Реакция альдольно-кротоновой конденсации, и ее оптимизация

Категория реферата: Рефераты по химии
Теги реферата: понятие курсовой работы, диплом рф
Добавил(а) на сайт: Красенков.

Как показывают эти примеры, адольно-кротоновая и имеет важное препаративное значение для создания связей С-С.

Общие методики проведения Альдольно-кротоновой конденсации:

А. Конденсация алифатических альдегидов.

В трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой, капельной воронкой и внутренним термометром, помещают 1 моль соответствующего альдегида (используют только свежеперегнанные альдегиды и кетоны) в 75 мл эфира. При охлаждении водой очень медленно прибавляют 15%-ный раствор 0.02 моля КОН в метаноле, причем температура в колбе должна поддерживаться в пределах 10-15оС. Затем перемешивают еще 1,5 ч при комнатной температуре, нейтрализуют эквимолярным количеством ледяной уксусной кислоты, отделяют осадок ацетата калия, сушат сульфатом натрия и перегоняют при возможно более низкой температуре.

Б. Конденсация алифатических альдегидов (кроме формальдегида) с кетонами.

В трегорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную мешалкой, капельной воронкой, внутренним термометром, помещают кетон (свежеперегнанный) и прибавляют 0.03 моля КОН в виде 15%-ного метанольного раствора. Если кетон имеет только одну реакционноспособную группу (метильную или метиленовую), то берут 1 моль, во всех других случаях - 3 моля, если хотят получить моноаддукт.

При интенсивном перемешивании и охлаждении водой прибавляют из капельной воронки (очень медленно, в течение 4-6 ч) 1 моль свежеперегнанного алифатического альдегида в 75 мл эфира (при температуре внутри колбы 10-15оС), а затем перемешивают еще 1.5 ч при комнатной температуре. После этого нейтрализуют ледяной уксусной кислотой, сушат сульфатом натрия и перегоняют.

В. Реакции ароматических альдегидов с кетонами.

В трегорлую колбу емкостью 1 л, снабженную мешалкой, капельной воронкой и внутренним термометром, помещают раствор 1 моля свежеперегнанных альдегида и кетона в 200 мл метилового спирта. Если берут кетоны с более чем с одной реакционноспособной метильной или метиленовой группой и хотят получить продукты моноконденсации, то молярное соотношение кетона к альдегиду должно составить 3:1; если хотят получить продукт конденсации двух молекул альдегида с 1 молекулой кетона, то это соотношение должно быть
0.5:1. К раствору при хорошем перемешивании прибавляют из капельной воронки
0.05 моля гидроксида калия в виде 15%-ного раствора в метаноле при температуре в колбе 20-25оС. Реакционную смесь перемешивают еще 3 ч, нейтрализуют ледяной уксусной кислотой, образовавшиеся твердые продукты реакции отфильтровывают и промывают водой. В других случаях реакционную смесь разбавляют водой и фильтруют или извлекают эфиром. Эфирные вытяжки промывают водой, сушат сульфатом натрия и перегоняют.

При получении нитростиролов следует брать 1 моль щелочи, вести реакцию в течение 0.5 ч и после этого вылить реакционную смесь в двойное молярное количество 20%-ной соляной кислоты.

II Постановка задачи.

В рамках фундаментального исследований, проводящихся в ИОХ РАН, необходимо было осуществить синтез ряда продуктов альдольно-кротоновой конденсации: ароматических альдегидов (в качестве карбонильных компонентов) с метилалкил- и метиларилкетонами (в качестве метиленовых компонентов).

В нашу задачу также входила оптимизация методики синтеза соединений данного типа. В качестве основного приема оптимизации мы запланировали проведение реакции конденсации в насыщенном водно-спиртовом растворе исходных веществ с добавлением водного раствора щелочи. (Согласно основной литературной методике реакцию проводят в спиртовом растворе [1]) Поскольку продукты конденсации, как правило, существенно хуже растворимы, чем исходные вещества мы рассчитываем, что целевые продукты будут выделяться в виде осадка; т.е. уходить из сферы реакции, что ,по-нашему мнению, может ослабить процессы более глубокой конденсации и привести к упрощению методики выделения продуктов реакции.

Мы полагали, что особенно актуальной может оказаться такая оптимизация для синтеза соединений, содержащих 2 метиленовых компонента (например, ацетон [pic]), чтобы свести к минимуму образование продуктов бис- конденсации.

III Обсуждение результатов.

Мы осуществили синтез 15 продуктов альдольно-кротоновой конденсации.
Структура и чистота которых подтверждена методом ПМР-спектроскопии.
Благодаря оптимизации методики были получены чистые вещества, выделение которых из реакционной смеси стало более простым по сравнению с выделением продуктов, по литературной методике. В частности, в большинстве случаев удалось избежать необходимости перекристаллизацию.

В результате реакции альдольно-кротоновой конденсации получены ожидаемые продукты с выходом - 50-90%.

Так же мы получили практически чистый продукт моно-конденсации при реакции анисового альдегида с ацетоном.

IV Выводы.

1) Осуществили синтез 15 целевых продуктов количество. Структура подтверждена данными ПМР спектров.

2) Адаптирована и оптимизирована применительно к синтезу целевых продуктов литературная методика.

V Экспериментальная часть.

Осуществили синтез следующих продуктов:
|№ |Формула |tплo |
|1 |[pic] |150-152|
|2 |[pic] |65-68 |
|3 |[pic] |90-91 |
|4 |[pic] |77-79 |
|5 |[pic] |98-100 |
|6 |[pic] |106-107|
|7 |[pic] |124-125|
|8 |[pic] |65-67 |
|9 |[pic] |202-205|
|10 |[pic] |177-180|
|11 |[pic] |145-146|
|12 |[pic] |148-150|
|13 |[pic] |143-153|
|14 |[pic] |99-100 |
|15 |[pic] |95-97 |

VI Спектры.

[pic]
| |Хим. Сдвиг |Константа спин-спинового |
| | |расщепления |
|CH3 |721.94 | |
|H5 |1984.22 |1.34 |
|H6 |1987.58 |1.34 |
|H7 |2200.86 |8.05 |
| |2262.57 |6.04 |
| |2321.59 |1.35 |
|H6 |2390.01 |8.05 |

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки