следовательно через две промывные склянки с концентрирован-
ной серной кислотой. Конец трубки диаметром 10 мм, через ко-
торую поступает хлористый водород, находится как раз над
поверхностью перемешиваемой жидкости; ее не погружают в
жидкость, чтобы ее не забило образовавшимся объемистым
осадком.
Проверявшие синтез нашли, что удовлетворительные результа-
ты получаются, если смесь перемешивать магнитной мешалкой.
7. Проверявшие синтез применяли воронку с фильтром из по-
ристого стекла со средней величиной пор.
Другие методы получения
Диэтиловый эфир аминомалоновой кислоты был восстано-
влен каталитически в присутствии палладированного угля3, ни-
келя Ренея4 или химически при помощи амальгамы алюминия5
или сероводорода6.
Применение хлористоводородной соли
диэтилового эфира аминомалоновой кислоты
Диэтиловый эфир аминомалоновой кислоты является ценным
промежуточным соединением, которое можно подвергнуть N-
ХЛОРИСТОВОДОРОДНАЯ СОЛЬ ФЕНАЦИЛАМИНА
171
ацилированию3’7; N-ацилпроизводные можно алкилировать по
методике, разработанной для синтезов на основе малонового
эфира.
1. Medical College of Virginia, Richmond, Virginia.
2. См. стр. 65 настоящего сборника.
3. Snyder H. R., S m i t h C. W., J. Am. Chem. Soc., 66, 350 (1944).
4. R e d e m a n n С. E., D u n n M. S., J. Biol. Chem., 130, 341 (1939).
5. L о c q u i n R., Cherchez V., Compt. rend., 186, 1360 (1926).
6. J о h n s о n T. B., N i с о 1 e t В. H., J. Am. Chem. Soc., 36, 352 (1914).
7. В e a u j о n J. H. R., Hartung W. H., J. Am. Pharm. Assoc., Sci. Ed., 41,
578 (1952); С о с о 1 a s G. H., H a r t u n g W. H., J. Am. Chem. Soc., 79.
5203 (1957).
ХЛОРИСТОВОДОРОДНАЯ СОЛЬ ФЕНАЦИЛАМИНА
(Хлористоводородная соль 2-аминоацетофенона)
nh2 nci2
/\—сн-сн3 -(СНз).зС0_> /\-сн-сн3 —
Ч/ Ч/
н
/Nx
/\-сг_^сн2
| J | J4L | ||—coch2nh3ci
ч/ ОСН3 3 Ч/
Предложили: Г. Э. Баумгартен и Д. М. Петерсен *.
Проверили: У. Э. Пархам, Н. Ньюмен и Р. М. Додсон.
Получение
В совершенно сухую трехгорлую круглодонную колбу ем-
костью 500 мл, снабженную механической мешалкой, капельной
воронкой и рогатым форштосом с осушительной хлоркальциевой
трубкой и термометром (примечание 1), помещают 24,2 г (26 мл,
0,20 моля) а-фенилэтиламина (примечание 2) и 50 мл сухого
бензола (примечание 3). Раствор в колбе охлаждают до 5°
в бане со льдом и солью и к нему прибавляют раствор 44,5 г
(50 мл, 0,41 моля) трет-бутилгипохлорита2 (примечание 4)
в 50 мл сухого бензола (примечание 3) с такой скоростью, чтобы
температура держалась ниже 10° (примечание 5). После того как
прибавление трет-бутилгипохлорита закончено, реакционную
смесь перемешивают при комнатной, температуре в течение
1—4 час (примечание 6).
172
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Рогатый форштос заменяют на обратный холодильник, за-
пертый осушительной хлоркальциевой трубкой, после чего све-
жеприготовленный раствор 13,8 г (0,60 г-птолш) натрия в 140 мл
безводного метилового спирта (примечание 7) прибавляют к бен-
зольному раствору N, N-дихлор-а-фенилэтиламина с такой ско-
ростью, чтобы поддерживать спокойное кипение (примечание 8).
После окончания загрузки метилата натрия реакционную смесь
продолжают кипятить до отрицательной пробы на подкисленную
иодкрахмальную бумажку (около 45—70 мин) (примечание 9).
Реакционную смесь охлаждают в бане с ледяной водой, выпа-
вший в осадок хлористый натрий отфильтровывают, пользуясь
воронкой Бюхнера, и промывают тремя порциями по 25 мл су-
хого бензола. Соединенные фильтраты очень медленно приба-
вляют при перемешивании или при взбалтывании к 150 мл 2 н.
соляной кислоты в 1-литровом стакане (примечание 10). Слои
разделяют и бензольный слой экстрагируют тремя порциями по
50 мл 2 н. соляной кислоты. Соединенные кислотные вытяжки
промывают дважды эфиром порциями по 50 мл (примечание 11).
Эфирные вытяжки отбрасывают. Водный раствор, имеющий
окраску от бледно-янтарной до желтой, выпаривают досуха при
температуре не выше 40° (примечание 12). Остаток переносят
в 1-литровую круглодонную колбу, снабженную обратным холо-
дильником, и прибавляют 400 мл раствора хлористого водорода
в изопропиловом спирте (примечание 13). Смесь кипятят не ме-
нее 30 мин и фильтруют горячей через воронку Бюхнера. Твер-
дый остаток переносят опять в колбу и повторяют экстрагиро-
вание 150 мл раствора хлористого водорода в изопропиловом
спирте. Твердый остаток (хлористый натрий) отбрасывают (при-
мечание 14). Обе вытяжки охлаждают, каждую в отдельности,
в холодильном шкафу в течение ночи, а затем фильтруют через
воронку Бюхнера (примечание 15). Почти бесцветные кристаллы
промывают на фильтре двумя порциями по 50 мл абсолютного
эфира. Каждый из этих фильтратов разбавляют равным по
объему количеством абсолютного эфира (соответственно 400 и
150 мл) и оставляют на ночь в холодильном шкафу. Из этих раз-
бавленных фильтратов получают дополнительно две порции
кристаллов (примечание 16). Общий выход препарата, получен-
ного в виде трех-четырех порций, составляет 18,9—24,8 г
(55—72% теоретич.); т. пл. 185—186° (с разл.) (примечания 17
и 18). Обычно препарат достаточно чист и может быть исполь-
зован без дополнительной очистки; однако его можно и пере-
кристаллизовать из раствора хлористого водорода в изопропило-
вом спирте (примечание 12), для чего берут по 100 мл раствора
на каждые 6 г препарата. При этом выход составляет около
5,5 г на 6,0 г неочищенного продукта.
ХЛОРИСТОВОДОРОДНАЯ СОЛЬ ФЕНАЦИЛАМИНА
173
Примечания
1. Авторы синтеза применяли прибор, собранный на шлифах,
и перед работой высушивали все его части в течение ночи в су-
шильном шкафу при 120—140°. Рогатый форштос был изгото-
влен из трубки с внешним шлифом 24./40; к тому концу трубки,
у которого нет шлифа, припаян небольшой отрезок стеклянной
трубки с внутренним диаметром 8 мм таким образом, что через
шлиф можно вставить термометр в колбу. К этой же трубке при-
паян другой короткий отрезок стеклянной трубки с внутренним
диаметром 8 мм, к которому можно присоединить хлоркальцие-
вую трубку, не используя отверстие, в которое вставлен термо-
метр. При желании вместо рогатого форштоса и трехгорлой
колбы можно воспользоваться четырехгорлой колбой.
2. Авторы применяли продажный DL-a-фенилэтиламин, не
подвергая его очистке. Получение £>£-а-фенилэтиламина описано
в сборниках Синт. орг. преп.3,4
3. Чтобы дополнительно высушить сухой бензол, его под-
вергают перегонке и полученные первые 10% дистиллата отбра-
сывают.
