Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
ОТ РЕДАКЦИИ
Сборник 11 «Синтезы органических препаратов» представляет собой перевод очередного 39-го выпуска серии «Organic Syntheses».
В настоящий сборник включено описание 28 проверенных методик получения важнейших органических соединений и среди них новые методики получения N-(n-ацетиламинофенил) роданина, N, N-диметилциклогексилметиламина, n-дитиана, индазола. Следует отметить также новые методики получения метилового эфира З-метил-2-фуранкарбоновой кислоты, р-метил- р-фенил-а, а'-дицианоглутаримида, 9-метилфлуорена, тетрацианоэтилена и триптицена.
Сборник 11, как и предыдущие сборники этой серии, является ценным пособием для химиков-органиков.
АНГИДРИД ФЕНИЛБОРНОИ КИСЛОТЫ(Трифенилбороксин)
C6H5MgBr + B(OCH3)3 [С0Н5В(ОСН3)3]- MgBr+[С6Н5В(ОСНЭ)3]-MgBr+4-ЗН2О —>
—> C6H5B(OH)2 + 3CH3OH4-Mg(OH)Br
2Mg(OH)Br + H2SO4 —> MgBr2 + MgSO4 + 2H2O
О—В-С2Н5
ЗС6Н5В(ОН)2—► С6Н5—в/^О +ЗН2О
О-В-С6Н5
Предложили: Р. М. Уошберн, Э. Левене, Ч. Ф. Альбрайт и Ф. А. Биллиг'. Проверили: В. Ч. Мак-Кузик и X. Ч. Миллер.
Получение
Внимание! Фенилборная кислота и ее ангидрид — ядовитые вещества, они могут вызвать раздражение слизистых оболочек, в частности слизистых оболочек глаз. В случае попадания на кожу эти вещества следует тщательно смыть водой с мылом (примечание 1).
Прибор состоит из четырехгорлой 5-литровой круглодонной колбы Мортона2, которую снабжают градуированной капельной воронкой на 500 мл с боковым отводом для выравнивания давления, 1-литровой градуированной капельной воронкой того же типа, термометром, эффективной механической мешалкой (примечание 2) и трубкой для подачи азота. Прибор тщательно продувают сухим азотом и в реакционную колбу помещают 1,5 л абсолютного эфира, который передавливают струей сухого азота (примечание 3).
Незадолго до проведения синтеза перегоняют 336 мл (312 г, 3,00 моля) метилового эфира борной кислоты непосредственно в капельную воронку емкостью 500 мл (примечание 4). В 1-литровую капельную воронку передавливают сухим азотом 1 л (544 г, 3,0 моля) 3 М раствора бромистого фенилмагния в эфире (примечание 5). При последующих операциях, вплоть до стадии гидролиза, во всей системе поддерживают избыточное давление азота (10—20 мм рт. ст.), пользуясь ртутным счетчиком пузырьков, для того чтобы предотвратить поглощение влаги из воздуха. Эфирный раствор охлаждают до температуры ниже —60° при помощи бани с сухим льдом и ацетоном и поддерживают указанную температуру в течение всей реакции (примечание 6). Реагенты прибавляют к тщательно перемешиваемой реакционной смеси попеременно и небольшими порциями: сначала 10 мл метилового эфира борной кислоты, затем 30 мл раствора бромистого фенилмагния, причем скорость прибавления должна
быть по возможности большой, но в то же время такой, чтобы не допускать разогревания смеси выше температуры —60° (примечание 7). После окончания загрузки реагентов перемешивание продолжают еще 20 мин., поддерживая температуру ниже —60°.
Поддерживая температуру смеси равной 0° или даже более низкой и не прекращая перемешивания, смесь гидролизуют, для чего в течение 5 мин. к ней прибавляют 200 мл дистиллированной воды. После этого смесь нейтрализуют, приливая в течение 15 мин. раствор 84 мл концентрированной серной кислоты в 1,7 л дистиллированной воды. Затем смесь переносят в 5-литровую делительную воронку, эфирный слой отделяют, а водный слой экстрагируют тремя порциями эфира по 250 мл.
Эфирный слой и вытяжки соединяют и переносят в 5-литровую круглодонную колбу, снабженную мешалкой Гершберга3, капельной воронкой, насадкой типа насадки Клайзена с водяным холодильником, электрическим колбонагревателем и приемником, охлаждаемым льдом (примечание 8). После того как от смеси при перемешивании отогнано около половины всего количества эфира, медленно прибавляют 1,5 л дистиллированной воды, не прерывая перегонки до тех пор, пока температура в парах не достигнет 100° (примечание 9).
Продолжая перемешивание, оставшийся водный раствор охлаждают в бане со льдом (примечание 10). Фенилборную кислоту, выпавшую в виде мелких бесцветных кристаллов, отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают петролейным эфиром. Последний удаляет следы дифенилборной кислоты, которая находится в горячем маточном растворе в виде масляных шариков бурого цвета и может окрасить конечный продукт. Для дегидратации кислоты и получения ее ангидрида фенилборную кислоту нагревают в течение 6 час. в сушильном шкафу при 110° и атмосферном давлении (примечание 11). Ангидрид фенилборной кислоты представляет собой бесцветное твердое вещество; выход составляет 240—247 г (77—79% теоретич.) (примечание 12), т. пл. 214—216°.
Примечания
Обзор имеющихся данных о физиологическом действии фенилборной кислоты можно найти в работе 4а.
Авторы синтеза установили, что при получении препарата в указанном здесь масштабе хорошее перемешивание гетерогенной реакционной смеси достигается при применении 25-миллиметрового диспергатора «Дуплекс», который дает 7500 об/мин. При получении препарата в меньших масштабах (1-литровая колба) вполне удовлетворительна мешалка Stir-0-Vac, дающая
5000 об/мин. Характер перемешивания имеет очень большое значение. Авторы синтеза получили выход около 91%, тогда как при проверке, когда применялась мешалка Мортона 2 (где из-за чрезмерного разбрызгивания некоторая часть реакционной смеси отлагалась на горячей верхней части стенок колбы) или когда применялась мешалка «Политрон» типа дисперсионной мельницы (где в корпусе мешалки происходила слишком большая задержка перемешиваемой жидкости), был получен выход лишь 77—80%.
Азот, поступающий из баллона, сушили фосфорным ангидридом.
Метиловый эфир борной кислоты (т. кип. 68°) с метиловым спиртом (т. кип. 64°) образует азеотропную смесь (1 : 1), кипящую при 54,6°5. Поскольку присутствие даже небольшого количества метилового спирта снижает выход в значительно большей степени, чем этого можно было бы ожидать с учетом стехиометрических соотношений4-6, метиловый эфир борной кислоты перед опытом следует перегнать на хорошей колонке, чтобы удалить в виде головного погона азеотропную смесь метилового эфира борной кислоты с метиловым спиртом, которая могла образоваться при хранении в результате гидролиза.
Применяли эфир марки ч. д. а., причем предварительно его сушили над натрием. Применяли продажный метиловый эфир борной кислоты (степень чистоты 99%). Бромистый фенил- магний применяли также продажный, в виде 3,0 М раствора в эфире.
Как следует из приводимых ниже данных, полученных авторами, выход ангидрида фенилборной кислоты в значительной степени зависит от температуры реакции. При температуре реакции 15° выход составлял 49%, при 0° —76%, при —15° — 86%, при —30° —92%, при —45° —92%, при — 60° — 99%. При вычислении выходов учитываются обе порции фенилборной кислоты.
При заданной температуре наибольший выход фенилбор- пой кислоты и наименьшее количество образующейся в качестве побочного продукта дифенилборной кислоты получаются в том случае, когда ни один из реагентов не берется в избытке. Прибавлять реагенты небольшими порциями удобно, поскольку очень трудно отрегулировать краны таким образом, чтобы жидкости поступали непрерывно с небольшими скоростями. Однако для поддержания стехиометрического соотношения можно также применять капельную воронку Гершберга7 или другое приспособление, позволяющее точно дозировать поступающую жидкость. Продолжительность прибавления, которая зависит от
эффективности перемешивания и отвода тепла, меняется примерно от 1 часа при —60° до 15 мин. при 0°.
Для предотвращения перегрева во время отгонки эфира рекомендуется перемешивать смесь.
Небольшие количества бензола, фенола и дифенила, которые могут образоваться при реакции, удаляются во время перегонки с водяным паром. Чтобы обеспечить полное растворение, прибавляют достаточное количество воды.
Кристаллизация препарата начинается при 43°, причем температура поднимается до 45°. Растворимость фенилборной кислоты в воде (а/100 г воды) около 1,1 при 0° и 2,5 при 25°; изменение растворимости с температурой имеет линейный характер, по крайней мере до 45°.
Если желательно получить фенил борную кислоту, а не ее ангидрид, влажную кислоту сушат в медленном токе воздуха, насыщенного водяными парами. Выход кислоты составляет 282—332 г. Ангидрид легко превратить в кислоту путем перекристаллизации из воды. При хранении на воздухе при комнатной температуре и относительной влажности 30—40% фенилборная кислота постепенно дегидратируется с образованием ангидрида. Температура плавления кислоты и ангидрида одна и та же, поскольку до плавления кислота дегидратируется.
Согласно данным авторов, выход составляет 91%, причем они указывают, что можно получить еще 27 г (9%) препарата из водного маточного раствора.
Другие методы получения
Описанная методика4 представляет видоизменение метода, разработанного Хотинским и Меламедом8, которые первыми сообщили о получении замещенных борных кислот из реактивов Гриньяра и эфиров борной кислоты. Фенилборная кислота и соответствующий ангидрид были также получены при взаимодействии бромистого фенилмагния с трехфтористым бором 9, при реакции фениллития с бутиловым эфиром борной кислоты 10 и реакции дифенилртути с треххлористым бором и.
Настоящая методика применима также для получения замещенных фенилборных кислот4а. Фенилборная кислота и ее ангидрид применяются в качестве исходных веществ при синтезе фенилбордихлорида12 и различных замещенных арилборных и диарилборных кислот и их эфиров °-13.
American Potash and Chemical Corporation, Whittier, California.
Morton, Ind. Eng. Chern., Anal. Ed., 11, 170 (1939); Morton, Redman, Ind. Eng. Chern., 40, 1190 (1948).
Пинкни П., Синг. орг. преп., сб. 2, стр. 297.
a) Washburn, Levens, Albright, В i 11 i g, C er n a k, Division of Industrial and Engineering Chemistry, 131st National Meeting, American Chemical Society, Miami, April 8, 1957, Abstracts of Papers, p. 12L; b) Washburn, В И 11 g, Bloom, Albright, Levens, Division of Inorganic Chemistry, 133 rd National Meeting, American Chemical Society, San Francisco, April 18, 1958, Abstracts of Papers, p. 45L—46L.
Schlesinger, Brown, Ma у f 11 d, G i 1 b ea th, J, Am. Chern, Soc., 75, 213 (1953).
Seaman, Johnson, J. Am. Chern, Soc., 53, 711 (1931).
Хершберг E., Синт. орг. преп., сб. 2, стр. 550.
К h о 11 n s к у, Melamed, Ber., 42, 3090 (1909).
Krause, Nitsche, Ber., 55B, 1201 (1922); Krause, герм. пат. 371467 (1923); С. A., 18, 992 (1924).
Brindley, Gerrard, Lappert, J. Chern. Soc., 1955, 2956.
Michaelis, Becker, Ber., 15, 180 (1882).
Dandegaonker, Gerrard, Lap p ert, J. Chern. Soc., 1957, 2893.
Lappert, Chern. Revs., 56, 987, 1013 (1956).
М-(п-АЦЕТИЛАМИНОФЕНИЛ) РОДАНИН
[3- (п-Ацетамидофенил)роданин]
CH3CONH—NH2+(HO2C—CH2S)2CS -^-
—> CH3CONH—%—N C=O + HSCH2CO2H
S=C CH2
Предложил: P. Э. Струве L
Проверили: Дж. Д. Робертс и С. Л. Манатт.
Получение
В 2-литровую круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, помещают 30,0 г (0,20 моля) /г-аминоацетанилида (примечание 1) и 400 мл воды. Смесь нагревают на паровой бане при перемешивании и к полученному прозрачному раствору немедленно прибавляют горячий раствор 45,2 г (0,20 моля) тритиокарбодигликолевой кислоты (примечание 2) в 500 мл воды. Нагревание и перемешивание продолжают еще в течение 5 час. (примечание 3). Затем паровую баню заменяют баней со льдом и реакционную, смесь охла-
Ждают до 20—25°. Осадок отфильтровывают с отсасыванием и переносят в коническую колбу емкостью 500 мл, содержащую 200 мл воды. Смесь нагревают на паровой бане до 70—75°, причем для получения гомогенной смеси образовавшиеся комки разбивают стеклянной палочкой. Горячую смесь фильтруют с отсасыванием и колбу ополаскивают небольшими порциями горячей воды. Осадок на фильтре тщательно отсасывают, после чего переносят в 2-литровую круглодонную колбу с обратным холодильником. Добавляют 1,5 л ледяной уксусной кислоты и смесь нагревают в течение 5 мин. на масляной бане до сильного кипения (примечание 4). При этом небольшое количество осадка остается нерастворенным и его отфильтровывают, пока масса еще находится в горячем состоянии (примечание 5). Фильтрат перемешивают при помощи механической мешалки, охлаждают в бане со льдом до 15—20° и выдерживают при этой температуре в течение 1 часа. Выпавшие кристаллы, слегка окрашенные в желтый цвет, отфильтровывают с отсасыванием и промывают последовательно 25 мл ледяной уксусной кислоты, 100 мл. этилового спирта и 100 мл эфира. Выход воздушно-сухого препарата 26—28 г (49—53% теоретич.). При нагревании выше 240° продукт разлагается (примечание 6).
Примечания
Применялся продажный высококачественный и-аминоацет- анилид.
См. Струбе, Синт. орг. преп., сб. 11, стр. 63.
По истечении 10 мин. начинает выпадать осадок; большая часть продукта реакции образуется после 2-часового нагревания.
Очистку следует проводить в вытяжном шкафу, так как при нагревании выделяется газ, а пары уксусной кислоты оказывают раздражающее действие на глаза. При проверке синтеза вместо масляной бани применяли колбонагреватель для 2-литровой колбы.
Горячий раствор в уксусной кислоте следует фильтровать осторожно: колбу завертывают в полотенце и надевают резиновые перчатки. Рекомендуется проводить фильтрование в две стадии. Примерно половину горячего раствора в уксусной кислоте фильтруют через большой складчатый бумажный фильтр, остальной раствор вновь нагревают до кипения и затем фильтруют через другой такой же фильтр. Применение для фильтрования воронки Бюхнера, обогреваемой паром, иногда может
привести к осложнениям, так как отсасывание ускоряет кристаллизацию, что вызывает закупорку ножки воронки.
Анализ: для C11H10N2O2S2 вычислено: С 49,62, Н 3,78, N 10,52, S 24,08%; найдено: С 49,76, Н 3,76, N 10,36, S 24,07%.
Другие методы получения
В основу описанной методики положен метод Холмберга2 для получения N-замещенных роданинов. Синтез М-(п-ацетил- аминофенил) роданина в литературе до настоящего времени описан не был.
The Chemistry Department, The Upjohn Company, Kalamazoo, Michigan.
Holmberg, J. prakt. Chern., 81, 451 (1910).
5-ДИАМИНО-З, 4-ДИЦИАНОТИОФЕН
(2,5-Диамино-З, 4-тиофендикарбонитрил^п о NCCCCN .
(NC)2C=C (CN)2 + 2H2S И II + S
h2nc cnh2
Предложил: У. Дж. Маддльтон L
Проверили: Дж. Кэзон и Р. Дж. Фессенден.
Получение
Внимание! В связи с тем, что сероуглерод очень легко воспламеняется, а сероводород сильно ядовит, реакцию следует проводить в вытяжном шкафу, принимая необходимые противопожарные меры. Рекомендуется также избегать попадания тетрацианоэтилена на кожу.
Прибор состоит из 1-литровой трехгорлой колбы, механической мешалки с затвором, холодильника, защищенного осушительной трубкой, термометра и трубки для ввода газа, конец которой доходит до дна колбы. В колбу наливают раствор 25,6 г (0,2 моля) перекристаллизованного тетрацианоэтилена2 в 300 мл ацетона, а затем прибавляют 300 мл сероуглерода. Колбу охлаждают в бане со смесью льда и соли до 0°. В реакционную смесь пропускают с умеренной скоростью при тщательном перемешивании сероводород так, чтобы температура держалась при 0—5°. Через несколько минут раствор становится молочнообразным вследствие образования коллоидальной серы. Сероводород пропускают примерно в течение 30 мин. или до тех пор, пока раствор не будет полностью насыщен.
Временно приостанавливают ток сероводорода и через холодильник быстро, в одну порцию, прибавляют 100 мл пиридина, причем раствор в это время сильно перемешивают (примечание 1). Раствор становится прозрачным, после чего немедленно начинает выпадать 2,5-диамино-3,4-дицианотиофен. Возобновляют пропускание сероводорода и продолжают его в течение 30 мин., поддерживая температуру реакционной смеси в пределах 0—5°. Реакционную смесь перемешивают еще 30 мин. при температуре 0—5°, затем осадок 2,5-диамино-3,4-дициано- тиофена, окрашенный в желтый цвет, отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают 500 мл ацетона и сушат на воздухе или в вакуум-эксикаторе. Выход неочищенного препарата, имеющего обычно желтую или телесную окраску, составляет 30—31 г (92—95% теоретич.).
Полученный препарат достаточно чист для большинства применений. Если же желательна более высокая степень чистоты, то полученный препарат растворяют в 300 мл диметил- формамида, прибавляют 10 г активированной окиси алюминия (48—100 меш) и смесь фильтруют. Фильтрат нагревают на паровой бане до 80—90°, после чего немедленно прибавляют 1 л кипящей воды (примечание 2). Полученную смесь охлаждают в бане со льдом, выпавшие кристаллы 2,5-диамино-3,4-дицианотиофена (имеющие телесный оттенок) отфильтровывают на воронке Бюхнера и тщательно промывают 500 мл ацетона; выход составляет 26—28 г (79—85% теоретич.). Препарат не имеет определенной температуры плавления, но при нагревании выше 250° возгоняется с некоторым разложением.
Примечания
Если пиридин прибавить недостаточно быстро, то некоторая часть конечного продукта начнет выпадать в осадок до полного растворения серы и в этом случае полученный препарат будет загрязнен серой.
Эту операцию следует проводить по возможности быстро, так как продолжительное нагревание в диметилформамиде приводит к потерям продукта.
Другие методы получения
5-Диамино-3,4-дицианотиофен был получен только при действии сероводорода или сернистого натрия на тетрацианоэтилен или тетрацианоэтан3. В отличие от большинства аминотиофенов 2,5-диамино-3,4-дицианотиофен — очень стойкое соединение и его можно хранить неопределенно долго. Его амино-
группы обладают нормальной реакционной способностью, свойственной аминогруппе в ароматических аминах. Так, например, эти соединения легко конденсируются с ароматическими альдегидами, образуя интенсивно окрашенные бмс-анилы3. Под действием горячего 10%-ного раствора едкого натра 2,5-диамино- 3,4-дицианотиофен претерпевает перегруппировку в 2-амино- 3,4-дициано-5-меркаптопиррол3.
I Contribution No. 483, Central Research Department, Experimental Station, E. I. du Pont de Nemours & Co. (Inc), Wilmington, Delaware.
К a p б о н и P., Синт. орг. прей., сб. 11, стр. 54.
Middleton, Englehardt, Fisher, J. Am. Chern. Soc., 80, 2822 (1958).
ДИ-Я-БУТИЛДИВИНИЛОЛОВО
CH2=CHBr-4-Mg ТетРагиДР°ФУР^ CH2 -CHMgBr 2CH2=CHMgBr 4- (я-С4Н9)2 SnCl2 —*
—> (w-C4H9)2 Sn (CH=CH2)2 + MgCl2 + MgBr2
Предложил: Д. Сейферт'.
Проверили: M. Ньюмен и С. Рамачандран.
