166688 (625083), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Перимидин является одним из наиболее активных по отношению к электрофильным агентам гетероциклов, что объясняется его высокой π-донорной способностью и большим отрицательным π-зарядом в орто-и пара-положениях нафталинового кольца. Именно по ним и протекают все реакции электрофильного замещения; до сих пор не известно случаев атаки электрофилами положений 5 и 8. Реакции электрофильного замещения в перимидинах очень чувствительны к стерическим помехам со стороны N-заместителя. Лишь небольшие по размерам частицы (D+, с большим трудом Сl+) могут вступать в положения 4 и 9 при наличии соседних N-метильных групп.
Ацилирование
Перимидин - единственная гетероароматическая система с пиридиновым атомом азота, подвергающаяся сравнительно легкому ацилированию по Фриделю — Крафтсу. Ацилирование лучше всего проводить с помощью карбоновых кислот в среде полифосфорной кислоты (ПФК). Для соединений с незамещенной группой NH реакция имеет ярко выраженный кинетический и термодинамический контроль. При 70—85° образуется главным образом 6(7)-ацилпроизводное (55—85%) наряду с небольшим количеством 9-изомера. При 120—150° единственным продуктом реакции становятся 4(9)-ацилперимидины. Одной из причин повышенной устойчивости последних является наличие в них прочной внутримолекулярной водородной связи.
Нитрование
В зависимости от количества и концентрации азотной кислоты перимидины нитруются (лучше всего в среде уксусной кислоты) до моно-, ди-, три- и тетранитропроизводиых, а ацеперимидины — до моно-и динитропроизводиых. Первое нитрование перимидинов со свободной группой NH сопровождается осмолением, что снижает выход. Так, перимидин нитруется действием 1 моля HNO3, образуя 4(9)- и 6(7)-нитропроизводные в соотношении 2,5 : 1 при общем выходе 30%.
Галогенирование
Хлорирование перимидинов, сульфурилхлоридом в уксусной кислоте и N-хлорбензотриазолом (ХБТ) в апротонной среде. Хлорирование перимидина действием моля SO2Сl2, приводит к образованию 6(7)- и 4(9)-хлорзамещенных в соотношении 8:1. При действии 2 молей SO2Сl2 образуется сложная смесь моно-, ди-и трихлорперимидинов, а 3 молей SO2Сl2 - 4,6,7-трихлорперимидии с высоким выходом. Получить с помощью SO2Сl2 тетрахлорперимидин не удалось, но 2-метилперимидин хлорируется избытком SO2Сl2 до тетра-хлорпроизводного.
2.2 Синтез 7(6)ацетил перимидина исходя из 1, 8-Диаминонафталина
1, 8-Диаминонафталин (7,9 г, 0,05 моль) кипятят 1 ч с 15 мл муравьиной кислоты. Смесь разбавляют вдвое водой, кипятят 2—3 раза с активированным углем, фильтрат охлаждают и нейтрализуют 25%-ным раствором аммиака. Выпавший осадок отфильтровывают, хорошо промывают холодной водой и высушивают на воздухе, размазывая его тонким слоем на поверхности стеклянной пластинки. Ввиду мелкокристалличности перимидина даже хорошо отжатый на фильтре продукт содержит значительное количество воды. При высушивании в сушильном шкафу сырой продукт окисляется. Выход близок к количественному. Перимидин представляет собой желто-зеленые кристаллы с Тпл 224-225’С
В коническую колбу емкостью 150мл, снабженную магнитной мешалкой и хлоркальциевой трубкой помещают 7,9г безводного хлористого алюминия, 0,52мл хлористого ацетила в 20мл дихлорэтана и в течение 1часа при перемешивании добавляют 1г перимидина, поддерживая при этом температуру 18-20’С. После добавления последней порции перимидина перемешивание продолжают еще 2часа (контроль ТСХ, проявляют хроматограмму парами иода). Затем реакционную массу тонкой струей выливают в воду (осторожно вспенивание и разогревание). Чтобы избавится от избытка дихлорэтана смесь нагревают. Выпавший кристаллический осадок фильтруют и промывают водой.
