Файл: Современные методы органического синтеза [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.07.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В коническую колбу на 100 мл помещают 20 мл 0,4 н. бен­ зольного раствора иода и быстро добавляют к нему точно отме­ ренный калиброванным шприцем * объем эфирного раствора алюмогидрида лития (1 мл). После непродолжительного встря­ хивания прибавляют 5—10 мл воды, 4—5 капель уксусной кис­ лоты и оттитровывают избыток иода 0,2 н. раствором тиосуль­ фата до обесцвечивания бензольного слоя. В конце титрования смесь энергично встряхивают. Расчет производят по формуле

М

^!SaS2O3;^Na2S303

41Л

LiAlH,

где М — молярность анализируемого эфирного раствора алю­ могидрида лития; Рц.мн, — точный объем эфирного раствора алюмогидрида лития {мл)\ PNa2s3o3 — объем тиосульфата {мл), пошедший на титрование избытка иода; Nms,o3 и Nj2 — нор­ мальность растворов тиосульфата и иода.**

Определив молярность и измерив объем анализируемого раствора алюмогидрида лития мерным цилиндром, рассчиты­

вают количество и выход полученного алюмогидрида.

 

3. Получение несимм.-диалкилгидразинов

 

 

(восстановление N-нитрозаминов)

 

 

2RR'NNO + 2LiAlH(--==(RR'N—N)2 AlLi +

LiA102 +

4H2,

(RR'N-N), AlLi + 2H20=2R R 'N —NH2 + LiAlO,.

Р е а к т и в ы

 

 

А -н и трозам и н .................................................„ 0 , 2

моля

Алюмогидрид лития (эфирный раствор) . .

0,2 моля

Восстановление проводится в приборе,

изображенном на

рис. 10.

 

 

Отмеряют объем приготовленного раствора алюмогидрида лития, содержащий 0,2 моля ЫА1Н4 и помещают его в сухую трехгорлую колбу (4) с мешалкой (<?), капельной воронкой (2) и обратным холодильником (5), защищенными хлоркальциевыми трубками (/). Эквимолекулярное количество нитрозамина помещают в капельную воронку и осторожно по каплям в те­ чение 1 часа прибавляют к раствору алюмогидрида так, чтобы эфир умеренно кипел. На этой стадии работы нельзя отходить от установки. Необходимо внимательно следить за течением ре­ акции и в случае необходимости быстро подставить заранее приготовленную баню с ледяной водой. Смывают нитрозамин

со стенок капельной воронки

5 мл эфира и приливают его к

* Обратите внимание на номер

шприца и узнайте у лаборанта

его

точный объем (с поправкой).

определяют титрованием: 10 мл

бен-

** Нормальность раствора иода

■зольного раствора иода титруют тиосульфатом в тех же условиях, что при анализе.

87


реакционной смеси. По окончании самопроизвольного кипения реакционной_смеси кипятят ее при перемешивании на закрытом нагревателе еще 1 час. На этой стадии работу можно прервать. На следующий день колбу хорошо охлаждают смесью льда с солью и медленно прибавляют из капельной воронки 60 мл 40%-ного водного раствора едкого кали. Особенно осторожно надо прибавлять первые 3—5 мл щелочи.

Сливают прозрачный эфирный раствор с белого осадка ги­ дроокисей и промывают осадок дважды порциями по 30 мл эфи­ ра. Эфирный раствор высушивают твердым КОН, отгоняют эфир на закрытом нагревателе и остаток перегоняют из колбы с деф­ легматором в вакууме водоструйного насоса. Фракции диалкилгидразинов собирают в интервалах 2—3° в соответствии с тем­ пературами кипения, указанными в табл, 7. Измеряют показа­ тели преломления основной фракции и остатка, сопоставляют их с данными табл. 7 и 8 и определяют выход полученного диалкилгидразина.

4. Получение триметилгидразина (восстановление диметилгидразона формальдегида)

4 (СН„), N - N =CH 2 + LiAlH4=[(CH3)2 NNCH3] 4 AlLi, [(СН3)2 NNCH8]4 AlLi + 2НчО ->

4 (CH3)2 NNHCH3 + LiAlOo 8— ■-*

-> 4 (CH3)2 NNCH3• HC1 + A1C13+ LlCl +

2H,0,

(CH3)2 NNCH3 • MCI + NaOH -* (CHS), NNCH3 - f NaCl - f H20 .

Р е а к т и в ы

 

Алюмогидрид лития, эфирный раствор

0,15 моля

М,]М-диметилгидразон формальдегида

0,5 моля

Едкий натр, гранулированный

130 г

Соляная кислота, конц.

100 мл

Лед

200 г

Прибор для работы собирают, как показано на рис. 10.

В сухую трехгорлую полулитровую колбу с мешалкой, обрат­ ным холодильником и капельной воронкой помещают эфирный раствор алюмогидрида, содержащий 0,15 моля ЫА1Н4, и ме­ дленно добавляют к нему по каплям 36 г (0,5 моля) N.N-диме- тилгидразона формальдегида так, чтобы эфирный раствор уме­ ренно кипел. Прибавление продолжается около полутора часов,, после чего реакционную смесь нагревают при перемешивании на закрытом нагревателе до слабого .кипения еще 1 час. Охлаж­ дают до комнатной температуры, после чего можно сделать перерыв в работе и оставить реакционную смесь на ночь.

Сильно'охладив колбу льдом с солью, осторожно добавляют к реакционной смеси 50 мл воды, при этом первые 10—15 мл реагируют очень бурно, и их необходимо вводить, по каплям.

8 8


Т а б л и ц а 7

Ф и з и ч е с к и е к о н с т а н т ы н е с и м м е т р и ч н ы х д и а л к и л г и д р а з и н о в

 

Соединение

/

°г

20

20

 

лИП’ ^

n D

<*4

1

Этнл-п.-бутилгидразин . . . .