Получение
В 2-литровую трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, который охлаждается смесью сухого льда и ацетона, механической мешалкой и капельной воронкой емкостью 250 мл, помещают 29,2 г (1,2 г-атома) магниевых стружек. В колбу наливают тетрагидрофуран (примечание 1) в таком количестве, чтобы только покрыть магний, после чего пускают мешалку и прибавляют 5 мл бромистого винила (примечание 2). Когда реакция начинается (примечание 3), прибавляют еще 350 мл тетрагидрофурана. Остальное количество бромистого винила (всего 140 г, 1,3 моля), растворенного в 120 мл тетрагидрофурана, приливают с такой скоростью, чтобы поддерживать несильное кипение. После того как прибавление бромистого винила закончено, раствор кипятят еще в течение 30 мин. (примечание 4). Затем раствор реактива Гриньяра охлаждают до комнатной температуры, а холодильник, охлаждаемый сухим льдом с ацетоном, заменяют холодильником с водяным охлаждением и осушительной трубкой с безводным сернокислым кальцием. При перемешивании прибавляют рас-
твор 135 г (0,44 моля) двухлористого ди-н-бутилолова (примечание 5) в 250 мл тетрагидрофурана (примечание 6) с такой скоростью, чтобы поддерживалось умеренное кипение. После того как прибавление закончено, реакционную смесь кипятят еще 20 час. Затем ее охлаждают до комнатной температуры и подвергают гидролизу, для чего медленно прибавляют 150 мл насыщенного раствора хлористого аммония (примечание 7). После гидролиза органический слой декантируют, а оставшиеся соли тщательно промывают тремя порциями эфира; промывную жидкость прибавляют к органическому слою. Эфир и тетрагидрофуран отгоняют при атмосферном давлении, применяя для перегонки насадку типа насадки Клайзена. Затем остаток перегоняют в вакууме, пользуясь елочным дефлегматором с вакуумной рубашкой и с головкой для полного возврата флегмы и регулируемого отбора дистиллата. Получают 95—116 г (74—91% теоретич.) ди-н-бутилдивинилолова с т. кип. 60° при 0,4 мм рт. ст. и Пд 1,4797 (примечания 8 и 9).
Примечания
Тетрагидрофуран применяли продажный; перед применением его перегоняли над алюмогидридом лития. Очищенный указанным способом тетрагидрофуран не рекомендуется оставлять стоять в течение длительного времени, так как в отсутствие ингибитора, который всегда имеется в продажном препарате, очень быстро образуются перекиси (см. также стр. 71; примечание 2).
Бромистый винил применяли продажный, перед применением его также перегоняли. Дистиллат собирали в приемник, охлаждаемый смесью сухого льда и ацетона и защищенный от действия света.
Как правило, образование реактива Гриньяра начиналось без применения инициатора. В тех случаях, когда реакция не начиналась в течение нескольких минут, в качестве активатора магния брали 0,5 мл йодистого метила.
При получении бромистого винилмагния в небольших масштабах рекомендуется проводить реакцию в атмосфере сухого азота, чтобы предотвратить гидролиз и окисление реактива Гриньяра. При проведении синтеза в более крупных масштабах, как это, например, описано выше, когда применяется значительный избыток реактива Гриньяра, такие предосторожности излишни.
Хлористое ди-н-бутилолово применяли продажное.
Проверявшие синтез установили, что тетрагидрофуран можно заменить 250 мл абсолютного эфира.
Чтобы вызвать коагуляцию неорганических солей до образования частиц диаметром 2—5 мм, прибавляют достаточное количество насыщенного раствора хлористого аммония; требуемый объем раствора в среднем составляет 100—120 мл на 1 моль реактива Гриньяра. Если гидролиз приостановить на этой стадии, то получается прозрачный и по существу сухой органический слой, и в большинстве случаев дополнительной сушки перед перегонкой не требуется.
Эта методика имеет общий характер, она была использована для получения’ многих оловоорганических соединений с винильными радикалами, в том числе:
CH2=CHSnR3 (СН2=СН)2 SnR2 (СН2=СН)3 SnR (CH2=CH)4SnCH2=CHSnR3 (СН2=СН)2 SnR2 (СН2=СН)3 SnR (CH2=CH)4Sn(R — CH3, C2H5, «-C3H7, Я-С4Н9, C6H5), (R = CH3, h-C4H9, (CH3)3SiCH2, C6H5), (R = h-C4H9, C6H5),
CH2=CHSnR3 (СН2=СН)2 SnR2 (СН2=СН)3 SnR (CH2=CH)4Sn
CH2=CHSnR3 (СН2=СН)2 SnR2 (СН2=СН)3 SnR (CH2=CH)4Sn
В этой реакции, имеющей общий характер, можно использовать, помимо бромистого винилмагния, и другие реактивы Гриньяра. Применения в начальной стадии холодильника, охлаждаемого смесью сухого льда и ацетона, в этих случаях не требуется. Тетрагидрофуран, применяемый в качестве растворителя, имеет заметные преимущества по сравнению с эфиром , так как количество стадий при этом уменьшается.
Другие методы получения
Описанная методика по существу представляет собой способ получения, разработанный автором ранее2. Ди-н-бутилди- винилолово было получено взаимодействием хлористого винилмагния с двухлористым ди-н-бутилоловом или с окисью ди-н- бутилолова. Получение бромистого винилмагния впервые описал Норман.
N, N-ДИМЕТИЛ ЦИКЛОГЕКСИЛМЕТИЛАМИН
(N, N-Диметилциклогексанметилам ин)уСО2Ну СОС1
||-]™ SOC12 —> I|4™ SOg 4~ НС!
4-2HN(CH3)24-2HN(CH3)2CON (СН3)2
4-2HN(CH3)2
4-2HN(CH3)2
CON(CH3)2CON(CH3)2LiAlH.LiAlH.CH2N (СН3)2CH2N (СН3)24-(CH3)2NH • НС!
CON(CH3)2
CON(CH3)2
LiAlH.
LiAlH.
CH2N (СН3)2
CH2N (СН3)2
Предложили: А. Ч. Коп и 3. Циганек1.
Проверили: У. 3. Пархам и Р. Конкос.
Получение
A. N, N-Д и м ет и л ц и к л о г е к с а н к а р б о к с а м и д. В 1-литровую трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и капельной воронкой (оба защищены осушительными трубками), помещают 128 г (1,0 моль) циклогексанкарбоновой кислоты (примечание 1). В течение 5 мин. к кислоте при перемешивании магнитной мешалкой прибавляют хлористый тионил (179 г, 1,5 моля) (примечание 1). Колбу устанавливают в масляную баню, и в течение 1 часа нагревают ее содержимое, поддерживая температуру бани при 150°. Затем обратный холодильник заменяют насадкой для перегонки (примечание 2), прибавляют 200 мл высушенного бензола и смесь перегоняют до тех пор, пока температура паров не достигнет 95°. Смесь охлаждают, прибавляют еще 200 мл безводного бензола и перегонку продолжают до тех пор, пока температура в парах вновь не достигнет 95°. Оставшийся хлорангидрид после охлаждения переносят с помощью небольшого количества бензола в капельную воронку, которая присоединена к 2-литровой трехгорлой колбе. Устанавливают эффективную механическую мешалку, присоединяют осушительную трубку и колбу погружают в баню со льдом. К содержимому колбы приливают раствор 135 г (3,0 моля) безводного диметиламина (примечание 1) в 150 мл безводного бензола. К этому раствору очень медленно (в течение приблизительно 2 час.) при сильном перемешивании прибавляют из капельной воронки полученный хлорангидрид. Смесь перемешивают при комнатной температуре в продолже-
ние ночи. Утром приливают 200 мл воды и после того, как смесь расслоится, слои разделяют и водную фазу экстрагируют двумя порциями эфира по 100 мл. Эфирные вытяжки присоединяют к бензольному слою, все это промывают насыщенным раствором хлористого натрия и сушат над 100 г безводного сернокислого магния. Большую часть растворителя отгоняют при атмосферном давлении с елочным дефлегматором высотой 20 см, а остаток перегоняют с тем же дефлегматором при пониженном давлении. Собирают фракцию с т. кип. 85—86°/1,5 мм (примечание 3). Выход N, N-диметилциклогексан- карбоксамида составляет 133—138 г (86—89% теоретич.); п^ 1,4800—1,4807.
Б. N, N-Д и м е т и л ц и к л о ге к с и л м е т и л а м и н. В 3-литровую трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и капельной воронкой (оба защищены осушительными трубками), помещают суспензию из 32 г (0,85 моля) алюмогид- рида лития (примечание 4) в 400 мл абсолютного эфира (примечание 5). Смесь перемешивают магнитной мешалкой, применяя пластинку в 40 мм, покрытую тефлоном. Прибавляют раствор 133 г (0,85 моля) N, М-диметилциклогексанкарбоксамида в 300 мл абсолютного эфира (примечание 5) с такой скоростью, чтобы поддерживать спокойное кипение. Эта операция занимает около 1 часа. Затем колбу помещают на электрический колбо- нагреватель и смесь перемешивают и кипятят в течение 15 час. Колбонагреватель заменяют баней со льдом, а колбу снабжают эффективной механической мешалкой с затвором. Медленно при сильном перемешивании приливают воду (70 мл\, после того как вся вода прибавлена, перемешивание продолжают еще 30 мин. Затем сразу приливают холодный раствор 200 г едкого натра в 500 мл воды и колбу приспосабливают для перегонки с водяным паром. Смесь перегоняют с водяным паром до тех пор, пока не начнет отгоняться нейтральный дисгиллат; всего собирают около 1,5 л дистиллата. Его подкисляют, для чего осторожно прибавляют 95 мл концентрированной соляной кислоты, причем колбу охлаждают водой. Образовавшиеся слои разделяют и эфирный слой промывают 50 мл 10%-ной соляной кислоты. Соединенные кислые растворы концентрируют до тех пор, пока при температуре паровой бани и давлении 20 мм не прекратится перегонка. Остаток растворяют в 200 мл воды, полученный раствор охлаждают и медленно прибавляют НО г гранулированного едкого натра, причем в это время смесь перемешивают и снаружи охлаждают льдом. Образовавшиеся два слоя разделяют и водную фазу экстрагируют тремя порциями эфира по 100 мл (примечание 6). Слой амина и эфирные
вытяжки соединяют и сушат над 40 г гранулированного едкого кали в течение 3 час. Осушитель отделяют декантированием, а растворитель отгоняют с елочным дефлегматором высотою 20 см. Из остатка при перегонке в вакууме получают Юб- 107 г (88% теоретич.) N, N-диметилциклогексилметиламина; т. кип. 76°/29 лии, п§ 1,4462—1,4463.
Примечания
Применяли продажную кислоту высшего качества без дополнительной очистки.
Перегонку проводили без дефлегматора.
В некоторых опытах вместе с амидом отгонялось небольшое количество серусодержащих соединений. Эти примеси не оказывали влияния на выход и чистоту N, N-диметилциклогексилметиламина, получаемого при последующем восстановлении алюмогидридом лития.
Применяли продажный алюмогидрид лития без предварительного измельчения.
Применяли продажный абсолютный этиловый эфир без дополнительной сушки.
Проверявшие синтез перед вторым и третьим процессами экстрагирования эфиром прибавляли воду в таком количестве, чтобы растворить большую часть осадка.
Другие методы получения
N, N-Диметилциклогексилметиламин получали восстановлением N, N-диметилциклогексанкарбоксамида алюмогидридом лития-, действием диметилформамида на циклогексанкарбокс- альдегид4, метилированием циклогексилметиламина3-5 и N-ме- тилциклогексилметиламина по методу Кларка — Эшвейлера (обработка формальдегидом и муравьиной кислотой) и действием диметиламина на циклогексилметилбромид6.
N, N-Диметилциклогексанкарбоксамид получали действием диметиламина на хлорангидрид циклогексанкарбоновой кислоты 2-3-7.
Описанная экспериментальная методика является видоизменением метода, опубликованного Муссероном, Жакье, Муссе- рон-Кане и Загдуном2 и Баумгартеном, Боуером и Окамото3.
Baumgarten, Bower, Okamoto, J. Am. Chern. Soc., 79, 3145 (-1957).
Mousse ron, J a c q u i e r, Z a g d о u n, Bull. soc. chim. France, 1952, 197.
С о p e, Bumgardner, Schweizer, J. Am. Chern. Soc., 79, 4729 (1957).
D u n n, Stevens, J. Chern. Soc., 1934,279.
Bernhard, Z. physiol. Chern., 248, 256 (1937).
, 10-ДИОКСИСТЕАРИНОВАЯ КИСЛОТА (НИЗКОПЛАВКИЙ ИЗОМЕР)
(9,10-Диоксиоктадекановая кислота)
СН3 (СН2)7 СН-СН (СН2)7 СО2Н + Н2О2 + НСО2Н —►Олеиновая кислота
> СН3 (СН2)7 СН—СН (СН2)7 СО2НI I
он осно
СН3 (СН2)7 СН—СН (СН2)7 СО2Н + 2NaOH —►
ОН ОСНО
—► СНз (СН2)7 СН—СН (CH2)7CO2Na + HCO2Na
ОН он
СНз (СН2)7 СН—СН (СН2)7 CO2Na + НС1 —>
ОН ОН
> СНз (СН2)7 СН—СН (СН2)7 СО2Н + NaCl
ОН он
Низкоплавкий изомер
Предложили: Д. Сверн, Дж. Т. Сканлан и Г. Б. Дикел *. Проверили: Дж. Д. Робертс и Э. Ф. Кифер.
Получение
В 1-литровую трехгорлую колбу помещают 141 г (0,5 моля)' олеиновой кислоты (примечание 1) и 425 мл муравьиной кислоты (примечание 2); к полученной смеси при 25° и тщательном перемешивании прибавляют в течение 15 мин. соответствующее количество (примечание 3) 30%-ной (100%-ная по объему) перекиси водорода (приблизительно 60 г) (примечание 4). Примерно через 5—10 мин. реакция преобретает слегка экзотермичный характер, и через 20—30 мин. смесь становится гомогенной. Температуру поддерживают при 40° вначале при помощи бани с холодной водой, а к концу реакции — применяя
баню с теплой водой или колбонагреватель. Приблизительно через 3 часа, или после того, как по данным анализа становится очевидным, что вся перекись прореагировала (примечание 5), муравьиную кислоту отгоняют в вакууме (т. кип. 50°/125 мм) в токе газа (СОг или азота) для предотвращения кипения толчками (примечание 6). Остаток в колбе, состоящий из оксиформ- оксистеариновых кислот, нагревают в течение 1 часа при 100° с избытком 3 н. водного раствора едкого натра, после чего горячий окрашенный в янтарно-желтый цвет раствор мыла осторожно приливают при перемешивании к взятой в избытке 3 н. соляной кислоте. Выделившемуся маслянистому слою дают затвердеть, после чего водный слой отбрасывают. Окрашенную в бурый цвет твердую массу снова расплавляют на паровой бане, прибавляя горячую воду, и хорошо перемешивают, чтобы удалить оставшиеся соли и растворимые в воде кислоты (примечание 7). После того как маслянистая масса затвердевает, водный слой сливают, а твердую массу дробят на мелкие куски и растворяют в 400 мл 95%-ного этилового спирта при нагревании на паровой бане. После кристаллизации в течение нескольких часов при 0° препарат отфильтровывают и высушивают в вакууме. Выход неочищенной 9,10-диоксистеариновой кислоты составляет 75—80 г; т. пл. 85—90°. После повторной перекристаллизации из 250 мл 95%-ного этилового спирта выход полученного препарата составляет 60—65 г; его температура плавления около 90—92°. Иногда для получения чистого соединения необходима третья перекристаллизация, после которой температура плавления повышается до 94—95°. Общий выход равняется 55—60 г (50—55%, считая на взятую олеиновую кислоту) (примечание 8).
Примечания
Проверявшие синтез применяли продажную олеиновую кислоту, отвечающую требованиям фармакопеи; йодное число продажного продукта около 60—70, содержание олеиновой кислоты 65—75%. Авторы синтеза сообщают, что при применении олеиновой кислоты высшей степени очистки выход достаточно чистой 9,10-диоксистеариновой кислоты становится почти количественным, но процесс очистки олеиновой кислоты5 более продолжителен и менее удобен, чем процесс очистки продукта гидроксилирования. Суммарный выход в обоих случаях приблизительно одинаков.
Применялась 98—100%-ная муравьиная кислота. Авторы, предложившие синтез, указывают, что вполне пригодна 90%-ная кислота, но в этом случае реакционная смесь от начала до
конца остается гетерогенной. Они утверждают также, что вместо муравьиной кислоты можно применять ледяную уксусную кислоту, содержащую 2,5 вес. % концентрированной серной кислоты. При применении смеси уксусной и серной кислот для проведения реакции требуется 6 час. Однако выход 9,10-ди- оксистеариновой кислоты в данном случае несколько ниже, чем при применении муравьиной кислоты, и йодное число неочищенного продукта реакции составляет примерно 6—9.
Если применяется продажная олеиновая кислота, то йодное число следует определить заранее и в соответствии с этим вычислить необходимое количество перекиси водорода. Последнюю непосредственно перед применением следует подвергнуть анализу; 100%-ная по объему перекись водорода обычно содержит около 30 вес. % Н2О2. Анализ удобно проводить следующим образом: навеску 0,2—0,3 г раствора перекиси водорода помещают в коническую колбу с притертой пробкой и приливают 20 мл смеси (3:2 по объему) ледяной уксусной кислоты и хлороформа. Затем прибавляют 2 мл насыщенного водного раствора йодистого калия и смесь оставляют стоять 5 мин. После этого приливают 75 мл дистиллированной воды и выделившийся йод титруют 0,1 н. раствором тиосульфата натрия. Конец реакции определяют при помощи раствора крахмала. Эта методика вполне пригодна и для определения содержания перекиси в окислительной смеси, но в этом случае берут навеску 1—2 а6.
Авторы синтеза указывают, что при проведении синтеза с количеством, в 10 раз меньшим указанного в прописи, раствор перекиси водорода можно прибавлять сразу, в одну порцию. В опытах, проводимых в больших масштабах, прибавление перекиси может занять 30—60 мин.
Продолжительность реакции составляет 1,5—4 час. За ходом реакции необходимо следить путем определения содержания перекиси в окислительной смеси через каждые 30 мин. после того, как прибавлена вся перекись водорода. Прежде чем начать перегонку, следует убедиться в том, что прореагировала почти вся перекись.
Вместо того чтобы отгонять муравьиную кислоту, реакционную смесь можно вылить в большое количество воды и маслянистый слой растворить в эфире. Эфирный раствор отмывают от муравьиной кислоты, а затем отгоняют эфир; при этом оксиформоксистеариновые кислоты содержатся в остатке. Авторы синтеза установили, что при проведении синтеза в большем масштабе (в 5 раз или еще больше, чем описано здесь) можно не прибавлять эфира; в этом случае маслянистый слой промывают водой до полного исчезновения муравьиной кислоты.
Если в качестве растворителя применяют смесь уксусной и серной кислот, реакционную смесь выливают в горячую воду и образовавшийся маслянистый слой отделяют или же экстрагируют эфиром.
Значение pH промывных вод должно быть ниже 6, чтобы быть уверенным в полном превращении содержащихся в препарате мыл в свободную кислоту. Если pH выше 6, то следует добавить небольшое количество 3 н. соляной кислоты и продолжить перемешивание еще в течение нескольких минут.
Авторы синтеза указывают, что высокоплавкий изомер 9,10-диоксистеариновой кислоты можно получить из элаидиновой кислоты7 примерно по той же методике, которая предложена для олеиновой кислоты. При работе с элаидиновой кислотой можно не отгонять муравьиную кислоту, а вылить реакционную смесь в горячую воду и отделить образовавшийся маслянистый слой. Получаемый препарат плохо растворим в эфире. В случае применения в качестве растворителя смеси уксусной и серной кислот реакционную смесь выливают в горячую воду при тщательном перемешивании, смеси дают охладиться до комнатной температуры, после чего препарат отфильтровывают. Дальнейшие операции (омыление и подкисление) проводят так же, как при гидроксилировании олеиновой кислоты, но неочищенную диоксистеариновую кислоту, полученную после подкисления мыла, нельзя расплавить при помощи горячей воды во время промывания; ее следует просто хорошо перемешать при 95—100°, нагревая на паровой бане с большим количеством горячей воды (примечание 7). Для перекристаллизации следует взять 5 мл этилового спирта на 1 г кристаллизуемого вещества. Чистый препарат плавится при 130—131°. Выход зависит от степени чистоты исходного материала; в случае применения элаидиновой кислоты высокой степени чистоты выход после одной перекристаллизации составляет около 80%.
