Электрохимический синтез производных имидазолов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.05 ВАК РФ

На правах рукописи

ГАЛИКЯН ТАТЬЯНА ГЕННАДЬЕВНА

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ ИМИДАЗОЛОВ

Специальность 02.00.05 - Электрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Новочеркасск 2003

Работа выполнена в Химико-технологическом институте Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Попова Ольга Васильевна.

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Гунысин Иван Федорович, доктор технических наук, профессор Алиев Зазав Мустафаевич.

Ведущая организация:

Научно-исследовательский институт физической, органической химии, г. Ростов-на-Дону.

Защита состоится «21» ноября 2003 г. в 13 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.09 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 413100, г. Энгельс, пл. Свободы, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета (410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77).

Автореферат разослан « // » 2003 года

Ученый секретарь диссертационного совета

В.В. Ефанова

-1 \7©72.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

Использование электрохимического синтеза в производстве веществ, входящих в состав фармацевтических препаратов, началось в тридцатые годы 20-го столетия. В настоящее время электросинтез находит все более широкое применение в препаративной органической химии и фармацевтической промышленности в связи со значительными преимуществами его перед традиционными методами органического синтеза.

Применение традиционных методов восстановления нитрогруппы металлами в кислой или щелочной среде в промышленных масштабах сопряжено с рядом трудностей. Так, химическое восстановление 5(б)-нитропроизводных бензимидазолов осложняется необходимостью использования сероводорода в процессе выделения продукта и связано с большим расходом металлов (в частности, олова) и концентрированных кислот. Электрохимические технологии, как правило, экологически безопасны, исключают использование сильных окислителей и восстановителей, обычно агрессивных и токсичных. Эти технологии малоотходны. Селективность электрохимических процессов, как правило, выше, чем химических, и может регулироваться поддержанием заданных параметров синтеза, что очень важно при электрохимическом восстановлении нитросоединений. Кроме того, электрохимические процессы легко автоматизировать. В связи с этим именно электросинтез, как промышленный способ получения новых органических соединений, весьма перспективен и заслуживает внимания исследователей и разработчиков.

В последнее время повышенный интерес потребителей продуктов органического синтеза вызывают производные имидазола и бензимидазола, которые отличаются высокой антимикробной, фунгицидной и антигельминтной активностью и могут бьггь использованы в качестве исходных реагентов для получения различных фармакологических препаратов, полимеров технического и медико-биологического назначения. Бензимидазолы известны как фунгицидные добавки к лакокрасочным материалам, лекарственные препараты и биологически активные вещества, а также полупродукты для синтеза красителей, эмульгаторов, ан-тиоксидантов. Особый интерес представляют полимеры, содержащие в цепи бензимидазольные кольца и обладающие рядом уникальных свойств.

Синтез новых бигетарилов вызывает несомненный интерес в связи с тем, что они содержат несколько реакционных центров, и поэтому их исследование полезно в плане решения проблемы конкурентного реагирования многоцентровых амбидентных гетероциклических систем. Разработка методов получения новых производных 2-гетарилбензимидазолов, установление закономерностей их превращений весьма актуально и открывает пути к направленному синтезу веществ с определенным набором полезных свойств. Введение донорных заместителей, например метоксильных групп, в моле^д^^^адн^йф* соединений существенно повышает их активность. Ода1Я№4И10ИМС*>ящего времени

| С.Пе«И*?г /ул |

3 { ОЭ \

практически не изучены процессы метоксилирования производных имидазолов как химическим, так и электрохимическим способами. Не уделяется внимания исследованию электрохимических реакций с участием имидазолов.

В связи с вышеизложенным, исследование электрохимического синтеза неописанных производных имидазолов, в частности 2-гетарил-бензимидазолов, а также установление кинетических закономерностей этого синтеза и разработка базовых технологий получения продуктов с заданным набором полезных свойств является актуальным.

Цель работы

Исследование процессов и установление кинетических закономерностей реакций электрохимического синтеза метоксилированных и аминопро-изводных имидазолов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1.Осуществление и исследование электрохимического синтеза, в том числе

реакций:

- электрохимического метоксилирования имидазола, бензимидазола и фу-

рановых производных бензимидазола и фенантримидазола;

— электрохимического восстановления нитропроизводных бензимидазо-лов.

2. Изучение закономерностей реакций электрохимического синтеза.

3. Идентификация и описание продуктов электросинтеза.

4. Оптимизация условий электрохимического синтеза новых продуктов и разработка рекомендаций по их получению.

Достоверность результатов

Достоверность полученных результатов базируется на достаточном объеме выполненных экспериментов, подтверждена совпадением теоретических и экспериментальных данных, результатами анализа полученных продуктов, статистической обработкой результатов и проверкой адекватности полученных моделей, использованием различных взаимодополняющих методов исследования (циклического потенциодинамического, гальваностатического, хронопотен-циометрического, ЯМР 'Н и ИК-спектроскопии, хроматографии и др.), метрологическим обеспечением экспериментов.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые:

- синтезированы электрохимически и идентифицированы: цис-1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензиМидазол; транс-1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазол; 5,6-дибромбензими-дазол, 5(6)-амино-2-(5'-метил-2'-фурил)бензимидазол.

- получены данные по кинетике и механизму метоксилирования 2-(2'-фурил)бензимидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола в присутствии фоновых добавок КВг и КБ; определены лимитирующие стадии, рассчитаны гетерогенные константы скоростей реакций, предложены схемы этих реакций;

I - ' * .

; ч; 4

: ПИ 3

- определены ЭДС окислительно-восстановительных систем 2-(2'-фурил)-бензимидазол, 1 -метил-2-(2'-фурил)бензимидазол;

- исследованы особенности реакции бромметоксилирования бензимидазола;

- исследовано влияние материала катода и состава электролита на процесс электрохимического восстановления 5(6)-нитропроизводных бензимидазолов.

Практическая значимость работы

Разработан электрохимический метод бромметоксилирования 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола и получения 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола. Рекомендованы оптимальные условия проведения реакции. Получен ряд новых продуктов, перспективных в качестве биологически активных препаратов.