142,6(758)

1,4289

0,8044

2

Этилизобутилгидразин . . . .

131,1 (766)

1,4224

0,7924

3

Ди-н.-пропилгидразин . . . .

141

142(764)

1,4270

0,8008

4

Диизопропилгидразин . . . .

133,7—133,8(767)

1,4314

0.8174

5

Ди-п.-бутилгидразин................

77,5—79,5(1-8)

1,4545

0,8082

6

Диизобутилгидразин................

55,0—55,4 (14)

1,4234

0,7873

П р и м е ч а н и е . 1. Для соединений 1—4 брутто-формула CtiH,eN2, молекулярный вес 116,2; для соединений 5.6 брутто-формула CcH20N2, молекулярный вес 144,3.

2. В графе 3 в скобках приведены значения давления в м м p m . cm .

 

 

 

 

 

Таблица

8

Ф и з и ч е с к и е к о н с т а н т ы д и а л к и л н и т р о з а м и н о в

 

 

 

 

 

Нитрозамин

 

 

/

Ор

20

 

,20

 

 

 

 

гкип’

^

nD

 

 

 

Этил-н.-бутилнитрозамин................

 

103,2 (40)

1,4437-

0,9155

 

Этилизобутилнитрозамин

................

104,5 —105,5 (40)

1,4420

0,9111

 

Ди-н.-пропилнитрозамин

....................

 

113,2(40)

1,4440

0,9153

 

Диизопропилнитрозамин

....................

 

46 (т. пл.)

 

 

Ди-н.-бутилнитрозамин

....................

118-118,3(15)

1,4478

0,8997

 

Диизобутилнитрозамнн

....................

100,6-101 (11)

1,4440

0,8918

 

П р и м е ч а й и е. В графе 2 в скобках приведены значении давления в м м p m . cm .

 

Затем в фарфоровом стакане емкостью 800

мл готовят

смесь

из 100 мл конц. НС1

и 200 г льда

и 50

мл этой разбавленной

холодной кислоты

из

капельной

воронки

вводят

в

колбу

с реакционной смесью,

после чего

разбирают

прибор

и

все содержимое колбы в три приема выливают под тягой в ста­ кан с оставшейся соляной кислотой и льдом. Жидкость пере­ носят порциями в фарфоровую чашку емкостью 0,3 л и полностью удаляют (работать под тягой) эфир на водяной бане. Остаток после удаления эфира упаривают на плитке до объема около 150 мл. В колбу с насадкой Вюрца, капельной воронкой и длин­ ным нисходящим холодильником помещают 50 мл воды, 130 г гранулированного едкого натра и к горячему раствору щелочи по каплям прибавляют упаренный солянокислый раствор про­ дуктов реакции. Отгоняют дистиллат, отходящий до 100°, и насыщают его при охлаждении твердым едким натром. Органи­ ческий слой отделяют под тягой, высушивают щелочью и пере­ гоняют из колбы с елочным дефлегматором. Собирают фрак­ цию с т. кип. 58,5—60,5°, выход триметилгидразина составляет 17—20 г (50—60% теоретического). Литературные данные:

т. кип. 60° при 735 ммрт.ст.; «Ь° 1,4039; £jfl° 0,7736.



5. Получение циклопентанола (восстановление циклопентанона)

4СГ°

4-

LiAl Н4

 

 

A l L i ,

 

 

 

 

 

 

2 О —J4

A lL i

+

3H2S 0 4

+

2НгО

— *. а

 

о н

+

Li2s o 4 +

a

i (o h ) s o 4

Р е а к т и в ы

 

 

 

 

 

 

Алюмогидрид лития, эфирный раствор

. 0,15 моля

Циклопентанон

 

 

 

 

42 г (0,5 моля)

Серная кислота, 10%-ная

 

 

200 мл

Эфир для экстракции

 

 

 

60 мл

Диэтиловый эфир, абсолютный

 

60 мл

Восстановление

проводится в приборе, изображенном на

рис. 10.

В сухую трехгорлую полулитровую колбу ,с мешалкой, обрат­ ным холодильником и капельной воронкой помещают эфирный раствор алюмогидрида, содержащий 0,15 моля ЫА1Н4. К нему прибавляют по каплям из воронки (2) 0,5 моля (42 г) свежеперегнанного циклопентанона в 60 мл абсолютного эфира с та­ кой скоростью, чтобы эфир умеренно кипел. Реакция начина­ ется сразу, и восстановление проходит гладко. После прибав­ ления кетона реакционная смесь перемешивается еще 1 час при комнатной температуре. Затем колбу сильно охлаждают льдом с солью и осторожно прибавляют по каплям 10%-ную серную кислоту (~ 200 мл) до полного растворения осадка. Отделяют эфирный слой, а из водного карбинол дважды эк­ страгируют эфиром порциями по 30 мл и, присоединив вытяжки к эфирному слою, эфирный раствор циклопентанола высушива­ ют прокаленным сульфатом магния. Отгоняют эфир из колбы

с дефлегматором и перегоняют полученный циклопентанол, от­

бирая промежуточную фракцию до температуры 136—138° и

основную — в

интервале 2—3°. Взвешивают фракции, остаток

от перегонки

и определяют их показатели преломления. Полу­

чают 30—35 г циклопентанола

(75—80% теоретического). Лите­

ратурные данные: т. кип. 139— 140°; по

1,4531, йл

0,9478.

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

О бщ и е р у к о в о д ст в а

Алюмогидрид лития

и его применение

М и ч о в и ч В., М и х а й л о в и ч В.

в органической химии. Пер. с англ. М., ИЛ,

1957, 258 с.

 

90