Другие методы получения
Описанные здесь методики были опубликованы2. Опубликованы также и другие способы, которые, однако, менее удовлетворительны, чем рассмотренные выше3-4. "
U. S. Dept, of Agriculture, Eastern Utilization Research and Development Division, Philadelphia 18, Pennsylvania.
S w e r n, В i 11 e n, Findley, Scanlan, J. Am. Chern. Soc., 67, 1786 (1945).
H i 1 d i t c h, J. Chern. Soc., 1926, 1828; Hil ditch, Lea, ibid., 1928, 1576,
Scanlan, S w e r n, J. Am. Chern. Soc., 62, 2305 (1940).
Biochem. Preparations, 2, 100 (1952).
Wheeler, Oil and Soap, 9, 89 (1932).
Biochem. Preparations, 3, 118 (1953),
пДИТИАН
CH2SHCH2SNa
| +2C2HsONa —> | +2C2HsOH CH2SHCH2SNa
CH2SNaCH2BrCH2 CH2
|4- |||-(- 2NaBr
CH2SNaCH2BrCH2 CH2
Предложили: P. Дж. Джиллис и Л. Б. Лэси'. Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и Р. Дж. Хардер.
Получение
В 3-литровую круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, наливают 2,0 л абсолютного этилового спирта, к которому прибавляют 11,5 г (0,5 г-атома^ натрия, нарезанного небольшими кусочками. После того как натрий полностью растворится, прибавляют 23,6 г (21,0 мл, 0,25 моля) этандитиола -1,2, а затем 47,0 г (21,7 мл, 0,25 моля) дибромэтана. Смесь перемешивают и кипятят в течение 4 час., а затем после охлаждения фильтруют, чтобы освободиться от небольшого количества бромистого натрия, который содержался в качестве примеси к поли- этиленсульфиду. Осадок промывают 100 мл этилового спирта, фильтраты соединяют и перегоняют при перемешивании. Когда перегонка становится затруднительной вследствие толчков, что обычно наблюдается после того, как собрано 1300—1500 мл дистиллата, реакционную смесь в горячем состоянии фильтруют, чтобы отделить бромистый натрий; последний промывают 100мл горячего этилового спирта.
Фильтраты соединяют, снова переносят в реакционную колбу и перегонку с перемешиванием продолжают до тех пор, пока не будет отогнан практически весь этиловый спирт. Перегонку прекращают, когда в холодильнике появятся кристаллы я-ди- тиана или когда при разбавлении водой порции дистиллата жидкость мутнеет либо' наблюдается образование небольшого количества кристаллов. Тогда к остатку приливают 1 л воды и смесь перегоняют при перемешивании, пользуясь прибором, изображенным на рис. 1 (примечание 1), до тех пор, пока не прекратится затвердевание д-дитиана в холодильнике.
Дитиан отфильтровывают и сушат в эксикаторе над фосфорным ангидридом или над едким натром при атмосферном давлении. Его т. пл. 112—113°, выход 16,5—18,1 г (55—60% тео- ретич.).
Примечания
Изображенный на рисунке прибор удобен для перегонки с водяным паром соединений, затвердевающих в холодильнике. При вертикальном положении холодильника с водяным охлаждением его можно легко прочистить стеклянной палочкой. В боковом отводе, который представляет собою как бы холодильник
Р и с. 1. Прибор для перегонки твердого вещества с водяным паром.
с воздушным охлаждением, препарат не затвердевает. Этот прибор может быть собран из уже имеющихся деталей. Размеры как отдельных деталей, так и шлифов выбираются произвольными.
Другие методы получения
Описанную методику в основном разработал Виктор Майер. n-Дитиан был получен также пиролизом полимера, образовавшегося при взаимодействии дибромэтана с сернистым калием без растворителя4-6 или же в среде фенола7.
Crafts. Ann., 124, 110 (1862).
Husemann, Ann., 126, 281 (1863).
Masson, J. Chem. Soc., 49, 234 (1886).
’Mansfeld, Ber., 19, 697 (1886); Fuson, Lipscomb, McKusick, R e e d, J. Org. Chem., 11, 513 (1946).
ZnJa НагреваниеZnJa НагреваниеC6H5C=CH + HC(OC2H5)3C6H5C=CH + HC(OC2H5)3ДИЭТИЛОВЫЙ АЦЕТАЛЬ ФЕНИЛПРОПИОЛОВОГО АЛЬДЕГИДА
ZnJa Нагревание
ZnJa Нагревание
C6H5C=CH + HC(OC2H5)3
C6H5C=CH + HC(OC2H5)3
—> CfiHsC=C—CH (OC,H5)2 + с2н5он
Предложили: Б. У. Хоук и Дж. Ч. Зауер Г Проверили: Н. Дж. Леонард и С. У. Блюм.
Получение
В трехгорлую колбу емкостью 300 мл, снабженную трубкой для подачи азота, термометром и небольшим дефлегматором (примечание 1), помещают 74,1 г (0,50 моля) ортомуравьиного эфира, 51,0 г (0,50 моля) фепилацетилена (примечание 2) и 3,0 г йодистого цинка (примечание 3). От реакционной смеси, которую следует нагреть примерно до 135°, прежде чем в верхней части дефлегматора появятся пары, медленно отгоняют этиловый спирт. В течение 1 часа, по мере того как температура реакционной смеси постепенно повышается от 200 до 210° (примечание 4), собирают 29—35 мл дистиллата с т. кип. 65—88° (в основном 78°). Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, после чего ее фильтруют с отсасыванием. Колбу и небольшое количество осадка на фильтре промывают 5 мл эфира. Фильтрат и эфир, служивший для промывки, соединяют и перегоняют. После небольшого головного погона при 99—100°/2 мм собирают диэтиловый ацеталь фенилпропиоло- вого альдегида. Выход составляет 73—80 г (72—78% теоретич.), «р 1,5153—1,5158. Эта методика применима также для получения других ацеталей пропиолового альдегида (примечание 5).
Примечания
Проверявшие синтез установили, что удовлетворительные результаты' получаются при применении елочного дефлегматора высотой 50 см.
Проверявшие синтез пользовались продажным фенилацетиленом.
По данным авторов синтеза, азотнокислый цинк, по-види- мому, пригоден в качестве катализатора так же, как и йодистый цинк; можно применять также хлористый цинк (продажный.
безводный), но в этом случае требуется 2—3-часовое нагревание и выход составляет 64—70%.
В более жестких условиях при продолжительном нагревании выход получается меньше.
Авторы синтеза применили2 эту методику для получения диэтилового ацеталя циклогексилметилпропиолового альдегида (выход 54%) из циклогексилметилацетилена и ортомуравьиного эфира, фенилэтинил-н-бутилдиметилкеталя (выход 40%)—из фенилацетилена и триметилового эфира и-ортовалериановой кислоты, фенилэтинилметилдиэтилкеталя (выход 34%)—из фе- иилацетилена и триэтилового эфира ортоуксусной кислоты. Диэтиловый ацеталь и-бутилпропиолового альдегида был выделен с выходом 32% нагреванием эквимолярной смеси гексина-1 и ортомуравьиного эфира с добавкой в качестве катализатора смеси хлористого и йодистого цинка; реакция проводилась под давлением паров реагентов при 190° в течение 3 час.
Другие методы получения
Описанный метод получения диэтилового ацеталя фенил- пропиолового альдегида разработали Хоук и Зауер2. Метод синтеза диэтилового ацеталя фенилпропиолового альдегида, ранее опубликованный в сборнике «Синтезы органических препаратов»3, состоит из трех стадий; исходным веществом является альдегид; суммарный выход составляет 49—62%. Другие методы, имеющие препаративное значение, заключаются во взаимодействии реактива Гриньяра, полученного из фенилацетилена, с ортомуравьиным эфиром или натриевого производного фенилацетилена с ортомуравьиным эфиром или этилформиатом. Критический обзор этих реакций сделал Рафаэль4. Диэтиловый ацеталь фенилпропиолового альдегида был получен также взаимодействием фенилмагнийгалогенида с диэтиловым ацеталем хлорпропионового альдегида 5.
Ацетиленовые ацетали легко гидролизуются до соответствующих альдегидов, которые получаются с хорошим выходом в присутствии разбавленных кислот3’4. Ацетиленовые ацетали имеют также значение для синтеза а, ^-непредельных этиленовых ацеталей или альдегидов, которые получаются в результате частичной каталитической гидрогенизации тройной связи4.
Contribution No. 474, Central Research Department, Experimental Station, E. I. du Pont de Nemours & Co. (Inc.), Wilmington, Delaware,
H о w k, S a u e r, J. Am. Chem. Soc., 80, 4607 (1958).
Аллен Ч., Эденс К., Синт, орг. прел., сб. 3, стр. 444.
Raphael, Acetylenic Compounds in Organic Synthesis, Academic Press, New York, 1955, p. 68-—75.
5-Захаркин, ДАН,-105, 985 (1965),
ИНДАЗОЛИНДАЗОЛ(Бензопиразол)(Бензопиразол)N,Hr Н,0 }N,Hr Н,0 }
ИНДАЗОЛ
ИНДАЗОЛ
(Бензопиразол)
(Бензопиразол)
N,Hr Н,0 }
N,Hr Н,0 }
Предложил: Ч. Эйнсворз1.
Проверили: М. Тишлер, Дж. Гал и Дж. 4. Штейн.
Получение
А. 2-Оксиметиленциклогексанон, метод I. В 5-литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, пробкой и трубкой для отвода газов, помещают смесь 23 г (1 г-атом^ металлического натрия (кубики с ребром 1 см), 2 л абсолютного эфира, 98 г (103 мл, 1 моль) свежеперегнанного циклогексанона и ПО г (120 мл, 1,5 моля) этилформиата. Для инициирования реакции к перемешиваемой смеси прибавляют 5 мл этилового спирта, после чего колбу помещают в баню со льдом. Перемешивание продолжают 6 час. Смесь оставляют стоять на ночь, после чего к ней прибавляют 25 мл этилового спирта и перемешивают еще 1 час. Затем к смеси приливают 200 мл воды и взбалтывают в 3-литровой делительной воронке. Эфирный слой отделяют и промывают 50 мл воды, водные вытяжки соединяют и промывают 100 мл эфира. После этого водный слой подкисляют 165 мл 6 н. соляной кислоты и смесь дважды экстрагируют 300 мл эфира. Эфирный раствор промывают 25 мл насыщенного раствора хлористого натрия, а затем сушат над 30 г безводного порошкообразного сернокислого магния. Осушитель отфильтровывают с отсасыванием, эфир отгоняют на паровой бане и остаток перегоняют при пониженном давлении с елочным дефлегматором высотой 15 см. После небольшого головного погона получают 88—94 г (70—74% теоретич.) 2-оксиметиленциклогексанона с т. кип. 70—7275 мм и п§ 1,5110 (примечание 1).
2-Оксиметиленциклогексанон, метод II. В 5-литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой и трубкой для отвода газов, помещают смесь 50 г (1 моль) 48%-ного гидрида натрия, диспергированного в минеральном масле (примечание 2), 2 л абсолютного эфира и 5 мл
этилового спирта. Колбу охлаждают в бане с холодной водой и в течение 1 часа прибавляют по каплям раствор 98 г (103 мл, 1 моль) перегнанного циклогексанона и ПО г (120 мл, 1,5 моля) этилформиата. Смесь перемешивают в течение 6 час. (примечание 3), после чего раствор оставляют на ночь. Прибавляют 20 мл этилового спирта и смесь перемешивают еще в течение 1 часа. Затем, продолжая перемешивать, в колбу приливают воду (200 мл), смесь взбалтывают в 3-литровой делительной воронке и отделяют слой органического вещества. Препарат выделяют, как описано в методе I. Выход 2-оксиметиленцикло- гексанона по обоим методам одинаков.
Б. 4, 5, 6, 7-Тетрагидроиндазол. В 2-литровый стакан помещают раствор 63 г (0,5 моля) 2-оксиметиленциклогексанона в 500 мл метилового спирта и обрабатывают его 25 мл (0,5 моля) гидразингидрата, прибавляя последний небольшими порциями (примечание 4). Через 30 мин. полученную смесь выпаривают, для чего ее нагревают на паровой бане в вакууме. Затем прибавляют 100 мл этилового спирта, чтобы облегчить удаление воды, и смесь вновь выпаривают, нагревая ее в вакууме. Остаток растворяют в—100 мл горячего петролейного эфира (примечание 5) и, охладив раствор в течение 1 часа в бане со льдом, отфильтровывают с отсасыванием выпавший осадок и промывают небольшим количеством холодного петролейного эфира. Неочищенный 4,5,6,7-тетрагидроиндазол имеет т. пл. 79—80°; выход 58—60 а (95—98% теоретич.). ^Препарат получается достаточно чистым для применения его в последующей стадии (примечания 6 и 7).
В Индазол. В 3-литровую круглодонную колбу помещают смесь 50 г (0,41 моля) 4, 5, 6,7-тетрагидроиндазола, 35 г 5%-ного палладированного угля (примечание 8) и 1 л сухого декалина и кипятят ее в течение 24 час. с обратным холодильником. Смесь в горячем состоянии фильтруют с отсасыванием, применяя предварительно подогретую воронку Бюхнера, и катализатор промывают на воронке 100 мл горячего (100°) декалина. Фильтры соединяют и ставят на ночь в холодильник. Индазол отфильтровывают с отсасыванием и сушат на воздухе. Выход препарата составляет 32—36 г (66—76% теоретич.); это по существу чистый индазол с т. пл. 147—148° (примечание 9).
Примечания
При стоянии в течение нескольких дней при комнатной температуре 2-оксиметиленциклогексанон начинает полимеризоваться.
Применяли продажный гидрид натрия.
Примерно через 1 час эфир начинает кипеть, и реакционную смесь охлаждают в бане с холодной водой.
Хотя реакция экзотермична, смесь не выбрасывается из стакана.
Применяли фракцию петролейного эфира с т. кип. 60—70°.
4,5,6,7-Тетрагидроиндазол можно перегнать; его т. кип. 135—14075 мм. После перекристаллизации из петролейного эфира он имеет т. пл. 84°.
Стадия очистки при помощи петролейного эфира не обязательна, причем результаты получаются не менее удовлетворительными. После удаления воды при помощи этилового спирта остаток высушивают до постоянного веса при пониженном давлении и используют непосредственно в следующей стадии.
Палладиевый катализатор приготовляют согласно указаниям, приведенным в сборнике «Синтезы органических препаратов» № 4, стр. 292, примечание 2 и стр. 410, примечание 4. Его можно использовать повторно для дегидрогенизации 4,5,6,7- тетрагидроиндазола в индазол. При применении такого катализатора выход несколько выше, чем в случае свежего катализатора.
Индазол перекристаллизовывают из петролейного эфира; его т. пл. 147°.
Другие методы получения
2-Оксиметилеициклогексанон получали взаимодействием циклогексанона с алкилформиатами2-4.
,5,6,7-Тетрагидроиндазол получали гидролизом 1-карб- амил-4,5,6,7-тетрагидроиндазола ’. Впервые он был получен в исследовательских лабораториях Лилли доктором Н. Истоном в результате взаимодействия 2-оксиметиленциклогексанона с гидразингидратом.
Индазол был получен также по методу, описанному в сборнике «Синтезы органических препаратов»5. В изложенном выше методе применяются более мягкие условия реакции. Сравнительно недавно индазол был получен гидролизом или восстановлением 3-цианоиндазола6, нагреванием 1-о-толил-3,3-диме- тилтриазина 7, реакцией сочетания М-нитрозо-о-бензо-(или ацето)-тодуидида8>9 и разложением фторобората <{МС-2-стиль- бендиазония 10.
Rousseau, Lin d we 11, J. Am. Chem. Soc., 72, 3047 (1950).
С о о k, Dickson, Jack, Loudon, McKeown, MacMillan, Williamson, J. Chem. Soc., 1950,139.
Huis gen, N a к a t e n, Ann., 573, 181 (1951).
Huis gen, N a к a t e n, Ann., 586, 84 (1954).
D e Tar, Chu, J. Am. Chem. Soc., 76, 1686 (1954).
ИНДОЛ-3-АЛЬДЕГИД
(З-Индолкарбоксйльдегид)
Aj| + HCON (CH3)2А ГСН0 + (CH3)2 NH
\/\Nz'^/\n/
H.H
Предложили: Ф. H. Джемс и X. P. СнайдерПроверили: В. Бёкельхейд и Р. Н. Ноулес.
Получение
В 1-литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабжен ную эффективной механической мешалкой, осушительной труб кой с безводным сернокислым кальцием и капельной воронко! емкостью 125 мл, помещают 288 мл (274 г, 3,74 моля) свеже перегнанного диметилформамида■ (примечание 1). Содержим» колбы.охлаждают 30 мин. в бане со льдом и солью и затем в те чение 30 мин. к диметилформамиду прибавляют при переме шивании 86 мл (144 г, 0,94 моля) свежеперегнанной хлороки» фосфора (примечание 2). На этой стадии реакции моукет появ литься розовая окраска, характерная для образующегося ком плекса. Капельную воронку емкостью 125 мл заменяют капель ной воронкой емкостью 200 мл и к окрашенному в желтый цве раствору в течение 1 часа прибавляют раствор 100 г (0,85 моля индола (примечание 3) в 100 мл (95 г, 1,3 моля) диметилформ амида; на этой стадии температура раствора не должна под ниматься выше 10°. После тщательного перемешивания раствор капельную воронку заменяют термометром и температуру вя.' кого раствора повышают до 35°. При этой температуре сиропе образный раствор эффективно перемешивают в течение 1 час или на 15 мин. дольше, чем это необходимо для превращена прозрачного, окрашенного в желтый цвет раствора в опалесц: рующую пасту канареечно-желтого оттенка (примечание 4) К концу реакционного периода к этой пасте нри осторожном nt ремешивании прибавляют 300 г колотого льда (примечание 5) после чего водный раствор становится прозрачным и принимав вишневую окраску.
Раствор с помощью 100 мл воды переносят в 3-литровую трехгорлую колбу, в которую предварительно загружают 200 г колотого льда и снабжают эффективной механической мешалкой и делительной воронкой, содержащей раствор 375 г (9,4 моля) едкого натра в 1 л воды. Водный раствор щелочи (примерно одну треть) прибавляют по каплям при перемешивании (примечание 6), остальные две трети раствора прибавляют быстро при энергичном перемешивании (примечание 7); полученную суспензию быстро нагревают до кипения, дают ей охладиться до комнатной температуры, после чего помещают в холодильник на ночь. Осадок отфильтровывают и снова суспендируют в 1 л воды. Большая часть неорганических примесей растворяется, препарат отфильтровывают, промывают тремя порциями воды по 300 мл и сушат на воздухе. Выход индол-3- альдегида составляет около 120 г’(97% теоретич.); его т. пл. 196—197°. Полученный по этой "методике индол-3-альдегид достаточно чист для большинства применений, но в случае необходимости £го можно перекристаллизовать из этилового спирта (примечание 8).
Примечания
Применяли свежеперегнанный диметилформамид с т. кип. 151—153°.
Применяли продажную хлорокись фосфора марки ч. д. а., свежеперегнанную с т. кип. 106—108°.
Применяли продажный индол. Его подвергали однократ- чон перекристаллизации (150 г/1800 мл) из фракции петролей- ного эфира с т. кип. 60—90°; т. пл. индола 52—53°.
Образование осадка наблюдалось не во всех опытах, однако никакого изменения выхода и степени чистоты конечного препарата не происходило, если перемешивание и нагревание зеленовато-желтого раствора продолжалось не менее 1 часа.
Реакция между неводной пастообразной массой и водой (или льдом) экзотермична, так что иногда целесообразно до прибавления льда охладить пасту в бане со льдом. Во всяком случае не наблюдалось никаких затруднений, если только сразу загружалось 300 г льда.
