Курсовая работа: Синтез 2,2-диэтоксииндандиона
К раствору 95,2 г (0,50 моль) п -толуолсульфонилхлорида (предварительно перекристаллизованного из эфира) в 150 мл ацетона прикапывали при перемешивании раствор 35,7 г (0,55 моль) азида натрия в 100 мл воды и следили, чтобы температура реакционной смеси не поднималась выше 25 0 С. Через 1,5 ч добавили еще 1 л воды и отделили органическую фазу на делительной воронке. Затем органическую фазу смешали с 250 мл воды и выделившийся тозилазид промыли водой (3 * 100 мл) и высушили над Na2 SO4 . При отсасывании получили маслянистый п -тозилазид с Тпл. = 5 0 С, который затем полностью закристаллизовали. Выход твердого п -тозилазида составил 81 г (82 %).
Результаты анализа полученного вещества:
Тпл. = 5 0 С
ИК (пленка): 2130 (N3 ), 1370, 1170 см-1 (SO2 ).
3.3 Синтез 2-диазоиндандиона-1,3
Синтез осуществляли по методике 2.3.
Суспензию 10,0 г (0,07 моль) тонкоизмельченного, охлажденного до –12 0 С индандиона-1,3 в 60 мл безводного этанола прибавили при перемешивании к 9,0 г (0,09 моль) безводного триэтиламина; при этом температура поднимается до 4 0 С. После повторного охлаждения к красно-коричневому раствору прилили 20,2 г (0,10 моль) п -тозилазида и смесь перемешали при охлаждении еще 1 ч.
Смесь отфильтровали, остаток на фильтре промыли охлажденным до –100 С этанолом и после перекристаллизации из этанола получили 7,3 г (62 %) диазокетона в виде желтых игл.
Результаты анализа полученного вещества:
Тпл. = 147 0 С
ИК (KBr): 2130, 2115 (С=N2 ), 1675 см-1 (С=О).
3.4 Синтез трет-бутилгипохлорита
Синтез осуществляли по методике 2.4.
В двухгорлую круглодонную колбу объемом 250 мл поместили 100 мл NaOH (10 %) и прикапывали при перемешивании и охлаждении 7,4 г трет -бутанола. Затем смесь хлорировали около 30 мин., контролируя температуру, которая не должна подниматься выше 100 С. Образовавшееся желтое масло отделили на делительной воронке и промыли холодной водой. Получили 5 г (46%) продукта с Ткип. = 77–78 0 С.
Необходимый для синтеза хлор получили путем взаимодействия твердого перманганата калия с концентрированной соляной кислотой по методике, описанной в [7]. К 10 г твердого KMnO4 , помещенного в колбу с отводом, прибавили по каплям из капельной воронки НСlконц . Поток полученного хлора осушали последовательно двумя промывалками с концентрированной серной кислотой, колонкой с безводным хлоридом кальция и колонкой с оксидом фосфора. После этого поток сухого хлора ввели в колбу со смесью гидроксида натрия и трет -бутанола (перед промывалками с серной кислотой необходимо поставить пустую обратную промывалку во избежании попадания серной кислоты в сосуд с перманганатом калия). Выход в атмосферу из колбы был защищен трубкой с безводным хлоридом кальция.
3.5 Синтез 2,2-диэтоксииндандиона-1,3
Синтез проводили по методике 2.6.
К суспензии 7,0 г (0,04 моль) тонкоизмельченного 2-диазоиндандиона-1,3 (см. п. 3.3.) в 60 мл этанола прикапали при перемешивании и охлаждении льдом 4,7 г (0,04 моль) трет -бутилгипохлорита (см. п. 3.4.) с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 15 0 С.
Вскоре из прозрачного раствора выпадают желтые кристаллы, которые через 30 мин. отсосали. Концентрирование маточного раствора при 30 0 С/12 мм рт. ст. дало еще некоторое количество продукта. После перекристаллизации всех фракций из этанола получили 6,9 г (72 %) бледно-желтого кеталя с Тпл. = 84 0 С.
Результаты анализа полученного вещества:
Тпл. = 84 0 С
ИК (KBr): 1750, 1720 см-1 (С=О).
4. Обсуждение результатов
В результате проделанной работы был осуществлен ретросинтетический анализ и синтезирован 2,2-диэтоксииндандион-1,3 по следующей схеме:
1 стадия: реакция образования пятичленного цикла сложноэфирной конденсацией этилового эфира уксусной кислоты с диэтиловым эфиром фталевой кислоты в присутствии сильного основания. Дальнейший гидролиз в-кетоэфира и декарбоксилирование образовавшейся в-кетокарбоновой кислоты.