Синтез, превращения и свойства α-замещенных n-изопропилбензойной и 4-изопропилциклогексанкарбоновой кислот

• Автор: Овсянников, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Окисление органических соединений с применением катализаторов на основе соединений металлов переменной валентности.

1.1.2 Влияние природы растворителя на механизм каталитического окисления

1.1.3 Смешанные каталитические системы для жидкофазного

окисления

1.1.4 Использование промотирующих добавок при жидкофазном каталитическом окислении.

1.2 Радикальное галогенирование углеводородов и их производных.

1.2.1 Галогенирование алифатических углеводородов и их производных.

1.2.2 Галогенирование аллильных производных углеводородов с помощью Ыбромсукцинимида.
1.2.3 Гатогенирование карбоновых кислот и сложных эфиров.
1.2.4 Галогенирование ароматических соединений в боковую цепь.
1.2.4.1 Влияние заместителей на реакционную способность
в реакции галогенирования замещенных алкилбензолов.
1.2.4.2 Методы инициирования в свободнорадикальном процессе галогенирования алкилароматических соединений.
1.3 Жидкофазное гидрирование ароматических карбоновых кислот до циклогексанкарбоновых на гетерогенных катализаторах
1.3.1 Гидрирование на металлическом натрии и никелевых катализаторах
1.3.2 Гидрирование на палладиевых, платиновых и родиевых катализаторах
1.3.3 Гидрирование на рутениевых катализаторах
1.3.4 Изомеризация циклогексанкарбоновых кислот
1.3.5 Методы получения индивидуальных изомеров
ал кил циклогексанкарбоновых кислот
Глава 2 Синтез замещенных ароматических карбоновых кислот на основе реакции свободнорадикального бромировапия яизопропилбензойной кислоты.
2.1 Синтез яизонропилбснзойной кислоты жидкофазным окислением яцимола
2.2 Изучение реакции бромировапия иизопропилбензойной кислоты
2.3 Разработка метода синтеза яизопропенилбензойной кислоты
2.4 Применение яизопропенилбензойной кислоты в реакциях свободнорадикального присоединения с получением замещенных фенилсульфонилметилвинилбензойных кислот.
2.5 Синтез и функционализация гидрокси1метилэтилбензойной кислоты.
2.6 Получение замещенных метил1фенилэтилбензойных кислот.
2.7 Окисление метильных групп замещенных 4 1метил1фенилэтилбензойных кислот с получением ди и трикарбоновых кислот.
Глава 3 Жидкофазное каталитическое гидрирование
ароматических карбоновых кислот с одним и двумя бензольными кольцами.
3.1 Синтез яднс4изопропилциклогексанкарбоновой кислоты
3.2 Получение новых замещенных метил
циклогексилэтилниклогексанкарбоновых кислот.
3.3 Изучение кон формационного равновесия изомеров
замещенных метил1циклогекс илэтилциклогексанкар
боновых кислот.
3.4 Синтез Кяряяс4изопропилциклогексаноилзамещенных аминокислот.
3.5 Биологическая активность ациламииокислот на основе 4ИПЦГКК.
3.6 Синтез амидов Гя7яяс4изопропил
циклогексаноилзамещенных аминокислот.
Глава 4 Экспериментальная часть
4.1 Характеристика исходных веществ.
4.2 Аппаратура и методики проведения жидкофазных каталитических реакций.
4.3 Методики получения производных п
изопропилциклогексанкарбоновой кислоты.
4.4 Методика анализа исходных соединений и полученных продуктов.
Перечень использованных сокращений Список использованных источников Приложения
Приложение 1. Н ЯМРспектры полученных соединений Приложение 2. Акт об испытаниях синтезированных продуктов
Введение
Актуальность


Очевидно, что для ускорения всего процесса окисления необходимо повышать концентрацию высшей валентной формы металлакатализатора. Существуют различные способы для достижения этой цели, например, с помошыо электрохимического окисления ионов Со2 в Со3 6 или окисление в прису тствии озона с тем же валентным переходом 7. Однако наибольший интерес представляет ускорение реакции, проявляющееся в результате применения смешанных катализаторов, в состав которых входят два и более металла. Наиболее часто совместно используют кобальт и марганец, каждый из которых является эффективным катализатором окисления углеводородов, но в их совместном присутствии каталитический эффект в несколько раз превышает ожидаемый суммарный. Причм увеличение эффективности катализа оказывается максимальным при небольших добавках марганца к кобальту Мп2оСо0,0 НО, 1 8. Ускорение катализируемых ионами кобальта реакций достигается и добавками ионов металлов, которые сами не обладают каталитической активностью цирконий, гафний и торий 9,, но в их присутствии
возрастает концентрация Со . При окислении метилбензолов не проявляется существенных различий в механизме катализа соединениями кобальта и марганца. Эти различия являются только количественными, но не качественными. Сравнивая окисление имеющих связи СС ароматических углеводородов с Со и СоМп катализаторами, можно отметить большую глубину окисления в последнем варианте. Среди возможных причин указываются возрастание окислительного потенциала кобальтмарганцевой системы по сравнению с кобальтовой, а также различные направления атаки ионов кобальта и марганца на реакционные центры субстрата вероятно, связь СС Мп и СН Со . Очевидно, знание истинных причин избирательности металлокомплексных катализаторов помогает наджно прогнозировать поведение исходных и промежуточных веществ во многих важных промышленных окислительных процессов. Использование промотирующих добавок при жидкофазном каталитическом окислении. Для интенсификации процесса окисления используются высокоэффективные добавки промоторы. Чаще всего это ионы брома, которые вводятся в реакцию либо в виде элементарного брома, либо в виде солей . Недостатком использования бромсодержащих соединений является коррозионная среда, что предъявляет определнные требования к аппаратуре при реализации таких процессов. В этом направлении более перспективно применение в качестве инициаторов алифатических альдегидов, кетонов, спиртов . Использование такой каталитической системы позволяет смягчить условия процесса, исключить коррозионную среду, а также повысить селективность реакции при окислении полиалкилзамещнных углеводородов. Имеются сведения и о применении других промоторов, в частности, в системе солей кобальта или марганца используется Лгидроксифгалимид . Краткий обзор результатов, полученных в области гомогеннокаталитического окисления алкилароматических углеводородов свидетельствует о том, что возможности, которые открываются при изучении таких реакций, достаточно широки. Преобладает концепция, что при окислении углеводородов в полярных растворителях и высокой концентрации катализатора реализуется нецепной процесс окисления углеводородов металлом. Грамотно управляя таким процессом можно наблюдать инверсию реакционной способности алкильных групп, то есть возможно селективное окисление метильной группы до карбоксильной в присутствии других алкильных групп. Сохранение подвижного водородного атома у полученных ал кил замещенных ароматических карбоновых кислот позволяет использовать их для разработки новых методов синтеза соединений с практически значимыми свойствами, такими как биологическая активность и возможность использования в полимерных композициях. Радикальное галогенирование углеводородов и их производных. Гачогенирование алифатических углеводородов и их производных. Реакции свободнорадикального замещения Бямеханизм особенно характерны для алифатических соединений. Основной особенностью радикального замещения является то, что сначала протекает процесс отрыва водорода или другого атома с гомолизом связи и образованием радикалов.