Момент, когда следует быстро прибавить оставшийся раствор, легко заметить по изменению красной окраски раствора на зеленовато-голубую или зеленовато-желтую.
К концу этой операции все содержимое колбы может затвердеть, что приводит к остановке мешалки. На этой стадии желательно применять мощную мешалку, так как при быстром перемешивании после прибавления 100 мл воды образовавшаяся лепешка вновь превращается в густую пастообразную массу.
При последующем нагревании масса может опять загустеть, но быстрого и энергичного перемешивания обычно бывает достаточно, чтобы разбить образовавшуюся лепешку. К тому времени, когда температура достигнет точки кипения, должен образоваться прозрачный раствор, окрашенный в желто-оранжевый цвет.
Во время нагревания, особенно вблизи температуры кипения, происходит значительное выделение диметиламина.
Требуется около 8,5 мл 95%-ного этилового спирта на 1 г альдегида. Выход альдегида при этой перекристаллизации редко превышает 85%, а температура плавления повышается только на 1—2°. В результате выпаривания маточного раствора до 15% его первоначального объема можно получить еще 12—13% альдегида почти той же степени частоты, что и первая порция.
Другие методы получения
Индол-З-альдегид можно получить непосредственным фор- милиоованием индола диметилформамидом- или М-метил- форманилидом с применением хлорокиси фосфора в качестве катализатора; можно получить его также реакцией Реймера — Тимана 6> , видоизмененной реакцией Гаттермана из карбэтокси- индола 6, формилированием калиевой соли индола окисью углерода в жестких условиях — при нагревании и под давлением 3 реакцией Гриньяра, гидролизом и декарбоксилированием анилг 3-индолилглиоксиловой кислоты, видоизмененной реакцие! Соммеле из грамина 9 или самого индола 10 и окислением и гидролизом М-скатил-М-фенилгидроксиламина н. Описанный выш< метод в основном разработал Смит2. Этот метод значительнс лучше других известных методов получения индол-3-альдегида он чрезвычайно прост и удобен, выход альдегида почти количе ственныйи препарат получается высокой степени чистоты. Дв< других примера использования методики формилирования ди метилформамидом были описаны ранее в сборнике «Синтезь органических, препаратов» ,2.
Е 1 k s, Elliott, Н е m s, J. Chem. Soc., 1944, 629.
Snyder, Swaminathan, S im s, J. Am. Chem. Soc., 74, 5110 (1952).
Swaminathan, Ranganathan, Chem. Ind. (London), 1955, 1774.
T h e s i n g, Chem. Ber., 87, 507 (1954).
Синт. opr. npen., сб. 5, стр. 23; сб. 8, стр. 56.
2-МЕРКАПТО-4-АМИНО-5-КАРБЭТОКСИПИРИМИДИН
(Этиловый эфир 4-амино-2-меркапто-5-пиримидинкарбоновойкислоты)
и
2-МЕРКАПТО-4-ОКСИ-5-ЦИАНОПИРИМИДИН
C,H,ONa ;C,H,ONa ;Предложили: Т. Л. В. Умбрихт, Т. Окуда и Ч. Ч. Прайс к Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и С. Просков.Предложили: Т. Л. В. Умбрихт, Т. Окуда и Ч. Ч. Прайс к Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и С. Просков.(4-Окси-2-меркапто-5-пиримидинкарбонитрил)
C,H,ONa ;
C,H,ONa ;
Предложили: Т. Л. В. Умбрихт, Т. Окуда и Ч. Ч. Прайс к Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и С. Просков.
Предложили: Т. Л. В. Умбрихт, Т. Окуда и Ч. Ч. Прайс к Проверили: Б. Ч. Мак-Кузик и С. Просков.
С2Н5ОСН=С (CN) СО2С2Н5 + CS (NH2)2
Получение
А. 2-Меркапто-4-амино-5-карбэтоксипирим и- дин. Пятилитровую трехгорлую круглодонную колбу устанавливают на колбонагревателе, соединяют с капельной воронкой емкостью 250 мл, эффективной механической мешалкой с затвором и обратным холодильником, защищенным хлоркальциевой трубкой. В колбу наливают 625 мл абсолютного этилового спирта, пускают в ход мешалку и прибавляют отдельными порциями 23 г (1 г-атом) свеженарезанного натрия. После того как натрий растворится, к теплому раствору при перемешивании прибавляют сразу 76,1 г (1 моль) тиомочевины. Когда большая часть тиомочевины растворится, к перемешиваемой смеси в течение 2 час. приливают из капельной воронки 169 г (1 моль) жидкого этилового эфира этоксиметилснцианоуксусной кислоты (примечание 1). Если выдерживается указанная скорость
прибавления, реакционная смесь все время остается в теплом состоянии. После этого раствор перемешивают и нагревают при умеренном кипении в течение 6 час. В ходе реакции может выпасть натриевая соль карбэтоксипиримидина.
Реакционную смесь охлаждают до 50—60°, прибавляют к ней сначала 1,75 л воды, а затем 65 мл уксусной кислоты, чтобы смесь имела отчетливо кислую реакцию. Образовавшуюся в результате этого суспензию перемешивают в течение 5 мин. и кипятят, чтобы полностью завершить разложение натриевой соли.
Смесь охлаждают до 25°, кристаллический 2-меркапто-4-ами- но-5-карбэтоксипиримидин отфильтровывают на воронке Бюхнера диаметром 10 см и промывают последовательно пятью порциями воды по 50 мл, 50 мл ацетона и 50 мл эфира (примечание 2). После сушки в течение 5 час. при 110° и атмосферном давлении выход карбоэтоксипиримидина составляет 152—159 г (76—80% теоретич.); препарат плавится с разложением при 259—260° (примечание 3). Карбэтоксипиримидин получается в виде окрашенного в кремовый цвет порошка; он обладает достаточной степенью чистоты для синтетических целей. Чистый карбэтоксипиримидин можно получить после однократной перекристаллизации неочищенного препарата из 50 %-ной уксусной кислоты, которую следует брать из расчета 170 мл на 1 г пиримидина.
Б. 2-Меркапто-4-окси-5-цианопиримидин. Водный фильтрат, из которого был выделен неочищенный 2-мер- капто-4-амино-5-карбэтоксипиримидин, охлаждают в течение ночи при 0° и выпавший цианопиримидин отфильтровывают с отсасыванием. Неочищенный препарат перекристаллизовывают из 200 мл 10 %-ной уксусной кислоты с добавкой 1 г обесцвечивающего древесного угля. После двух дополнительных перекристаллизаций, аналогичных описанной выше, получают чистый цианопиримидин в виде бледно-желтых кристаллов; т. пл. 265— 272° (с разлож.) (примечание 3). Выход составляет 10—18 г (7-12%).
Примечания
Этиловый эфир этоксиметиленциан оуксусной кислоты можно получить в лаборатории из цианоуксусного эфира и этил- формиата по способу, разработанному Беллемоном. Авторы синтеза и проверявшие его применяли продажный препарат с т. пл. 45—50°. Препарат в жидком состоянии взвешивают и наливают в капельную воронку. Для того чтобы во время при-
бавления сохранить препарат в жидком состоянии, его нагревают лампой инфракрасного света.
Для полного освобождения от окрашенных в желтый цвет примесей препарат до фильтрования следует хорошо перемешивать с каждой порцией воды. Если осадок не промыть органическими растворителями, то сушка полученной лепешки протекает медленно.
Температура разложения в значительной степени зависит от скорости нагревания. Проверявшие синтез установили, что карбэтоксипиримидин при нагревании его в блоке для определения температуры плавления Фишера—Джонса со скоростью 4° в минуту разлагается при 280—285°. В тех же условиях цианопиримидин разлагается при 285—289°. Оба препарата начинают темнеть при температуре ~260°. В инфракрасном спектре карб- этоксипиримидина имеется интенсивная полоса поглощения при 5,88 ц, причем в области 4,4 ц поглощения не наблюдается, тогда как цианопиримидин имеет интенсивную полосу при 4,48 ц, а при 5,88 ц поглощения не наблюдается.
Другие методы получения
Описанная методика основана на методах Джонсона и Амблера и Андерсона и- других , видоизмененных Ульбрихтом и Прайсом. Эта методика является иллюстрацией общего метода получения пиримидинов, согласно которому конденсируют тиомочевину, гуанидин или амидин с эфирами алкоксиметиленмалоновых и алкоксиметиленцианоуксусных кислот или с нитрилами алкоксиметиленмалоновых кислот. Недавно Кеннер и Тодд опубликовали обзор по синтезу пиримидинов.
4-Меркапто-4-амино-5-карбэтоксипиримидин был превращен в 2-метилмеркапто-4-амино-5-оксиметилпиримидип 5 — антимета- болитическое соединение, обладающее противоопухолевой активностью путем метилирования меркаптогруппы с последующим восстановлением эфирной группы до оксиметильной группы алюмогидридом лития 5.
МЕТИЛЕНЦИКЛОГЕКСАНИХЛОРИСТОВОДОРОДНАЯ СОЛЬ N, N-ДИМЕТИЛГИДРОКСИЛАМИНА
CH2-N (CHs)20еCH2-N (CHs)20еСН2—N (СН3)2СН2—N (СН3)2СН2—N (СН3)2I0е
CH2-N (CHs)2
0е
CH2-N (CHs)2
0е
СН2—N (СН3)2
СН2—N (СН3)2
/X ^СН2
Нагревание^ / у + (CHs)2 N0H
(CH3)2NOH + HC1 —* (CH3)2NOH • HCI
Предложили: А. Ч. Коп и Э. Циганек1. Проверили: У. Э. Пархам и Р. Конкос.
Получение
В тщательно вымытую коническую колбу емкостью 500 мл, покрытую часовым стеклом, помещают 49,4 г (0,35 моля) N, N-диметилциклогексилметиламина (примечание 1), 39,5 г (0,35 моля) 30%-ной перекиси водорода и 45 мл метилового спирта. В течение 36 час. гомогенный раствор оставляют стоять при комнатной температуре, причем через 2 и 5 час. к нему прибавляют перекись водорода (каждый раз по 39,5 г) (примечания 2 и 3). Избыток перекиси водорода разрушают, для чего смесь перемешивают с небольшим количеством платиновой черни (примечание 4) до тех пор, пока не прекратится выделение кислорода. Раствор фильтруют в круглодонную колбу емкостью 500 мл, а затем выпаривают при температуре бани 50—60° (примечание 5) вначале в вакууме водоструйного насоса, а под конец в вакууме масляного насоса до тех пор, пока окись амина нс затвердеет. В колбу опускают покрытую тефлоном магнитную мешалку и к колбе присоединяют дефлегматор высотой 20 см, который в свою очередь соединен с ловушкой, охлаждаемой сухим льдом и ацетоном (причем, для того чтобы ловушка не забивалась, ее присоединяют наоборот). Колбу нагревают на масляной бане до 90—100° и воздух из прибора откачивают до остаточного давления около 10 мм, причем ставшую жидкой окись амина в это время перемешивают. Когда содержимое колбы вновь затвердеет, температуру бани поднимают до 160°. При этой температуре окись амина полностью разлагается примерно за 2 часа. К содержимому ловушки прибавляют 100 мл воды. Слой олефина удаляют пипеткой и промывают его двумя порциями воды по 5 мл, двумя порциями 10%-ной соляной кислоты, охлажденной до 0° (примечания 6 и 7), по 5 мл и одной порцией в 5 мл 5%-ного раствора бикарбо-
ната натрия. Олефин охлаждают в бане с сухим льдом и ацетоном и фильтруют через стеклянную вату (примечание 8). В результате перегонки над небольшим кусочком натрия с полумикроколонкой получают 26,6—29,6 г (79—88% теоретич.) метиленциклогексана; т. кип. 100—102° (примечание 9), п® 1,4474 (примечание 10).
Водный слой соединяют с обеими нейтральными водными вытяжками и смесь подкисляют 45 мл концентрированной соляной кислоты. Раствор выпаривают в вакууме при 60—70° до тех пор, пока не перестанет отгоняться дистиллат. Остаток, который при охлаждении затвердевает, сушат в вакуум-эксикаторе над гранулированным едким кали; получают 30,7—32,7 г (90—96% теоретич.) неочищенной хлористоводородной соли N, N-диметил- гидроксиламина с т. пл. 103—106° (в запаянном капилляре). После перекристаллизации из 40 мл изопропилового спирта получают 26,6—30,7 г (78—90% теоретич.) чистой хлористоводородной соли с т. пл. 106—108° (в запаянном капилляре).
Примечания
О получении N, N-диметилциклогексилметиламина см. стр. 16.
Многие амины окисляются значительно быстрее, чем амин, используемый в настоящем синтезе, и такие реакционные смеси часто необходимо охлаждать, чтобы избежать или разложения окиси амина, или сильно экзотермической реакции.
Конец окисления определяют путем прибавления 1 капли спиртового раствора фенолфталеина и 3 капель воды к 1 капле окисленной смеси на маленькой фарфоровой тарелке. Окиси аминов не дают цветной реакции с фенолфталеином.
Платиновую чернь приготовляют по способу Фейльгена 18 и прибавляют ее в виде водной суспензии.
Некоторые окиси аминов разлагаются при незначительном повышении температуры. В этих случаях удаление растворителей следует проводить при комнатной температуре. Для удаления растворителей удобно пользоваться вращающимся испарителем.
Метиленциклогексан в этих условиях не изомеризуется в 1-метилциклогексен. При получении олефинов, более чувствительных к действию кислот, стадию промывания кислотой следует опустить.
Если к кислым вытяжкам добавить щелочь до сильно щелочной реакции, экстрагировать эфиром этот щелочной продукт и перегнать эфирные вытяжки, то можно легко регенерировать 1,0—2,5 г (2—5%) N, N-диметилциклогексилметиламина
с примесью небольшого количества более высоко кипящего основания неизвестного строения'.
Полученный таким путем препарат уже до перегонки обладает высокой степенью чистоты; он имеет тот же показатель преломления, что и перегнанный метиленциклогексан; при исследовании методом газожидкостной хроматографии на двух разных колонках в нем не удалось обнаружить никаких примесей.
Большая часть препарата выкипает при 101 —102°; небольшой головной погон имеет тот же показатель преломления, что и главная фракция.
При помощи газожидкостной хроматографии было показано, что 1-метилциклогексен в синтезируемом препарате полностью отсутствует. Анализ проводили на колонке, наполненной кусочками огнеупорного кирпича 48—100 меш, пропитанными 52%-ным раствором азотнокислого серебра (30 вес. %) при 60°. Считают, что этим путем можно обнаружить 0,01% 1-метил- циклогексена.
Другие методы получения
Рассмотренный метод получения метиленциклогексана представляет собой пример пиролиза окиси амина. Этот путь превращения аминов в олефины приводит к получению чистых олефинов во многих случаях, где другие методы, в частности реакция исчерпывающего метилирования по Гофману, сопровождаются частичной изомеризацией в более устойчивые изомерные олефины.
Метиленциклогексан был получен при действии' на йодистый циклогексилметил спиртового раствора едкого кали , при термическом декарбоксилировании циклогексилиденуксусной, циклогексан-1-уксусной 4-6 и циклогексан-1, 1-диуксусной кислот, а также пиролизом ксантогената8, ацетата9-12 и стеарата13 циклогексилметилового спирта8, взаимодействием трифенил- фосфинметилена с циклогексаноном 14 и пиролизом гидрометилата N, N-диметилциклогексилметиламина !5-16 и N-окиси N, N-диметилциклогексилметиламина 15',6.
N, N-Диметилгидроксиламин был получен при взаимодействии йодистого метилмагния с этилнитратом 17.
Александрович, ЖОХ, 3, 48 (1933).
А г п о 1 d, D о w d а 11, J. Am. Chern. Soc., 70, 2590 (1948).
Va n d er В 1 j, Kooyman, Rec. trav. chim., 71, 837 (1952).
Левина, Мезенцова. Ученые записки Моск. Гос. университета им. Ломоносова, № 132; Орг. химия, 7, 241 (1950).
Bailey, Н е w i t1, King, J. Am. Chem. Soc., 77, 357 (1955).
Waldmann, Schubert, Chem. Ber., 84, 139 (1951).
W i 11 i g, S c h 6 11 k о p f, Chem. Ber., 87, 1318 (1954).
С о p e, Bumgardner, Schweizer, J. Am. Chem. Soc., 79, 4729 (1957).’
Baumgarten, Bower, Okamoto, J. Am. Chem. Soc., 79, 3145 (1957).
Hepworth, J. Chem. Soc., 119, 251 (1921).
Ber., 54, 36 (1921).
МЕТИЛОВЫЙ ЭФИР 3-МЕТИЛ-2-ФУРАНКАРБОНОВОЙ кислоты
(CH3O)2 СНСН2СОСН3 + С1СН2СО2СН3 Na0CH,->СНз
—> (СН3О)2 СНСН2С СНСО2СН3 4-NaCl
СН3
(СН3О)2 СНСН2ССНСО2СО3 ii Ггл'гн 4-2СН3ОН
Предложил: Д. М. Бернесе *.
Проверили: Дж. Кэзон и Р. Б. Хетчисон.
Получение
А. Метиловый эфир 5,5-диметокси-З-метил- 2,3-эпоксипентановой кислоты. 2-Литровую трех- горлую колбу снабжают центробежной мешалкой с затвором (примечание 1), с помощью рогатого форштоса присоединяют термометр и подводят сухой азот. Кроме того, к реакционной колбе присоединяют коническую колбу емкостью 250 мл, которая служит для добавления реагентов 2. Весь прибор высушивают, прогревая его пламенем горелки и медленно пропуская азот; реакцию проводят в атмосфере азота (примечание 2).
В реакционную колбу помещают смесь . 132 г (1,0 моля) 4,4-диметоксибутанона-2 (примечание 3), 174 г (1,6 моля) метилового эфира монохлоруксусной кислоты (примечание 3) и 800 мл абсолютного эфира; затем в коническую колбу загружают 86 г (1,6 моля) метилата натрия (примечание 4). Раствор охлаждают в бане со льдом и солью до —10°, а затем
постепенно прибавляют метилат натрия с такой скоростью, чтобы температура держалась ниже —5° (около 2 час.). Смесь перемешивают еще 2 часа (примечание 5) и оставляют на ночь, причем температура повышается до комнатной. После этого смесь вновь охлаждают до 0° и слегка подкисляют 10 мл ледяной уксусной кислоты в 150 мл воды. Эфирный слой декантируют, а оставшуюся густую массу экстрагируют тремя порциями эфира по 100 мл. Эфирные растворы соединяют и промывают в делительной воронке 50 мл насыщенного раствора хлористого натрия, к которому прибавляют порциями по 1 г бикарбоната натрия до полного исчезновения кислой реакции промывной жидкости. После прибавления очередной порции бикарбоната смесь взбалтывают не менее 1 мин., до того как отбирают пробу на определение кислотности среды. В конце эфирный раствор промывают насыщенным раствором хлористого натрия, а затем сушат над 20—25 г безводного сернокислого магния. После отгонки растворителя неочищенный глицидный эфир получают с почти количественным выходом (примечание 6).
Б. М е т и л о в ы й эфир З-метил-2-фуранкарбоно- вой кислоты. Приготовленный, как указано выше, неочищенный глицидный эфир помещают в колбу емкостью 300 мл, которую присоединяют к колонке высотой 12 см с насадкой из одиночных витков стеклянной спирали диаметром 4,7 мм (или к обыкновенному елочному дефлегматору высотой 50 ел);колбу нагревают на бане с какой-либо жидкостью. Метиловый спирт начинает отгоняться, когда температура бани достигнет 160° или даже несколько раньше. Нагревание продолжают до тех пор, пока фактически не прекратится отгонка метилового спирта и не будет собрано его теоретическое количество Х64 г). Бане дают охладиться, после чего препарат перегоняют в вакууме; его т. кип. 72—78°/8 мм; выход составляет 91—98 г (65—70% теоретич.) (примечание 7). Полученный эфир затвердевает в приемнике; он представляет собой практически чистое соединение с т. пл. 34,5—36,5° (примечание 8).
Примечания
Рекомендуется прибор с мешалкой и затвором с шаровым шлифом3. Проверявшие синтез пользовались мешалкой Герш- берга, а не центробежной мешалкой.