На защиту выносятся:

- электрохимический синтез 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола;

- установленные кинетические закономерности и механизмы электрохимических процессов метоксилирования 2-(2'-фурил)бензимидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола;

- оптимальные условия электрохимического процесса метоксилирования 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола;

- результаты исследования реакций электрохимического бромметоксилирования бензимидазола, имидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)фенантро[9,10]имидазола;

- установленные особенности влияния материала катода и состава электролита на электрохимическое восстановление нитропроизводных бензимидазолов;

- результаты структурного анализа синтезированных продуктов.

Апробация результатов работы

Материалы диссертационной работы апробированы на конференциях:

- Всероссийская конференция молодых ученых (Фарберовские чтения), (Ярославль, 1999 г.);

- 49-я Научно-техническая конференция студентов и аспирантов ЮРГТУ «Фундаментализация и гуманизация технических университетов», (Новочеркасск, 2000 г.);

- Молодежная научная школа-конференция «Актуальные проблемы органической химии», ( Новосибирск, Екатеринбург, 2001 г.);

- Ш Всероссийская конференция молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии», ( Саратов, 2001 г.);

- Всероссийская конференция «Современные электрохимические технологии-2002», ( Саратов, 2002 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 статьи в центральной печати, 2 статьи в сборниках статей по материалам конференций, 1 статья депонирована в ВИНИТИ, тезисы четырех докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы, включающего 125 источников; изложена на 108 страницах, содержит 35 рисунков и 11 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен анализ результатов исследований электрохимического синтеза алкоксипроизводных органических соединений, включающих ароматические структуры, и электрохимического восстановления ароматических нитросоединений. Приведены и систематизированы сведения об условиях проведения реакций электрохимического алкоксилирования, результаты алкоксили-рования гетероциклических соединений и углеводородов, содержащих бензольное кольцо, механизмы реакций алкоксилирования. Подробно рассмотрено восстановление ароматических нитросоединений в кислой среде.

Как следует из анализа литературных данных, систематические исследования в области электрохимического синтеза производных имидазолов не проводились.

Во второй главе описаны объекты, методы исследования и применяемая аппаратура.

Объектами исследования выбраны: 1) для алкоксилирования (метоксилиро-вания): имидазол, бензимидазол, 2-(2'-фурил)бензимидазол, 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазол, 1-метил-2-(2'-фурил)фенантро[9,10]имидазол; 2) для восстановления нитросоединений: 5(6)-нитробензимидазол, 5(6)-нитро-2-метилбензимидазол, 5(6)-нитро-2-(5 '-метил-2'-фурил)бензимидазол.

Приведены методики препаративных электрохимических синтезов. Описана установка, состоящая из электролизёра с магнитной мешалкой, источника питания - выпрямителя ВСА-5К, вольтметра В7-34А, амперметра Ц 4311, приведены схемы применявшихся электролизёров с разделёнными и неразделёнными катодным и анодным пространствами. При проведении синтезов по ме-токсилированию в качестве анодных материалов использовали платину и графит, в качестве катода - нержавеющую сталь 12Х18Н10Т. Синтезы по восстановлению нитросоединений проводили на катодах из никеля, кадмия, свинца (гладкого и губчатого), а также на ПМЭ-100, представляющем собой пористый сажевый электрод (пористость 75-ь80 %) с фторопластовым связующим и никелевым токоотводом; анодом в этой серии опытов служила платина.

Вольтамперометрические измерения проводили на платиновом точечном аноде типа Pirex с рабочей поверхностью 0,01 см2 при помощи потенциостата ПИ-50-1 и программатора ПР-8 в диапазоне задаваемых потенциалов от 0 до +3,5 В. При получении циклических вольтамперограмм скорость развёртки потенциалов варьировали в интервале 0,01-0,5 В/с. Исследования проводили в трёхэлектродной стеклянной ячейке ЯСЭ-2. Электродом сравнения служил насыщенный хлорсе-

ребряный электрод, вспомогательным электродом — платиновая пластина. Значения тока и потенциала регистрировали с использованием самописца XY RECORDER и стробоскопического осциллографа С7-8.

Продукты синтезов изучали с помощью ЯМР'Н и ИК-спектроскопии и элементного анализа. ЯМР'Н спектры снимали на приборах Bruker DPX 250 и Varían «Unity - 300», ИК-спектры - на приборе Specord 75IR. Для тонкослойной хроматографии использовали А1г03 второй степени активности по Брокма-ну и пластйны Silufol UV-254.

В третьей главе представлены экспериментальные результаты исследования электрохимического синтеза метоксильных и аминопроизводных имидазолов.

Исследованы процессы метоксилирования 2-(2'-фурил)бензимидазола (1) и

1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола (2).

Метоксилирование фурановых производных бензимидазола как химическим, так и электрохимическим способами до настоящего времени практически не изучено. Нами установлено, что наличие такого заместителя как

2-бензимидазолил во втором положении фуранового кольца не препятствует реакции метоксилирования, как это наблюдалось ранее К.Ю. Новицким и соавторами для бис(аминоалкил)фуранов.

В табл. 1 представлены результаты метоксилирования соединений (1) и (2). Можно видеть, что процесс приблизительно одинаково протекает на электродах из платаны и графита. В этом случае предпочтительней применять платину, так как графитовые электроды в метаноле недостаточно устойчивы. Существенное влияние на характер протекания процесса оказывает температура; наибольший выход продуктов метоксилирования достигается при температурах ниже 0 °С.