4. Авторы не подвергали дополнительной перегонке трет-бу-
тилгипохлорит. Если применение трет-бутилгипохлорита неже-
лательно, его можно заменить эквивалентным количеством ди-
хлорамина Б (N, N-дихлорбензолсульфонамида). Этот препарат
растворим в бензоле, тогда как бензолсульфонамид не раство-
ряется; поэтому реакционную смесь следует профильтровать не-
посредственно перед добавлением раствора метилата натрия. По
этому способу авторы получали хлористоводородную соль фена-
циламина с выходом 44—52%.
5. Скорость прибавления не имеет решающего значения, так
как реакция не очень экзотермична. Однако даже при незначи-
тельном повышении температуры может произойти разложение
N, N-дихлораминов с образованием нежелательных продуктов;
поэтому прибавление можно проводить с любой скоростью, но
так, чтобы температура держалась в указанных здесь пределах.
При достаточном охлаждении загрузка может занять менее
30 мин, но, возможно, потребуется и более продолжительное
время.
6. Реакция галоидирования, по-видимому, протекает весьма
быстро; поэтому продолжительность перемешивания не имеет
решающего значения; однако оно не должно продолжаться
свыше 4 час. Авторы синтеза использовали это время для полу-
чения раствора метилата натрия и поэтому фактическая продол-
жительность перемешивания зависела от времени, необходимого
для приготовления этого раствора. Раствор N, N-дихлор-а-фе-
174
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
нилэтиламина после перемешивания должен быть светло-желтым.
Получение мутного раствора или раствора, из которого вы-
пал осадок, обычно указывает на плохое качество трет-бутилги-
похлорита.
7. Продажный абсолютный метиловый спирт дополнительно
высушивают путем кипячения с обратным холодильником над
магниевыми стружками в течение 4 час с последующей перегон-
кой в предварительно высушенный приемник. Обычно бывает
достаточно 1 г магниевых стружек на 100 мл абсолютного мети-
лового спирта. Принимая во внимание потери при высушивании
и перегонке, следует взять по крайней мере вдвое большее ко-
личество метилового спирта по сравнению с количеством, кото-
рое требуется для проведения синтеза.
Редомендуется сушить метиловый спирт накануне проведе-
ния синтеза и сухим сохранять его в тщательно закупоренной
сухой колбе; можно также смесь метилового спирта и магния
кипятить в течение ночи с последующей перегонкой непосред-
ственно перед употреблением.
Авторы синтеза применяли обратный процесс загрузки для
получения метанольного раствора метилата натрия, как описано
ниже. В тщательно высушенную трехгорлую круглодонную
колбу емкостью 500 мл, снабженную механической мешалкой,
капельной воронкой и обратным холодильником с хлоркальцие-
вой трубкой, помещают 13,8 г (0,60 г-атома) свеженарезанного
мелкими кусками натрия. К нему медленно прибавляют 140 мл
абсолютного метилового спирта с такой скоростью, чтобы под-
держивать энергичное кипение. Если во время прибавления ме-
тилового спирта весь натрий не растворится, смесь можно на-
греть на паровой бане, пока весь натрий не перейдет в раствор,
или прибавить метилового спирта (до 25 мл). Приготовление
раствора метилата натрия занимает около 30 мин.
Возможно, что во время прибавления метилового спирта це-
лесообразно пропускать через прибор медленный ток сухого
азота. Авторы не применяли этой меры предосторожности и до
сих пор их опыты не сопровождались несчастным случаем или
пожаром. О других мерах предосторожности см. примечание 1 в
Синт. орг. преп., сб. 3, стр. 491.
8. Скорость прибавления, вероятно, не играет решающей ро-
ли, но все же нельзя допустить, чтобы она не регулировалась.
Авторы прибавляли раствор метилата натрия с такой скоростью,
чтобы вызвать конденсацию паров кипящего метилового спирта
в нижней части обратного холодильника (на высоте 50—75 мм),
не прибегая к внешнему обогреву.
9. Положительная проба заключается в немедленном обра-
зовании темно-фиолетового или бурого пятна на иодокрахмаль-
ХЛОРИСТОВОДОРОДНАЯ СОЛЬ ФЕНАНИЛАМИНА
175
ной бумажке, смоченной 2 н. соляной кислотой. Отрицательная
проба состоит в очень слабой бежевой окраске или в полном ее
отсутствии-
10. Обратный порядок загрузки может вызвать снижение вы-
хода и образование нежелательных продуктов конденсации
аминокетона, который не стоек в нейтральном и щелочном ра-
створах.
11. Процесс следует вести без перерывов, по крайней мере
до этой стадии. После этой операции реакцию можно прерывать
на любой стадии.
Если т/?ет-бутилгипохлорит приготовлен заранее и метило-
вый спирт, предназначенный для этого синтеза, в продолжение
ночи кипятили над магнием с обратным холодильником, то
можно перегнать растворители и провести реакцию до данного
момента за 8 час. Однако может оказаться предпочтительней
приготовление сухих растворителей накануне проведения реак-
ции. Перегонка реактивов накануне, по-видимому, не оказывает
большого влияния на конечный выход, но растворители обяза-
тельно надо хранить в плотно закрытых сосудах и переливать,
принимая необходимые меры предосторожности.
12. Авторы настойчиво рекомендуют пользоваться испарите-
лем вращающегося типа, в котором раствор может быть упарен
до консистенции сиропа за 4 час. Дальнейшее выпаривание об-
легчается, если на этой стадии прибавить 100 мл продажного
абсолютного этилового спирта и затем продолжить выпаривание.
В этом случае время выпаривания будет составлять около
6 час и продукт реакции получится в виде кристаллической
массы. Экстрагирование можно проводить в той же 2-литровой
колбе, которая обычно применяется в сочетании с испарителем.
Если нет испарителя вращающегося типа, то раствор выливают
в большую фарфоровую чашку для выпаривания и оставляют
его стоять несколько дней в вытяжном шкафу, защитив его
сверху от попадания пыли. К концу этого времени выпаривание
можно ускорить, прибавляя 100 мл этилового спирта, как ука-
зано выше. При проверке синтеза для удаления воды над раство-
ром продували воздух.
13. Раствор хлористого водорода в изопропиловом спирте
содержит 1 мл концентрированной хлористоводородной кислоты
на 100 мл изопропилового спирта. Если не применять хлористо-
водородной кислоты, то препарат получится не чистым и выход
сильно снизится. Хлористый натрий плохо растворим в этом ра-
створе.
14. Выход хлористого натрия обычно составляет 33—35 г
(94—100%). Часто бывает полезно выделить и взвесить хлори-
стый натрий прежде, чем его выбросить. Избыток его по
176
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
сравнению с теоретическим количеством указывает на неполное
экстрагирование.
15. Если время кипячения было достаточно продолжитель-
ным, то во второй вытяжке, которую получают для обеспечива-
ния более эффективного экстрагирования, на этой стадии обра-
зуется или мало осадка или он вовсе не образуется.
16. На этой стадии кристаллы могут образоваться в каждом
растворе.
17. Если фильтрат обработать еще раз, то обычно получается
мало кристаллического вещества.
18. Авторы указывают на основании опыта, полученного
в студенческом практикуме, что тщательно работающие студен-
ты в первом опыте получают выход несколько выше 50%, а в по-
следующих опытах ближе к 60%. Лица, обладающие исключи-
тельно хорошими экспериментальными навыками, могут полу-
чить препарат даже с большим выходом, чем это указано здесь
(вплоть до 78%).
Настоящая методика может быть использована для получе-
ния различных а-аминокетонов, как это указано в табл. 4, в ко-
торой суммирована большая часть результатов, полученных ав-
торами. Главные отклонения от описанной методики заклю-
чаются во времени, необходимом для получения отрицательной
пробы с иодокрахмальной бумажкой, а также в природе и коли-
честве растворителя, применяемого для экстрагирования и пере-
кристаллизации. Настоятельно рекомендуется, чтобы каждый,
кто будет проводить настоящую реакцию впервые, сначала по-
лучил а-фенилэтиламин, а затем уже можно попытаться приме-
нить эту реакцию для получения других более ценных аминов.