Чтобы поддерживать небольшое избыточное давление азота, в систему включен тройник, к которому присоединена U-образная трубка, содержащая небольшое количество минерального масла.
Применяли продажный 4,4-диметоксибутанон-2 (диметилацеталь 3-кетобутиральдегида) 4. Этот препарат, как и метиловый эфир монохлоруксусной кислоты, перед применением следует высушить над безводным сернокислым кальцием и перегнать. Температура кипения чистого ацеталя 55—56°/8 мм, Пу 1,4119. Присутствие в качестве примеси 4-метокси-З-буте- нона-2, который повышает показатель преломления, вполне допустимо, так как эта примесь приводит к образованию того же продукта реакции5. Продажный метиловый эфир монохлоруксусной кислоты обычно содержит значительное количество низкокипящих примесей, от которых можно освободиться перегонкой с обычным елочным дефлегматором высотой 50 см. Метиловый эфир монохлоруксусной кислоты имеет т. кип. 131 —132°.
Автор синтеза указывает, что вполне пригоден продажный 95%-ный метилат натрия при условии, что он свежий или взят из только что открытой склянки в атмосфере сухого азота. Однако проверявшие синтез получили непостоянные результаты в случае применения продажного метилата натрия (даже взятого из только что открытых склянок); поэтому они перешли на работу со свежеприготовленным препаратом. Для этой цели к 800 мл безводного метилового спирта, находящегося в 2-литровой трехгорлой колбе, соединенной с холодильником, постепенно, при перемешивании прибавляют 37 г чистого натрия, нарезанного кусками по 1—3 г. После того как натрий растворится, метиловый спирт отгоняют в вакууме, а оставшийся бесцветный метилат натрия сушат путем нагревания при 150° в вакууме от водоструйного насоса.
В этот момент пропускание азота можно прекратить и к трубке, через которую выходит газ из колбы, присоединить трубку с безводным сернокислым кальцием.
Автор синтеза указывает, что оставшийся глицидный эфир был перегнан с елочным дефлегматором высотой 15 см, в результате чего было получено 185—195 г неочищенного препарата с т. кип. 113—122°/8 мм. После перегонки с колонкой высотой 25 см, имеющей насадку из отдельных витков стеклянной спирали диаметром 4,7 лии, было получено 157—164 г (77—80% теоретич.) препарата с т. кип. от 93°/0,7 мм до 89°/1 мм; п^ 1,4405—1,4419. Снижение температуры кипения объясняли разложением во время перегонки, что вызвало образование метилового спирта и метилового эфира З-метил-2-фуранкарбо- новой кислоты. Проверявшие синтез установили, что в большинстве опытов препарат, полученный после первой перегонки, состоял главным образом из эфира фуранкарбоновой кислоты.
Автор синтеза получил также метиловый эфир 5, 5-диметокси- З-фенил-2, 3-эпоксипентановой кислоты в основном по методике, описанной выше.
В опыте с количествами реагентов в 15 раз больше, чем указано выше, автор получил выход в 71%.
После перекристаллизации из этилового спирта температура плавления повышается до 36,5—37,0°.
Другие методы получения
Метиловый эфир 5, 5-диметокси-3-метил-2, 3-эпоксипентановой кислоты получали только описанным выше способом или же аналогичным образом из 4-метокси-3-бутенона-25.
Метиловый эфир З-метил-2-фуранкарбоновой кислоты получали и ранее, по-видимому, из кислоты6.
Eastman Kodak Со., Rochester, New York.
Леффлер M., Калкинс А., Синт. орг. преп., сб. 3, стр. 292, 477.
Organic Chemical Bulletin, 24, No 3, Eastman Kodak Co., Rochester, N. Y., 1962.
Burness, пат. США 2760985 (August 28, 1956); C. A., 51, 2854 (1957).
Burness, J. Org. Chern., 21, 102 (1956).
Asahina, Acta phytochim. (Japan), 2, 12 (1924); Chern. Zentr., 1924, II, 1694.
МЕТИЛОВЫЙ ЭФИР ЦИКЛОПЕНТАНКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ
ОО+ CH3ONa —►+ CH3ONa —►СО2СН3
О
О
+ CH3ONa —►
+ CH3ONa —►
Предложили: Д. У. Гохин и У. Р. Воган1.
Проверили: Н. Дж. Леонард, М. Дж. Конз, У. X. Питтман и К. Л. Рейнхарт, мл.
Получение
Собирают прибор, состоящий из высушенной 1-литровой трехгорлой круглодонной колбы, эффективной мешалки (примечание 1), змеевикового воздушного холодильника и капельной воронки; последние защищают хлоркальциевыми трубками. В колбу помещают суспензию из 58 г (1,07 моля) метилата натрия (примечания 2 и 3) в 330 мл абсолютного эфира (примечание 4) и перемешивают ее. К перемешиваемой суспензии прибавляют по каплям раствор 133 г (1 моля) 2-хлорциклогексанона2 (примечания 5 и 6), разбавленного 30 мл абсолют-
ного эфира. Реакция эта экзотермична и ее течение контролируют скоростью прибавления хлоркетона; эта операция занимает около 40 мин. После того как прибавление хлоркетона закончено, смесь перемешивают и кипятят еще в течение 2 час. (примечание 7), а затем охлаждают. Прибавляют воду до тех пор, пока все соли не растворятся (примечание 8). Эфирный слой отделяют, а водный насыщают хлористым натрием и экстрагируют двумя порциями эфира по 50 мл; эфирные растворы соединяют и промывают последовательно порциями по 100 мл 5%-ной соляной кислоты, 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия и насыщенного раствора хлористого натрия. Эфирный раствор высушивают над сернокислым магнием, после чего соль отфильтровывают и промывают эфиром. Эфир отгоняют при атмосферном давлении и получают в остатке препарат, который фракционируют (примечание 9): собирают фракцию с т. кип. 70—73°/48 мм, п^ 1,4341. Выход метилового эфира циклопентанкарбоновой кислоты составляет 72—78 г (56—61% теоретич.) (примечание 10).
Примечания
Пригодна мешалка Гершберга на танталовой проволоки с ртутным затвором.
Пригоден продажный метилат натрия. Реакцию можно проводить также с метилатом натрия, полученным из натрия и метилового спирта, но этот процесс более продолжителен, так как приходится отгонять значительное количество метилового спирта.
Необходим небольшой избыток метилата натрия. При применении эквивалентного количества получаются несколько более низкие выходы.
Проверявшие синтез применяли продажный абсолютный эфир из запаянного сосуда без дополнительной сушки.
При проверке синтеза применяли 2-хлорциклогексанон2 с т. кип. 98—99714,5 мм, п?^ 1,4826. Степень чистоты этого препарата является решающим фактором, определяющим выход метилового эфира циклопентанкарбоновой кислоты.
Хлорциклогексанон прибавляют к метилату натрия, так как при обратном порядке прибавления выход снижается вследствие увеличения образования высококипящих продуктов конденсации.
По данным авторов, такие же выходы были получены и в тех случаях, когда смесь после прибавления хлоркетона оставляли стоять на ночь.
Проверявшие синтез установили, что требуется около 175 мл воды.
Проверявшие синтез применяли колонку типа колонки Подбельняка (0,8 X 125 см) со спиралью из танталовой проволоки и с головкой для регулирования флегмы и частичного отбора дистиллята .
Остаток состоит из более высоко кипящих примесей, образовавшихся в результате конденсации как исходного вещества, так и синтезируемого препарата, под влиянием метилата натрия.
Другие методы получения
Метиловый эфир циклопентанкарбоновой кислоты был получен посредством перегруппировки Фаворского из 2-хлорциклогексанона под действием метилата натрия . Другие алкильные эфиры циклопентанкарбоновой кислоты получали из соответствующих алкоголятов и 2-хлооциклогексанона4-в. Имеется обзор по реакции Фаворского.
Метиловый эфир циклопентанкарбоновой кислоты получали также этерификацией циклопентанкарбоновой кислоты. Кислота, в свою очередь, была получена перегруппировкой Фаворского -7-9-п, взаимодействием реактива Гриньяра с циклопен- тильным радикалом с углекислотой, карбонилированием циклопентанола карбонилом никеля или муравьиной кислотой в присутствии серной кислоты и гидрогенизацией циклопентен- Гкарбоновой кислоты, полученной из этилового эфира цикло- пентанон-2-карбоновой кислоты или из циклопентанонциан- гидрина 16.
3-МЕТИЛ-5-ФЕНИЛ-а, а'-ДИЦИАНОГЛУТАРИМИД
(2,4-Дициано-З-метил-З-фенилглутаримид)
С6Н5 (СН3) С=С (CN) СО2С2Н5 + СН2 (CN) CONH2 -f- NaOC2H5 —►
C6Hsx/CH3
-{-2C2H5OH-{-2C2H5OHNC—/^—CN
-{-2C2H5OH
-{-2C2H5OH
4-HCl4-HClO^N^y
4-HCl
4-HCl
Предложили: С. M. Мак-Эльвейн и Д. X. Клеменс *.
Проверили: У. Э. Паркам, П, У. Кирклин, мл. и У. Э. Ноланд'.
Получение
В 2-литровую коническую колбу, снабженную обратным холодильником и приспособленную для перемешивания с помощью магнитной мешалки, наливают 400 мл абсолютного этилового спирта (примечание 1), а затем небольшими порциями прибавляют 11,5 г (0,5 г-атома^ натрия. После того как натрий прореагирует (примечание 2), прозрачный раствор охлаждают до комнатной температуры, а затем в течение 1 мин. при перемешивании прибавляют 42,0 г (0,5 моля) растертого в порошок цианацетамида (примечание 3). Вслед за этим немедленно прибавляют 107,6 г (0,5 моля) этилового эфира (1-фенилэти- лиден)циануксусной кислоты2. Примерно через 20 мин. смесь становится гомогенной и ее оставляют стоять на 2 часа при комнатной температуре. Затем прибавляют 650 мл воды, после чего сразу приливают 100 мл концентрированной соляной кислоты. Полученную суспензию тщательно перемешивают стеклянной палочкой, после чего ставят в холодильник на ночь. Затем препарат отфильтровывают' с отсасыванием, тщательно отжимают, применяя резиновую прокладку, перемешивают со смесью 150 мл воды и 50 мл 95%-ного этилового спирта до образования пасты и снова тщательно отсасывают. Этот процесс повторяют, применяя 200 мл воды, после чего препарат
сушат до постоянного веса в сушильном шкафу при 45°. Выход р-метил-р-фенил-а, а'-дицианоглутаримида составляет 114—116 г (90—92% теоретич.); т. пл. 274—278° (с разлож.) (примечание 4).
Примечания
Применяли продажный абсолютный этиловый спирт без дополнительной очистки.
Проверявшие синтез указывают, что во избежание образования окрашенных примесей раствор этилата натрия долго хранить нельзя.
Продажный циапацетамид предварительно растирали в ступке.
После перекристаллизации из абсолютного этилового спирта получают блестящие пластинки с т. пл. 286—287° (с разлож.).
Другие методы получения
р-Метил-р-фенил-а, а'-дицианоглутаримид был получен с низким выходом конденсацией Гуареши из ацетофенона, этилового эфира циануксусной кислоты и аммиака 3.
Department of Chemistry, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin.
Мак-Эльвейн С., Клеменс Д., Синт. орг. прел., сб. II, стр. 74.
Phalnikar, Nargund, J. Univ. Bombay, 6, pt. II, 102 (1967); C. A., 32, 3763 (1938).
0-МЕТИЛ-0-ФЕНИЛГЛУТАРОВАЯ КИСЛОТА
с6н5х/сн3с6н5х/сн3ННсн3соонсн3соонН,0 H,SO,Н,0 H,SO,(З-Метил-З-фенилглутаровая кислота)
с6н5х/сн3
с6н5х/сн3
Н
Н
сн3соон
сн3соон
Н,0 H,SO,
Н,0 H,SO,
СН3
НО2ССН2ССН2СО2Н 4-3NH4HSO4 4-2СО2
С6н5
Предложили: С. М. Мак-Эльвейн и Д. X. Клеменс *.
Проверили: У. Э. Пархам, П. У. Кирклин, мл. и У. Э. Ноланд.
Получение
В 3-литровую круглодонную колбу, снабженную небольшой мешалкой со стеклянными лопастями и обратным холодильником, помещают 101 г (0,4 моля) р-метил-р-фенил-а, а'-дициано-
глутаримида и смесь 500 мл воды, 500 г концентрированной серной кислоты и 400 мл ледяной уксусной кислоты. Не пуская в ход мешалку (примечание 1), смесь кипятят в течение 2 час., затем осторожно пускают в ход мешалку и продолжают кипячение; этот процесс занимает 80 час. Реакционную смесь переносят в 6-литровую коническую колбу, прибавляют 3 л воды и смесь охлаждают в холодильнике в течение ночи. Выпавшую кислоту отфильтровывают с отсасыванием (примечание 2), промывают 100 мл воды и высушивают на воздухе до постоянного веса. Неочищенный высушенный препарат размешивают с 200 мл бензола в течение 5 мин., фильтруют с отсасыванием, промывают двумя порциями бензола по 100 мл и опять высушивают на воздухе. Выход кислоты с т. пл. 136—140° составляет 64,5—68 г (72,5—76,5% теоретич.) (примечания 3 и 4).
Примечания
Применение мешалки в течение первых 2 час. гидролиза вызывает чрезмерное вспенивание.
В некоторых опытах к стенкам колбы прилипало небольшое количество смолы, которая не отделялась во время фильтрования.
Препарат достаточно чист для большинства целей, но его можно подвергнуть дополнительной очистке путем перекристаллизации из воды (100 мл на 20 г кислоты). Получается препарат с т. пл. 140—142°; выход 95%.
Если алкильная группа р-алкил-р-фенил-а, а'-дицианоглу- таримида больше метильной, то процесс гидролиза до соответствующей глутаровой кислоты следует изменить так, как это описали Мак-Эльвейн и Клеменс.
Другие методы получения
3-Метил-|3-фенилглутаровая кислота была получена в результате гидролиза ^-метил-р-фенил-а, а'-дицианоглутаримида серной кислотой, а также в результате кислотного гидролиза продукта конденсации 1, 1-дихлорэтилбензола и натриймалонового эфира .
9-МЕТИЛ ФЛ УОРЕН
/X
I II 11 I сн,он I |||| |
\/\/\^ “снюх^ Х/Х/Х^н/хнсн3/хн
Предложили: К. Л. Шён и Э И. Бекер '. Проверили- У. С. Джонсон и В. Б. Харсчад.
Получение
В стальной автоклав емкостью 850 мл помещают раствор 23 г (1,0 г-атом) натрия в 450 мл абсолютного метилового спирта и 113 г (0,68 моля) флуорена (примечание 1). Затем автоклав закрывают, нагревают до 220° (примечание 2) и в течение 16 час. качают (примечание 3). Автоклаву дают охладиться и его содержимое переносят в стакан емкостью 2 л; автоклав промывают небольшим количеством бензола, затем водой и все это присоединяют к продукту реакции. Реакционную смесь разбавляют равным объемом воды, нейтрализуют концентрированной соляной кислотой и экстрагируют тремя порциями бензола по 150 мл. Соединенные бензольные вытяжки промывают тремя порциями воды по 200 мл и растворитель отгоняют при атмосферном давлении. Остаток перекристаллизовывают из метилового спирта (1 л на 100 г растворенного вещества); получают 96—106 г (78—86% теоретич.) (примечание 4) бесцветного продукта— 9-метилфлуорена с т. пл. 44-—45° (примечание 5).
Примечания
Продажный флуорен очищали путем перекристаллизации из метилового спирта до получения продукта с т. пл. 113—114°.
Согласно данным проверявших синтез, температура не должна быть ниже 220°, так как в противном случае выход уменьшается.
Если автоклав не качать, то препарат получается окрашенным и выход несколько снижается.
Это суммарный выход, полученный в виде 2—3 порций. В типовом опыте первая порция составила 90 г препарата с т. пл. 44—45°; вторая порция, полученная в результате выпаривания маточного раствора с последующим его охлаждением, составила 16 г; т. пл. та же.
Другим методом очистки препарата может служить его быстрая перегонка в вакууме; в результате получают 114—116 г продукта с т. кип. 95—100°/1 мм. Повторная перегонка дает 102—105 г (выход 81—84%) бесцветного продукта — 9-метилфлуорена с т. кип. 96—98°/0,6 мм; этот препарат затвердевает.
Авторы синтеза указывают, что этот процесс имеет общий характер; он может быть осуществлен с нормальными спиртами от С| до С?. Аналогичным образом 10 г флуорена обрабатывали 40 мл спирта и 2,3 г натрия (в трубке Кариуса) и получали 52—84% дважды перегнанного 9-алкилфлуорена. 9-и-Октадецилфлуорен был получен из 13,3 г флуорена, 16,2 г н-октадецилового спирта и 2 г натрия. В этом случае реакцию проводили в колбе (соединенной с холодильником), которую в течение 16 час. нагревали на масляной бане при 210°. Препарат, полученный в твердом виде, очищали перекристаллизацией.
Таблица 1
Препарат
Т. КИП./1 мм, ° С
„25 nD
.25
J4
Выход, %
9-Этилфлуорен
123—124
1,6180
1,0508
84
9-и- Пропнлфлуорен
126—128
1,6050
1,0326
72
9-и-Бутилфлуорен
140
1,5956
1,0197
78
9-и-Пентилфлуорен
144—146
1,5929
1,0153
66
9-н-Г ексилфлуорен
156—158
1,5757
0,9900
68
9-и-Г ептилфлуореи
163—165
1,5717
0,9827
58
9-н-Октадецилфлуореи
65—66,4 (т. пл.)
—
—*
92
Другие методы получения
Обычно флуорен алкилировали в положение 9 путем взаимодействия 9-ацилфлуоренов или замещенных в ацильной группе 9-ацилфлуоренов с алкоголятом натрия и галоидоалкиламн с последующим удалением активирующей группы путем обработки 9-флуоренилметаллорганического соединения галоидалкилом, восстановлением производного 9-флуоренилидена, гидрогенолизом 9-алкил-9-оксифлуорена, гидрогенолизом 9-галоид-9-алкил- флуорена и циклизацией дифенилалкилкарбинолов фосфорным ангидридом2. Описанный выше способ основан на методике, разработанной Шёном и Бекером3.
9-Метилфлуорен получали расщеплением этилового эфира 9-метил-9-флуоренилглиоксиловой кислоты4, декарбоксилированием 9-метилфлуорен-9-карбоновой кислоты4, декарбоксилированием 9-флуоренилуксусной кислоты5, расщеплением 9-метил- 9-ацетилфлуорена спиртовым раствором едкого кали илн патронной известью6, восстановлением 9-метилфлуоренола-9 йодистоводородной кислотой в уксусной кислоте7, реакцией 9-флуорениллития8 или флуоренилнатрия9 с йодистым метилом или диметилсульфатом9, циклизацией дифенилметилкарбинола в присутствии платинированного угля при 300°'°, реакцией
этилового эфира 9-метоксиметил-9-флуоренилкарбоновой кислоты п, диазотированием и нагреванием 2-этил-2-аминодифе- нила 12, дегидратацией с последующим восстановлением 9-метил- флуоренола-9 13, термическим разложением тетраметил аммониевой соли 9-флуоренида 14; 9-метилфлуорен был также выделен из каменноугольной смолы 15.
Polytechnic Institute of Brooklyn, Brooklyn, New York.
Joseph y, R a d t, Elsevier's Encyclopedia of Organic Chemistry, Vol. 13, Series III, p. 29 ft, Elsevier Publishing Company, Inc., New York, 1946.
S h о e n, Becker, J. Am. Chern, Soc., 77, 6030 (1955).
4Wislicenus, Mocker, Ber., 46, 2772 (1913).
AT a у er, Ber., 46, 2579 (1913).
Meerwein, Ann., 396, 242 (1913).
Ваншейдт, Молдавский, Ber., 64, 917 (1931).
В 1 u m - В e r g m a n n, Ann., 484, 26 (1930).
Gree nhow, White, McN ei 1, J. Chern. Soc., 1951, 2848.
Зелинский, Г авердовская, Ber., 61, 1049 (1928).
