Синтез 2-ацетил 3-фенилиндола (1132409), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В связи с этиминдол представляет собой слабую NH- кислоту, способнуюобразовывать металлические соли, например:Для ионных солей натрия и калия образующийся индолил анионспособен вступать в реакции электрофильного замещения, чтоиспользуется для алкилирования атома азота. Лучше всего реакцияидет в случае использования жестких электрофилов и прииспользовании диполярных апротонных растворителей, которыеэффективно сольватируют катион металла.2.Прототропные перегруппировки в индольномрядуБыло обнаружено, что 3- алил- и 3- арилиндолы в кислойсреде претерпевают перегруппировку следующего типа [ 12 ]:Первичным и необходимым актом является присоединениепротона в положение 3- молекулыиндола.
Характерперегруппировки внутримолекулярный. Такая же перегруппировкаможет происходить хлориде алюминия и полифосфорной кислоте.1112При действии полифосфорной кислоты может происходитьизомеризация и 2, 3- дизамещенных индолов, в том числе 2- ацетил3- фенилиндола.3.Восстановление пиррольного кольца.Большой синтетический интерес представляет восстановлениепиррольного кольца, которое можно осуществить при помощигидридов металлов в кислой среде [ 13 ]. В современном вариантегидридного восстановления пиррольного кольца используютселективный комплексный восстановитель Me3 N- BH3 .Образующийся индолин используют по методу А.
П.Терентьева- М. Н. Преображенской для селективного введения вположение 5- электрофильных заместителей по следующей схеме:Так как 2- ацетил 3- фенилиндол имеет в своем составеацетильную группу сопряженную с двойной связью, можнопредположить, что он будет обладать химическими свойствамихарактерными для α, β- ненасыщенных кетонов.Химические свойства 2- ацетил 3- фенилиндола могут такжеопределятся наличием фенильного заместителя в положении 3-. Вданном случае его можно рассматривать как монозамещенноепроизводное бензола. Здесь следует учитывать, что индольное кольцопредставляет собой объемный заместитель и замещение в ортоположение будет затруднено.1213Экспериментальная часть.1.Синтез бензилацетоуксусного эфира [ 8 ].В трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную обратнымхолодильником с хлоркальциевой трубкой, капельной воронкой имеханической мешалкой, к 75 мл абсолютного спирта приперемешивании прибавили порезанный мелкими кусочками натрий,при этом смесь слегка кипела до того момента, пока весь натрий нерастворился.
Затем к нагретому в результате реакции растворуэтилата натрия при перемешивании из капельной воронки постепенноввели 19, 1 мл (0, 15 моль) ацетоуксусного эфира. После чего, приэнергично работающей мешалке, из капельной воронки по каплямдобавили 18, 4 мл (0, 16 моль) бензилхлорида и полученную смеськипятили с обратным холодильником в течение пяти часов. Послеокончания кипячения по лакмусовой бумаге определили, что в смесиотсутствует щелочная реакция. Затем перенесли смесь вкруглодонную колбу и отогнали спирт на роторном испарителе.Остаток охладили в бане с холодной водой до 15°С и приперемешивании добавили смесь 100 мл воды и 1, 5 млконцентрированной соляной кислоты. После чего содержимоеперенесли в делительную воронку и отделили органический слой. Костатку прибавили 25 мл бензола, экстрагировали и отделилиорганический слой.
Процедуру проделали еще раз и объединилибензольные вытяжки и органический слой. После этого оставили наночь сушить над прокаленным сульфатом натрия. Затем отогнали нароторном испарителе бензол. Остаток в виде желтой жидкостиперегнали с Т= 148- 153°С при 10 мм рт. ст. из колбы Кляйзена сдлинным дефлегматором. Получили бензилацетоуксусный эфир 11, 1г.(65 % от методики, 34 % от теории, Ткип.= 148- 153°С при 10 ммрт. ст., n= 1, 5019; литерат.
данные: Ткип= 158- 160°С при 15 мм рт.ст., n= 1, 5020 [ 8 ]).2. Синтез 1- фенилбутан 2,3- дион 2- фенилгидразона [ 14 ].Смесь 2, 2 г (0, 055 моль) твердого гидроксида натрия и 9 млводы прибавили к раствору бензилацетоуксусного эфира (10, 5 г, 0,048 моль) в спирте (12 мл). После образования полужидкой массыприбавили 125 мл воды и смесь перемешивали около 1 часа, пока неосталось только небольшое количество масла. По окончанииперемешивания раствор отфильтровали на складчатом фильтре.1314Полученный раствор охладили до Т≈ 5°С.
