Региоселективность моновосстановления и свойства динитроаренов

• Автор: Крылова, Наталья Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1.Основные методы получения нитроанилинов

1.2. Моновосстановление динитроароматических соединений различными восстанавливающими агентами.

1.2.1. Восстановление полинитроаренов сульфидами щелочных

металлов.
1.2.2. Моновосстановление ароматических динитросоединений в условиях жидкофазного каталитического гидрирования.
1.2.3. Восстановление динитроароматических соединений с помощью других источников водорода.

1.2.4. Моновосстановление динитроароматических соединений

железом.
1.2.5. Биохимическое моновосстановление динитроароматических соединений.
1.2.6. Электровосстановление ароматических
динитросоединений.
1.2.7. Моновосстановление замещенных динитробензолов солями
титана III
1.3. Теоретические аспекты ориентации моновосстановления в несимметричных полинитробензолах
2. ХИМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1.Общая концепция региоселективности в реакциях
моновосстановления несимметричных замещенных
динитробензолов.
2.2. Восстановление 1замещенных 2,4 и 3,4динитробензолов
различными восстанавливающими агентами
2.3. Характеристики колебательных спектров ароматических моно и динитроаренов
2.4. Квантовохимические характеристики исходных несимметричных замещенных динигробензолов и промежуточных структур.
2.5. Влияние электронных параметров субстратов на ориентацию моновосстановления несимметричных замещенных
динитробензолов.
2.6. Влияние природы восстанавливающего агента на процесс моновосстановления 1замещенных
2.7. Моновосстановление динитробензолов, содержащих гетероциклический заместитель
2.8. Электронное строение замещенных динитробензолов, содержащих гетероциклический фрагмент
2.9. Интерпретация данных по моновосстановлению 1замещенных динитробензолов, содержащих гетероциклический фрагмент
3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Исходные продукты.
3.2. Методика проведения реакций.
3.2.1. Методика моновосстановления несимметричных
динитроаренов
3.2.2. Методика синтеза 2,4динитробензолов, содержащих гетероциклический фрагмент
3.3. Квантовохимические расчеты.
3.4. Идентификация продуктов и анализ реакционных смесей
ЛИТЕРАТУРА


Теоретические основы получения функционализованных полиядерных ароматических соединений многоцелевого назначения Развитие научного потенциала высшей школы г. Структура и реакционная способность анионных промежуточных частиц в реакциях функциональных производных органических соединений. Разработка синтетической методологии получения замещенных нитроанилинов на основе изучения факторов, влияющих на региоселективность моновосстановления несимметричных замещенных динигроаренов. Научная новизна. Впервые проведены комплексные исследования и идентификация природы различных конкурирующих процессов при моновосстановлении полифункциональных нитроароматических структур. Получены и обобщены данные по спектральным свойствам замещенных моно и динитробензолов. На основе данных квантовохимических расчетов молекулярных объектов и межмолекулярных взаимодействий, а также экспериментальных данных построена оригинальная теоретическая модель поведения анионрадикалов 1замещенных несимметричных динитробензолов з процессе протонирования одного из нескольких потенциальных реакционных центров на основе оценки их электронного строения с учетом внешнего влияния. Показана возможность реализации различных путей восстановления в зависимости от природы заместителей в рассмотренном ряду. Установлен различный набор факторов, влияющих на региоселективность. Практическая ценность работы. С помощью полученных данных становится возможным проводить процесс восстановления одной из двух нитрогрупп в несимметричных динитробензолах хлоридами металлов с переменной степенью окисления с преимущественным образованием того или иного нитроанилина. Процесс моновосстановления реализован как эффективный, управляемый инструмент органического синтеза практически ценных продуктов. Разработаны рекомендации по условиям варьирования направления процесса моновосстановления. Синтезированные нитроарены использованы в качестве полупродуктов для новых красителей и биологически активных веществ. Положения, выносимые на защиту. Синтез практически ценных азотсодержащих ароматических соединений многоцелевого назначения, основанный на моновосстановлении различных динитросоединений, содержащих высоко реакционноспособные функциональные группы. Структура и свойства исходных и промежуточных продуктов в реакции. В силу широкого применения ароматических нитроаминов на сегодняшний день разработано большое количество способов их получения. Введение амино или нитрогрупп в бензольное кольцо в реакциях аминирования и нитрования ,. Селективное моновосстановление одной из нескольких нитрогрупп в полинитросоединениях различными восстанавливающими агентами. Первый подход достаточно подробно рассмотрен в вышеуказанных работах, имеет давнюю историю, но недостаточно эффективен выходы целевых ароматических нитроаминов достаточно низки, процессы протекают при весьма жестких условиях. Более интересным, с точки зрения разнообразия синтезируемых нитроанилинов и удобства проведения процесса их получения, является селективное моновосстановление одной из нескольких нитрогрупп в полинитросоединениях. Однако вопрос об универсальном восстанавливающем агенте, используемом для синтеза различных замещенных нитроанилинов до сих пор остается открытым. Поэтому необходим анализ данных по разным способам получения ароматических нитроаминов. При этом особый интерес вызывает рассмотрение факторов, влияющих на образование целевых нитроанилинов. Сульфиды щелочных металлов используются главным образом для селективного восстановления одной нитрогруппы в ди и тринитроеоединениях ряда бензола и для восстановления нитрогрупп в динитроантрахинонах . Схема 1. Согласно авторам работы , на первой стадии, при восстановлении сульфидом натрия, образуется тетрасульфид натрия и большое количество щелочи, что ухудшает качество и выход анилина. Данный факт подтверждается в работе , где указывается, что величина не должна превышать 9,5, и оптимальной является 8,59. АгШ2 ЫаШ Н АгИН2 ЗИаАОз АгЫСЬ 2 Н АгКН2 Ыаз Схема 1. В работе 2амиио4нитрофенол получают из нитрофенолята натрия восстановлением сульфатом натрия в 4е стадии.