Полученные 2',5'-диметокси-2',5'-дигидрофурилпроизводные (схема 1) соединения (1) в электролите (СН3ОН + KF) (опыт 4) и соединения (2) в электролите (СН3ОН + КВг) (опыты 5-10) в обоих случаях представляют собой смесь двух геометрических изомеров в соотношении ~ 70 : 30 (по данным спектра ЯМР 'Н.):

Таблица 1

Условия и результаты электрохимического метоксилирования (1) и (2)

Соединение № опыта с, моль Анод Электролит 7' С А/см2 Выход по в-ву, %

(1) 1 0,008 Pt CHjOH+0,04M КВг 0 0,1

2 0,012 Pt CH3OH+0,08MKBr -3 0,1

3 0,01 Pt СН3ОН+0,04М КВг 10 0,1

4 0,004 Pt СН3ОН+0,04М KF 35 0,01 18

5 0,012 Графит СНзОН+0,04М KF 35 0,01 21

(2) 6 0,01 Pt СН3ОН+0,08М КВг 10 0,1 40

7 0,008 Пористый графит СН3ОН+0,04М NHiBr 12 0,1 45

8 0,01 Стеклоуглерод СН3ОН+0,04МКВг 12 0,1 47

9 0,01 Графит СН3ОН+0,04МКВг 5 0,1 70

10 0,01 Pt СН3ОН+0,04М NHtBr 0 од 73

11 0,01 Pt СНзОН+0,04М КВг -5 0,05 84

12 0,2 Pt СН3ОН+0,01бМ КВг -3 0,05 92

* Соединения не идентифицированы

fx

CH30H Br"

OCH3

Bzm Га. 2' a

OCH3

Bzm

-0 ÔCH3

V b, 2' b

1- R = H 2: R = CH3

l'a, 1" b Bzm = 2-беизлмидазолил

2' a. 2' b Bzm = 1 -метил-г-бензимидазолил

Продукт метоксилирования соединения (1) на изомеры не разделен. Выход смеси изомеров 2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2,-фурил)бензимидазола (l'a, l'b) составил 18 %, тпл 232-233 °С (пикрат). Найдено (%): С 48,41; H 3,87; N 15,08. C19Hi7N5O10. Вычислено ( %): С 48,01; H 3,60; N 14,73.

оснз

Bzm

Bzm = 1 -метип-2-бензимидазолил

лалл

T-1-Г—-------Г-

8.5 8.0 1 5 7.0 6.5 6.0 5 S 5 0 » 5 <.0 Э S

3 5 3.0 2 5 2 0 1.5 10

Рис.1. Спектр ЯМР'Н чис-1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола (2'а) в CDC13 (относительно ГМДС).

Г

ОСИ,

Bzm = 1-метил-2-бензимидазошл

jJulJL

Рис.2. .СпектрЯМР'Н трене-1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола (2'Ь) в CDCI3 (относительно ГМДС).

Изомеры, полученные при метоксилированин соединения (2), выделены в чистом виде. Вещество 2'а (рис. 1), как мы полагаем, является г/мс-изомером, поскольку синглетный сигнал 5'-фуранового протона находится в более слабом поле относительно такового в спектре соединения 2'Ь (рис. 2), что, несомненно, связано с влиянием бензимидазольного радикала.

Выход г/ис-изомера 2'а составил 46 %, ТШ1 64-65 °С (из гептана). Найдено, (%): С 65,03; H 6,09; N 11,06. C)4H16N203. Вычислено (%): С 64,60; H 6,20; N 10,76.

Выход транс-изомера 2'Ь составил 15 %, Тга 68-69 °С (из гептана). Найдено (%): С 64,8; H 5,82. C14H16N203. Вычислено (%): С 64,60; H 6,20.

Процессы электрохимического метоксилированин соединений (1) и (2) в электролитах (СН3ОН + КВг) и (СН3ОН + KF) исследованы циклическим по-тенциодинамическим, гальваностатическим, хронопотенциометрическим методами.

Циклические потенциодинамические зависимости в фоновом электролите (СН3ОН + КВг) (рис. 3) изучались в зависимости от скорости развертки потенциала и концентрации КВг. Выбранные нами скорости развертки потенциала находились в пределах 0,01-0,5 В/с.

На основании полученного графика Ip / v0'5 = f (v) сделан вывод о квазиобратимости процесса окисления бромид-ионов в метаноле (Ip/v °'5 зависит от v только в случае квазиобратимости процесса). Зависимость Ip/c = f(c) свидетельствует об адсорбции бромид-ионов на аноде. Однако адсорбционные явления не осложняют электродный процесс, что следует из найденного графически значения критерия Семерано Xv = Alglpa / Algv = 0,23 для процесса в электролите СН3ОН + 0,08М КВг (если значение Xv < 0,5, процесс контролируется кинетикой ЭХ процесса). Наблюдается уменьшение отношения Ipk / Ipa С РОСТОМ V. ЭТО может происходить в условиях потребления продукта окисления в химической реакции, следующей за стадией переноса электрона. Механизм реакции окисления бромид-ионов в метаноле вероятнее всего, можно представить как ЭХД (электродная реакция с последующей химической реакцией диме-ризации).

При добавлении к фоновому электролиту 1-метил-2-(2'-фурил)-бензимидазола (2) характер потенциодинамической кривой по сравнению с фоно-

Рис. 3. Циклические потенциодинамические кривые: 1 - фон {СН3ОН + 0,04М КВг); 2 - фон + 0,015М (2); 3-фон + 0,015 M (1). v = 0,1 В/с; Т=15°С.

1ра/с 20

15

10

вой (в электролите СН3ОН + КВг) не меня-

5

0 ■-■- '

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,03с,мшь/л

1 - СН3ОН + 0,08М КВг + 0,015М (1);

2 - СН3ОН + 0,08М КВг + 0,015М (2);

V — 0,1 В/с, Т= 15 °С.

Рис. 4. Зависимость I ра /с от с.

ется, но происходит смещение потенциала пика окисления бромид-ионов в катодную область (рис. 3), что свидетельствует об осложнении процесса химической реакцией. Значительно уменьшается ток катодного пика (табл. 2). Это значит, что образующийся в результате предыдущих электрохи-

мической и химической реакций Вг2 используется далее в химической реакции. Увеличение концентрации (2) в электролите сопровождается ростом тока анодного пика (табл. 2). Зависимость 1ра /с от с (рис. 4) указывает на адсорбцию (2) на аноде. Рассчитанный по графическим данным критерий Семерано Ху равен 0,36; значение его больше, чем в отсутствии добавки (2) (XV = 0,23), т.е. на кинетику электродного процесса в большей степени влияет химическая реакция. Процесс в электролите (СН3ОН + КВг) с добавлением (2) становится более медленным, оставаясь квазиобратимым, и лимитируется кинетикой электрохимической стадии. Учитывая вышеизложенное, мы предполагаем, что реакция аналогично метоксилированию фурана протекает преимущественно по механизму, ранее описанному N. Оаиэоп-Кааз. Выделяющийся на аноде бром реагирует с (2), образуя 1-метил-(2',5'-дибром-2',5'-дигидро-2-фурил)бензимида-зол, который, взаимодействуя со спиртом, дает 1-метил-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2-фурил)бензимидазол. Анодные реакции представлены на схеме 2:

сходны с полученными для процесса метоксилирования 1-метил-2-(2'-фурил)-бензимидазола (2). Единственное отличие - потенциал пика окисления бромид-иона при добавлении (1) смещается в анодную область (рис. 3). Зависимость 1ра/с - с свидетельствует об адсорбционных процессах на аноде (рис. 4). Критерий Семерано Ху = 0,31, т.е. замедлен перенос электронов. Значения кэ указывают на квазиобратимость процесса. При метоксилировании (1) образуются полиметок-

Вг" -е -«■Вг\ 2Вг'-»■ Вгг

При изучении процесса метоксилирования 2-(2'-фурил)-

Ме

Ме бензимидазола (1) ус-н тановлено, что критерии и параметры, полученные в результате [2) обработки циклических потенциодина-мических кривых

силированные продукты, о чем свидетельствует частичное либо полное исчезновение химических сдвигов ароматических протонов на спектрах ЯМР'Н. Можно предположить, что в этом случае реализуется другой анодный механизм, аналогичный предложенному К. Баваку и соавторами в виде последовательных реакций (схема 3): Реакция метоксилирова-ния (1) в электролите

Вг"- е —Вг'

+ НВг

■ол

(СН3ОН + КВг) протека- в-1 + Вг._„ . |-а

ет неоднозначно; почти я—

во всех случаях получе- _е -_ .

ны различные продукты, _

что также подтверждает СНз0- + ¡Г~| -„ СНзо_к_0 (3)

радикальный механизм о о

реакции.

С помощью уравнения Николсона-Шайна (I) для необратимых и квазиобратимых процессов для процесса окисления бромид-ионов в метаноле по данным циклической вольтамперометрии были рассчитаны кинетические параметры электродных реакций (табл. 2):

'----(0,78 + 0,51п—

(1 - а) • па • Р ЯТ

2 23 • И. * Т

Число электронов па рассчитывали по уравнению па =-5-,

Р-(Ера-Ерк)

(1 - а) • па определяли графически по тангенсу угла наклона прямой Ера - ^ V, а коэффициент диффузии рассчитывали по уравнению Делахея для необратимых и квазиобратимых процессов.

Таблица 2

Кинетические параметры процессов окисления соединений (1) и (2) в электролите (СН3ОН + КВг)

Ера = Е + —-^-— • (0,78 + 0,51п^—^ • (1 - а) • па -Б-у-Ы^) (I)

Электролит С, моль/л 1ра> А В Ера-ЕрК, В о, см2/с к8, см/с 0,3'Па V0,5 0,00002-ПаУ0-5

СН3ОН + КВг КВг 0,04 0,024 1,22 0,60 З.ЗЕ-06 2,1Е-03 4,0Е-02 2,8Е-06

0,08 0,033 1Д7 0,65 1,6Е-06 1ДЕ-03 4.0Е-02 2.7Е-06

0,016 0,06 1,44 0,99 1.3В-06 4.6Е-04 4ДЕ-02 2.2Е-06

СНзОН + 0,04М КВг +(1) (1) 0,005 0,029 1,25 0,65 9.2Е-07 5,0Е-04 2.0Е-02 1,ЗЕ-06

0,015 0,034 1,28 0,68 13Е-06 5ДЕ-04 1.9Е-02 1.3Е-06

0,030 0,042 1,36 0,74 1.9Е-06 4,1Е-04 1,9Е-02 1.2Е-06

СН3ОН + 0,04М КВг+(2) (2) 0,05 0,036 1,18 0,65 1,4Е-06 8,ЗЕ-04 2,0Е-02 1.3Е-06

0,015 0,041 1,22 0,60 1,8Е-06 7,ЗЕ-04 2ДЕ-02 1.4Е-06

0,033 0,049 1,27 0,65 2,6Е-06 6,4Е-04 2,0Е-02 1.3Е-06

Примечание: Т= 15 "С, у = 0,1 В/с, Еа отн. Ая/АёС1 (нас.).

Для объяснения различного электрохимического поведения 2-(2'-фурил)бензимидазола (1) и 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола (2) были определены ЭДС систем окисления-восстановления одного и другого соединений

11

потенциометрическим методом. Количественно величина ЭДС суммарной химической реакции (Е) характеризует изменение свободной энергии Гиббса. Таким образом, исходя из полученного значения Е = - 0,0127 В (отн. н.в.э.), соединение (1) теоретически склонно к самопроизвольному окислению. Этим, по-видимому, и объясняется быстрота его вступления в химическую реакцию и образование разнообразных продуктов с Вг2 или Вг* предположительно по радикальному механизму (схема 3). Напротив, соединение (2), судя по значению Е = 0,0627 В (отн. н.в.э.), присутствует в электролите в восстановленной форме, с которой и взаимодействует образующийся на аноде бром, что отражено в механизме реакции (схема 2).

Стационарные поляризационные зависимости, полученные в электролите (метанол + КВг) (рис. 5) свидетельствуют об осложнении электродного процесса химической реакцией. В области потенциалов 1,0-1,2 В резко меняется наклон кривых. На кривой фона (СН3ОН + 0,08М КВг) имеются два перегиба. Перегиб в области 1,2— 1,6 В связан с окислением бромид-ионов, а перегиб в области потенциалов более 2 В - с окислением СН3ОН. Добавление соединений (2) или (1) сопровождается поляризацией электрода, усиливающейся при увеличении концентрации добавки, наиболее сильной при потенциалах более 1 В.

При рассмотрении циклических потенциодинамиче-ских зависимостей для процесса метоксилирования в электролите (СН3ОН + КГ) на

4,0 ф [А/м

Рис. 5. Стационарные поляризационные кривые:

1 - МеОН + 0,08М КВг (фон); 2 - фон + 0,005М 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола (2); 3 - фон + 0,05М (2).

I, мА

1,0 2,0

Рис.6. Циклические потенциодинамические кривые: 1 - фон (СН3ОН + 0,08М КБ); 2 -фон + 0,005М (1). V = 0,05 В/с; Т = 15 °С.