Затем приготовилифенилдиазонийхлорид следующим образом: в стакан со смесью 12мл (0, 38 моль) концентрированной соляной кислоты, 50 мл воды и4, 3 г (0, 046 моль) анилина при охлаждении до 0° С по каплямвносили раствор нитрита натрия (3, 1 г, 0, 045 моль), при этом смесьтщательноперемешивали,врезультатеполучилифенилдиазонийхлорид.Затемприготовленныйохлажденныйрастворфенилдиазонийхлоридабыстроприлиликрастворубензилацетоуксусного эфира при перемешивании и охлаждении до 05°С. При этом полученная смесь имела желто-белый цвет и наповерхности раствора образовывалась маслянистая жидкостьоранжево-красного цвета.
Затем в раствор был добавлен ацетатнатрия (24 г, 0, 29 моль) при перемешивании. Полученный растворбыл оставлен в холодильнике на одну неделю. За это время выпал 1– фенилбутан 2,3 – дион 2- фенилгидрозон в виде слипшихсяоранжевых кристаллов. Раствор был отфильтрован на воронкеБюхнера. При фильтровании в маточном растворе на поверхностиосталось масло красного цвета. Его проэкстрагировали эфиром,высушили эфирную вытяжку над сульфатом магния и выпарилирастворитель. Осадок после этого не перекристаллизовался изпетролейного эфира.
Тогда отделили его от петролейного эфира ирастворили весь остаток в спирте. Затем прокипятили с углем и,отфильтровав, выпарили досуха растворитель на вакуумномиспарителе. Остаток также отфильтровали на воронке Бюхнера. Затемпровели перекристаллизацию. Для этого отфильтрованные кристаллырастворили в минимальном количестве кипящего спирта, врезультате образовался прозрачный коричневый раствор. Егоохладили при комнатной температуре, после чего из спиртовогораствора выпали золотистые кристаллы (пластинки). Ихотфильтровали на воронке Бюхнера и оставили на сутки в эксикаторенад оксидом фосфора. Получили 2,18 г 1- фенилбутан 2, 3- дион 2фенилгидразона (выход – 22 % от методики, 20 % от теории, Тпл.=178- 180°С; литерат.
данные: Тпл.= 181°С, [ 14 ]).4.Синтез 2-ацетил 3 – фенилиндола [ 14 ].В круглодонную колбу на 100 мл, снабженную обратнымхолодильником, поместили 6,25 мл (0, 197 моль) концентрированнойсоляной кислоты, довели до кипения на плитке и добавили 2,1г (0,009 моль) 1- фенилбутан 2,3- дион 2- фенилгидразона. Кипятилисмесь 15 мин. Затем добавили 50 мл холодной воды. При этом надно колбы выпало вязкое масло темного цвета.
После охлаждения1415смесь отфильтровали. Опыт повторили два раза. Полученную массуобъединили, затем растворили в минимальном количестве кипящегоспирта и охладили раствор в бане со льдом. Выпали мелкиекристаллы золотисто-серого цвета. Их отфильтровали на воронке состеклянным дном и высушили в эксикаторе над оксидом фосфора. Вматочном растворе осталось еще некоторое количество вещества.Растворитель упарили, а остаток перекристаллизовали из бензола.Полученные кристаллы отфильтровали на воронке со стекляннымдном, высушили в эксикаторе над оксидом фосфора и объединили сдругой частью.
Получили 0,96 г 2- ацетил 3- фенилиндола (выход- 51% от методики, 44 % от теории, Тпл.= 141- 145°С; литерат. данныеТпл.=151°С, [ 14 ]). Для подтверждения структуры полученноговещества методом ПМР-спектроскопии был получен спектр (VXR400, с рабочей частотой 400 МГц, в CDCl3 и DMSO- d6, сиспользованием ТМС в качестве внутреннего стандарта) , на которомхорошо видны следующие сигналы:7, 18-7, 38 м. д., интенсивность 5Н, мультиплет- ароматическиепротоны;7, 38- 7, 6 м.
д., интенсивность 4Н, мультиплет- ароматическиепротоны индольного ядра;8, 2 м. д., интенсивность 1Н, синглет- протон у атома азота;2, 4 м. д., интенсивность 3Н, синглет- метильная группа.1516Обсуждение результатов.Целью данной курсовой работы был 3-х стадийный синтез 2ацетил 3- фенилиндола. Для этого была предложена следующаясхема превращений:Как видно из литературного обзора, бензилацетоуксусныйэфир можно получать различными способами. Исходя из того, чтовыбор наиболее подходящего методаопределятся многимиаспектами, например такими как: доступность реагентов влабораторных условиях, время и условия необходимые дляпроведения реакции, удовлетворительный выход продукта и др., намибылвыбранметод,основанныйнаалкилированиинатрийацетоуксусного эфира.Известно, что α- углеродный атом в ацетоуксусном эфиреобладает СН- кислотными свойствами и при действии сильныхоснований ацетоуксусный эфир можно перевести в анионную форму.Используя это свойство, сначала из металлического натрия иабсолютного спирта получили этилат натрия, при помощи которогозатем был получен натрий ацетоуксусный эфир.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
