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
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