фоновой кривой при потенциале 2,37 В наблюдается пик окисления метанола (рис. 6). Добавление 2-(2'-фурил)бензимидазола (1) сопровождается появлением пика окисления (1) при потенциале +1,38 В (V = 0,05 В/с), а пик окисления метанола смещается в анодную область (2,74 В). По характеру зависимостей и по значениям можно сделать вывод о необратимости процесса окисления (1); значение критерия Семерано, равное 0,6, указывает на адсорбционные осложнения реакции. На первой стадии, предположительно, происходит одноэлек-тронное окисление (1) и взаимодействие его с СН3ОН. Кроме того, окисляется метанол либо метоксильный ион (второй пик окисления). Далее, по нашему мнению, может происходить взаимодействие радикалов (схема 4): Зависимость г_„ _ ___ сн3он

и ус-у°-5 - V (рис. 7) подтверждает, что вещество (1) адсорбируется на аноде в отличие от вещества ( 2). В табл. 3 представлены параметры и критерии циклических вольтамперо-грамм, полученные в электролите (СН3ОН + 0,08М ЮР). Зависимости Е — V и значения свидетельствуют о необратимости процессов окисления соединений 1 и 2 в электролите (СН3ОН + КГ). Из стационарных поляризационных зависимостей Е — 1 (рис. 8) по углу наклона участка кривой, соответствующего окислению 1, определены значения (1-а), после чего, с использованием значений (1-а)Па, рассчитаны г^.

„0,5

СН3ОН

сн3о-

ОСНз

н

СН30' + н+

рГЬОСНз

Н3СоЛ ЬоСНз

(4)

Рис. 7. Зависимость I ра /с

У^ОГУ0'5.

1 - фон (СНзОН + 0,08М КБ) + (1); 2-фон+ (2).

Таблица 3

Кинетические характеристики процесса окисления соединения (1) в электролите (СН3ОН + КР)

V, В/с 1ра> А Еда, В Б, см^/с К$, см/с 0,3-11а V0,5 0,00002паУ°'5

0,01 0,00001 1,35 9.0Е-14 1,2Е-08 7,ЭЕ-03 4.9Е-07

0,05 0,00003 1,38 4.0Е-12 1.8Е-07 1,6Е-02 1ДЕ-06

0,1 0,00006 1,4 3.2Е-11 6,8Е-07 2.3Е-02 1,5Е-06

0,5 0,00016 1,48 1.2Е-09 8.2Е-06 5.2Е-02 3.5Е-06

Примечание: п„ « 0,244, (1-аК = 0,0332; с (КР) = 0,08 моль/л; с (1) = 0,02 моль/л; Т = 15 °С

4,0 [А/м]

Рис. 8. Стационарные поляризационные кривые: 1 - СН3ОН + 0,08М КР (фон); 2 - фон + 0,005М (1); 3 - фон + 0,05М (1).

Дня оценки влияния условий электролиза на процесс метоксилиро-вания 1-метил-2-(2'-фурил)-бензимвдазола (2) в электролите (СНзОН + КВг) с целью оптимизации этого процесса использовали расширенную матрицу планирования полного 3- факторного эксперимента. Постоянными условиями эксперимента были: объем электролита - 80 мл; температура 0 °С; анод — Р1 (Б = 10 см2); катоды - нержавеющая сталь (Б = 2x12 см2). Факторами варьирования были выбраны: Х| - концентрация (2) - 0,08 моль/л; Хг - концентрация КВг - 0,06 моль/л; Хз - плотность тока - 0,1 А/см2. Функции отклика: У - выход 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензими-дазола (2' - смеси изомеров) по веществу, %; Ъ - время электролиза, мин. После обработки результатов экспериментов получены адекватные уравнения регрессии:

У = 74,1 +3,4X1 - 1,6Х2 - 6,6Х3; г=65,6 - 6,IX, + 7дх2 + 5,бх3 - 3,1X1X3+2,4X1X2X3. Доверительные интервалы соответствуют уровню значимости 0,05, значение коэффициентов уравнений регрессии оценивали по критерию Стьюдента, адекватность уравнений проверяли с помощью критерия Фишера.

Таким образом, увеличение концентрации 1-метил-2-(2'-фурил)бенз-имидазола (2) в электролите способствует росту выхода по веществу продукта реакции - смеси изомеров (2') и сокращению продолжительности синтеза. Увеличение концентрации бромида калия и плотности тока в электролите приводит к уменьшению выхода (2') по веществу и к увеличению времени синтеза.

С целью выявления условий электросинтеза для получения максимально возможного выхода по веществу, при минимальной продолжительности синтеза, проведена оптимизация эксперимента методом крутого восхождения. План и результаты оптимизации представлены в табл. 4. Из анализа результатов следует, что уменьшение плотности тока ниже значения 0,054 А/см нецелесообразно, так как продолжительность электролиза при этом возрастает. Уменьшение концентрации КВг ниже значения 0,016 моль/л в условиях опыта 15 также приводит к увеличению продолжительности электролиза. Оптимальное соотношение концентраций КВг и соединения (2) - 1:13 (0,016 моль/л КВг и 0,2 моль/л 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола).

Таблица 4

Оптимизация условий проведения эксперимента по получению 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола

Параметры оптимизации №оп X, х2 Хз УсР эксп 2-со эксп

X! х2 Хз У Ъ 10 0,114 0,034 0,054 86 50

У," 0,10 0,04 0,08 85 52 11 0,128 0,028 0,028 84 85

Ду, 0,02 0,02 0,02 12 0,128 0,028 0,054 86 54

ь,' 3,4 -1,6 -6,6 13 0,142 0,022 0,054 90 50

0,068 -0,032 -0,132 14 0,156 0,016 0,054 92 56

Шаг 0,014 -0,006 -0,026 15 0,170 0,010 0,054 86 70

16 0,170 0,016 0,054 90 55

17 0,198 0,016 0,054 92 50

18 0,226 0,016 0,054 90 62

19 0,254 0,016 0,054 88 68

На основании проведенных исследований можно рекомендовать оптимальные параметры проведения электрохимического метоксилирования 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола (табл. 5).

