|
|
|
Главная --> Справочник терминов Разложение четвертичных В конической колбе ёмкостью 50 мл растворяют при- Нагревании на водяной бане 12,2 г (0,1 моля) салицилового альдегида-и 10,9 г (около-0,105 моля) малоновой кислоты в 15 мл этилового спирта. К теплому раствору добавляют 12,3 г (0,125 моля) свежеперегнанного анилина. В течение 15 минут раствор затвердевает в кристаллическую массу. Для доведения реакции до конца реакционную массу оставляют на 24 часа. Затем отгоняют спирт, нагревая смесь на водяной бане 1 час. Оставшуюся бесцветную (или серую) анилиновую соль кумаринкарбоновой кислоты растирают в ступке со 100 мл воды, затем переносят в коническую колбу емкостью 50 мл, обливают 20 мл концентрированной соляной кислоты (0,13 моля) и нагревают 15 минут на водяной бане. По охлаждении отсасывают сырую кислоту, промывают ее водой и сушат на фарфоровой тарелке. После перекристаллизации из спирта получают бесцветные кристаллы* которые плавятся при 187° с разложением (примечание 1). Продукт представляет собой темно-желтые игольчатые кристаллы, т. пл. 145—147°, плавится с разложением (примечание 3). В 1-литровую коническую колбу помещают 52 г (около 0,15 моля) эквимолекулярной смеси 5-нитро-2,3-дигидро-1,4-фталазиндиона (стр. 372) и сернокислого натрия (примечание 1), 200 мл воды и 75мл 15 н. водного аммиака (уд. вес 0,90). Колбу закрывают пробкой и взбалтывают ее содержимое до тех пор, пока все или почти все твердое вещество не растворится, а затем прибавляют к нему в три приема 84 г (0,4 моля) кристаллического гидросульфита натрия Na2S2O4 • • 2Н2О (примечание 2). Раствор разогревается (причем иногда температура достигает точки кипения) и темная оранжево-красная окраска начинает исчезать. После того как интенсивность самопроизвольной реакции слегка уменьшится, раствор в течение нескольких минут поддерживают при слабом кипении, а затем фильтруют, чтобы отделить нерастворимые примеси. Фильтрат нагревают на паровой бане или на слабом пламени горелки в течение получаса. За это время 5-амино-2,3-дигидро-1,4-фталазиндион начинает выпадать в виде светложелтого хлопьевидного осадка или в виде корки, пристающей к стенкам колбы. Горячий раствор подкисляют ледяной уксусной кислотой до явно кислой реакции на лакмусовую бумажку и оставляют стоять в течение ночи. Желтый осадок отфильтровывают, тщательно промывают холодной водой и сушат в воздушном сушильном шкафу при 110° или даже при более низкой температуре. Выход сухого препарата составляет 25—27 г. Он плавится при 301—305° (с разложением) (примечание 3). В 1-литровой круглодонной колбе, снабженной обратным холодильником, защищенным хлоркальциевой трубкой, приготовляют раствор этилата натрия из 23 г (1 грамматом) натрия и 250 мл абсолютного этилового спирта. После того как натрий растворится, раствор охлаждают и прибавляют к нему 113 г (1 моль) циануксусно-этилового эфира (примечание !). Смесь оставляют стоять, пока приготовляют вторую порцию раствора этилата натрия с тем же объемом и той же концентрацией. Затем к приготовленному раствору прибавляют 97 г (1,02 моля) хлористоводородной соли гуанидина. Выпавший в осадок хлористый натрий отфильтровывают, а прозрачный фильтрат, содержащий гуапидин, прибавляют к раствору этилового эфира натрийциануксусной кислоты. Смесь кипятят в течение 2 час. с обратным холодильником, а затем выпаривают досуха при атмосферном давлении. Твердую массу растворяют в 325 мл кипящей воды и раствор подкисляют 67 мл ледяной уксусной кислоты. По охлаждении из раствора выпадает в осадок 101—103 г (80—81% теоретич.) вещества, имеющего вид окрашенных в желтый цвет игольчатых кристаллов; т. пл. 260—270° (с разложением) (примечание 2). в течение 15 мин. из капельной воронки при непрерывном перемешивании смеси. Хлористое серебро промывают декантацией тремя порциями дестиллированной воды по 300 мл. Затем из влажного хлористого серебра и 750 мл воды, нагретой до 50—60°, приготовляют в 2-литровом стакане суспензию, к которой в течение 1 часа прибавляют при энергичном механическом перемешивании 210 г (0,63 моля) йодистого бензоилхолина. После того, как прибавление будет закончено, перемешивание продолжают в течение еще получаса, но уже без нагревания. После этого смесь охлаждают и фильтруют с отсасыванием. Серебряные соли промывают на фильтре с помощью 200 мл горячей воды (примечание 7) и соединенные вместе фильтраты выпаривают досуха в вакууме водоструйного