Другие методы получения
Хлористоводородную соль фенациламина получали 1) гидро-
лизом четвертичной соли, синтезированной из бромистого фена-
цила и гексаметилентетрамина (реакция Делепина) 5'и, 2) гид-
ролизом N-фенацилфталимида (реакция Габриэля) 12~'4,
3) восстановлением или каталитической гидрогенизацией а-ок-
симиноацетофенона10, 15-19, 4) восстановлением а-нитроацетофе-
нона20’21,5) каталитическим гидрированием а-азидоацетофе-
нона22, 6) каталитическим гидрированием а-бензиламиноацето-
фенона23, 7) перегруппировкой под действием щелочи тозилата
ацетофеноноксима (перегруппировка Небера) 24-25, 8) перегруп-
пировкой под действием щелочи иодметилата ацетофенондиметил-
гидразона с основанием в качестве катализатора26, 9) ацилиро-
ванием по Фриделю — Крафтсу бензола хлористоводородной
солью хлористого глицила27, а также и другими способами,
ХЛОРИСТОВОДОРОДНАЯ СОЛЬ ФЕНАЦИЛАМИНА
177
Таблица 4
ПОЛУЧЕНИЕ а-АМИНОКЕТОНОВ
Продукт реакции зитель- ‘мя ре- мин& Растворитель при Т. пл., °C6
Прибли ное врс акции, % перекристаллиза- ции
Хлористоводородная соль ISO 31—36
2-амииоциклопентанона «3O-C3H7OH 146—147
2-аминоциклогексанона 25-45 49—73 изо-С3Н7ОН 156
З-аминогептанона-2 210 50—75 «ЗО-С3Н7ОН 134—135
п-бромфенациламина 70 58—73 2 и. НС1 275
п-хлорфенациламина 80—90 49—60 С2НбОН 270-271
п-метоксифеиациламина 270 62—74 с?н5он СН3ОН 200
ц-нитрофенациламина 60 50—56 243
п-метилфенациламина 80—90 70—71 Изо-Сзн^он 206—207
п-фенилфенацнламина 80 54—72 2 н. НС1 185-186
а-аминовалерофенона 30 65—66 азо-СзН7ОН- 156,5—
2-амиио-1-тетралона 100 63—70 (СгНзЬО ЦЗО-С3П7ОН 158 201—202
2-амино-4,4-диметил-1-тетра- 300 61—65 «.зо-С;>,Н7ОН 212—213
лона
дезиламина (2-амино-2-фе- 30 45—46 «зо-СзН7ОН 233—234
нилацетофеиона)
фенациламина 45—70 55-78 азо-С3Н7 ОН 185-186
а Время до отрицательной пробы на иодокрахмальную бумажку.
6 Обычно с разложением.
препаративное значение которых пока не вполне выяснено. На-
стоящая методика основана на работах Баумгартена и Боуэра 19
и Баумгартена и Петерсена 28.
Преимущества настоящего метода
Рассматриваемая методика является типичным примером ме-
тода синтеза, имеющего общий характер. Она интересна не
только сама по себе, но, что, возможно, имеет еще большее зна-
чение, является также образцом для применения этой реакции
'. получению других а-аминокетонов. В лаборатории авторов
(энного синтеза эта специфическая методика широко исполь-
зуется для практики лиц, которые должны овладеть общими тех-
ническими приемами 2Э.
Из методов, перечисленных в разделе «Другие методы полу-
чения», методы 1, 3 и 4 были изучены авторами с целью сравне-
ния их с изложенной выше методикой. Из этих методов описан-
ный выше, а также метод, основанный'на реакции Делепина, по-
178
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
видимому, наиболее удовлетворительны для препаративных це-
лей. Выходы при работе по этим методам оказались вполне срав-
нимыми, однако реакция Делепина, пожалуй, несколько удобнее
при проведении синтеза в больших масштабах (хотя при этом
приходится проводить утомительное экстрагирование продукта
реакции для отделения его от большого количества аммонийных
солей, в смеси с которыми этот продукт находится). Кроме того,
реакция Делепина требует от химика меньше эксперименталь-
ного искусства. С другой стороны, попытки авторов в своей ла-
боратории распространить реакцию Делепина на втор-бромиды
не увенчались успехом; поэтому реакция Делепина, по-види-
мому, не имеет такого общего характера, как настоящая ме-
тодика. Общий характер имеют, по-видимому, также процессы
2, 3, 7 и 8. Далее, при реакции Делепина образуется смесь
хлористоводородной и бромистоводородной солей фенацил-
амина5,10 (хотя авторы установили, что путем тщательной
дробной кристаллизации из раствора хлористого водорода в изо-
пропиловом спирте можно получить около 50% чистой хлористо-
водородной соли).
1. Avery Laboratory, University of Nebraska, Lincoln 8, Nebraska. This work
was supported in part ba grants G-109O and G-11339 of the National Sci-
ence Foundation.
2. Титер X., Белл Э., Синт. орг. прей., сб. 4, стр. 114.
3. И и г е р с о л А., Синт. орг. преп., сб. 2, стр. 526.
4. Робинсон Дж., мл., Снайдер X., Синт. орг. преп. сб. 3, стр. 448.
5. М а п п i с h С, Н a h n F. L., Веп, 44, 1542 (1911).
6. Slotta К. Н, Heller Н, Вег., 63, 1024 (1930).
7. Reichert В, В а е g е Н., Pharmaaie, 2, 451 (1947).
8. Moscosko М. А., С., Anales fac. farm, у bioquim., Univ. nacl. mayor San
Marcos (Lima), 5, 573 (1954).
9. А д p о в a H. А., Кот он M. M, Флоринский Ф. С., Изв. АН СССР,
отд. хим. наук, 1957, 385.
10. Н о u s е Н. О, G г u b b s Е. J, J. Am. Chem. Soc., 81, 4733 (1959).
11. N a g a w а М, М у о к е у R., М u г a s е Y., Takamine Kenkyujo Nempo, 81
(1956).
12. Goedeckemeyer, Ber., 21, 2684 (1888).
13. G a b r i e 1 S, Ber, 41, 1132 (1908).
14. Euler H. V, H a s s e q и i s t H, Cedar O, Ann, 581, 198 (1953).
15. Braun E, Meyer V, Ber, 21, 1271 (1888).
16. Rupe H„ Ber, 28, 251 (1895).
17. Angeli H„ Gazz. chim. ital, 23, 11, 349 (1893).
18- M i 1 1 s A. K, G r i g о r J, J. Chem. Soc, 1934, 1568.
19. Baumgarten H. E, Bower F. A, J. Am. Chem. Soc, 76, 4561 (1954),
20. T h i e 1 e J, H a e с к e 1 S, Ann, 325, 13 (1886).
21. L о n g L. M, Troutman H. D, J. Am. Chem. Soc, 71, 2469 (1949).
22. Bretschneider H, Hermann H, Monatsh, 84, 1021 (1953).
23. S i m о n о f f R, Hartung W. H, J. Am. Pharm. Assoc, 35, 306 (1946).
24. Neber P. W, H и b G, Ann, 515, 283 (1935).
25. T a t s и о к a S, О s и g i К, M i n a t о A, H on j о M, Tokuda Y,
J. Pharrn. Soc, Japan, 71, 774 (1951).
З-ХЛОР-2, 2, 3-ТРИФТОРПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА
179
26. Smith Р. A. S-, М о s t Е. F., Jr., J. Org. Chem., 22, 358 (1957).
27. Z i n n er H., Brossman G., J. prakt. Chem., (4) 5, 91 (1957).
28. Baumgarten H. E., Petersen J. M., J. Am Chem. Soc., 82, 459
(1960).
29. Baumgarten H. E., Dirks J. E., Petersen J. M., Wolf D. C.,
J. Am. Chem., 82, 4422 (1960).
3-ХЛОР-2, 2, 3-ТРИФТОРПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА
CFC1 = CF2 + NaCN + 2H2O — ClCHFCF2CO2Na + NH3
ClCHFCF2CO2Na+ H2SO4 C1CHFCF2CO2H + NaHSO4
Предложили: Д. Ч. Ингланд и Л. Р. Мелби
Проверили: М. Тишлер и У. Дж. Джонс.