Экспериментальные данные приведены в таблицах
| Названия веществ и формула | Характеристика исходных веществ | Количества исходных веществ | ||||||||||||
| М масса | Физиол. действие | Константы | Кислоты и щелочи | По методике | По Уравн. реакции | Избыток В молях | ||||||||
| Тпл | Ткип | D420 N204 | % конц | D20 | Грамм Данной конц | 100% | В молях | |||||||
|
1, 8-Диаминонафталин | 158 | Канцероген | 117 | - | - | 7,9 | 7,9 | 0,05 | 0,05 | 1 | ||||
|
Муравьиная кислота | 46 | Обладает отвлекающим и раздражительным действ. | 8,4 | 100,7 | 1,220 1,3714 | 18,3 | 18,3 | 0,4 | 0,05 | 8 | ||||
|
перимидин | 168 | канцероген | 224 | - | - | 1 | 1 | 0,006 | 0,006 | 1 | ||||
|
Ацетил хлористый | 78 | Токсическое | - | 182 | 1,1175 1,4627 | 0,5148 | 0,5148 | 0,0066 | 0,006 | 1,1 | ||||
|
| 98 | Токсическое | -35,36 | 83,47 | 1,2351 1,4448 | - | - | - | - | - | ||||
| AlCl3 Алюминий хлористый безводный | 133,5 | Токсическое | 172 | 179 | - | 7,9 | 7,9 | 0,054 | - | 9 | ||||
| Название вещества и формула | Константы | Выход | |||||
| Тпл | Ткип | n20D | Масса, г | % от теор | % от указанного в методике | Теорет- ический | |
|
перимидин | 224 | Разлагается | - | 8,316 | 99% | 99% | 99% |
|
| 176 | Разлагается | - | 0,756 | 60% | 92% | 65% |
В процессе выполнения работы выполнялись следующие задачи:
-
Изучение и систематизация сведений об ароматическом электрофильном замещении
-
Изучение особенностей электрофильного замещения π-избыточных гетероциклов на примере фурана тиофена и пиррола
-
Изучение физических и химических свойств перимидина Синтез 7(6)ацетил перимидина исходя из 1, 8-Диаминонафталина
Заключение
Известно, что пиримидин относится к так называемым π-амфотерным системам, т.е. обладает одновременно свойствами ярко π-избыточных и π-дефицитных соединений. Поэтому, пиримидин и его производные способны вступать как в реакции нуклеофильного, так и в реакции электрофильного замещения. C другой стороны, имеются данные о биологической активности различных производных перимидина. Некоторые производные являются депрессантами и эффективными стимуляторами центральной нервной системы. 2-Аминоперимидины обладают противомикробной активностью, а 2-ациламиноперимидины – фунгицидным действием. Таким образом, продолжение изучения реакционной способности пиримидина и синтез новых функциональных производных этого гетероцикла является весьма перспективным и полезным направлением. Практическая часть курсовой работы состояла в получении 7(6)ацетил пиримидина, являющемся ценным реагентом для органического синтеза. На первой стадии синтеза для получения чистого пиримидина важную роль играет предварительная перегонка 1-8нафталиндиамина, так как перимидин плохо поддается перекристаллизации. Был получен пиримидин, пригодный для дальнейшего использования. Выход составил 99% от теоретического. Вторая стадия - ацилирование по Фриделю-Крафтсу важно не допустить попадания в реакционную смесь даже следов воды, для этого применялась хлоркальциевая трубка. Выход ацетил пиримидина составил 60% или 0,756 г . потери связанны с частичной растворимостью соединения в воде.
Список литературы
-
Пожарский А. Ф., Анисимова В. А., Цупак Е. Б. Практические работы по химии гетероциклов // Изд-во РГУ. - 1988. - 158 с.
-
Дальниковская В. В., Комиссаров И. В., Пожарский А. Ф., Филиппов И. Т. Перимидины // Хим.-фарм. журнал, 1978, № 7, С. 85.
-
Успехи химии 1981 выпуск 9 с.1559-1594
-
Л. Пакетт Основы современной химии гетероциклических соединений Изд-во мир – 1968 с.97-134.
-
А.Е.Агрономов Ю.С. Шабаров Лабораторные работы в органическом практикуме М. Химия 1974.
-
В.И. Ивановский Химия гетероциклических соединений М Высшая школа 1978.
-
А.А. Потехина Свойства органических соединений Л. Химия 1984.
-
Дж. Джоуль К. Милс Химия гетероциклических соединений М Мир 2004.
-
И.И. Грандберг Органическая химия Дрофа 2002 А.Н.Несмеянов Н.А. Несмеянов Начала органической химии М 1969.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