и Pink, H i 1 b e r t, J. Am. Chern. Soc., 69, 723 (1947).
Mascarelli, Longo, Gazz. chim. ital., 71, 397 (1941).
В a d g e r, J. Chern. Soc., 1941, 535.
W i 11 1 g, H e i n t z e 1 e r, W e 11 e r 1 i n g, Ann., 557, 201 (1947,.
is I. G. Farbenind., A. G., (Pier, Schoenemann), герм. пат. 659878 (12 May 1938); C. A., 32, 6844 (1938).
3-МЕТИЛ-2-ФУРАНКАРБОНОВАЯ кислота и з-метилфуран
I сн3со2нI сн3со2нСН3+ со2СН3+ со2Lco2ch3 +н2оII 11-СО2Н +СН3ОН
I сн3со2н
I сн3со2н
СН3
+ со2
СН3
+ со2
Порошкообразная медьНагревание
Предложил: Д. М. Бернесе *.
Проверили: Дж. Кэзон и Р. Б. Хатчисон.
Получение
А. З-Метил-2-фуранкарбоновая кислота. Смесь 35 г (0,25 моля) метилового эфира З-метил-2-фуранкарбоновой кислоты2 и 80 мл 20%-ного водного раствора едкого натра кипятят с обратным холодильником в течение 2 час. Раствор охлаждают, подкисляют примерно 50 мл концентрированной соляной кислоты (уд. вес 1,18), в течение нескольких минут сильно перемешивают, чтобы обеспечить выделение кислоты из ее соли, а затем охлаждают до комнатной температуры, и препарат отфильтровывают с отсасыванием. Осадок промывают 25 мл воды, разделенной на две порции, тщательно отжимают на воронке и сушат. Выход практически чистой З-метил-2-фуранкарбоновой
кислоты составляет 28,5—29,5 г (90—93% теоретич.), т. пл. 134— 135° (примечание 1).
Б. З-Метилфуран. Смесь 25 г З-метил-2-фуранкарбоно- вой кислоты, 50 г хинолина (примечание 2) и 4,5 г порошкообразной меди помещают в круглодонную колбу емкостью 125 мл, к которой присоединен на шлифе обыкновенный елочный дефлегматор высотой 30 сл<; последний в свою очередь соединен с холодильником с водяным охлаждением. К холодильнику присоединена небольшая перегонная колба, которая служит приемником, причем внутренняя трубка холодильника доходит до баллона колбы. Приемник охлаждают в бане со льдом и солью (примечание 3). Круглодонную колбу нагревают или при помощи электрического колбонагревателя или в бане с какой-либо жидкостью.
Когда хинолин нагрет до кипения, для чего температуру бани доводят примерно до 250°, начинает выделяться с умеренной скоростью углекислый газ; обычно реакция заканчивается за 2—3 часа. К концу реакции температуру повышают до 265° и последнюю часть дистиллата собирают до тех пор, пока температура в парах в верхней части дефлегматора не начнет быстро подниматься выше 65°. Содержимое приемника отделяют декантацией от некоторого количества льда и сушат сначала над 1,5 г безводного сернокислого магния, а затем над безводным сернокислым кальцием в герметически закрытой колбе. В результате повторной перегонки получают 13,5—14,5 г (82—88% теоретич.) бесцветного 3-метилфурана; т. кип. 65,5—66°, п^ 1,4295—1,4315 (примечания 4 и 5).
Примечания
В опыте с исходными количествами, в 30 раз большими, чем здесь описано, авторы получили препарат с выходом 85%.
Чтобы высушить хинолин, его следует перегнать над безводной окисью бария.
В случае опытов с большими количествами боковой отвод перегонной колбы следует присоединить к ловушке, погруженной в баню со льдом и солью, так как обычно в первом приемнике не удерживается около 10% препарата.
Препарат, простоявший хотя бы в течение ночи, окрашивается в желтый цвет. Его можно стабилизовать 0,1% гидрохинона или таким же количеством другого подобного вещества 3.
Авторы синтеза получали аналогичные результаты в опытах с количествами, в 20 раз большими, чем описано выше. Суммарные выходы на всех четырех стадиях, исходя из 4,4-димет- окси-2-бутанона 2, были неизменно в пределах 50—55%.
Другие методы получения
З-Метил-2-фуранкарбоновую кислоту получали окислением З-метил-2-фурфурола 4 и расщеплением З-мстил-2-изовалерилфу- рана (кетона Элшолтциа) 5. З-Метилфуран был получен по указанному выше способу6, а сравнительно недавно — трехстадийным методом из металлилхлорида и ортомуравьиного эфира 7. Для синтеза применялись также косвенные методы, в которых исходным веществом была лимонная8 или яблочная9 кислота.
Eastman Kodak Со., Rochester, New York.
Бернесе Д., Синт. орг. прей., сб. 11, стр. 39.
з Cass, пат. США 2489265 (1949, du Pont), С. А., 44, 1543 (1950).
4Reichstein, Zschokke, G о е г g, Helv. Chim. Acta, 14, 1277 (1931).
A s a h i n a, Murayama, Arch. Pharm., 252, 442 (1914); Asahina, Acta phytochim. (Japan), 2, 12 (1924); Chem. Zentr., 1924, 11, 1694.
В u r n e s s, J. Org. Chem., 21, 102 (1956).
Cornforth, J. Chem. Soc., 1958, 1310.
Rinkes, Rec. trav. chim., 50, 1127 (1931); R e i c h s t e i n, Zschokke, Helv. Chim. Acta, 14, 1270 (1931).
G i 1 in а и, В u r t n e r, J. Am. Chem. Soc., 55, 2903 (1933).
ТЕТРАЦЕТИЛЭТАН (3,4-Диацетилгександион-2,5) CH3COCH2COCH3 -^25-» [CH3COCHCOCH3] Na 2[СН3СОСНСОСН3] Na + J2 —> (CH3CO)2CHCH (COCH3)2 + 2NaJ Предложил: P. Дж. Чарльз L Проверили: В. Бёкельхейд и X. Флейшер.
Получение
А. Натриевая соль ацетилацетона. 40г (1 моль) едкого натра растворяют в 50 мл воды и к раствору прибавляют 200 мл метилового спирта. Эту смесь приливают при медленном перемешивании вручную к 100 г (1 моль) ацетилацетона (пен- тандиона-2,4), находящегося в конической колбе емкостью 500 мл (примечание 1). Из раствора немедленно выпадает кристаллическая соль, окрашенная в светло-кремовый цвет. Колбу закрывают пробкой и охлаждают в течение 2 час. или в течение ночи в бане со льдом (или в холодильнике). Натриевую соль отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают, двумя небольшими порциями холодного метилового спирта (примечание 2). Затем соль сушат сперва на воздухе, а затем в вакуум-эксикаторе при комнатной температуре или в вакуум-сушильном шкафу npi 100° в течение 3 час. (примечание 3). Выход безводного прела.
рата, который вполне стабилен и может храниться в герметически закрытом сосуде неопределенно долго, составляет 70— 80 г (59—67% теоретич.).
Б. Тетрацетилэтан. Натриевую соль ацетилацетона тщательно растирают в ступке, а затем 24,4 г (0,2 моля) безводного препарата или 28,9 г его гидрата (примечание 3) отвешивают в 1-литровой конической колбе. Прибавляют 300 мл эфира и полученную суспензию энергично перемешивают при комнатной температуре с помощью магнитной мешалки. К перемешиваемой смеси прибавляют из делительной воронки по каплям раствор 25,4 г (0,1 моля) йода в 300 мл эфира. Скорость прибавления поддерживают приблизительно постоянной, регулируя ее таким образом, чтобы весь процесс закончился за 2,5 часа. Реакционную смесь переливают в большую коническую колбу и эфиру дают возможность испаряться в течение ночи при комнатной температуре в вытяжном шкафу (примечание 4). Затем к содержимому колбы приливают 500 мл воды и смесь оставляют стоять на 2 часа. Твердый остаток отфильтровывают на воронке Бюхнера, несколько раз промывают водой и затем высушивают в вакуум-эксикаторе. Выход (примечание 5) бесцветного препарата составляет 11—13 г; его т. пл. 185—188°. Для очистки препарат растворяют в 500—700 мл кипящего метилового спирта и раствор в горячем состоянии фильтруют через складчатый бумажный фильтр в воронке с обогревом. Фильтрат ставят на несколько часов в холодильник. Из этого фильтрата выделяют 8,0—11,7 г (41—59% теоретич.) бесцветных кристаллов с т. пл. 192—193° (исправл.).
Примечания
Продажный ацетилацетон (марки «для практических работ») оказался вполне пригодным для данного синтеза.
Промывание метиловым спиртом несколько снижает выход, но заметно улучшает степень чистоты препарата. При желании можно получить еще некоторое количество менее чистой натриевой соли, для чего фильтрат и промывную жидкость соединяют и выпаривают.
Если сушка натриевой соли осуществляется в вакуум-су- шильном шкафу, то получается безводная соль, при сушке же в вакуум-эксикаторе получают соль, содержащую 15,6% воды.
Выпаривание эфира досуха всегда связано с некоторой опасностью. Чтобы уменьшить эту опасность, следует применять эфир, не содержащий перекисей, и выпаривание проводить за защитным экраном. В лаборатории автора при неоднократном проведении подобных синтезов и при применении абсолютного
эфира из только что открытых сосудов не было ни одного несчастного случая. При желании эфир можно регенерировать путем его отгонки. Однако в этом случае опасность взрыва увеличивается.
Тип применяемой натриевой соли ацетилацетона, безводной или водной, не оказывает влияния на выход.
Другие методы получения
Тетрацетилэтан был ранее получен в результате взаимодействия ацетилацетона с металлическим натрием2 или гидридом натрия3 с последующим прибавлением йода. Этот препарат получали также с небольшим выходом при взаимодействии перекиси ацетила с ацетилацетоном 4 и электролизом ацетилацетона в водно-спиртовом растворе2. Рассматриваемый метод, хотя и аналогичен первым из упомянутых выше, имеет некоторые преимущества, в частности не обязательно соблюдение условий работы в отсутствие влаги.
Westinghouse Research Laboratories, Pittsburgh, 35, Pennsylvania.
Mulliken, Am. Chern. J., 15, 523 (1893).
Mosby, J. Chem. Soc., 1957, 3997.
4Kharasch, M с В a y, Urry, J. Am. Chem. Soc., 70, 1269 (1948),
ТЕТРАЦИАНОЭТИЛЕН
(Этентетракарбонитрил)
4CH2(CN2) + 8Br2 + KBr —> KBr[Br2C(CN)2]4 + 8HBrKBr|Br2C(CN)2]4 + 4Cu —> 2(CN)2C=C(CN)2 + 4CuBr2 + KBr
Предложил: P. А. Карбони L
Проверили: Дж. Кэзон и Э. Р. Харрис.
Получение
Внимание! Тетрацианоэтилен при действии влажного воздуха уже при комнатной температуре медленно выделяет цианистый водород. Поэтому с препаратом следует работать в вытяжном шкафу и избегать попадания его на кожу. Первую ста дию синтеза также следует проводить в вытяжном шкафу, поскольку применяется бром.
А. Комплекс диброммалононитрнла с б ром и стым калием. В 2-литровую трехгорлую колбу, снабженнук эффективной мешалкой, капельной воронкой и термометром, по
мещают 900 мл холодной воды, 99 г (1,5 моля) нитрила малоновой кислоты (примечание 1) и 75 г (0,63 моля) бромистого калия. Колбу помещают в баню со льдом и водой, пускают в ход мешалку, и термометр устанавливают таким образом, чтобы шарик его был погружен в жидкость, но не мешал работе мешалки. Когда температура смеси понизится до 5—10° (при этом выпадает значительное количество кристаллов), в течение 2,5 час. приливают 488 а (158 мл при 25°, 3,05 моля) брома. Перемешивание продолжают еще 2 часа, поддерживая при этом температуру 5—10°. Выпавший твердый комплекс отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают 150 мл ледяной воды и в течение 1 часа тщательно отсасывают (примечания 2 и 3). Затем зернистый препарат сушат до постоянного веса в вакуум- эксикаторс над фосфорным ангидридом в вакууме от водоструйного насоса (примечания 4 и 5). Выход препарата, окрашенного в светло-желтый цвет, составляет 324—340 г (85—90% теоретич.) (примечание 3).
Б. Тетради ан оэти лен. Смесь 254 г (0,25 моля) комплекса диброммалононитрила и бромистого калия и 1 л сухого бензола помещают в 2-литровую трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой с затвором и обратным холодильником. Включают мешалку (примечание 6) и прибавляют 100 г (1,57 г-атома^ осажденной порошкообразной меди (примечание 7). Не прекращая перемешивания, смесь кипятят в течение 10—16 час. По мере того как протекает реакция, желтая окраска бензольного слоя становится более интенсивной. К концу реакции смесь еще в горячем состоянии фильтруют без отсасывания через складчатый бумажный фильтр. Если в колбу прибавляют 300 мл сухого бензола и в течение 30 мин. при перемешивании смесь кипятят с обратным холодильником, то большая часть тяжелого осадка остается в колбе. Горячую смесь фильтруют, как описано выше; Осадок промывают двумя порциями по 25 мл горячего бензола и полученный раствор декантируют через тот же фильтр.
Фильтраты соединяют, выпаривают их до объема около 350 мл и в течение ночи охлаждают при 5°. Кристаллы отфильтровывают с отсасыванием, промывают двумя порциями по 25 мл холодного бензола и сушат в вакуум-эксикаторе (примечание 8). Выход препарата составляет 35—40 г (55—62% теоретич.), его температура плавления (в запаянном капилляре) 197—199° (примечания 9 и 10). В течение ближайших 1—2 дней этот препарат вполне пригоден для последующих реакций, хотя он дает более низкие выходы, чем тот же препарат после перекристаллизации. Для получения стойкого при хранении препарата следует произвести очистку путем перекристаллизации из
сухого хлорбензола (примечание 11), взятого в 9-кратном по весу количестве. При этом получают 85—90% кристаллов, имеющих светло-бежевую окраску (примечания 12 и 13); т. пл. 199— 200° (в запаянном капилляре).
Примечания
Применялся продажный нитрил малоновой кислоты с т. пл. 30—31°.
Пары комплекса диброммалононитрила с оромистым калием вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и носа. При попадании на кожу это вещество ее обесцвечивает. Работать с препаратом следует в резиновых перчатках в вытяжном шкафу.
За это время из фильтрата выделяется дополнительно несколько граммов препарата; при стоянии в течение 1—2 дней выделяется еще некоторое количество препарата. Всего дополнительный выход составляет 10—20 г (2,5—5% теоретич.). Этот препарат вполне пригоден для применения в последующей стадии.
Препарат можно высушить также в вакуум-сушильном шкафу при 50°, однако при этом происходит отложение некоторого количества свободного диброммалононитрила на стенках шкафа, что делает этот метод сушки менее выгодным. Если для создания вакуума в эксикаторе пользуются масляным насосом, то последний следует предохранить соответствующей ловушкой с твердым едким натром.
Большое значение имеет тщательное высушивание комплекса во избежание значительного снижения выхода тетрацианоэтилена на следующей стадии.
Для надежного высушивания комплекса и контроля этой операции в третье горло колбы вставляют насадку для перегонки и отгоняют бензол до тех пор, пока не будет получено несколько миллилитров абсолютно прозрачного дистиллата. Если прибор и реагенты были хорошо высушены, то отгоняется только 10—20 мл слегка мутного дистиллата.
Применяли продажную осажденную порошкообразную медь.
Неочищенный препарат сохраняет характерный запах диброммалононитрила и окрашивает кожу. Чистый тетрацианоэтилен практически не имеет запаха.
Капилляр запаивают, чтобы предотвратить возгонку; его следует эвакуировать только при полном погружении в нагревательную баню, в противном случае вещество возгонится в более холодную часть запаянного капилляра.
Можно получить дополнительно небольшое количество менее чистого препарата, если в течение 1 часа нагревать при перемешивании маточный раствор с 20 г свежей порошкообразной меди, затем его отфильтровать и фильтрат упарить до объема 100 мл. К горячему концентрату прибавляют равное (по объему) количество циклогексана и смесь охлаждают до 5° в течение 30 мин. В одном из опытов по этой методике проверявшие синтез получили 2,9 г препарата; после перекристаллизации из 26 г хлорбензола было получено 2,1 г продукта непривлекательного вида с низкой температурой плавления.
Растворимость тетрацианоэтилена в хлорбензоле, по-ви- димому, резко возрастает по мере приближения к температуре кипения растворителя. Поэтому кристаллы следует экстрагировать кипящим хлорбензолом. Чтобы высушить хлорбензол, от него следует отгонять головной погон до тех пор, пока дистил- лат не станет прозрачным (мутная азеотропная смесь с водой имеет т. кип. 90° и содержит 28,4% воды).
Кристаллы, пока они смочены хлорбензолом, окрашены в желтый цвет, но после удаления растворителя при высушивании окраска их светлеет.
Если желательно получить особенно хороший препарат, то перекристаллизованное вещество возгоняют при 130— 140°/1 мм. Еще более чистый препарат, уже совершенно неокрашенный, можно получить возгонкой перекристаллизованного тетрацианоэтилена через слой активированного угля. Например, 35 г тетрацианоэтилена помещают в стеклянный стакан, сверху насыпают 20—25 г активированного древесного угля в кусочках размером 4—8 меш. Стакан покрывают крупнопористой фильтровальной бумагой, которую закрепляют проволокой. Его помещают в прибор для возгонки и возгонку проводят при 1—2 мм (при температуре бани 175—190°). Выход тетрацианоэтилена при этом составляет 80—90%. Препарат получается в виде бесцветной кристаллической массы, которая плавится при 201 — 202° (в запаянном капилляре).
Другие методы получения
Описанную методику получения комплекса диброммалонони- трила с бромистым калием в основном разработали Рамберг и Уайдквист2. Тетрацианоэтилен получали также пропусканием малононитрила и хлора через трубку, нагретую до 400°3. Настоящая методика, основанная на работах Кайрнса и др.3, по- видимому, представляет собой наилучший препаративный метод. Тетрацианоэтилен, первый пример перцианоолефина, оказался чрезвычайно реакционноспособным в ряде реакций присоедине-
ния. Так, например, это очень активный диенофил, который быстро реагирует при комнатной температуре со многими сопряженными диенами с образованием соответствующих аддуктов Д1ильса — Альдера 4. С ароматическими углеводородами он образует тг-комплексы с характерной окраской в интервале от желтой до зеленой5; он был использован также в качестве окрашивающего реагента при хроматографическом анализе на бумаге ароматических соединений6.
Contribution No. 480, Central Research Department, Experimental Station, E. I. du Pont de Nemours & Co. (Inc.), Wilmington, Delaware.
2Rabmerg, Wideqvist, Arkiv Kemi, Mineral, Geol., 12A, No. 22 (1937).
Cairns, Carboni, Coffman, Engelhardt, Heckert, Little, Me Geer, McKusick, Middleton, Scribner, Theobald, W i n- b e r g, J. Am. Chern. Soc., 80, 2775 (1958).
‘Middleton, Heckert, Little, К respan, J. Am. Chern. Soc., 80, 2783 (1958).
M e r r i f i e 1 d, P h i 11 i p s, J. Am. Chern. Soc., 80, 2778 (1958).
T a r b e 11, Huang, J. Org. Chern., 24, 887 (1959).
2, 4, 4-ТРИМЕТИЛЦИКЛОПЕНТАНОН
CH3
О
4-HCO2Na
Предложили: Дж. Д. Райерсон, Р. Л. Уассон и X. О. Хоуз L Проверили: Дж. Дэзон и Р. Фессенден.