Получение
Внимание! Эта реакция весьма экзотермична. Проводить
ее следует в вытяжном шкафу и за предохранительным щитом.
Для синтеза применяется модифицированный аппарат Парра
для гидрирования при низком давлении2. Реакционный сосуд за-
крывают резиновой пробкой с двумя отверстиями, через которые
пропускают .карман для термопары, изготовленный из стеклян-
ной трубки диаметром 5 мм, и изогнутую толстостенную стеклян-
ную трубку диаметром 8 мм. Карман термопары должен от-
стоять не более чем на 2 см от дна сосуда. Изогнутая трубка вхо-
дит в сосуд на глубину 1 см; другой ее конец соединяют непо-
средственно с питающей системой из толстостенных трубок,
предназначенных для работы под давлением; трубки могут быть
перекрыты винтовыми зажимами. Питающая система присоеди-
нена также через игольчатые вентили к вакуум-линии, к баллону
с хлортрифторэтиленом, к манометру, к отводу для выпуска
газа.
В сосуд загружают 52 г (1,0 моль) 95%-ного цианистого нат-
рия, 100 мл воды и 100 мл ацетонитрила; образуется двухфазная
жидкая система. Сосуд закрепляют в металлической клетке -ап-
парата для взбалтывания, сосуд эвакуируют и наполняют хлор-
трифторэтиленом до давления 0,68 ат. Этот процесс повторяют
дважды, чтобы полностью вытеснить воздух из системы. Под ко-
нец давление, в сосуде повышают до 2,7 ат и оставляют вентиль
открытым, чтобы поддерживать это давление (примечание 1).
Термопару устанавливают на место и начинают взбалтывание.
Температура равномерно повышается, через 10—15 мин она до-
стигает 75° и повышается все быстрее. Ее поддерживают в пре-
делах 75—80° путем охлаждения или путем уменьшения скоро-
сти подачи хлортрифторэтилена. Внимание! Тщательное ре-
гулирование температуры реакции совершенно необходимо. Если
180
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
реакция выйдет из-под контроля, необходимо закрыть вентиль,
через который поступает газ, и немедленно прекратить взбалты-
вание. Для охлаждения реакционной смеси внутрь проволочной
клетки, в которой находится реакционный сосуд, загружают лед
или поливают сосуд ледяной водой. Если применять охлажде-
ние, то реакцию можно закончить за 1 час. Когда скорость по-
глощения хлортрифторэтилена становится незначительной и тем-
пература будет около 30°, давление спускают через отвод для
выпуска газа и реакционный сосуд вынимают. Привес составляет
130—135 г (около 1,1 моля).
Продукт реакции представляет собой темно-окрашенный рас-
твор, его медленно, при охлаждении выливают в серную кис-
лоту (100 мл концентрированной серной кислоты в 100 мл воды У
(примечание 2). Эту операцию необходимо проводить в вытяж-
ном шкафу, так как за счет непрореагировавшего цианистого
натрия может выделиться некоторое количество цианистого во-
дорода. Затем смесь экстрагируют четырьмя порциями по 100 мл
эфира (примечание 3). Из первой вытяжки получают около
260 мл органического вещества, а из каждой последующей пор-
ции—около 95 мл. Вытяжки сушат над 20 г сернокислого маг-
ния и перегоняют (примечание 4). После отгонки низкокипящих
примесей получают 124—128 г (76—79% теоретич.) неочищен-
ной З-хлор-2, 2, 3-трифторпропионовой кислоты с т. кип. 70—
85°/30 мм; основная масса кипит при 83°/30 мм; п£ 1,3708—
1,3717. Для большинства целей этот препарат достаточно чист
(примечание 5). Около 25—30 г высококипящего остатка пред-
ставляют собой главным образом амид хлортрифторпропионо-
вой кислоты (примечание 6).
Примечания
1. На баллоне с хлортрифторэтиленом должен быть устано-
влен редукционный вентиль, который открывают так, чтобы да-
вление было 2,7 ат.
2. Охлаждение реакционной смеси не оказывает влияния на
выход, но, поскольку реакция подкисления весьма экзотермична,
смесь перед экстрагированием эфиром необходимо охладить.
3. При проверке методики во время экстрагирования обра-
зовалась эмульсия, которая весьма затрудняла работу. При этом
было обнаружено, что полезно до экстрагирования подкислен-
ную реакционную смесь профильтровать через стеклянный пори-
стый фильтр.
4. Для этой цели не требуется колонка высокой эффектив-
ности/ Авторы применяли колонку высотой 80 см и внутренним
диаметром 10 мм с вращающейся лентой или колонку высотой
З-ХЛОР-2, 2, 3-ТРИФТОРПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА
181
25 см и внутренним диаметром около 10 мм с насадкой из оди-
ночных витков спирали.
5. Кислотное число этого препарата 169—173 (теоретически
162,5). Препарат легко очистить, для чего следует его тщательно
смешать с 10% (по весу) фосфорного ангидрида и подвергнуть
повторной перегонке. После очистки кислота имеет т. кип. 82—
83°/30 мм (159—1607760 мм); 1,3695; кислотное число
163,5. Выход, считая на сырой продукт, составляет 92%.
6. Вышекипящий остаток в основном представляет собой
амид З-хлор-2, 2,3-трифторпропионовой кислоты; некоторые
фракции кристаллизуются уже при комнатной температуре.
Амид можно подвергнуть очистке, для чего его повторно перего-
няют (т. кип. 111 —112730 мм или 198—2007760 мм) или пере-
кристаллизовывают из четыреххлористого углерода. Чистый
амид плавится при 41—42°. Количество образующегося амида не
изменяется при проведении реакции при более высокой темпе-
ратуре. Однако если количество воды уменьшить до 50 мл, а
температуру поддерживать ниже 50°, то выход неочищенной кис-
лоты составляет 38%, а амида —21%. Если при этом же коли-
честве исходных веществ реакцию проводить при максимальной
температуре 80°, то выход неочищенной кислоты составит 78%,
амида — 7%.
Другие методы получения
З-Хлор-2, 2, 3-трифторпропионовую кислоту получали окис-
лением перманганатом З-хлор-2, 2, 3-трифторпропанола3, кото-
рый является одним из продуктов теломеризации хлортрифтрр-
этилена с метиловым спиртом. Настоящая методика представ-
ляет видоизменение одного из описанных ранее способов4 и,
несомненно, будет лучшим методом получения замещенных про-
пионовых кислот, содержащих 2—4 атома фтора, т. е. 2, 2, 3, 3-
тетрафторпропионовой кислоты, 3, З-дихлор-2, 2-дифторпропио-
новой кислоты и З-бром-2,2,3-трифторпропионовой кислоты.
При получении 2,2,3,3-тетрафторпропионовой кислоты из
тетрафторэтилена целесообразно взять дополнительно 50 мл
ацетонитрила и для инициирования реакции применить наруж-
ный обогрев.
1. Contribution No. 554 from the Central Research Department, Experimental
Station, E. I. du Pont de Nemours and Company.
2. Адамс P., Фоорхиз В., Синт. opr. npen., сб. 1, стр. 47. В последних
моделях этого аппарата применяют сосуды с более широким горлом, ко-
торые для данного синтеза более приспособлены.
3. Joice R. М., пат. США 2559628 (1951) [С. А„ 46, 3063 (1952)].
4. Е n g 1 a n d D. С., М е 1 Ь у L. R., L i п d s е у R. V., Jr., J. Am. Chem. Soc ,
80,6442 (1958).
ХОЛЕСТАНИЛМЕТИЛОВЫЙ ЭФИР
(3 ^-Метоксихолестан)
Предложили: М. И имен1-'2 и У. С. Джонсон1.
Проверили: Ф. Каплан и Дж. Д. Робертс.
