Синтез, строение и реакционная способность ангидридов циклоалкандикарбоновых кислот

• Автор: Шетнев, Антон Андреевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Реакции ангидридизации вицинальных дикарбоновых кислот

1Л. 1 Химическая ангидридизация.

1Л .2 Термическая ангидридизация

1.2 Реакции дегидрирования производных циклоалифатических дикарбоновых кислот.

1.2.1 Каталитическое дегидрирование.

1.2.2 Дегидрирование под действием химических реагентов.

1.2.3 Реакции частичного дегидрирования циклогексанового кольца

1.3 Введение арильного фрагмента в структуру циклоалкандикарбоновых кислот
1.3.1 Алкилирование ароматических соединений производными дикарбоновых кислот
1.3.2 Введение арильного фрагмента в циклоалкандикарбоновые кислоты
и их производные с.использованием металлорганического синтеза
2 ХИМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Реакция дегидрирования ангидридов циклоалкандикарбоновых кислот
2.1.1 Исследование процесса каталитического дегидрирования ангидрида 4мстил1,2,3,6тетрагидрофталевой кислоты.
2.1.2 Исследование реакции ароматизации ангидридов циклогексен1,2дикарбоновых кислот под действием брома
2.1.3 Исследование поведения ангидридов насыщенных дикарбоиовых кислот в условиях реакции ароматизации.
2.2 Исследование реакции алкилирования аренов непредельными циклическими дикарбоновыми кислотами.
2.3 Нитрование ангидридов фенил циклогсксан1,2д и карбоновых кислот
2.4 Восстановление иитрофеиилциклогексан1,2дикарбоновых кислот
2.5 Исследование реакции гидролиза ангидридов вицииальных дикарбоиовых кислот
2.5.1 Кинетика гидролиза ангидридов фталевых кислот
2.5.2 Определение начальных скоростей гидролиза замещенных фталевых ангидридов.
2.5.3 Кинетика гидролиза ангидридов 1,2циклоалканендикарбоновых кислот.
2.6 Особенности фрагментации производных циклоалкандикарбоновых кислот под действием электронного удара
2.6.1 Распад ангидридов циклогександикарбоновых кислот.
2.6.2 Дефрагментация диметиловых эфиров вицинальных дикарбоиовых кислот.
2.6.3 Синтез Угидроксиимидов вицинальных дикарбоиовых кислот
2.6.4 Реакции Оалкилирования Лгидроксифталимида
2.7 Ангдидриды вицинальных дикарбоиовых кислот в синтезе биологически активных соединений
2.8 Синтезы на основе 4метилфталсвого ангидрида.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Исходные соединения
3.2 Применяемые методы анализа
3.3 Методики синтеза полученных соединений
3.3.1 Каталитическое дегидрирование , циклогександикарбоновых кислот в присутствии Рс1 А2О3.
3.3.2 Методика получения 4метилфталевого ангидрида.
3.3.3 Ароматизация ангидридов , циклогексан1,2дикарбоновых кислот бромом
3.3.4 Синтез ангидридов 1цикл огексен1,2дикарбоновых кислот
3.3.5 Синтез имида циклогекс1ен1,2 дикарбоновой кислоты.
3.3.6 Синтез ангидрида 4фенилциклогекс 1ен1,2дикарбоновой кислоты
3.3.7 Синтез фенилциклогексан1,2дикарбоновых кислот.
3.3.8 Методика получения ангидридов фенил циклогексан1,2дикарбоновых кислот
3.3.9 Методика получения 4нитрофенилциклогсксан1,2дикарбоновых кислот.
3.3. Методика получения 4аминофенилциклогексаи1,2дикарбоновых кислот
3.3. Синтез , , и , , ацетаминофеиил4метилциклогексан1,2дикарбоновой кислот
3.3. Методика проведения кинетического исследования
3.3. Результаты квантовохимических расчетов
3.3. Синтез гидроксиимидов фталевых кислот
3.3. Синтез Угидроксиимидов циклоалкан1,2дикарбоновых кислот.
3.3. Арилирование Дгидроксифталимида 1 хлор2,4динитробензолом
3.3. Алкилирование 7Угидроксифталимида схбромацетофеноном
3.3. Алкилирование У гидр о ксифтал имида 7У4метил3нитрофснил
2бромацстамидом
3.3. Ллкилирование Ягидроксифталимида хлор2,4дихлортолуолом.
3.3. Синтез 2ацетилбензойной кислоты.
3.3. Синтез 2ацетилциклогекс1ен1 карбоновой кислоты
3.3. Синтез 4метил2Яфталазин1она.
3.3. Синтез 4метил2,3бензоксазин1она.
3.3. Методика алкилированиея 4мстил2Яфталазин 1она агалогенацетамидами.
3.3. Методика алкилироваиия соединений 4метил2Яфталазин1она фенацилбромидами.
3.3. Методика алкилироваиия соединений 4метил2Яфталазин1она бензилгалогенидами.
3.3. Синтез 4Метил 1оксофталазинЯилуксусной кислоты
3.3. Синтез 5метил2,3дигидро 1Я2,3бензодиазепин1 она .
3.3. Синтез 4мстил фталимида
3.3. Синтез 4метил5нитрофталимида.
3.3. Синтез 4метил5аминофталимида.
3.3. Ацилирование 4метил5аминофталодинитрила ангидридами кислот
