химический каталог




Органическая химия

Автор О.Я.Нейланд

ш/ V'4CH N

HNO, О (CHaCO),0

хн

OOCCHj

5-Нитрофурфуролдиацетат (ацилаль нитрофурфурола)' является исходным веществом для синтеза производных 5-нитрофурфу-рола, которые находят применение в медицине и ветеринарии как

667

сильные бактерициды:

О

при R = —NHCNH2 фурацилин

Предполагают, что в реакции Фишера в присутствии кислот происходит изомеризация гидразонов в гидразины с последующей

сигматропной перегруппировкой (CO2ласованный разрыв связи

N N и образование связи С—С) и замыканием пиррольного цикла:

O.N-'

II

О

фуразоллдон

RHsC R <Г II ' .N:

+ и X

1

сн

R— —N\ /NH фурадонин

3. Тиофен. Тиофен представляет собой бесцветную жидкость, по запаху напоминающую бензол; т. кип. 84,1 °С, в воде не растворяется.

Получают тиофен из каменноугольной смолы или синтезируют из бутана и серы (или H2S), пропуская их над специальными катализаторами. Используют тиофен в органическом синтезе.

Б. ИНДОЛ И КАРБАЗОЛ

Индол и карбазол являются бензологами пиррола. Нумерацию атомов в индоле начинают от гетероатома, в карбазоле — от углеродного атома бензольного цикла. Атомы углерода в гетероцикле индола обозначают также буквами аир:

6 s * а

"|

я

1. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ

Индол и карбазол содержатся в каменноугольной смоле, откуда их и выделяют. Кроме того, индол и его производные в небольших количествах встречаются в природных продуктах. Индол, карбазол и их производные могут быть получены также синтетически.

1. Синтез индола и его производных. Наиболее распространенным методом является циклизация фенилгидоазонов в присутствии кислот: используют H2S04, НС1, ZnCl2, Н.РО4, полифосфорную кислоту, BF3 (Э. Фишер, 1883):

R

R' + NH,

CH.R

а

NH,

2. Синтез карбазола и его производных. Исходными веществами для получения производных карбазола могут быть аминопроиз-водные бифенила, например о,о'-диаминобифенилы:

+ НТХ

+ NH, X

R R

2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРОЕНИЕ

Индол, карбазол и их производные — бесцветные кристаллические вещества, не растворяющиеся в воде. Индол и его алкилпро-изводные имеют своеобразный неприятный запах.

Индол и карбазол имеют циклическую сопряженную систему, в которой участвует гетероатом со своей неподеленной электронной парой. Если рассматривать пиррол как некоторый аналог бензола, то индол может быть аналогом нафталина, а карбазол— фенантрена. Соединения имеют «ароматический» характер.

В индоле и карбазоле проявляется электронодонорное действие атома азота, на атомах углерода наблюдается повышенная плотность электронов, особенно в положениях 3, 5 и 7 для индола и 1, 3, 6, 8 — для карбазола:

(* = е,Я.НГгКл.м (2,05 D)

Индол и карбазол являются электронодонорнымк соединениями, их энергия ионизации соответственно 7,8 и 7,6 эВ.

6683, ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1. Индол. Как электронодонорное соединение и слабое основание индол реагирует с различными электрофильными реагентами. В отличие от пиррола в индоле реакционным центром обычно является углеродный атом в положении 3, что обусловлено влиянием бензольного цикла. В то же время индол является слабой NH-кислотой и дает соли.

