химический каталог




Покорение вещества. Органическая химия

Автор А.А.Карцова

из которых заключается в том, что в ходе синтеза необходимо ввести требуемый заместитель в строго определенное положение, не затронув при этом другой реакционноспособ-Вый фрагмент молекулы. Один из подходов при решении Такой задачи предполагает временное изменение того участка Молекулы, который надо «оградить» от взаимодействия с реагентом. После того как реакция заканчивается, «защишен-8ая» группа вновь регенерируется. Требования к группам, •вторые могут выполнить функцию «защитников» таковы:

248

249

на всех этапах химического превращения «броня» должна быть достаточно надежной - введенные заместители не должны претерпевать каких-либо изменений в широком диапазоне условий реакций; введение защиты должно быть по возможности выполнено в мягких условиях; и, наконец, снятие ее также должно проходить достаточно легко.

Приведем следующий пример. Анилин легко вступает в

реакции электрофильного замещения. Активируя бензольное кольцо, аминогруппа ориентирует дальнейшее замещение в орто- и пара-положения. Так, при бромировании

анилина остановить реакцию на монозамещенном бромпроизводном не представляется возможным:

NH2 NH2

+ 3Br2 —«- И 4. + ЗНВг Вг

.0

NH2

При этом следует отметить, что в случае нитрования или сульфирования реакция осложняется легкостью окисления анилина. Итак, анилин активнее бензола в реакциях электрсфилу:| ного замещения, но и окисляется он тоже легче, чем бензол. * Как устранить в процессе синтеза это осложняющее обстоя-! тельство? Как осуществить введение одной группы в молекулу! анилина, не затронув другие реакционноспособные участки молекулы, что часто и требуется в направленном синтезе? | Синтез лекарственного антибактериального препарата^ сульфаниловой кислоты с использованием такой защитц| может быть представлен следующей схемой, в которой ш досмотрена ацильная защита и последующее ее удаление:

NHCOCH3

сн3—сCH3COOH

Н,0, H", (

NHCOCH3

Аналогично был синтезирован один из первых противо-микробных препаратов - стрептоцид:

NHCOCH3

NH,

N02 NH2 NHCOCH3

NHCOCH3

SO3H S02NH2 S02NH2

На стадии (3) осуществлялась защита аминогруппы, а на стадии (6) - ее снятие. Таким образом, проведя предварительную защиту, удалось не только «оградить» аминогруппу от окисления, но и ослабить ее активирующий эффект. Кроме того, введенный объемный заместитель (ацетильная группа) заблокировал подход к ортпо-положениям бензольного кольца.

В защите нуждается не только аминогруппы, но и многие другие фрагменты молекул: кратные связи, гидрокси-группы спиртов и фенолов, карбоксильная, альдегидная и др. Для защиты карбонильной группы используется, например, реакция альдегидов и кетонов со спиртами:

О

сн2—сн2 н* о{~~}о

он он

[ Все зависит от конкретного процесса и природы того це-I Левого продукта, который требуется синтезировать.

И наконец, при планировании органического синтеза существенным является выбор исходного сырья, которое Должно быть дешевым и доступным. Наиболее важными Источниками природных органических соединений является органические полезные ископаемые: каменный уголь (каменноугольная смола), нефть и природный газ.

За многие миллионы лет природа накопила огромные

*anacbi углерода в виде нефти, природного газа, каменно-10 Угля. До начала XX века пиролизом и коксованием каченного угля получали большинство новых химических

250

соединений. В основе этих процессов лежит нагревание углей без доступа воздуха с целью их термической деструкции. Низкотемпературный пиролиз проводится обычно при 500-600 °С, а высокотемпературный (коксование) -при 900-1100 °С. Ископаемые угли - природные полимеры, состав и структура которых в значительной степени обусловлена возрастом угля. При этом можно выделить и общие структурные блоки для различных типов углей. Высокомолекулярная структура включает фрагменты ароматических, алифатических и гетероциклических соедине. ний с различными функциональными группами.

фрагмент структуры угля

Управлять реакциями расщепления определенных связек можно путем использования селективных катализаторов. \ Нефть - основной источник углеводородов (алканов, вииТ лоалканов и ароматических углеводородов), содержание кж торых колеблется в зависимости от месторождения нефтШ Так, в пенсильванской нефти около 98 % алканов, а в мексщ канской, например, их всего 50 %. Для лабораторного сивт4< за предельные углеводороды - объекты не подходящие велев ствие их низкой реакционной способности, но в промышлеШЦ ном синтезе они используются довольно широко.

Природным месторождениям нефти часто сопутствует и природный газ, основную часть которого составляет метан (80ЧЮ %). Попутные газы нефти состоят из алканов Сз~Сд.

Метан - довольно ценное сырье. При нагревании его без доступа воздуха до 1000 °С образуются сажа и водород. Окислением метана получают метанол, хлорированием - синтезируют важнейшие растворители (хлористый метилен, хлороформ, четыреххлористый углерод). При высокотемпературном (800-900 °С) взаимодействии метана с водой с уч

страница 63
< К СПИСКУ КНИГ > 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 38 39 39 40 40 41 41 42 42 43 43 44 44 45 45 46 46 47 47 48 48 49 49 50 50 51 51 52 52 53 53 54 54 55 55 56 56 57 57 58 58 59 59 60 60 61 61 62 62 63 63 64 64 65 65 66 66 67 67 68 68 69 69 70 70

Скачать книгу "Покорение вещества. Органическая химия" (3.69Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ранункулюсы купить в москве поштучно
Рекомендуем фирму Ренесанс - изготовить лестницу на второй этаж цена - продажа, доставка, монтаж.
кресло престиж с 11
где хранить скутер в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)