3.3. Методика получения производных 4мстил5аминофталодинитрила.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Синтетические возможности ангидридов вицинальных дикарбоновых кислот для построения кислород и азотсодержащих карбо и гетероциклических систем, представляющих интерес для фармакологических исследований, а также в качестве перспективных инициаторов окисления. Структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, химической и экспериментальной частей, выводов и списка использованной литературы. Работа изложена на 9 страницах, включает таблицы, рисунков. Список литературы включает 7 источников. В литературном обзоре рассмотрены различные способы получения ангидридов дикарбоновых кислот и их производных. В химической части изложены основные результаты и выводы работы. Экспериментальная часть содержит описание методик синтеза, очистки и анализа исходных веществ, промежуточных и целевых продуктов. В данной части приведн обзор путей синтеза ангидридов вицинальных дикарбоновых кислот и их производных. К основным методам синтеза ангидридов ВДК можно отнести дегидратацию соответствующих дикарбоновых кислот ангидридизацию, различные модификации фрагмента, примыкающего к ангидридному циклу. Из последних следует выделить реакции дегидрирования и ароматизации циклоалифатического фрагмента, реакции ФриделяКрафца с участием производных непредельных дикарбоновых кислот, а также многочисленные варианты металлорганического синтеза, основанные на сочетании ВДК или их синтетических предшественников с аренами реакции Хека, Судзуки, синтезы с участием реактивов Гриньяра и т. В приведенном обзоре намеренно не рассматриваются публикации посвященные получению ВДК с использованием диенового синтеза и окисления ароматических и алкилароматических соединений. Данные направления широко представлены в литературе исчерпывающие обзоры опубликованы, например, в работах 7, 9, 9 и не являются предметом исследования данной диссертационной работы. Реакции ангидридизации вицинальных дикарбоновых кислот. Одним из свойств большинства карбоновых кислот является способность к ангидридизации. СООН КСО
В свою очередь ди карбоновые кислоты могут реагировать с образованием циклических ангидридов схема 2 значительно быстрее
Реакция протекает особенно легко, если продукт содержит пяти или шестичленный цикл, как, например, в случае янтарного РСНг, п2, малеинового ЯСН, п2, глутарового СН2, п3, фталевого ангидридов К 0С6и, П 1. В настоящее время для получения ангидридов из карбоновых кислот применяют методы термической ангидридизации в отсутствии растворителя, термической ангидридизации в растворе и химической ангидридизации. Химическая ангидридизации. Химическая ангидридизации представляет собой ангидридизацию карбоновых кислот под действием дегидратирующих агентов, обеспечивающих смещение равновесия реакции за счет связывания молекул воды. Наиболее часто применяют такие реагенты как тионилхлорид , ацетилхлорид , уксусный ангидрид , , а также фосген, пентаоксид фосфора , кетен, бензолсульфохлорид и др. В последние годы для получения ангидридов карбоновых кислот стали использоваться такие реагенты, как фосфорилтрихлорид и пятихлористый фосфор . Для проведения ангидридизации смесь 6 или 8 моль в случае использования РСЬ карбоновой кислоты кипятят в толуоле или гексане с 1 моль дегидратирующего агента и 1 моль пиридина до прекращения выделения НС1. В ходе реакции образующийся ангидрид переходит в раствор, а фосфат пиридиния выпадает в осадок и может быть удален из реакционной среды. С количественным выходом могут быть получены ангидриды ароматических дикарбоновых кислот в результате обработки кипящим бензонитрилом . В случае термолабильных веществ, например, изображенных на схеме 3, хорошие результаты дает использование в качестве дегидратирующего агента трифторуксусиого ангидрида, позволяющий проводить циклизацию уже при комнатной температуре. Использование хлористого ацетила как дегидратирующего агента позволяет избежать миграции двойной связи при ангидридизации 3алкилидснбутановых дикислот, нагревание которых выше С приводит к изомеризации в гомологи цитраконовых кислот. В то же время, харьковским ученым в работе кратковременной обработкой кислоты уксусным ангидридом при комнатной температуре удалось получить с низким выходом неустойчивый ангидрид трансаконитовой кислоты также без изомеризации схема 5.