Получение
К раствору 0,200 г (0,515 миллимоля) сухого дигидрохоле-
стерина (примечание 1) в 10 мл хлористого метилена в кониче-
ской колбе емкостью 50 мл прибавляют 0,3 мл катализаторной
массы, представляющей раствор 0,0016 мл (0,018 миллимоля)
концентрированной борофтористоводородной кислоты (приме-
чание 2) в смеси абсолютного диэтилового эфира и хлористого
метилена, взятых в отношении 3: 1 (примечание 3). Раствор
взбалтывают вручную и к нему прибавляют из бюретки 0,45 М
раствор диазометана (примечание 4) в сухом хлористом мети-
лене со скоростью около 2 мл/мин. При соприкосновении с реак-
ционной смесью желтая окраска диазометана быстро исчезает
и происходит бурное выделение азота. После прибавления при-
мерно 3 мл раствора диазометана реакция начинает протекать
медленно. После добавления всего количества (3,9 мл) раствора
диазометана (1,76 миллимоля) (примечание 6) желтая окраска
сохраняется еще в течение нескольких минут. Через 1 час реак-
ционную смесь фильтруют, чтобы отделить небольшое количе-
ство аморфного полиметилена, который промывают хлористым
метиленом. Промывные жидкости присоединяют к основному
раствору в хлористом метилене, промывают его 5 мл насыщен-
ного водного раствора бикарбоната натрия, тремя порциями
по 5 мл воды и сушат над безводным сернокислым натрием.
Растворитель удаляют при нагревании на паровой бане в токе
азота, под конец применяя вакуум. Кристаллический остаток
в количестве 0,207 г (примечание 7) перекристаллизовывают
из 1 мл ацетона в конической колбе на 10 мл. После охлаждения
колбы до комнатной температуры прибавляют 0,5 мл метилового
ХОЛЕСТАНИЛМЕТИЛОВЫЙ ЭФИР
183
спирта, а затем содержимое колбы охлаждают в течение
2 час при 2°. Кристаллы отфильтровывают, пользуясь тариро-
ванной воронкой Хирша диаметром 40 мм, на воронке промы-
вают двумя порциями по 0,5 мл метилового спирта, охлажден-
ного до 0°, и высушивают 2 час при 4072 мм. Первую порцию
холестанилметилового эфира получают в виде больших бес-
цветных блестящих пластинок с т. пл. 85,5—86° (примечание 8).
Дополнительно можно получить еще 0,002 г чистого метилового
эфира за счет того количества, которое прилипло к стенкам
колбы и к шпателю, которые промывают ацетоном. Общему
количеству первой порции препарата (0,197 г) соответствует
выход 95% теоретич. (примечание 9).
Примечания
1. Метод получения удовлетворительного по качеству дигид-
рохолестерина с т. пл. 143—143,5° был описан ранее в Синт- орг.
преп.3; реагент высушивают в течение 2 час при 11072 мм.
2. Продажную 50%'-ную борофтористоводородную кислоту
выпаривают при 50—6075 мм; общая кислотность остатка около
11 н. Этот остаток вполне пригоден для применения в качестве
катализатора.
3. Раствор катализаторной массы должен быть свежеприго-
товленным; для этого 19 мл абсолютного диэтилового эфира
наливают в мерную колбу на 25 мл, охлаждают эфир до 0° и
прибавляют 0,133 мл концентрированной борофтористоводород-
ной кислоты (примечание 2). Объем раствора доводят до 25 мл
хлористым метиленом.
4. Раствор диазометана в сухом хлористом метилене можно
получить из Ы-нитрозо-М-метил-М'-нитрогуанидина по способу,
основанному на методе Мак-Кея4. Применяют хлористый мети-
лен вместо диэтилового эфира, который использовали в перво-
начальном процессе. Вполне пригодный раствор диазометана
можно получить без перегонки, если отделить слой хлористого
метилена от реакционной смеси, высушить раствор в течение
2 час над гранулированным едким кали и декантировать его
через воронку с неплотным ватным тампоном. При высушивании
и до его применения раствор диазометана хранят в неплотно
закрытой пробирке, погруженной в сосуд Дьюара с сухим льдом.
Все манипуляции с весьма токсичным диазометаном следует
проводить в хорошо действующем вытяжном шкафу. Необхо-
димо принимать и другие меры предосторожности5 (см. также
стр. 24—25). Очень тщательное высушивание и полное исключе-
ние влаги не являются строго необходимыми. Концентрацию
растворов диазометана определяют аналитически5, используя
184
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
около 0,12 г бензойной кислоты на 1 мл раствора; работают
с концентрацией около 0,8 М, как по методу Мак-Кея46. В ре-
зультате соответствующего разбавления получают растворы кон-
центрации около 0,45 М.
5. Не следует применять бюретки со стеклянными кранами,
так как отложение полиметилена преимущественно на шлифо-
ванных поверхностях приводит к тому, что краны начинают под-
текать. Можно применять бюретку типа «Ультрамакс F и Р»,
кран которой сделан из пластмассы. Бюретку следует наполнять
непосредственно перед началом реакции, чтобы раствор диазо-
метана был холодным (для предотвращения полимеризации).
Применяемая техника напоминает технику титрования; можно
быстро прометилировать целый ряд навесок, заполнив бюретку
'один раз.
6. После того как прибавление раствора диазометана закон-
чено, одна капля раствора катализатора вызывает быстрое ис-
чезновение желтой окраски. Выход при этом не уменьшается.
7. Неочищенный препарат слегка окрашен в желтый цвет
и имеет очень слабый запах аммиака. Его можно растворить
в ацетоне; после медленного выпаривания раствора досуха
из него выпадают большие блестящие прозрачные пластинки
холестенилметилового эфира хорошего качества с т. пл. 83—85°.
8. В приведенных температурах плавления учтена поправка
на выступающий столбик ртути. В литературе6 приводится тем-
пература плавления 83°.
9. Маточный раствор можно выпарить досуха и полученный
слегка окрашенный остаток перекристаллизовать в конической
колбе емкостью 3 мл из 6 капель смеси ацетона с метиловым
спиртом (1 : 1). Полученные крупные кристаллы в виде пласти-
нок можно перенести в небольшую воронку Гирша и промыть
5 каплями метилового спирта. Выход второй порции бесцвет-
ного метилового эфира 0,010 а; г. пл. 78,5—79,5°.
Другие методы получения
Холестенилметиловый эфир был получен каталитической
гидрогенизацией холестерилметилового эфира 6,7 и холест-4-
енона-3 в метанольном растворе бромистого водорода7 и мети-
лированием холестанола иодистым метилом в присутствии
«активированной» окиси серебра и едкого натра8. Данные9 об
образовании холестенилметилового эфира с 96%-ным выходом
из эпихолестанола в результате кипячения его с обратным хо-
лодильником с «молекулярным» калием в бензоле и последую-
щей обработки иодистым метилом не подтвердились,0. При ме-
танолизе эпихолестанилтозилата получают холестанилметиловый
ЦИКЛ0ГЕКСЕН-2-0Н
185
эфир с выходом 23% и. По описанной выше методике 12 с внесе-
нием небольших изменений в молекулярные соотношения реа-
гентов можно получить эпихолестанилметиловый эфир из эпихо-
лестанола с выходом 98% и холестерилметиловый эфир из холе-
стерина с выходов 95%.
Преимущества настоящего метода
Описанная выше методика является иллюстрацией эффек-
тивности общего метода получения метиловых эфиров из диазо-
метана и. спиртов в присутствии борофтористоводородной кис-
лоты в качестве катализатора 12.
1. Department of Chemistry, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin.
2. On leave from Technion Israel Institute of Technology, Haifa, Israel.
3. Брюс В. Ф., P о л л с Дж., Синт. орг. npen., сб. 2, ctp. 195.
4. a) McKay A. F., J. Am. Chem. Soc., 70, 1974 (1948); b) McKay A. F.
и др., Can. J. Research, 28B, 683 (1950).
5 . Арндт Ф., Синт. орг. npen., сб. 2, стр. 174.
