Файл: Шелепин, О. Е. Химия перициклических соединений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

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

комплекса можно, учитывая требования симметрии [283], пред­ ставить так:

Для ксантонр VI и флуоренона VII 'переход, связанный с передачей я*-.электрона с углеродной, системы, может иметь внутреннюю компенсацию за счет образования катионов

+

В последнем случае флуоренильный Остаток является элек­ тронным аналогом бифенилена.

Влияние a -заместителей .на карбонильное поглощение перинафтинденона изучалось и ранее. Было найдено, что' Вг в 2-бромперинафтинденоне повышает, а гидроксил понижает ча­ стоту СО-колебаний. Это согласуется с имевшимся 'ранее об­ суждением индукционного влияния а-атома галоида на часто­ ту карбонильной группы [249]; понижение частоты в случае сс-гидрокснла и HNR группы объяснялось возможностью обра­ зования внутримолекулярного водородного цикла, повышаю­ щего карбонильную поляризацию; наличие HNR группы и гидроксила в ß-положении также приводило к занижению карбонильной частоты вследствие сопряжения [226].

Для уточнения изложенных соображений нами были сняты спектры 2- и 3-оксіИпертшафтинденонов, 2-бром'перинафтииде- нона, причем получены значения часдот, совпадающие е ли­ тературными. Возможность хелатирования 2-окоиперинафтин- денона [228] была проверена на его натриевой соли. Сдвиг на 27 см~х о сохранением формы кривой определенно указывает на образование хелата.

89


Влияние электронодонорного заместителя, стоящего в 11-по­ ложении, изучалось на'примерах 11-метил- и 11-оксиперинафт- инденонов. Смещение ^карбонильной частоты в 11 -метилпроиз- водном незначительно и лежит в пределах точности измерения; следует заметит!?, что метильная группа в 9-положении со­ всем не вносит изменении в частоту СО-колебаиия перинафтинденона и слегка завышает значения частот соседней полосы.

Наличие океигрулпы в 11-положении -(VIII, Х=Н) создает благоприятные условия для образования водородной связи,

можно предполагать, что здесь

имеет место симметризация

молекулы

(VIII),

однако

взаимное

расталкивание

атомов

кислорода уменьшает смещение; Д ѵсо

составляет лишь 4 см~'.

 

 

 

Имеющийся

у

перициклических

кетонов

о

- н - о

пик малой интенсивности в районе

1600—

 

 

1620 саг' не претерпевает значительных изме­

 

 

нений, почти всегда сохраняя свое местополо­

 

 

жение. Учитывая это, а также наличие у боль­

 

 

шинства многоядерных соединений составной

 

 

частоты около 1620 слг', мы измерили подроб­

 

 

ные спектры перинафтинденона и некоторых

 

 

его производных до 700 см~'. Присутствие во

дает

 

всех елучаях

полос

при 770 см~'

и

842 саг1

возможность

рассматривать

слабый пик

при

1610—

1-620 саг1

как составило частоту:

770 слг'-(-842 см~'=1612 слг'.

В ИК-спектрах рассматриваемых здесь ароматических ке­ тонов появляется также интенсивное поглощение в виде ши­

рокой коллективной полосы б в интервале частот

1605—

1560 слг1. В сравнении со значительным смещением

карбо­

нильной полосы а- при комплексообразованіи! смещение этой полосы недостаточно велико; одновременно с этим относи­ тельное возрастание интенсивности смещенной СО-полосы а' большее, чём полосы 6' в комплексе. В возрастание дипольно­ го момента лиганда в комплексе, вследствие изменения . его электронной структуры и геометрии, наибольший вклад вно­ сит увеличение диполя полярной группы С = 0 и в меньшей степени [228] диполя остальной части молекулы.

В связи с этим полоса б, как менее интенсивная в ком­ плексах кетонов с ТіСЦ, 'не может быть'отнесена к валентным колебаниям СО, а представляет суммарное поглощение, св<я-‘ занное с разрешенными колебательными переходами в аро­ матических ядрах, что согласуется с имеющимися в литера­ туре представлениями [284] о характере данного поглощения у ксантона. При введении заместителей eè характер резко из-

90


меняется аналогично замещению в ароматических углеводо­ родах [239], доходя до оимметричной одиночной полосы.

Вступление тяжелых заместителей, например атомов

брома,

в 2- и 6-іположение, дает значительное ослабление

этой по

лоеы, превращая ее ,в симметричный сингулярный пик. •Значительного усиления она достигает и 3-оксикетоне,

становясь во много раз более интенсивной, чем полоса СО при 1630 слг1 вследствие усиления поляризации остова и стремления системы к таутомеризации в дикетон; однако вве­ дение группы —ОСН3 в 5-положение резко снижает ее интен­ сивность, расщепляя полосу на два пика: при 1596и 1575 слг1 что отчасти указывает на возможность образования внутри­

молекулярного

водородного

мостика IX.

 

 

В предельном

кетоне— перинафтин-

 

 

даноне — данная

полоса

пердставлена

 

 

в виде малоннтенсивного широкого кол­

 

 

лектива пиков,

несколько усиливающего

 

 

свою интенсивность в 2,3-эпоксиперннафг-

 

 

инденоие [43].

Мы

относим

эти полосы,

 

 

к плоскостным асимметричным колебани­

 

 

ям при 1525—1605 слг1 в конденсирован­

 

 

ных ароматических

системах.

Д.;

Рид [31]

Окислением

индено-(2,1-а) перинафтиндена

получил хннон

с'возможными Структурами (А,

Б),

который

в ИК-спектре имеет полосы при 1704 слг1 и 1639 слг1 иден­ тифицированные Д. Ридом как флуореноновая щперинафтин-

деноиовая полосы СО соответственно. Для систем

(В, Г, Д)

Д. Рид также принимает поглощение СО в районе

1634—

1637 слг1 за идентификационное

 

t

методом ИК-спектроскопгш образование молекулярных со­ единений дифенилДиклолропенО'На, тропона и бензофенона с хлористым водородом дает возможность сопоставить полу­ ченные нами данные по солеобразованию перинафтиадено-' на с их результатами. Полученные смещения для указанных соединений равны соответственно 435 слг’1 для ДФЦП,

91


90 см~1 для тропона л 23 сиг1 для бензофенона. В последнем случае происходит образование типичной оксониевой соли за счет поляризации ру -лектронов.

ИК-спектры перинафтинденов широко использовались В. Бёкельхайде для идентификации синтезированных нм метилзамещенных, обнаруживших подобие, например, для 2- и 5-метилпроизводных [71].

Г л а в а 11

Дипольные моменты

М. Вольгінным и А. Платэ [286] 'было ,показано, что кар­ бонил в циклической сопряженной системе 4, 5-бензотропона вызывает необычную активацию по сравнению с другими не­ насыщенными кетонами и общий электронный сдвиг к кисло­ роду. приводит к цикличе'ской дезактивации сопряженной молекулы кетонной группой. На аильное сопряжение карбони­ ла с остальной молекулой бензотропона указывает и значи­ тельное снижение ѵсо = 1617—1628 слгх по сравнению с бензофеноном ѵсо = 1658 слг1. Найденные ими значения диполь­ ных моментов согласуются с представлениями о структуре окиси циклогептатриенилия для тропона. В приведенной табл. 4 сравниваются величины дипольных моментов неко­ торых карбонильных соединений.

I

 

 

Т а б л и ц а 4

Сравнение дипольных моментов

тропонов с другими карбонильными 4

соединениями

 

 

С о е д и н е н и е

Ц .

Др *

Литера

тура

Метилбеизоциклогептатриенон

4,25

1,45

[286]

Дпметнлбензоциклогептатриенон

3,70

0,90

[286]

Тропон

4,15

1,35

[221]

Дибензальацетон

3,30

0,50

[286]

Бензофенон

3,20

0,40

[286]

Ацетон

2,80

0,00

[286]

* Др дается в сравнении с дипольным моментом

ацетона.

,

92


Глубокая аналогия в свойствах у тропона и перинафтиНденона позволяет привести для перииа'фтинденона структуру окиси перннафтиндешшія и ожидать для него значительного дипольного момента порядка 4,0 Д, т. е. близкого к ц тропона.

Для выяснения этого вопроса нами были определены ди­ польные Моменты іперинафтннденона и .некоторых его произ­ водных. Результаты определения приведены в табл. 5.

 

 

Т а б л и ц а 5

Дипольные моменты

перинафтинденонов

[277] .

/

 

 

С о е д и н е н и е

Растворитель

Н-

Перинафтниденон

Бензол

3,89

1

Диоксан

3,99

2-Бром-перннафтннденон

Анизол

3,98

Диоксаи

3,27

11-Оксиперинафтннденон

Диоксан

4,28

Бензантрон

Бензол

3,31

7-Бром-бензантрон

Диоксан

3,37

Диоксан

2,18

С,3Н80 • SbCls

Диоксан

8,49

Найденные значения для бензантрона 'удовлетворительно

согласуются с имеющимися в

литературе: р =

3,49Д, изме­

ренный в бензоле [287].

Как явствует из приведенных данных, дипольный .момент перинафтинденона почти не зависит от электрофильности растворителя и по величине своей отвечает структуре окиси леринафтіинденилия. Нами было найдено {217], что введение атома брома в 2-положение в ядро перинафтинденона сни­ жает его комплексообразующую способность по отношению к слабым ацидогенам вследствие того, что индукционное влия­ ние брома уменьшает полярность связи С = О. Результаты определения дипольных моментов бромперинафтинденона и бромбензантрона подтверждают сказанное.

Как видно из данных табл. 5, введение брома в ядро иеринафтинденола уменьшает дипольный момент последнего в диоксане на 0,72Д, бензантрона на 1,19Д. Можно ожидать, ,что введение бензольного ядра в 2—3-положение молекулы

к

!