Таблица 5

Оптимальные параметры электрохимического метоксилирования

1 -метил-2-(2'-фурил)бензимидазола

Наименование параметров Значение параметров

Концентрация 1 -метил-2-(2'-фурил)бензимидазола Концентрация КВг Плотность тока Объемная плотность тока Температура электролита Время электролиза Удельный расход электроэнергии 0,2 моль/л 0,016 моль/л 0,054 А/см2 6 А/л — Зч- +з°с 50 мин 61,5 кВт-ч/моль

Электрохимическое бромметоксилирование бензимидазола (БИ) проводили в электролите (СН3ОН + КВг). При низких температурах в интервале 0-г-15 °С образование продуктов практически не наблюдалось. В результате проведения синтеза при более высокой температуре 40-г50 °С выделен пи-крат 5,6-дибромбензимидазола с выходом 56 % по веществу, Тпл пикрата 197 °С. Спектр ЯМР 'Н (230 МГц, ДМ80-с16), 5, м.д.: 7,6(1Н, с, Н7); 7,8(1Н, с, Н4); 8,55 (1Н, с, 2-Н).

Процесс бромметоксилирования БИ изучали циклическим потенциодина-мическим методом в зависимости от скорости развертки потенциалов и фоновых добавок (КВг и 1лСЮ4). При добавлении к фоновому электролиту (СН3ОН + 0,04М КВг) БИ (рис. 9) пик, соответствующий на фоновой кривой окислению бромид-ионов, смещается в катодную область, оставаясь необратимым (квазиобратимым). Это может быть связано как с осложнением электрохимического процесса химической реакцией, так и с тем, что БИ окисляется при более

I, мА

70

60

50

40

30

20 /

10 /<'

0 У/

у;

1,5

2,0

2,5 Е, В

Рис. 9. Циклические потенциодинамические кривые: 1 - фон (СН3ОН + 0,04М КВг); 2 - фон + 0,001М бензимидазола; V = 0.1 В/с; Т = 18 °С.

низких анодных потенциалах. Кроме того, при добавлении БИ к фоновому электролиту (СН3ОН + 0,04М КВг) в 1,5 раза уменьшается ток пика окисления. По нашему мнению, на аноде преимущественно окисляется БИ; образующиеся катион-радикалы БИ вступают в химическую реакцию с бромид-ионами, находящимися в электролите. Реакция заканчивается образованием 5,6-дибром-бензимидазола и, скорее всего, осуществляется по механизму ЭХЭ (схема 5). То есть, за первоначальным переносом электрона следует быстрая химическая реакция, продукт которой претерпевает дальнейшее окисление на аноде при том же или более низком потенциале. Таким образом, второй пик окисления на фоновой кривой с добавлением БИ (рис. 9) не может быть связан с образованием 5,6-дибромбенз-имидазола, а связан, вероятно, с дальнейшим окислением продукта взаимодействия БИ и Вгг (или бромид-ионов), что подтверждается неселективным протеканием процесса. Следует отметить, что на фоне (СН3ОН + 0,04М ГлСЮ*) имеется только один пик окисления, относящийся к БИ, второй пик отсутствует. Этот факт также доказывает связь второго пика окисления на фоне (СН3ОН + 0,04М КВг) с бромсодержащими промежуточными продуктами, которые не могут образовываться в отсутствие бромид-ионов в электролите.

Рис. 10. Циклические потенциодинамические кривые: 1 - фон (СН3ОН + 0,04М КВг); 2 - фон + 0,005М имидазола; V = 0,1 В/с; Т = 18 °С.

Электрохимические синтезы по метоксилированию имидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)фенантро[9,10]имидазола (МФФИ) проводили в электролите (СН3ОН + КВг) на К аноде при плотностях тока 0,05 и 0,1 А/см2 в интервале температур 0-к35 °С.

На циклических потен- I, ма циодинамических зависимостях можно наблюдать, что молекулы имидазола окисляются на аноде, как на фоне (СН3ОН + КВг) - два пика окисления (рис. 10), так и на фоне (СН3ОН + 1ЛС104) - один пик окисления. При добавлении имидазола в фоновый электролит (СН3ОН + 0,04М КВг) исчезает пик окисления, соответствующий окислению бромид-ионов; появляется другой пик, сильно смещенный относительно прежнего в анодную область и являющийся необратимым, судя по отсутствию катодного пика и смещению потенциала анодного пика в анодную область при увеличении скорости развертки потенциалов (1,46 В при V = 0,05 В/с, 1,72 В при V = 0,5 В/с). Зависимость -с, полученная в электролите (СН3ОН + 0,04М 1лС104), свидетельствует об адсорбции имидазола или его продуктов окисления.

Анодное бромметоксили-рование 1-метил-2-(2'-

фурил)фенантро[9,10]-имида-зола (МФФИ) приводит к появлению ряда продуктов, что можно было видеть на хрома-

тограммах. МФФИ интенсивно окисляется (рис. 11), пик окисления бромид-ионов при этом не наблюдается.

Рис. 11. Циклические потенциодинамические кривы: 1,1' - СН3ОН + 0,08М КВг (фон) + 0,001М МФФИ (V = 0,02 В/с). 2,2' - фон + 0,001М МФФИ (V = 0,2 В/с); 1,2-0-=-2,5 В; 1',2'-0-И,9В.

В результате электрохимического восстановления 5(6)-нитробензимида-золов были синтезированы следующие аминосоединения:

Н Н

3,4,5 3',4',5'

Я = 3'-Н; 4' - СН3; 5' - 5-метил-2-фурил.

Мы предположили, что восстановление 5(6)-нитробензимидазолов происходит по известной общей схеме электрохимических и химических реакций восстановления ароматических соединений. На примере электросинтеза 2-метил-5(6)-нитробензимидазола (4') установлено, что наибольший выход по току 80 %, как и минимальная плотность тока 0,015 А/см2 наблюдаются при использовании катода ПМЭ-100. Максимальная плотность тока достигается на катоде из губчатого свинца - 0,6 А/см2 (табл. 6).

Повышение концентрации серной кислоты отрицательно влияет на выход по току, что согласуется с данными, приведёнными в литературе. Например, выход 5(6)-амино-2-(5'-метил-2'-фурил)бензимидазола (5') в 5 % Н2804 почти в 3 раза превышает выход того же соединения в 20 % Н^С^ при прочих равных условиях.