Получение
В 1-литровую делительную воронку наливают раствор 38,6 с (0,25 моля) окиси изофорона (примечание 1) в 400 мл бензоле и к раствору прибавляют 20 мл (0,16 моля) комплекса трехфто ристого бора с эфиром (примечание 2). Полученную смесь пе ремешивают, взбалтывая, оставляют стоять на 30 мий., зате» разбавляют 100 мл эфира и промывают 100 мл воды (примеча ние 3). Органический слой отделяют и взбалтывают в теченш
1—2 мин. с раствором 40 г (1,0 моль) едкого натра в 200 мл воды (примечание 4) и затем промывают второй порцией воды в 100 мл. Водные растворы соединяют и недолго охлаждают в проточной воде, после чего экстрагируют двумя порциями по 50 мл эфира. Эфирные вытяжки прибавляют к бензольноэфир- ному раствору (примечание 5) и все это сушат над безводным сернокислым магнием; затем растворители отгоняют с насадкой для перегонки типа насадки Клайзена. Когда температура дистиллата достигнет примерно 80° (примечание 6), остаток подвергают фракционной перегонке (примечание 7) при пониженном давлении. Выход 2,4,4-триметилциклопентанона с т. кип. 61—62°/21 лж и и^8 1,4278—1,4288 составляет 17,7—19,8 г (56—63% теоретич.) (примечание 8).
Примечания
Получение окиси изофорона было описано в одном из предыдущих сборников настоящей серии2.
Применяли продажный эфират трехфтористого бора, причем предварительно его перегоняли. Температура кипения чистого эфирата 126°.
Если органический слой высушить над сернокислым магнием и подвергнуть перегонке на этой стадии, то наряду с 2,4,4-триметилциклопентаноном можно выделить также 2-фор- мил-2,4,4-триметилциклопентанон; т. кип. 49—50° (2 зии). Пр 1,4495. В остатке содержится небольшое количество енольной формы 3,5,5-триметилциклогександиона-1,2, который кристаллизуется из петролейного эфира в виде бесцветных игл ст. пл. 92—93°.
Указанное время взбалтывания достаточно для полного отщепления формильной группы от промежуточного ^-кетоальде- гида. Если к реакционной смеси прибавлено рекомендованное (или большее) количество эфира, эмульсия, как правило, не образуется.
Если подкислить оставшийся водный раствор и затем экстрагировать его эфиром, то можно выделить около 1 г енольной формы 3,5,5-триметилциклогександиона-1,2 (см. примечание 3).
На этой стадии в перегонной колбе остается около 150— 200 мл жидкости. При продолжении перегонки в дистиллате можно обнаружить запах 2,4,4-триметилциклопентанона, похожий на запах перечной мяты.
Авторы синтеза применяли для этой перегонки елочный дефлегматор высотой 24 см с рубашкой. При проверке пользо-
вались обыкновенной колонкой Подбельняка высотой 50 см с рубашкой для обогрева и с головкой для регулируемого отбора дистиллата; после того как е колонкой был полностью отогнан бензол, были собраны следующие фракции (табл. 2).
Таблица 2
Вес, г
T. КИП.Д5 яя, =C^.
0,7
0,7
7,5
9,5
4,9
35—541,4288
54—551,4278
551,4278
551,4278
Остаток, т. пл. 80—90°
Таким образом можно получить высококачественный препарат без применения оборудования для фракционирования.
Если после отгонки препарата получится значительное количество высококипящего остатка, состоящего из 2-формил- 2, 4,4-триметилциклопентанона (см. примечание 4), этот остаток следует растворить в эфире и взболтать с водным раствором едкого натра, как описано в методике. После того как эфирные вытяжки высушены над сернокислым магнием, их следует перегнать, что позволяет выделить дополнительное количество 2, 4,4-триметилциклопентанона.
Другие методы получения
4, 4-Триметилциклопентанон получали окислением 1-окси- 2, 4, 4-триметилциклопентанкарбоновой кислоты двуокисью свинца в серной кислоте, гидрогенизацией 2, 4, 4-триметнл-2-цикло- пентенона -, восстановлением по Клемменсену диметилдигидрорезорцина 6-7, перегонкой измельченной в порошо» 2, 4, 4-триметиладипиновой кислоты с едким натром8 и омыле нием и декарбоксилированием этилового эфира 2-кето-1, 4, 4-три метилциклопентанкарбоновой кислоты9- 10. Перегруппировка окиси изофорона11 как способ получения 2, 4, 4-триметилциклопентанона дает хороший выход, и этот метод удобен в работе.
s Назаров, Бахмутская, Изв. АН СССР, Отд. хим. наук, 1947, 205.
D е у, L i n s t е a d, J. Chem. Soc., 1935, 1063.
Auterinen, Suomen Kemistilehti, 10B, 22 (1937); C. A., 32, 509 (1938).
Birch, Joh n s о n, J. Chem. Soc., 1951, 1493.
9Qudrat-i-Khuda. Mukherji, J. Indian Chem. Soc., 23, 435 (1946), i°Chakravarti, J. Chem. Soc.. 1947, 1028.
11 House, Wasson, J. Am. Chem. Soc., 79, 1488 (1957).
ТРИПТИЦЕН
(9,10-Дигидро-9,10-о-бензенантрацен)
АнтраценАнтрацен
Антрацен
Антрацен
Предложил: Г. Виттиг *„
Проверили: Дж, Д, Робертс, М. Ч. Казерио, Э. С. Джонсон и Л. Скаттебёл.
Получение
Трехгорлую колбу емкостью 200 мл снабжают механической мешалкой с шаровым затвором, капельной воронкой с приспособлением для уравновешивания давления и обратным холодильником, соединенным с ртутным барботером (примечание 1). В колбу помещают 0,8 г (0,033 г-атома^ магниевых стружек, 7,5 г (0,042 моля) антрацена и 35 мл безводного тетрагидрофурана (примечание 2). В капельную воронку наливают раствор 5,26 г (0,03 моля) о-фторбромбензола (примечание 3) в 15 мл тетрагидрофурана. Для вытеснения из системы воздуха ее продувают в течение 30 мин. сухим азотом. Затем ток газа прекращают, чтобы предотвратить чрезмерную потерю тетрагидрофурана. Смесь нагревают до 60° (температура бани) и, поддерживая эту температуру, прибавляют при перемешивании четвертую часть раствора о-фторбромбензола. Появление желтой окраски, которое служит доказательством начала реакции, может и не наблюдаться немедленно; в этом случае в течение 45 мин. прибавляют по каплям еще четвертую часть раствора.
После того как реакция началась, оставшийся раствор прибавляют по каплям в течение 1 часа, а затем смесь несильно кипятят в продолжение 90 мин. Почти гомогенную темно-бурую смесь выливают в 100 мл метилового спирта, что вызывает осаждение большей части непрореагировавшего антрацена. Не прибегая к фильтрованию, растворители отгоняют в вакууме, а желтый остаток обрабатывают двумя порциями по 50 мл 5 %-ной соляной кислоты, отфильтровывают его и сушат в вакууме. Сухой остаток, окрашенный в желтый цвет (10 г), растворяют в 45 мл горячего ксилола, а затем к раствору прибавляют 5,0 г (0,051 моля) малеинового ангидрида. Смесь кипятят в течение 20 мин. с обратным холодильником и оставляют стоять в течение 2 час. при комнатной температуре. Продукт присоединения малеинового ангидрида к антрацену (около 9 г) отфильтровывают, а окрашенный в бурый цвет фильтрат кипятят с обратным холодильником с 2 н. раствором едкого натра в течение 2 час. По охлаждении органический слой отделяют, трижды промывают водой порциями по 50 мл (примечание 4) и сушат над хлористым кальцием. Растворитель отгоняют в вакууме, а окрашенный в бурый цвет осадок растворяют в 70 мл четыреххлористого углерода и хроматографируют его, применяя 280 г активированной кислотой окиси алюминия; в качестве элюента пользуются 1 л того же растворителя. После отгонки растворителя остается 2,4—2,9 г желтого осадка, который растирают с двумя порциями пентана по 10 мл (примечание 5). Оставшийся неочищенный триптицен представляет собой почти бесцветные кристаллы с т. пл. 240—248°. Выход составляет 2,14 г (28% теоретич.) (примечание 6). После перекристаллизации этого препарата из циклогексана получают совершенно бесцветные кристаллы с т. пл. 255—256°.
Примечания
Ртутный барботер предотвращает доступ воздуха в. систему. Его присоединяют к верхней части обратного холодильника при помощи стеклянной трубки диаметром 8 о и высотой более 76 см. Давление в системе можно регулировать, погружая на большую или меньшую глубину нижний конец трубки. Вместо ртутного барботера можно применять непрерывный ток через систему сухого азота. Однако это неизбежно приведет к некоторой потере тетрагидрофурана.
Тетрагидрофуран можно очистить, перегнав его над алю- могидридом лития.
Применяли продажный о-фторбромбензол без дополнительной очистки.
Для облегчения расслоения можно прибавить небольшое количество хлористого натрия.
Главной примесью является окрашенное в желтый цвет маслянистое вещество, которое легко растворимо в пентане.
По сообщению проверявших синтез ими было получено
1,68 г (18—22% теоретич.) триптицена с т. пл. 245—255°.
Другие методы получения
Бартлет с сотрудниками2 получили триптицен в результате семистадийного синтеза.
University of Tubingen, Tubingen, Germany.
Bartlett, Ryan, Cohen, J. Am. Chem. Soc., 64, 2649 (1942).
ТРИТИОКАРБОДИГЛИКОЛЕВАЯ КИСЛОТА
(Бис\карбоксиметилобый\ эфир тритиоугольной кислоты)
2KOH + H2S —> K2S + 2H2O
k2s+cs2 —* (KS^CS
(KS)2CS + 2C1CH2CO2K —* (KO2CCH2S)2 CS(KO2CCH2S)2CS — -> (HO2CCH2S)2 CS
Предложил: P. Э. Струве '.
Проверили: Дж. Д. Робертс и С. Л. Манатт.
Получение
В трехгорлую круглодонную колбу емкостью 300 мл, снабженную магнитной мешалкой и трубкой для ввода газа, конец, которой находится ниже поверхности жидкости, наливают раствор 63 а (1,1 моля) едкого кали (примечание 1) в 100 мл воды. Раствор охлаждают в бане со льдом, а затем через него при перемешивании пропускают сероводород (примечание 2) до тех пор, пока привес не достигнет 33—34 г (примечание 3). Раствор переливают в 3-литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, трубкой для ввода газа, обратным холодильником и термометром, шарик которого погружен
в жидкость. Маленькую колбу ополаскивают 25 мл охлажденной до 0° водой и эту воду присоединяют к раствору. Затем -прибавляют 63 г (1,1 моля) едкого кали и дают ему раствориться. После этого воздух из прибора вытесняют азотом и при температуре около 30° прибавляют одной порцией 76,0 г (1,0 моль) сероуглерода (примечание 4). Смесь энергично перемешивают в течение 2 час. (примечание 5), одновременно пропуская азот со скоростью одного пузырька в секунду (примечание 6), причем температуру поддерживают при 35—38° (примечание 7). После этого пропускание азота прекращают и раствор, окрашенный в темно-красный цвет, охлаждают в бане со льдом.
Раствор 189 г (2,0 моля) монохлоруксусной кислоты (примечание 8) в 300 мл воды нейтрализуют (проба на лакмусовую бумажку) раствором около 135 г (2,41 моля) едкого кали в 300 мл воды. Полученный раствор калиевой соли монохлоруксусной кислоты переносят в капельную воронку и прибавляют его при перемешивании к раствору калиевой соли тиоугольной кислоты, полученному, как описано выше; скорость прибавления поддерживают такой, чтобы температура не поднималась выше 40°. После того как весь раствор прибавлен, перемешивание продолжают еще 1 час при комнатной температуре. Затем приливают 200 мл концентрированной соляной кислоты, поддерживая температуру ниже 20° путем охлаждения смеси в бане со льдом. После этого реакционную смесь перемешивают 30 мин. лри комнатной температуре. Желтый осадок отфильтровывают и дважды промывают ледяной водой порциями по 150 мл. Неочищенный препарат сушат до постоянного веса в вакуум-экси- каторе над хлористым кальцием (около 2 дней). Процесс сушки можно ускорить, время от времени разбивая комки. Выход препарата, окрашенного в желтый цвет и имеющего т. пл. 169—174е (не исправл.) (примечание 9), составляет 152—160 г (67—71% теоретич.).
Примечания
Применяли продажное гранулированное едкое кали, со держащее не менее 85% КОН.
Между баллоном с сероводородом и трубкой для ввод; газа помещают счетчик пузырьков, наполненный ртутью. Вес синтез необходимо проводить в хорошо действующем вытяжно? шкафу, так как сероводород даже в малых концентрация весьма токсичен.
Для насыщения раствора требуется 2—3 часа. Для получения сернистого калия автор пользовался той же 3-литровой колбой, в которой проводилась и последующая реакция. Прове-
рявшие синтез установили, что следить за количеством поглощенного сероводорода удобнее в том случае, когда применяется колба меньших размеров.
Применялся сероуглерод марки ч. д. а.
Обычно сероуглеродный слой исчезает примерно через 45 мин., однако при недостаточно эффективном перемешивании может потребоваться и более продолжительное время.
Желательно избегать соприкосновения реакционной смеси с кислородом воздуха, но в то же время следует пропускать минимальное количество азота, чтобы свести к минимуму потери сероуглерода. Между баллоном с азотом и трубкой для его ввода в реакционную смесь устанавливают счетчик пузырьков, наполненный водой.
Можно пользоваться водяной баней, температуру которой поддерживают при 40—43°, или же применять электрический колбонагреватель.
Применяли монохлоруксусную кислоту с т. пл. 62—64°.
По данным автора, выход препарата составляет 160—175 г (71—77% теоретич.); его т. пл. 166—172°. После перекристаллизации из воды было получено 150—165 г (66—73% теоретич.) препарата с т. пл. 174—176° (исправл.).
Другие методы получения
Тритиокарбодигликолевую кислоту можно получить нагреванием водного раствора щелочных солей тиокарбонилэтокситиогликолевой кислоты ' с натриевой солью монохлоруксусной кислоты3 и нагреванием водного раствора калиевой соли тиоуголь- ной кислоты с натриевой солью монохлоруксусной кислоты3. Это соединение образуется также при нагревании водного раствора калиевой соли этилтритиоугольной кислоты с натриевой солью монохлоруксусной кислоты и нагревании водного раствора тиокарбонилгликолевой и тиогликолевой кислот с аммиаком или анилином. Описанная выше методика заимствована у Холмберга .
а, а, ₽-ТРИФЕНИЛПРОПИОНИТРИЛ(2,2,3-Трифенилпропионитрил)(C6H5)2CHCN ж JnR^ KCeH^CCNflC
ЦС6Н5)2 CCNF К+ + С6Н5СН2С1 —> (С6Н5)2 С-СН2С6Н5 + КС1
CN
Предложили: Ч. Р. Хаузер и У. Р. Дуннавант Проверили: В. Бёкельхейд и Д. Р. Арнольд.
Получение
Внимание! Настоящий синтез следует проводить в вытяжном шкафу, так как при реакции выделяется аммиак.
В 1-литровой трехгорлой колбе, снабженной холодильником с воздушным охлаждением (без осушительной трубки), механической мешалкой с шаровым затвором и капельной воронкой, приготовляют суспензию амида калия (0,23 моля) в жидком аммиаке. Через вводную трубку в колбу подают из баллона безводный жидкий аммиак (500 млУ В аммиак при перемешивании бросают небольшой кусочек металлического калия. После появления голубой окраски прибавляют несколько кристаллов (около 0,25 г) азотнокислого железа [Ре(МОз)з • 9НгО], а затем небольшими кусочками — калий (примечание 1), всего в количестве 9,0 г (0,39 г-атомау После того как весь калий превратится в амид (примечание 2), прибавляют 44,6 г (0,23 моля) дифенилацетонитрила (примечание 3) и полученный зеленоватобурый раствор перемешивают еще в течение 5 мин. Затем в течение 10 мин. к нему приливают 30,5 г (0,24 моля) хлористого бензила (примечание 4) в 100 мл абсолютного эфира. Раствор окрашивается в оранжевый цвет, в течение 1 часа его перемешивают, а затем аммиаку дают испариться, нагревая смесь на паровой бане, причем постепенно приливают 300 мл абсолютного эфира. К эфирному раствору прибавляют 300 мл воды, в результате чего выделяется сырой нитрил. Эфир отгоняют и неочищенный нитрил отфильтровывают на воронке Бюхнера. Выход неочищенного светло-бурого а, а, p-трифенилпропионитрила составляет 64 г (98—99% теоретич.). Нитрил растворяют в 1300 мл горячего этилового спирта, обрабатывают активированным березовым углем и раствор фильтруют. Фильтрат оставляют стоять в течение ночи при комнатной температуре, а затем препарат отфильтровывают. Вторую порцию препарата получают в результате выпаривания маточного раствора. Общий выход а, а, p-трифенилпропионитрила с т. пл. 126,5—127,5° составляет 62,2—65,5 г (95—99% теоретич.) (примечание 5).
Примечания
Калий нарезают кусочками, каждый весом около 0,5 г, хранят в керосине и перед прибавлением осушают фильтровальной бумагой.
О завершении превращения судят по исчезновению синей окраски. Обычно на это требуется 20 мин.
Применяли продажный дифенилацетонитрил без дополнительной очистки.
Применяли хлористый бензил марки «для практических целей»; его перегоняли в вакууме, причем использовали фракцию С Т. КИП. 63°/12 AtW.
В сравнимых условиях были проведены синтезы по алкилированию дифенилацетонитрила хлористым а-фенэтилом и хлористым бензгидрилом, выходы 2,3,3-трифенилбутиронитрила и 2, 2,3,3-тетрафенилпропионитрила составили 88 и 96% соответственно.
Другие методы получения
Описанный метод разработали Хаузер и Бразен2. Бензилирование дифенилацетонитрила хлористым бензилом с образованием а, а, p-трифенилпропионитрила было осуществлено ранее с выходом 83% при помощи этилата натрия в этиловом спирте3, с выходом 67% — йодистым метилмагнием в эфире4; в случае применения амида натрия в эфире сообщения о выходе не было5.
Department of Chemistry, Duke University, Durham, North Carolina.
H a u s e г, В r a s e n, J. Am. Chem. Soc., 78, 82 (1956).
s N e u re, Ann., 250, 140 (1889).
S i s i d o, Nozaki, Kurihara, J. Am. Chern. Soc., 72, 2270 (1950).
Ram art, Bull. soc. chim. France (4), 35, 196 (1924).
п-ТРИЦИАНОВИНИЛ-N, N-ДИМЕТИЛАНИЛИН
(п-Диметиламинофенилэтентрикарбонитрил)
(CH3)2 N—+ (NC)2 C=C (CN)2 —>
—> (CH3)2 N-<Q>-C=C (CN)2 + HCN
CN
Предложили: 5. Ч. Мак-Кузик и JI. P. Мельби >, Проверили: Дж. Кэзон и Р. Дж. Фессенден.
Получение
Внимание! Поскольку при этой реакции образуется циа^ нистый водород, все операции вплоть до перекристаллизации препарата следует проводить в хорошо действующем вытяжном
шкафу. Необходимо избегать попадания тетрацианоэтилена на кожу.
В стакан емкостью 250 мл наливают раствор 26,6 г (28 мл, 0,22 моля) N, N-диметиланилина в 65 мл диметилформамида. Стакан укрепляют на расстоянии примерно 30 см от основания штатива. В стакане находятся механическая мешалка и термометр. На штативе под стаканом укрепляют железное кольцо так, чтобы температуру реакционной смеси можно было регулировать, поднимая или опуская баню со льдом или с горячей водой. В течение 5 мин. при тщательном перемешивании к содержимому стакана прибавляют небольшими порциями перекристаллизованный тетрацианоэтилен 2 (25,6 г, '0,20 моля). Последний загружают с такой скоростью, чтобы температура держалась при 45—50°, причем для поддержания температуры в этом интервале иногда приходится время от времени охлаждать смесь в бане со льдом.
После прибавления всего количества тетрацианоэтилена реакционную смесь перемешивают еще 10 мин. при 45—50°, причем по мере надобности температуру повышают, подставляя баню с горячей водой. В течение этого времени п-трицианови- нил-М, N-диметиланилин обычно выкристаллизовывается в виде темно-синего твердого вещества. После нагревания смесь хорошо охлаждают в течение 30 мин. в бане со льдом. Полученный препарат отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно отжимают, применяя резиновую прокладку, и последовательно промывают 20 мл метилового спирта и 40 мл эфира. После высушивания на воздухе выход препарата составляет 25—30 г.