насоса. Чтобы высушить остаток, его дважды досуха перегоняют с 250 мл абсолютного этилового спирта и затем один раз с 250 мл сухого ацетона, причем последние следы этого растворителя удаляют при пониженном давлении. Полученный препарат перекри-сталлизовывают; с этой целью его растворяют в 240 мл изопропи-лового спирта (примечание 8) и раствор оставляют охлаждаться в холодильном шкафу. Выделившееся вещество отфильтровывают и сушат, сперва при 100°, а затем в вакуум-эксикаторе над сили-кагелем. Выход чистого хлористого бензоилхолина составляет 125—132 г (82—87% теорстич.); т. пл. 207° (с разложением) (примечание 9). после чего к смеси добавляют 26,0 г (0,2 моля) сернокислого гидразина2. Затем раствор выпаривают досуха на песчаной бане, перемешивая его на последней стадии выпаривания (примечание 2); сухой остаток охлаждают, измельчают в ступке в мелкий порошок и помещают в коническую колбу емкостью 200 мл, куда добавляют 25 мл тетралина (примечание 3). Смесь нагревают при 160—170° в течение 3 час., после чего дают ей охладиться. Затем к содержимому колбы прибавляют 50 мл бензола, осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно отжимают и большую часть бензола отсасывают. Твердое вещество промывают двумя порциями эфира по 25 мл и оставляют стоять на воздухе до тех пор, пока не исчезнет запах эфира. Полученная масса представляет собой эквимолекулярную смесь сернокислого натрия и 5-нитро-2,3-дигидро-1,4-фтал-азиндиона, которую можно применять непосредственно для синтеза 5-амино-2,3-дигидро-1,4-фталазиндиона (люминола, стр. 40). С целью очистки приготовляют суспензию из неочищенного вещества и 600—700 мл кипящей воды и прибавляют к ней по частям твердую соду до тех пор, пока питросоединение не перейдет в раствор. Затем к последнему осторожно прибавляют уголь для обесцвечивания; суспензию кипятят в течение нескольких минут и фильтруют. Прозрачный краснобурый фильтрат подкисляют концентрированной соляной кислотой, в результате чего 5-нитро-2,3-ди-гидро-1,4-фталазиндион выпадает в осадок в виде хлопьев, окрашенных в кремовый цвет. Смеси дают охладиться до комнатной температуры, после чего осадок отфильтровывают и сушат. Выход полученного таким образом препарата составляет 31—32 г (75—78% теоретич.; температура плавления при определении в медном блоке Кульмана равна 315—316° (с разложением) (примечание 4). аллоксан-моногидрата, имеющего вид кристаллов желтого цвета, составляет 105—112 г (79—84% теорстич.). Вещество плавится (с разложением) при температуре около 254° (примечание 4); для большинства целей оно достаточно чисто. В том случае, если требуется получить совершенно бесцветный аллоксан-моногидрат (примечание 5), 25 г желтых кристаллов растворяют в 37 мл горячей воды, раствор кипятят с активированным березовым углем и фильтруют в горячем состоянии в кругло донную колбу емкостью 500 мл. Около 15—20 мл воды отгоняют на водяной бане при пониженном давлении. Бесцветный кристаллический остаток растворяют в минимальном количестве горячей воды, раствор несколько охлаждают и приливают к нему 250 мл ледяной уксусной кислоты. После стояния на холоду (5—10°) в течение 4—6 час. выпавший в осадок аллоксан-моногидрат отфильтровывают. Вещество получается в виде бесцветных кристаллов; т. пл. 254° (с разложением; примечание 6). Выход составляет 20—21 г (80—84% взятого количества; примечание 7). Для перекристаллизации вещества наиболее удобно растворить его по возможности быстрее (примечание 3) в 500 мл сухого толуола, предварительно нагретого до 80—85°. Как только твердое вещество полностью растворится (после 2—3 мин. перемешивания), раствор фильтруют через нагретую воронку Бюхнера и фильтрат немедленно охлаждают в бане с водой и льдом. Препарат получается в виде бледножелтых блестящих игольчатых кристаллов. Выход составляет 25—26 г (86—89% после перекристаллизации); т. пл. 156° (с бурным разложением; примечание 4). В течение 2 час. кипятят с обратным холодильником 25 г (0,16 моля) формил-й(/-О-метилтреонина вместе с 360 мл бромистоводо-родной кислоты с постоянной температурой кипения.