6. Babcock J. С., F i е s е г L. F., J. Am. Chem. Soc., 74, 5472 (1952).
7, Wagner-Jaurregg, Th., Werner L., Z. physiol. Chem., 213, 119
(1932).
8. Dunn J. L„ H e i 1 b г о n I. M., P h i p e г s R. F„ S amant К. M,
Spring F. S., J. Chem. Soc., 1934, 1576.
9. Benyon J. H., Hedlbron I. M., Spring F. S., J. Chem. Soc., 1937,
406.
10. Lewis J. R., S h о p p e e C. W„ J. Chem. Soc., 1955, 1375.
11. Nace H. R„ J. Am. Chem. Soc., 74, 5937 (1952).
12. Caserio M. C., Roberts J. D„ Neeman M„ J о h n s о n W. S.,
J. Am. Chem. Soc., 80, 2584 (1958); Neeman M„ C aser io M. C., Ro-
berts J. D., Johnson W. S., Tetrahedron, 6, 36 (1959).
ЦИКЛОГЕКСЕН-2-ОН
о OH
II /1^
П + 2tH, - | )
X/XOC2H5 X/xOCJI3
он о
X/XOC2H5
Предложили: У. Ф. Гэннон и Г. О. Хоуз ’.
Проверили: У. Э. Пархам, А. М. Хоффман, Дж, Дж. Мейстере и В. Э. Ноланд.
Получение
В сухую трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную
обратным холодильником, механической мешалкой и капель-
186
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
ной воронкой и защищенную от влаги воздуха осушительными
трубками, помещают 6,0 г (0,16 моля) алюмогидрида лития
и 200 мл абсолютного эфира. К содержимому реакционной кол-
бы прибавляют по каплям и при перемешивании раствор 43 г
(0,307 моля) З-этоксициклогексен-2-она (примечание 1) в 50 мл
абсолютного эфира с такой скоростью, чтобы поддерживать спо-
койное кипение растворителя (примечание 2). После того как
прибавление закончено, реакционную смесь кипятят еще 30 мин,
а затем дают ей охладиться. Комплекс гидролизуют, а избыток
алюмогидрида лития разрушают, для чего осторожно, по кап-
лям и при перемешивании прибавляют 15 мл воды (примеча-
ние 3). Полученную реакционную смесь выливают в 500 мл
холодного водного 10%-ного раствора серной кислоты. Эфирный
слой отделяют, а водный слой экстрагируют тремя порциями
по 300 мл эфира. Эфирные растворы соединяют и последова-
тельно промывают 100 мл воды и 100 мл насыщенного водного
раствора бикарбоната натрия, после чего раствор сушат над
сернокислым магнием. Эфир отгоняют, пользуясь елочным деф-
легматором высотой 50 см, а остаток перегоняют при понижен-
ном давлении на колонке высотой 40 см с вращающейся лен-
той (примечание 4). Выход циклогексен-2-она (примечание 5)
18,2—22,1 г (62—75%' теоретич.); т. кип. 56—57,5О/Ю мм или
96—97°/72 мм; п% 1,4858.
Примечания
1. Получение З-этоксициклогексен-2-она описано на стр. 192.
2. Прибавление кетона занимает около 1,5 час.
3. Прибавление воды сопровождается вспениванием, по-
этому следует быть внимательным во избежание излишней потери
растворителя.
4. Циклогексен-2-он, полученный на этой стадии в результате
обычной перегонки, загрязнен, как правило, низкокипящими
примесями (см. примечание 5), главным образом эфиром и эти-
ловым спиртом.
5. Степень чистоты циклогексен-2-она можно определить
с помощью газожидкостной хроматографии, применяя колонку
0,8X215 см, нагретую до 125°; в качестве жидкой фазы исполь-
зуют ди-(2-этилгексиловый эфир) себациновой кислоты на
измельченном огнеупорном кирпиче. Таким методом можно
установить, что примесь циклогексен-3-она в данном препарате
не превышает 3%. В головном погоне при этой перегонке содер-
жится значительное количество циклогексен-2-она наряду с эфи-
ром, этиловым спиртом и небольшим количеством других
низкокипящих примесей. Дополнительное количество чистого
ЦИКЛОГЕКСЕН-2-ОН
187
циклогексен-2-она можно выделить, подвергая головной погон
повторной перегонке. Получение циклогексен-2-она проводилось
также с удвоенными количествами исходных реагентов, причем
снижения выхода не наблюдалось. Ультрафиолетовый спектр
в спиртовом растворе полученного циклогексен-2-она имеет
максимум при 226 мц (е—10400).
Другие методы получения
Циклогексен-2-он был получен дегидрогалоидированием
2-бромциклогексанона1 2 3’4, гидролизом и окислением 3-хлорцик-
логексена5, дегидратацией а-оксициклогексанона6, окислением
циклогексена хромовой кислотой7 или перекисью водорода
р присутствии ванадиевого катализатора8, присоединением акро-
леина к ацетоуксусному эфиру с последующей циклизацией, гид-
ролизом и декарбоксилированием9, восстановлением N, N-дн-
метиланилина натрием и этиловым спиртом в жидком аммиаке
с последующим гидролизом10 11, восстановлением анизола литием
в жидком аммиаке11, восстановлением З-алкоксициклогексен-2-
онов алюмогидридом лития с последующим гидролизом под
действием кислоты и дегидратацией12 13.
Изложенная выше методика служит иллюстрацией общего
метода получения а, p-непредельных альдегидов и кетонов из
простых эфиров фенольной формы p-дикарбонильных соедине-
ний 12~14.
1. Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge,
Massachusetts.
2. См. в настоящем томе стр. 192.
3. В г a u d е Е. А , Е v a n s Е. A., J. Chem. Soc., 1954, 607.
4. Назаров И. Н., Бергельсон Л. Д., Торгов И. В., Анан-
ченко С. Н„ Изв. АН СССР, отд. хим. наук, 1953, 889.
5. Cour tot С., Pierron J., Bull. soc. chim. France, 45 (4), 286 (1929).
6. В a r 11 e 11 P. D„ Woods G. F., J. Am. Chem. Soc., 62,. 2933 (1940).
7. Whitmore F. C., Ped low G. W., Jr., J. Am. Chem. Soc., 63, 758
(1941).
8. Treibs W., Franke G., Leichesenring G., Rod er H., Ber., 86,
616 (1953).
9. M о u s s e г о п M., J а с q u i е г R., Fontaine A., Z a g d о u n R„ Bull,
soc. chim., France, 1954, 1246.
10. Birch A. J., J. Chem. Soc., 1946, 593.
11. Wilds A. L„ Nelson N. A., J. Am. Chem. Soc., 75, 5360 (1953).
12. Born H., P a p p о R., Szmuszkovicz J., J. Chem. Soc., 1953, 1779.
13. S e i f e г t P., S c h i n z H., Helv. Chim. Acta, 34, 728 (1953).
14. Favre H., Marinier B., Richer J. C., Can. J. Chem., 34, 1329
(1956).
ЦИКЛОГЕКСИЛИЗОЦИАНИД
/CHjCH;,
2СН, CHNHCHO + POCI3 + 4C5H5N —
ХСН2СН2/
/CH2CH2.X
2СН2 CHN C + 3C5H.5N • HC1 + C5H5N • HPO3
XCH2CH2/
Предложили: И. Уги, P. Меир, M. Липинский, Ф. Бодешейм и Ф. Розендаль}.
Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и М. Э. Хермес.
Получение
Внимание! Изоцианиды следует получать в вытяжном
шкафу, так как они обладают неприятным запахом и ядовиты.
Раствор, состоящий из 127 г (1,00 моля) N-циклогексилформ-
амида (примечание 1), 500 мл (490 г, 6,2 моля) пиридина и
300 мл петролейного эфира (т. кип. 40—60° или 30—60°), поме-
щают в 2-литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабженную
мешалкой Гершберга2, капельной воронкой, обратным холо-
дильником и термометром. Колбу погружают в баню со льдом
и в течение 30—40 мин к смеси при перемешивании прибавляют
из капельной воронки 92 г (0,60 моля) хлорокиси фосфора.