+ Н+Х

а) Взаимодействие с сильными кислотами, ацидофобность. Кислоты протонируют индол в положении 3, тем самым нарушается сопряженная система одного цикла, появляется активная двойная связь C=N+, что ведет к дальнейшим превращениям (димеризации, олигомеризации):

ДИМЕРИЗАЦИЯ, ' ОЛИГОМЕРИЗАЦИЯ

б) Взаимодействие с различными электрофильными реагентами. Ввиду выраженных элект-ронодонорных свойств и ацидофобности индола реакции с сильными электрофилами обычно ведут к продуктам окисления и олигомеризации. С более мягкими электрофилами осуществляется замещение в положении 3. Если это место занято, атакующая группа вступает в положение 2. Сульфирование возможно при действии пиридинсульфотриоксида, бромирование — при действии комплекса брома с диоксаном. При действии формальдегида и вторичных аминов происходит реакция Манниха (гл. XXIX. Г. 2):

CH2N(CHi),

^ + ^)С=О + НЩСТЗД,

+ Н2О

н

+ MX

Соли индола проявляют высокую нуклеофильную реакционную способность, могут быть алкилированы, ацилированы, нитрованы алкилнитратами. Реакционными центрами могут быть атомы азота и углерода в положении 3. Соотношение продуктов N- и С-реакций определяется температурой реакции, природой металла и растворителем:

2. Карйазол. Карбазол обладает значительными электронодонорными свойствами, с электроноакцепторами (хинонами, полинит-роаренами) образует окрашенные комплексы с переносом заряда.

По химическим свойствам карбазол весьма напоминает дифениламин, является очень слабым основанием и слабой NH-кислотой. При взаимодействии с ацетиленом в присутствии щелочного катализатора карбазол превращается в N-винилкарбазол:

I

н

сн.

+ НО

I

сн

4. ВАЖНЕЙШИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ И ПРОИЗВОДНЫЕ

Индол — бесцветное кристаллическое вещество с неприятным запахом; т. пл. 52 °С, т. кип. 253 °С.

Индол используют в органическом синтезе для получения физиологически активных веществ и в парфюмерии.

Индоксил (3-гидроксииндол) — желтоватое нестойкое кристаллическое вещество с неприятным запахом; т. пл. 85 °С. В растворах проявляет способность к кето-енольной таутомерии:

Некоторые реакции электрофильного замещения (нитрование, нитрозирование, алкилированпе, ацилирование) осуществляются в мягких условиях через соли (металлические производные) индола. Окисление индола мягкими окислителями дает синий краситель индиго (см. ниже).

в) Образование и реакции солей индола. Индол является слабой NH-кислотой, по кислотности (рЛГ„= 16. . . . . .17) сравним с пирролом. При действии щелочей, алкоксидов, металлорганических соединений образуются соли (металлические производные) индола:

+ ~ОН NA+

В кристаллическом состоянии существует в кетоформе (3-оксоиндолин). Кислотность соединения сравнима с кислотностью

фенола.

В виде гликозида индикана

СНгОН

НО670

671

индоксил встречается в растениях рода индигофера. Ферментативным или кислотным гидролизом индикан превращается в индоксил и глюкозу.

NaNHn NaOH; КОН

В промышленности индоксил получают циклизацией фенила-миноуксусной кислоты:

а

Индоксил обычно в чистом виде не выделяется. Он очень легко окисляется кислородом воздуха, особенно в щелочной среде. Продуктом окисления является синий краситель индиго:

Р о

Индиго (индиготин) — темно-синее высокоплавкое и малорастворимое кристаллическое вещество. Раньше его получали из растений рода индигофера, содержащих индикан. Синтетический индиго получают из фениламиноуксусной кислоты (1898).

Индиго является кубовым красителем, т. е. он нерастворим в воде и его переводят в растворимую форму восстановлением. Этим раствором обрабатывают ткань, после чего окислением фиксируют краситель на ткани. Для восстановления обычно применяют ди-тионит натрия Na2S20,,:

С сильными окислителями (КМпОЛ индиго окисляется до изатина (индолиндиона-2,3).

ТриптоаЪн (индолилаланин) — важная а-аминокислота (гл. XXXIV. В. 3).

Серотонин (З-аминоэтил-5-гидроксииндо

страница 156
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

Скачать книгу "Органическая химия" (10.88Mb)


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

 

 

Реклама
купить дом в монтевиле
отели роза хутор
где купить склеральные линзы?
комод нк-5купить хофф интернет-магазин влронеж

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
(16.12.2017)