-Раствор упаривают в вакууме (примечание 13) и к остатку прибавляют достаточное для его растворения количество воды, после чего раствор вновь упаривают в вакууме. Смолистый остаток растворяют, в 450 мл абсолютного спирта и к раствору прибавляют концентрированный водный аммиак до тех пор, пока запах последнего не сохранится даже после сильного взбалтывания. Раствор охлаждают в течение ночи в холодильном шкафу, после чего выделившиеся кристаллы отфильтровывают и растворяют в трехкратном по объему количестве горячей воды (около 5 мл воды на 1 г неочищенного вещества). Затем к раствору прибавляют семикратное по объему количество абсолютного спирта и охлаждают его до комнатной температуры, причем, для того чтобы вызвать кристаллизацию, стенки колбы потирают стеклянной палочкой. После этого смесь охлаждают в течение ночи в холодильном шкафу, кристаллы отфильтровывают и дважды промьшают абсолютным спиртом порциями по 90 мл и один раз эфиром. Выход чистого Л-треонина ст. пл. 234—235° (с разложением; примечание 14) составляет 18—20 г (85—90% теоретич., считая наформил-й/-О-метилтреонин). Пикрат порций, в которых температура плавления его выше 200° (примечание 5), соединяют вместе и перекристаллизовывают из воды, причем на каждые 30 г кристаллов берут 700 мл воды. Смесь кипятят в покрытом стакане до растворения кристаллов, обрабатывают раствор активированным древесным углем и фильтруют через воронку с обогревом. Кристаллы выпадают в осадок при малейшем охлаждении. Желтые иглы (иногда пластинки), выпавшие в осадок после охлаждения раствора, отфильтровывают, промывают и сушат на воздухе; препарат плавится при 204° или выше (с разложением; примечание 5). Пикрат порций, в которых он плавится в пределах 195—200° (примечание 5), перекристаллизовывают таким же образом до тех пор, пока температура плавления вещества не достигнет 203°. Выход неочищенного пикрата составляет 95—100 г (61—64% теоретич.). Выход пере-кристаллизованного препарата равен 84—94г(54—60% теоретич.; примечание 6). Температура плавления вещества зависит от скорости нагревания и колеблется между 203,5 и 206°, причем вещество плавится с разложением (примечание 5). температура которого 20°. Почти немедленно выпадает 5-иодан-траниловая кислота в виде гранулированного осадка рыжеватоко-ричневого цвета или даже фиолетового и температура повышается до 18—22°. Смесь перемешивают в течение 1 часа, пока она доходит до комнатной температуры, затем ее фильтруют через бюхнеровскую воронку диаметром 13 см. Кислоту хорошо отжимают, промывают три раза холодной водой порциями по 100 мл и затем сушат при 90—100°. Выход кислоты 185—189 г (88—90% теоретич.). Окраска кристаллов от бурой до пурпурной, температура плавления 185— 190° с разложением (примечание 2). д) разложение четвертичных аммониевых оснований или их солей 159, 328—339] Реакции нуклеофильного замещения часто сопровождаются отщеплением. При взаимодействии со щелочами галоидные алкилы образуют не только спирты, но и непредельные соединения. Последние возникают так же как побочный продукт действия минеральных кислот на спирты. Разложение четвертичных' аммониевых оснований также дает в качестве побочного продукта замещенный этилен. Все это подтверждает предположение о существовании общего механизма замещения и отщепления. Реакция замещения обозначается символом Е (elimination).-Так же как и для нуклеофильного замещения, здесь возможны два механизма: бимолекулярный (?2) и мономолекулярный Методы, служащие для получения изолированных двойных свяеей, в принципе-могут быть применены и для получения сопряженных двойных связей, причем образование сопряженных двойных связей происходит легче, так как оно часто энергетически более иыгодно. Важнейшими методами получения соединений с сопряженными связями янляются: отщепление воды от ненасыщенных спиртов; отщепление воды от гликолей; отщепление галогеноводорода от ненасыщенных галогеылдов; отщепление галогеноводо-рида от дигалогенидов; дегалогенирование тетрагалогенидов; разложение четвертичных аммониевых оснований (получаемых из ненасыщенных 1,4-ддаминов исчерпывающий метп ли ров апием). Правило Гофмана. Элиминирование из четвертичных аммониевых солен (см. приведенный ниже пример) или другого субстрата, имеющего положительно заряженную уходящую группу, приводит к наименее замещенному алкену. Разложение четвертичных аммониевых гидроксидов до алкенов является специфической Е2-реакцпей и называется элиминированием по Гофману (см. ниже). При изучении именно этого тина реакций элиминирования и возникло правило Гофмана. Вообще наименее замещенный алкен, получаемый в реакциях элиминирования, часто называют «продуктом Гофмана». РАЗЛОЖЕНИЕ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ФОСФОНИЕВЫХ СОЛЕЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЩЕЛОЧЕЙ. При нагревании аммониевой соли, содержащей атом водорода в р-положении, в присутствии едкого натра образуется алкен по механизму Е2. " * Термин «расшеплспке пи Гофмлну» часто применяется для описания рассматриваемой здесь реакции; пднакп этог термит; применяется также. и дл1! обозначен^! гипобромитппк [>еакции 1'офмкна (Органические реакции, сб. И, гл. VII). Крпме тогп, некоторые авторы делают различие между пкро-люпм самой четпертнчипй гидроокиси аиг.чшиа и пиролизом того же соединения к ттрн^утгт]^1и избытка мгдроокис.и [.'1ёлочБ;о1"п мета.г]ЛЛ, i-pi^4PM тпл^ко последи во ю реакцию называют ^р?ицкги]сик^м по Гофману». В последнее время было пред.пожено применят!, вырлжевке «исчерпывакицее метклкрп-ианке.» ТОЛЕДО к тякик примерим, в-коч-орых процесс мети.':иро!);1Т!иг! к пиролиз включают чиггло стадий, достаточное дли осуществления птшепле.нкя итома а:-ю-га от исходной молекул!,!. Однако болыикнствп кггледпвятрлсй, ио-видикоку, применяют вира«сенис «HC4epniiiDaioi!iec метилирование» для обозначения таком режцтж расщепления, которая заключается !i получении четвертичного акмониенпш сосдшгетги!! путем метилирования и в пирплкяе э-j-oro соединения Б присутствии оспосания или в пиролизе с п ответствую щей четверти ч ноЛ гидроокиси. В настоящей главе термин «ксчсрпыняющее метилирование по Гофману» применяете)! именно н этом смысле. Более общие ныраженк;; — «разложение четвертичных солен» и «разложение четвертичных гидроокисей» — будут примеиятьси для обозначения реакг;ий. которые. i;e гоответствугат вышеуказанному определению. Разложение четвертичных аммониевых соединений относится к классу бимолекулярных реакции отщепления, которые Хыоз, Ипгольд и Патель [10] в 1933 г. назвали реакциями Н2. Последующие исследования подтвердили, что обычно реакция протекает именно так, однако были также обнаружены и такие случаи, когда такой механизм реакции оказался неправильным. В некоторых случаях природа иного механизма кажется ясной, тогда как и других ь настоящее время правильного выбора еще сделать нельзя. В настоящем разделе прежде псего будет рассмотрен механизм НУ, а затем и другие гюзможпые механизмы. Здесь следует, однако, отметить, что, поскольку, помимо механизма Н2, известны и другие механизмы, которые в некоторых реакциях расщепления по Гофману преобладают, и что, согласно этим механизмам, ire обязательно происходит гранс-отщеп-лепне, на основании только одной этой реакции нельзя надежно приписывать амину определенную стерео.кимическую конфигурацию. Особенно легко происходит разложение четвертичных солей; их мо; применять в качестве источника образующихся непосредственно в э реакции а,р-нснасыщенкых карбонильных соединений, например в 1 соединении по Михаэлю (гл, 1), гидроборировании (гл. 3), Прим реакций присоединения но Михаэлю с промежуточным образован «,р-неяасыщенных соединений приведены па схеме 2.4 (реакции 4, Реакция Маиниха, или близкие к ней по механизму превраще играет важную роль при синтезе многих азотсодержащих соедиш в природе. Реакцию Манниха яс пользуют при полном синтезе пр№ ных соединений, в особенности путями, родственными биосинтезу, ; в синтезах биогенетического типа. Первым примером такого испольЗ' Особенно легко происходит разложение четвертичных солей; их можно в) Разложение четвертичных аммониевых солей щелочами . 788 Разложение аммиаком •-..-•- :.. 788 Разложение алкоголятом натрия..•. . . 788 Особенно легко происходит разложение четвертичных солей; их можно применять в качестве источника образующихся непосредственно в ходе реакции а,р-ненасыщенных карбонильных соединений, например в присоединении по Михаэлю (гл. 1), гид,роборировании (гл. 3), Примеры реакций присоединения но Михаэлю с промежуточным образованием а,р-неяасыщенных соединений приведены па схеме 2.4 {реакции 4, 5). Реакция Маиниха, или близкие к ней по механизму превращения, играет важную роль при синтезе многих азотсодержащих соединении в природе. Реакцию Манниха используют при полном синтезе природных соединений, в особенности путями, родственными биосинтезу, т. е. в синтезах биогенетического типа. Первым примером такого использова-  Разложения комплекса Разложения продуктов Разложением полученного Разложение гидроперекисей Разложение органических Разложение соединений Расщепления углеводов Размешивании добавляют Размешивании приливают |
- |
Навигация