Неочищенный препарат очищают перекристаллизацией из 160—180 мл уксусной кислоты. Раствору (примечание 1) дают медленно охладиться до комнатной температуры, и-трицианови- нил-N, N-диметиланилин отфильтровывают на воронке Бюхнера и последовательно промывают 20 мл метилового спирта и 40 мл эфира. Выход препарата составляет 23—26 г (52—58% теоретич.); он получается в виде темно-синих игл с т. пл. 173— 175° (примечание 2).
Примечания
Раствор в уксусной кислоте настолько интенсивно окрашен в красный цвет, что для определения, все ли количество осадка растворилось, колбу необходимо рассматривать па ярком свету. Этот раствор при попадании на кожу окрашивает ее в красный цвет, причем загрязнение отмывается с большим трудом.
Хотя кристаллы кажутся темно-синими, растворы их имеют темно-красную окраску; в ацетоне лмакс 517 ми (£ = 41 500).
Другие методы получения
п-Трициановинил-М, N-диметиланилин был получен в результате присоединения цианистого водорода к п-диметиламинобенз- альмалононитрилу с последующим окислением аддукта 3. Изложенная выше методика, в основу которой положен уже опубликованный способ 3, является наиболее удобным препаративным методом. Он применим ко многим вторичным и третичным ароматическим аминам для получения д-трициановинилариламинов, которые, как и препарат, описанный выше, представляют собой красители 3. Ароматические соединения других типов также вступают в конденсацию с тетрацианоэтиленом аналогичным образом. Таким путем можно получить 4-трициановинил-2,6-диметилфенол из 2,6-диметилфенола, 2-трициановинилпиррол из пиррола и 9-трициановинилфенантрен из фенантрена 4.
Contribution No. 484, Central Research Department, Experimental Station, E. I. du Pont de Nemours & Co., (Inc.), Wilmington, Delaware.
Карбони P., Синт. opr. npen., сб. 11, стр. 54.
McKusick, Heckert, Cairns, Coffman, M о wer, J. Am. Chern. Soc., 80, 2806 (1958).
4Sausen, Engelhardt, Mi dd I et о n, J. Am. Chem. Soc., 80, 2815 (1958).
1-ФЕНИЛПЕНТЕН-1-ИН-4-ОЛ-3
HC^CH + C2H5MgBf _1НР^£Р£ФУР^^ HC=CMgBr + C2H6
HC=CMgBr + C6H5CH=CHCHO -{да-*
—> HC=CCHOHCH=CHC6H5
Предложили: Л. Скаттебел, Э. P. X. Джонс и M. Ч. Уайтинг1. Проверили: М. С. Ньюмен и Р. Э. Дэсси.
Получение
А. Бромистый этинилмагний. Трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную механической мешалкой с затвором, обратным холодильником и капельной воронкой с приспособлением для выравнивания давления, оборудуют так, чтобы можно было проводить реакцию в атмосфере азота; для этого в верхней части холодильника устанавливают тройник, который соединяет прибор с одной стороны с источником азота, находящимся при низком давлении, а с другой — с ртутным счетчиком пузырьков. Кроме того, собирают и другой прибор, который понадобится впоследствии: сухую 1-литровую трехгорлую колбу снабжают механической мешалкой с затвором, трубкой для ввода газа, конец которой находится ниже поверхности
жидкости, взятой в количестве 200 мл, капельной воронкой емкостью 500 мл и трубкой для отвода газа, защищенной хлоркальциевой трубкой.
Колбу емкостью 500 мл высушивают, для чего ее нагревают небольшим пламенем горелки и в это время через систему пропускают медленный ток азота. Затем в этой колбе приготовляют раствор бромистого этилмагния из 12 г (0,5 г-атома) магниевых стружек, 60 г (0,55 моля) бромистого этила (высушенного над хлористым кальцием) и 300 мл тетрагидрофурана (примечания 1 и 2).
Приготовив бромистый этилмагний, заменяют делительную воронку согнутой трубкой, один конец которой доходит до дна колбы, а через другой из колбы можно передавливать жидкость (примечание 3). Раствор в теплом состоянии (40—50’) передавливают азотом (для этого на резиновую трубку, ведущую к ртутному счетчику пузырьков, надевают зажим) в делительную воронку емкостью 500 мл, которая подготовлена так, что ее можно присоединить к 1-литровой колбе. Когда весь раствор передавлен в делительную воронку, азот пропускают еще в течение некоторого времени, чтобы вытеснить воздух над раствором, после чего воронку неплотно закрывают пробкой и присоединяют к 1-литровой колбе. Затем в колбу наливают 200 мл очищенного тетрагидрофурана, через трубку для ввода газа начинают пропускать ацетилен (примечание 4) со скоростью 15—20 л!час и пускают в ход мешалку. Через 5 мин. прибавляют сразу 5 мл раствора бромистого этилмагния. Почти мгновенно появляется пена в результате выделения этана; эту пену легко отличить от более крупных пузырьков ацетилена. Когда вспенивание почти прекратится, раствор бромистого этилмагния продолжают прибавлять небольшими порциями. Прибавление всего количества раствора занимает около 3 час., причем температура реакционной массы поднимается на 5—10° выше комнатной. Раствор бромистого этинилмагния гомогенен при 30° (примечание 5).
Б. 1-Фенилпентен-1-ин-4-ол-3. Раствор бромистого этинилмагния охлаждают при перемешивании в бане с водой и льдом и в течение 45 мин. приливают по каплям раствор 47,5 г (0,37 моля) свежеперегнанного коричного альдегида (примечание 6) в 50 мл очищенного тетрагидрофурана. После того как прибавлено все количество альдегида, перемешивание продолжают в течение ночи, причем температура раствора достигает комнатной. Гомогенную реакционную смесь, окрашенную в бурый цвет, осторожно прибавляют к 1,5 л охлажденного насыщенного раствора хлористого аммония, а затем водную фазу экстрагируют тремя порциями эфира по 250 мл. Эфирные вы- Чяжки соединяют с раствором в тетрагидрофуране и сушат над
безводным сернокислым магнием. После отгонки растворителя препарат перегоняют (примечание 7) при давлении около 0,1 мм, пользуясь баней, нагретой до температуры около 90°. Дистиллат, который при охлаждении затвердевает, перекристаллизовывают из петролейного эфира (т. кип. 40—60°); получают 33—39 г (55—65% теоретич.) непредельного спирта с т. пл. 67—68° (примечание 8).
Примечания
Если взять меньшее количество растворителя, то бромистый этилмагний может при охлаждении закристаллизоваться.
При замене тетрагидрофурапа диэтиловым эфиром, единственным продуктом реакции является ацетиленовый гликоль. Д)ля очистки тетрагидрофурана авторы синтеза взбалтывали его с гранулированным едким кали, нагревали до кипения с металлическим натрием с обратным холодильником и затем перегоняли. Согласно их данным, кипячение с дифенилкетилнатрием дает тетрагидрофуран лучшего качества, однако выход не повышается.
Проверявшие синтез для очистки растворителя взбалтывали его с едким кали, перегоняли над алюмогидридом лития, а затем хранили над натриевой проволокой.
Рекомендуется подготовить эту трубку заблаговременно.
Предложившие синтез для очистки ацетилена пропускали его через ловушку, охлажденную до —80°, затем через концентрированную серную кислоту и, наконец, через натронную известь. При проверке для очистки ацетилена его сначала пропускали через колонку, наполненную кусочками окиси алюминия размером 10 меш, а затем через концентрированную серную кислоту.
При получении бромистого этинилмагния охлаждать реакционную смесь извне не требуется. Если раствор бромистого этинилмагния охладить до 0°, то выделяется кристаллический комплекс. Если часть растворителя выпарить даже при 40° при пониженном давлении, то происходит диспропорционирование комплекса с образованием ацетилена и бис-броммаг- ниевого производного.
Аналогичным образом реагируют с бромистым этинилмаг- нием метилэтилкетон, кротоновый альдегид и акролеин. Выходы ацетиленовых спиртов составляют соответственно 69, 84 и 40%.
Предложившие синтез применяли перегонный аппарат, основанный на принципе испарения, типа перегонного куба Хикмана. При проверке применялся аналогичный аппарат, но в нем была установлена магнитная мешалка. Такое видоизменение
значительно сокращает время, необходимое для освобождения от последних следов растворителя, сводит к минимуму опасность кипения с толчками до того, как начнется перегонка путем испарения, и увеличивает скорость перегонки препарата.
Проверявшие синтез указывают, что ими был получен выход 84% и полагают, что повышение выхода связано с применением магнитной мешалки в аппарате Хикмана.
Другие методы получения
В литературе описано получение бромистого этинилмагния в эфирном растворе2'3, однако последующие данные, относящиеся к этому соединению, противоречивы. Во всяком случае авторы синтеза не смогли получить этинилкарбинолы по ранее опубликованным прописям.
1-Фенилпентен-1-ин-4-ол-3 был получен в среде жидкого аммиака из коричного альдегида и ацетиленистого натрия с выходом 2% 4 и из бисульфитного продукта присоединения коричного альдегида и ацетиленистого натрия с выходом 13,5% 5- Изложенный способ основан на недавно опубликованной работе6.
The Dyson Perrins Laboratory, Oxford, England.
Залкинд, Розенфельд, Вег., 57, 1690 (1924).
’Grignard, Lapayre, Tcheou, Compt. rend., 187, 517 (1928).
• Jones, M с С о m b i e, J. Chem. Soc., 1942, 733.
5 C ymer man, W i 1 k s, J. Chem. Soc., 1950, 1208.
’Jones, Skatteb^l, Whiting, J. Chem. Soc., 1956, 4765.
ЭТИЛЕНАЦЕТАЛЬ ДИЦИАНОКЕТЕНА
NCNCHO—CH2HO—CH2HO—CH2HO—CH2(1,3-Диоксолан-&?,a -малононитрил)
NC
NC
HO—CH2
HO—CH2
HO—CH2
HO—CH2
MNC.,O—CH2
^C=CZ I + 2HCN
NCZXO—CH2
NC
Предложили: Ч. Л. Дикинсон и Л. P. Мельби *.
Проверили: Дж. Дэзон, Э. Р. Харрис и У. Т. Миллер.
Получение
Внимание! Настоящий синтез следует проводить в хорошо действующем вытяжном шкафу, учитывая выделение цианистого водорода. Рекомендуется принимать меры предосторожности для предотвращения попадания тетрацианоэтилена на кожу.
Мочевину (4,0 г, 0,067 моля) растворяют в 50 мл перегнанного этиленгликоля (примечание 1) в конической колбе емкостью 125 мл. К раствору прибавляют хорошо измельченный перекристаллизованный тетрацианоэтилен (25,6 г, 0,20 моля) и содержимое колбы нагревают на паровой бане при 70—75°, часто помешивая термометром до полного растворения (около 15 мин.). Образовавшийся раствор, окрашенный в буро-желтый цвет, охлаждают в ледяной воде и выпавший в осадок этиленацеталь дицианокетена отфильтровывают на воронке Бюхнера. Ацеталь сначала промывают двумя порциями по 25 мл холодного этиленгликоля, а затем тщательно промывают холодной водой для удаления этиленгликоля. Этиленацеталь дицианокетена можно высушить на воздухе или в вакуум-эксикаторе, в результате чего он получается в форме больших игл, слегка окрашенных в розовый цвет; т. пл. 115—116,5° (примечание 2); выход составляет 21—23 г (77—85% теоретич.).
Примечания
Наличие влаги в этиленгликоле понижает выход. Удовлетворительные результаты получаются с фракцией этиленгликоля, которую при обыкновенной перегонке собирают при 199,5—201 °.
От окраски можно избавиться, обрабатывая препарат обесцвечивающим углем и перекристаллизовывая из этилового спирта; однако температура плавления при этом не повышается, а иногда даже понижается.
Другие методы получения
Описанный здесь синтез этиленацеталя дицианокетена представляет собой несколько модифицированный недавно опубликованный метод. Эту методику успешно применяли для синтеза диметилового и диэтилового ацеталей дицианокетена.
Этиленацеталь дицианокетена вступает в реакцию с третичными аминами с образованием четвертичных внутренних солей аммония 3. Аналогичным образом он реагирует и с сульфидами с образованием внутренних солей сульфония 3. Обычно эти ацетали — твердые вещества, которые могут быть использованы для характеристики третичных аминов и сульфидов. Ацетали дицианокетена можно превратить в пиримидины, пиразолы или изоксазолы в одну стадию .
ЭТИЛОВЫЙ ЭФИР (1-ФЕНИЛЭТИЛИДЕН)ЦИАНОУКСУСНОЙ кислоты
(Этиловый эфир а-циан-р-метилкоричной кислоты)
С6Н6СОСНз + СН2 (CN) СО2С2Н5CH3C=C(CN)CO2C2H5 + Н2О
С6н6
Предложили: С. М. Мак-Эльвейн и Д. X. Клеменс ’, Проверили: У. Э. Паркам, П. У. Кирклин, мл. и У. Э. Ноланд.
.Получение
В !-литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой Гершберга и прибором для непрерывного отделения воды (примечание 1), который имеет обратный холодильник, помещают 120 г (1 моль) ацетофенона, 113 г (1 моль) этилового эфира цианоуксусной кислоты (примечание 2), 15,4 г (0,2 моля) уксуснокислого аммония, 48,0 г (0,8 моля) ледяной уксусной кислоты и 200 мл бензола. Реакционную смесь перемешивают и нагревают до кипения в течение 9 час. и за это время собирают в водоотделителе 28—33 мл нижнего слоя (примечание 3). К охлажденной реакционной смеси прибавляют 100 мл бензола и все это экстрагируют тремя порциями воды по 100 мл. Водные слои соединяют и экстрагируют 30 мл бензола; бензольные вытяжки прибавляют к органическому слою от предыдущего экстрагирования. Прибавляют безводный сернокислый магний' (15 з), содержимое колбы перемешивают 10 мин., вращая колбу, после чего смесь фильтруют с отсасыванием, и сернокислый магний промывают двумя порциями бензола по 25 мл. Бензол отгоняют при пониженном давлении, а оставшуюся маслянистую жидкость быстро перегоняют с дефлегматором высотою 15 см. Выход препарата составляет 113—125 г (52—58% теоретич.); т. кип. 135—160° (0,35 мм) (примечание 4).
Примечания
Типовой прибор для отделения воды описали Копе и др.2
Ацетофенон и этиловый эфир цианоуксусной кислоты применялись продажные, хорошего качества, без дополнительной очистки.• - -
При проверке синтеза применяли уксуснокислый аммоний, содержавший небольшое количество влаги; вследствие этого было собрано 33,5—34,5 мл нижнего слоя.
Проверявшие синтез указывают, что показатель прелому ления полученного препарата п^л равен 1,5468 — 1,5469,
ЭТИЛОВЫЙ ЭФИР (I-ФЕНИЛЭТИЛИДЕНЩИАНОУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ 75
Другие методы получения
Изложенную выше методику в основном описали Копе и др. 2 Этиловый эфир (1-фенилэтилиден)цианоуксусной кислоты был получен также конденсацией ацетофенона с этиловым эфиром цианоуксусной кислоты в присутствии хлористого цинка и анилина 3.
Department of Chemistry, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin. ’Cope, Hofmann, Wyckoff, Hardenbergh, J. Am Chern Soc.
63,3452 (1941)....,
Scheiber, Al else 1, Ber., 48, 238 (1915).
СОДЕРЖАНИЕ
Ангидрид фенилборной кислоты 5
М-(п-Ацетиламинофенил)роданин 9
2,5-Диамино-3,4-дйцианотиофен И
Дн-н-бутилдивинилолово". 13
N, N-Диметилциклогексилметиламин 16
10-Диоксистеариновая кислота (низкоплавкийизомер) 19
л-Дитиан 23
Диэтиловый ацеталь фенилпропиОлового альдегида 25
Индазол 27
Индол-З-альдегид 30
2-Меркапто-4-амино-5-карбэтоксипиримидин и 2-меркапто-4-окси-
5-цианопиримидин .33
Метиленциклогексан и хлористоводородная соль N, N-диметилгидр- оксиламина 36
Метиловый эфир З-метил-2-фуранкарбоновой кислоты 39
Метиловый эфир циклопентанкарбоновой кислоты 42
р-Метил-Р-фенил-а, а'-дицианоглутаримид 45
р-Метил-р-фенилглутаровая" кислота 46
9-Метил флуорен 48
З-Метил-2-фуранкарбоновая кислота и 3-метилфуран 50
Тетрацетилэтан 52
Тетрацианоэтилен .54
2,4,4,-Триметилциклопентанон 58
Трнптицен 61
Тритиокарбодигликолевая кислота 63
а, а, p-Трифенилпропионитрил 66
п-Трициановинил-М, N-днметиланилин 67
1-Фенилпентен-1-ин-4-ол-3 69
Этиленацеталь дицианокетена 72
Этиловый эфир (1-фенилэтилиден)цианоуксусной кислоты 74
СИНТЕЗЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Сборник 11
Редактор 3. Ф. Ходецкая Технический редактор В. П. Рыбкина Корректор Е. С. Терентьева
Сдано в производство 15/ХП 1960 г. Подписано к печати 5/1V 1961 г. Бумага 60 x 927,6* =2,4 бум. л., печ. л. 4,8. Уч.-изд. л. 4,4. Изд. № 3/0498. Цена 46 коп. Зак. 2130.
ИЗДАТЕЛЬСТВО ИНОСТРАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
Москва, 1-й Рижский пер., 2.
Типография № 2 им. Евг. Соколовой УПП Ленсовнархоза.
Ленинград, Измайловский пр.. 29,
1 Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts.
1 Massachusetts Institute of Technology, Cambridge 39, Massachusetts. Supported by the Office of Ordnance Research, U. S. Army, under Contract No DA-19-020-ORD-4542.
1 Australian Defence Scientific Service (Defence Standard Laboratories, Depart-
5 Meyer, Ber., 19,3259 (1886).
1 The Lilly Research Laboratories, Indianopolis 6, Indiana.
3von Auwers, Buschmann, Heidenreich, Ann., 435, 277 (1924).
4 P 1 a 11 n e r, Treadwell, Scholz, Helv. Chim. Acta, 28, 771 (1945).
1 Department of Chemistry and Chemical Engineering, University of Illinois ' Urbana, Illinois.
5 El linger, Ber., 39, 2515 (1906); El linger, F 1 a m a nd, Z. physiol. Chern., 55, 8 (1908).
1 Department of Chemistry, University of Pennsylvania, Philadelphia 4, Pennsylvania.
1 Massachusetts Institute of Technology, Cambridge 39, Massachusetts.
♦ Walla ch, Isaac, Ann., 347, 328 (1906); Wallach, ibid., 365, 255 (1909).
5Linstead, J. Chern. Soc., 1930, 1603.
6 S о r m, Beranek, Chern. Listy, 47, 708 (1953); C. A., 49, 194 (1955).
1 University of Michigan, Ann. Arbor, Michigan.
2 Ньюмэн M., Фарбмэн M., Хнншер X., Синт. орг. прей., сб. 3, стр. 483 (1952).
5 Kohlrausch, S kra ba 1, Monatsh. Chern., 70, 44 (1937).
France, 1950, 698.
12Kharasch, R e i n m u t h, Grignard Reactions of Nonmetallic Substances,
Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N. J., 1954, p. 918.
1 Department of Chemistry, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin.
1 Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge Massachusetts.
2 Уассон P., Хаус Г., Синт. орг. преп., сб. 9, стр. 52.
1 Department of Chemistry, Research Division, The Upjohn Company, Kalamazoo, Michigan.
1 Contribution No. 481, Central Research Department; Experimental Station, E. I. du Pont de Nemours & Co. (Inc.), Wilmington, Delaware.
ORGANIC SYNTHESES
An Annual Publication, of SatisfactoryMethods for the Preparationof Organic Chemicals
VOLUME 39
1959
MAX TISHLER
EDITOR-IN-CHIEF
NEW YORK - LONDON
СИНТЕЗЫОРГАНИЧЕСКИХПРЕПАРАТОВ
Сборник 11
Перевод с английскогопроф. а, ф. п л а т э
ИЗДАТЕЛЬСТВО
ИНОСТРАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Москва 1961