После того как хлорокись фосфора прибавлена, смесь кипятят
и перемешивают 10 мин. Затем смесь охлаждают до 0—5°, при-
чем она превращается в густую массу. Постепенно и при пере-
мешивании прибавляют 800 мл ледяной воды и перемешивание
холодной смеси продолжают до полного растворения твердой
фазы. Органическую фазу отделяют в делительной воронке.
Водную фазу экстрагируют тремя порциями по 60 мл петролей-
ного эфира, вытяжки присоединяют к органической фазе и все
вместе экстрагируют тремя порциями по 100 мл воды, после
чего раствор сушат над 20 г сернокислого магния и перегоняют
с елочным дефлегматором высотой 40 см, снабженным вакуум-
ной рубашкой (примечание 2). Петролейный эфир быстро уда-
ляют в небольшом вакууме при нагревании на бане, темпера-
тура которой не превышает 50—60°. Циклогексилизоцианид
в виде бесцветной отвратительно пахнущей жидкости (примеча-
ние 3) собирают при 56—58°/11 мм; выход 73—79 г (67—72%
теоретич.); п^ 1,4488—1,4501.
ЦИКЛОГЕКСИЛИЗОЦИАНИД
189
Примечания
1. Проверявшие синтез получали N-циклогексилформамид
путем медленного прибавления при перемешивании 260 г
(3,52 моля) этилформиата к 396 г (4,00 моля) циклогексцл-
амина в колбе, погруженной в баню со льдом- После того как
прекратилась экзотермическая реакция, раствор в течение 2 час
кипятили с обратным холодильником, а затем перегоняли с
елочным дефлегматором высотой 25 см. Выход N-циклогексил-
формамида 403 г (90% теоретич.); т. кип. 137—138°/10 мм;
1",48493.
2. Проверявшие синтез применяли колонку длиной 50 см
с вращающейся лентой4. Чтобы по возможности уменьшить
осмоление циклогексилизоцианида, перегонку следует проводить
возможно быстрее, причем температура в перегонной колбе
не должна превышать 90°.
3. При удалении неприятного запаха циклогексилизоциа-
нида использованную в этом синтезе посуду следует промыть
5%-ным раствором серной кислоты в метиловом спирте.
Другие методы получения
Циклогексилизоцианид получали только одним способом —
дегидратацией N-циклогексилформамида5.
Преимущества настоящего метода
Описанная методика представляет лучший способ получения
алифатических изоцианидов с температурой кипения выше тем-
пературы кипения этилизоцианида. Она нашла применение для
синтеза следующих изоцианидов5: изопропил- (38%), н-бутил-
(61%), трет-бутил- (68%) и бензилизоцианида (56%)- При по-
лучении изопропилизоцианида или трет-бутилизоцианида сле-
дует применять петролейный эфир с т. кип. 30—35°, так как в
противном случае трудно выделить эти низкокипящие изоциа-
ниды с указанными выше выходами, и даже прн применении та-
кого петролейного эфира в отогнанном растворителе содержатся
заметные количества изоцианида.
Ароматические изоцианиды рекомендуется также получать
дегидратацией соответствующих формамидов при помощи хлор-
окиси фосфора, однако значительно лучшие результаты можно
получить, если реакцию проводить в присутствии трет-бутилата
калия, а не пиридина8. Ни один из методов дегидратации форма-
мидов не применялся еще для получения метил- или этилизо-
цианида, так как их низкая температура кипения затрудняет
выделение из реакционной смеси; следовательно, пока не будет
190
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
разработан соответствующий процесс дегидратации, эти соеди-
нения лучше всего получать при помощи реакции соответствую-
щего йодистого алкила с цианистым серебром7.
1. Institute of Organic Chemistry, University of Munich, Munich, Germany.
2. Пинкни П., Синт. opr. npen., сб. 2, стр. 297.
3. Wietzel R., герм. пат. 454459 (1928) [Chem. Zentr., 99, 1, 2540 (1928)].
4. Nester R. G„ Anal. Chem., 28, 278 (1956).
5. U g i I., M e у r R., Chem. Ber., 93, 239 (1960).
6. Уги И., Мей p P., в настоящем сборнике, стр. 140.
7. Джексон Ч., Мак-Кузик Б., Синт. орг. прей., сб. 7, стр. 83.
ЭТИЛОВЫЙ ЭФИР
6.7-ДИМЕТОКСИ-3-МЕТИЛИНДЕН-2-КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ
(6, 7-Диметокси-3-метил-2-карбэтоксиинден)
СН3о
СН»°\Л_СН
I II । 2 Полифосфорная кислота
СН • со2с2н5
ОС
СН3
сн30
4/X|ZXCO2C2H5
СН3
Предложил: Дж. Ду >.
Проверили: Дж. Шихан и Дж. Янницелли.
Получение
В стакане емкостью 400 мл к 300 г полифосфорной кислоты
(примечание 1), предварительно охлажденной до 5°, прибавляют
28 г (0,1 моля) этилового эфира а-ацетил-р-(2,3-диметоксифе-
нил)-пропионовой кислоты2. В течение 15 мин смесь тщательно
(примечание 2) перемешивают прочным шпателем. Темпера-
тура, которая вначале держится в пределах 10°, быстро повы-
шается, а затем ее поддерживают при 20—25°, для чего время
от времени содержимое стакана охлаждают в бане с ледяной
ЭТИЛОВЫЙ ЭФИР 6, 7-ДИМЕТОКСИ-3-МЕТИЛИНДЕН-2-КАРБОНОВОИ КИСЛОТЫ 191
водой (примечание 3). Полученную густую реакционную массу,
окрашенную в темно-желтый цвет, немедленно выливают в 600 мл
ледяной воды при энергичном перемешивании (примечание 4)
и стакан ополаскивают небольшими порциями холодной воды.
Продукт реакции, который из холодной воды выпадает в виде
бесцветного осадка, экстрагируют несколькими порциями хло-
роформа (сначала берут 400 мл; затем два раза по 200 мл и,
наконец, 100 мл этого растворителя). Хлороформенные вытяжки
соединяют и промывают последовательно: 100 мл холодной
воды, затем один раз 100 мл и дважды по 50 мл 10%-ным раст-
вором бикарбоната натрия (примечание 5) и, наконец, 50 мл
холодной воды. Хлороформенный раствор сушат над сернокис-
лым магнием и фильтруют. Хлороформ отгоняют при нагревании
на паровой бане сначала при атмосферном давлении, а затем
в вакууме. Оставшаяся бледно-желтая маслянистая жидкость
вскоре затвердевает и фактически предодавляет собой чистый
препарат. Выход этилового эфира 6, 7-диметокси-З-метилинден-
2-карбоновой кислоты 21,5—22,5 г (82—86% теоретич.); т. пл.
81—83° (примечание 6).
Примечания
1. Применяли продажную полифосфорную кислоту.
2. Поскольку смесь очень вязкая, необходимо ее непрерывно
и энергично перемешивать от руки.
3. После начала реакции температуру необходимо отмечать
каждые несколько минут и поддерживать ее в пределах 20—25°;
именно эта температура наиболее благоприятна для реакции.
4. Тщательное перемешивание необходимо для полного раз-
ложения каждой капли этой желтой массы.
5. Согласно указанию автора, при подкислении промывной
жидкости, полученной после обработки бикарбонатом натрия,
10%-ной соляной кислотой можно получить 6,7-диметокси-З-
метилинден-2;карбоновую кислоту в виде бесцветного осадка;
его можно отфильтровать, промыть и высушить; выход 3,4—
3,9 г (14—16%); т. пл. 216—218°.
6. После перекристаллизации из 75 мл 60%-ного этилового
спирта можно получить 90% препарата в виде бесцветных
длинных игл; т. пл. 83—85°.
Другие методы получения
Описанный выше метод основан на аналогичном способе
получения некоторых других инденов3.
192
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
1. Настоящий адрес: National Drug Company, Research Laboratories, Philadel-
phia 44, Pennsylvania, Work done in the Laboratory of Chemical Phar-
macology, National Cancer Institute, National Institures of Health, Be-
thesda, Maryland.
2. Синт. орг. преп., сб. 4, стр. 578.
3. К о о J., J. Am. Chem. Soc., 75, 1891 (1953).
3-ЭТОКСИЦИКЛ ОГЕКСЕН-2-ОН
(Моноэтиловый эфир дигидрорезорцина)
+ Н2О
/Хон
Ч/Хос2н5
Предложили: В. Ф. Ганнон и Г. О. Хоузе'.
Проверили: У. Э. Пархам, У. Е. Ноланд, Дж. Мейстере и А. М. Хоффман.
Получение
В 2-литровую колбу, снабженную головкой для полного воз-
врата флегмы и регулируемого отбора дистиллата, .помещают
раствор 53 г (0,472 моля) дигидрорезорцина (примечание 1),
2.3 г моногидрата n-толуолсульфокислоты и 250 мл абсолютного
этилового спирта в 900 мл бензола. Смесь нагревают до кипения
и азеотропную смесь, состоящую из бензола, спирта и воды,
отгоняют со скоростью 100 мл]час. Когда температура в парах
достигнет 78° (примечание 2), перегонку прекращают и остав-
шийся раствор промывают четырьмя порциями по 100 мл 10%-
ного водного раствора едкого натра, насыщенного хлористым
натрием. Полученный органический раствор промывают водой
порциями по 50 мл до нейтральной реакции промывных вод,
а затем упаривают его в вакууме. Оставшуюся жидкость пере-
гоняют в вакууме. Выход 3-этоксициклогексен-2-о‘на (примеча-
ние 3) 46,6—49,9 г (70—75% теоретич.); т. кип. 66—68,5°/0,4 мм
или 115—121711 Мм; п2® 1,5015.
Примечания
1. Получение дигидрорезорцина описано в одном из пре-
дыдущих сборников Синг. орг. преп.2
2. Перегонка занимает 6—8 час.
3. Продукт реакции можно подвергнуть анализу с помощью
газо-жидкостной хроматографии, применив колонку 0,8x215 см
3-ЭТОКСИЦИКЛОГЕКСЕН-2-ОН
193
г насадкой из огнеупорного кирпича с величиной частиц до 50—
30 меш, пропитанной силиконовой жидкостью; температура
220—240°. На хроматограмме, полученной на такой колонке, был
лишь один основной пик. Ультрафиолетовый спектр препарата
в спиртовом растворе имеет максимум при 250 лц (8=17200).
Другие методы получения
З-Этоксициклогексен-2-он получали взаимодействием сереб-
ряной соли дигидрорезорцина с иодистым этилом3 и реакцией
дигидрорезорцина с ортомуравьиным эфиром, этиловым спир-
том и серной кислотой4. Использование для этого синтеза реак-
ции дигидрорезорцина с этиловым спиртом в бензольном рас-
творе в присутствии кислоты в качестве катализатора основано
на методике Франка и Холла4,5.
Применение З-этоксициклогексен-2-она
З-Этоксициклогексен-2-он — ценное промежуточное соедине-
ние дЛя синтеза некоторых замещенных циклогексенонов. При
восстановлении, З-этоксициклогексен-2-она алюмогидридом
лития с последующими гидролизом и дегидратацией продукта
восстановления образуется циклогексен-2-он6. Аналогичным
образом в результате взаимодействия З-этоксициклогексен-2-
она с реактивами Гриньяра и последующих гидролиза и дегид-
ратации продукта присоединения можно получать различные
3-замещенные циклогексен-2-оны 3>5.
1. Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge,
Massachusetts. (
2. Синт. орг. open., сб. 4, стр. 158.
3. Woods G. F., Tucker J. W., J. Am. Chem. Soc., 70, 2174 (1948),
4. M e e k E. G„ T u г n b u 11 J. H„ W i 1 s о n W„ J. Chem. Soc., 1953, 811.
5. F r a n k R. L, H a 11 H. K„ Jr., J. Am. Chem. Soc., 72, 1645 (1950).
6. См. стр. 185 настоящего сборника.
содержание
содержание
2-Аминофлуореи..................................................... 5
З-Ацетилоксиндол......................................... . . 7
З-Бромацетофенон................................................... Ц
трет-Бутиловый эфир циануксусной кислоты.......................... 14
Гексатриен-1,3,5...........................................: : 18
Дезоксианизоин.................................................... 22
Диазометан........................................................ 24
4, 4'-Диаминоазобензол........................................... 28
4, 4'-бис- (Диметиламино) бензил.................................. 30
4, 6-Диметил-1-гептенол-4................................... . 34
2,7-Диметил-2,7-динитрооктан..................................... 37
Диметиловый эфир гексадекандикарбоновой кислоты................... 42
2,5-Диметокси-2,5-дигидрофуран.................................... 45
2,4-Динитроиодбензол ............. ........................ 47
Ди-м-нитрофенилдисульфид . '...................................... 49
1, 6-Диоксо-8а-метил-1, 2; 3, 4, 6, 7, 8, 8а-октагидронафталин ... 52
1, 4-ДифенилбутадиенН, 3.......................................... 54
а, Р-Дифенилпропионовая кислота .................................. 56
Дифеновая альдегидокислота........................................ 59
Дифеновый альдегид................................................ 61
Диэтиловый эфир ацетамидомалоновой кислоты...................... 65
Диэтиловый эфир бис (оксиметил) малоновой кислоты................. 68
N, М-Диэтил-1, 2, 2-трихлорвиниламии.............................. 70
Иодметилат N, N-диметиламинометилферроцена........................ 73
Инданон-2........................................................ 76
п-Двинквифенил................................................... 78
Метансульфинилхлорид............................................ 81
3-Метилгептановая кислота......................................... 85
Метиленциклогексан................................................ 89
1-Метилиндол...................................................... 91
2-Метилциклогександиои-1,3........................................ 93
1-Морфолиноциклогексен-1.......................................
Нафталин-2,6-дикарбоновая кислота..............................
N-P-Нафтилпиперидин............................................
Неопентиловый спирт............................................
2-Нитроэтанол........................................... . . .
Норкаран . ....................................................
2-Окса-7, 7-дихлорноркаран.....................................
2-Оксиизофталевая кислота......................................
Оксиметилферроцен..............................................
Оксимочевина...................................................
З-Оксихинолин..................................................
2,3,4,5,6-Пента-О-ацетил-О-глюконовая кислота и ее хлорангидрид
1,1,2,3,3-Пентацианопропенид тетраметиламмония.................
Рутеноцен .....................................................
2,2,5,5-Тетраметилтетрагидро-З-кетофуран.......................
а,а,а',а'-Тетраметилтетраметиленгликоль........................
о-Толилизоциапид ..............................................
п-Толуолсульфонилгндразид......................................
1,2,4-Триазол .................................................
2,4,5-Триаминонитробензол......................................
Трифенилен.....................................................
1,1,1'-Трифторгептан...........................................
а,а,а-Трихлорацетанилид . ... :................................
Фенил-грет-бутиловый эфир .....................................
N-Фенилимид малеиновой кислоты.................................
Ферроценилацетонитрил .........................................
N-Фталил-Д-Р-фенилалаиин.......................................
3-(2-Фурил) акрилонитрил............................... . . .
Хлористоводородная соль диэтилового эфира аминомалоновой кис-
лоты ......................................................
Хлористоводородная соль фенациламина...........................
З-Хлор-2,2,3-трифторпропионовая кислота........................
Холестанилметиловый эфир.......................................
Циклогексен-2-он...............................................
Циклогексилизоцианид...........................................
Этиловый эфир 6,7-диметокси-3-метилиндец-2-карбоновой кислоты
З-Этоксициклогексеи-2-он.......................................
96
97
100
102
105
110
113
116
120
121
123
129
132
134
136
138
140
143
145
149
152
155
157
159
161
163
165
167
168
171
179
182
185
188
190
192