Таблица 6

Характеристики процесса электровосстановления 2-метил-5(6)-нитробензимидазола (4) в зависимости от материала катода

Катод № РЬ(губчатый) гладкий) С6 ПМЭ-100

Плотность тока, А/см2 0,4-0,5 0.5-0.6 0,2-0,3 0,15-0,2 0,015-0,025

Выход по току, % 20 55 28 22 80

Спектральные характеристики полученных аминосоединений сведены в табл. 7.

Таблица 7

Температуры плавления и спектральные характеристики соединений 3'- 5'

Соединение т °г 1пл> ЯМР 'Н, 5, м.д.* ИК (вазелин, масло), V, см"', ЫН2

3' 311-312 7,40д(1Н,ар.), 7,75м(2Н,ар.), 8,45с(1Н,СН), 9,1с(1Н,МН) -

4' 321-322 2,5с(ЗН,СНз), 7,45с(1Н,ар.), 7,75м(2Н,ар.), 11-13(2Н, Ш2) 1660

5' 305-306 2,45д(ЗН,СН3), 6,25д(1Н, Н'4), 6,7д(1Н,ар), 6,9с(1Н,ар), 7,18д(1Н, Н'3), 7,Зд(1Н,ар) 7,5-7,6с(1Н, Ш) 1660,3110,3150

* Примечание: 3' - растворитель 020; 4', 5',-растворитель ОМЗО-с1б.

18

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что в результате электрохимического метоксилнрования 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола в электролите (СН3ОН + КВг) образуется 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазол в виде смеси цис- и транс- изомеров. На основании данных циклического потенциоди-намического и гальваностатического методов установлено, что единственным электродным процессом в присутствии фоновой добавки КВг является квазиобратимое окисление бромид-иона, после чего происходит химическое бромметоксилирование 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола. Замедленной стадией реакции является перенос электронов.

2. Определены оптимальные условия синтеза 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола: плотность тока - 0,05 А/см2; объемная плотность тока - 6 А/л, температура электролита -З-И-З °С; концентрация 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола - 0,2 моль/л; концентрация КВг -0,015 моль/л; время электролиза -50 мин. Выход продукта по веществу в этих условиях составляет 92 %. Удельный расход электроэнергии - 61,5 кВт-ч/моль продукта.

3. В процессе электрохимического метоксилнрования 2-(2'-фурил)бенз-имидазола в электролите (СН3ОН + КБ) с выходом 18-21 % по веществу получается смесь геометрических изомеров 2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола. С использованием данных циклического потенцио-динамического,гальваностатического, хронопотенциометрического методов рассчитаны кинетические параметры реакции окисления '2-(2'-фурил)бензимидазола. Показано, что 2-(2'-фурил)бензимвдазол на аноде окисляется необратимо, процесс осложнен его адсорбцией.

4. Определены ЭДС окислительно-восстановительных систем 2-(2'-фурил)бензимидазол и 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазол потенциометриче-ским методом, значения которых соответственно составляют - 0,0127 В и 0,0627 В (отн. ГЧ э.с.).

5. Электрохимическое бромметоксилирование бензимидазола в электролите (СН3ОН + КВг) на К аноде при температуре 40-50 °С приводит к образованию 5,6-дибромбензимидазола. Циклическим потенциодинамическим методом установлено, что на аноде необратимо окисляется бензимидазол. Реакция, вероятнее всего, протекает по механизму ЭХЭ.

6. Показано, что при электрохимическом восстановлении 5(6)-нитробензимидазолов наиболее высокие выходы по току 5(6)-аминобензимидазола, 5(6)-амино-2-метилбензимидазола и 5(6)-амино-2-(5'-метил-2'-фурил)бензимидазола достигаются на электродах из губчатого свинца и ПМЭ-100 (сажевом) при концентрации Н2504 не более 10 %.

"17ьт2г i1 17 072

Положения диссертации опубликованы в следующих статьях:

1. Галшош Т.Г., Попова О.В., Ельчанинов М.М. Электрохимическое метоксшшрование 2-(2'-фурил)бензимидазола / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т.-Новочеркасск, 2000.- 7 с. - Деп. в ВИНИТИ 17.08.00, № 2281-ВОО.

2. Галикян Т.Г., Попова О .В., Ельчанинов М.М. Электрохимическое восстановление нитро-производных бензимидазолов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки,- 2000.-№ 4. С.88-90.

3. Галикян Т.Г., Попова О.В., Ельчанинов М.М. Электрохимический синтез новых производных в ряду 2-гетарил-беизимидазолов. Фундаментализация и гуманизация технических университетов: Материалы 49-й научно-технической конференции студентов и аспирантов ЮРГТУ. -Новочеркасск, 2000.-С. 217-218.

4. Электрохимический синтез новых производных 2-(2'-фурил)бензимидазола / A.A. Александров, Т.Г. Галикян, М.М. Ельчанинов, О.В.Попова // Химия гетероциклических соединений.-2001 .-№8.-0.1131-1132.

5. Реакции анодного метоксилирования 2-(2'-фурил)бензимидазола и его N-метилзамещенного / О.В. Попова, A.A. Александров, Т.Г. Галикян, М.М. Ельчанинов И Современные электрохимические технологии: Сб. ст. по материалам Всероссийской конференции СЭХТ-2002, Саратов, 2002 г.- Саратов: Изд-во Сарат. гос. техн. ун-та, 2002-С.198-202.

Автор выражает благодарность доценту, к.х.н. Ельчанинову М.М. за помощь при выполнении диссертационной работы.

Галикян Татьяна Геннадьевна____

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ ИМИДАЗОЛОВ Автореферат

Ответственный за выпуск Н.А.Юшко Корректор А.А.Галикян Подписано в печать {5_ октября 2003 г. Бумага офсетная. Печать оперативная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № ЧТ--ИЧ9.

Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)

Центр оперативной полиграфии УВД 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Электрохимическое алкоксилирование

1.1.1. Условия проведения реакций алкоксилирования

1.1.2. Алкоксилирование гетероциклических соединений

1.1.3. Алкоксилирование ароматических углеводородов

1.1.4. Механизм реакций алкоксилирования

1.2. Электрохимическое восстановление ароматических нитросоединений

1.2.1. Общая схема и продукты восстановления

1.2.2. Электровосстановление в кислой среде

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Реактивы

2.2. Электроды

2.3. Вольтамперометрические измерения

2.4. Потенциометрический метод определения окислительно-восстановительного потенциала

2.5. Препаративный электролиз и идентификация получаемых продуктов

2.6. Электрохимическое метоксилирование производных имидазола

2.6.1. Синтез 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола

2.6.2. Синтез 2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола

2.6.3. Синтез 5,6-дибромбензимидазола 4Ь

2.7. Электрохимическое восстановление 5(6)-нитробензимидазолов

2.7.1. Синтез 5(6)-аминобензимидазола

2.7.2. Синтез 5(6)-амино-2-метилбензимидазола

2.7.3. Синтез 5(6)-амино-2-(5'-метил-2'-фурил)бензимидазола

2.8. Синтез 5(6)-ацетиламино-2-(5'-метил-2'-фурил)бензимидазола

ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ

ИМИДАЗОЛОВ

3.1. Электрохимическое метоксилирование имидазолов

3.1.1. Электрохимическое метоксилирование 2-(2'-фурил)-бензимидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола

3.1.2. Исследование процессов электрохимического метоксилирования 2-(2'-фурил)бензимидазола и его Ы-метилзамещенного в электролите (СНзОН + КВг)

3.1.3. Исследование процессов электрохимического метоксилирования 2-(2'-фурил)бензимидазола и его Ы-метилзамещенного в электролите (СН3ОН + КБ)

3.1.4. Оптимизация условий процесса электрохимического метоксилирования 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола

3.1.5. Электрохимическое бромметоксилирование бензимидазола

3.1.6. Электрохимическое метоксилирование имидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)фенантро[9,10]имидазола

3.2. Электрохимическое восстановление нитропроизводных бензимидазолов

ВЫВОДЫ

В последнее время повышенный интерес потребителей продуктов органического синтеза вызывают производные имидазола и бензимидазола, которые отличаются высокой антимикробной, фунгицидной и антигель-минтной активностью и могут быть использованы в качестве исходных реагентов для получения различных фармакологических препаратов, полимеров технического и медико-биологического назначения. Результаты исследований синтеза и свойств бензимидазолов подробно освещены в обзоре Престона [1] и в работах [2, 3]. Бензимидазолы известны как фун-гицидные добавки к лакокрасочным материалам [4, 5], лекарственные препараты и биологически активные вещества, а также полупродукты для синтеза красителей, эмульгаторов, антиоксидантов [6 - 12]. Особый интерес представляют полимеры, содержащие в цепи бензимидазольные кольца и обладающие рядом уникальных свойств [13, 14].

Синтез новых бигетарилов вызывает несомненный интерес в связи с тем, что они содержат несколько реакционных центров, и поэтому их исследование полезно в плане решения проблемы конкурентного реагирования многоцентровых амбидентных гетероциклических систем. Разработка методов получения новых производных 2-гетарилбензимидазолов, установление закономерностей их превращений весьма актуально и открывает пути к направленному синтезу веществ с определенным набором полезных свойств. Введение донорных заместителей, например, меток-сильных групп, в молекулы органических соединений существенно повышает их активность. Однако до настоящего времени практически не изучены процессы метоксилирования производных имидазолов как химическим, так и электрохимическим способами. Не уделяется внимания исследованию электрохимических реакций с участием имидазолов.

Использование электрохимического синтеза в производстве веществ, входящих в состав фармацевтических препаратов, началось в тридцатые годы 20-го столетия. В настоящее время электросинтез находит все более широкое применение в препаративной органической химии и фармацевтической промышленности в связи со значительными преимуществами его перед традиционными методами органического синтеза.

Применение традиционных методов восстановления нитрогруппы металлами в кислой или щелочной среде в промышленных масштабах сопряжено с рядом трудностей. Так, химическое восстановление 5(6)-нитропроизводных бензимидазолов осложняется необходимостью использования сероводорода в процессе выделения продукта и связано с большим расходом металлов (в частности олова) и концентрированных кислот. Электрохимические технологии, как правило, экологически безопасны, исключают использование сильных окислителей и восстановителей, обычно агрессивных и токсичных. Эти технологии малоотходны. Селективность электрохимических процессов, как правило, выше, чем химических, и может регулироваться поддержанием заданных условий синтеза, что очень важно при электрохимическом восстановлении нитросо-единений. Кроме того, электрохимические процессы легко автоматизировать [15]. Поэтому именно электросинтез, как промышленный способ получения новых органических соединений, весьма перспективен и заслуживает внимания исследователей и разработчиков.

В связи с вышесказанным, исследование электрохимического синтеза неописанных производных имидазолов, в частности, 2-гетарил-бензимидазолов, а также установление кинетических закономерностей этого синтеза и разработка базовых технологий получения продуктов с заданным набором полезных свойств является актуальным.

Методы исследования

Гальваностатический и потенциостатический методы синтеза; циклический потенциодинамический, гальваностатический, хронопотенцио-метрический методы анализа; методы математического планирования экспериментов и статистической обработки их результатов; методы анализа продуктов синтезов (хроматографический, элементный, ЯМР- и ИК-спектроскопия и др.).

Достоверность результатов

Достоверность полученных результатов базируется на достаточном объеме выполненных экспериментов, подтверждена совпадением теоретических и экспериментальных данных, результатами анализа полученных продуктов, статистической обработкой результатов и проверкой адекватности полученных моделей, использованием различных взаимодополняющих методов исследования, метрологическим обеспечением экспериментов.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые: - синтезированы и идентифицированы: цис-1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазол, транс-1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазол, 5,6-дибромбензимидазол, 5(6)-амино-2-(5'-метил-2'-фурил)бензимидазол, 5(6)-ацетил-амино-2-(5'-метил-2'-фурил)-бензимидазол;

- исследованы процессы электрохимического метоксилирования 2-(2'-фурил)бензимидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола в присутствии фоновых добавок КВг и КР; определены лимитирующие стадии, рассчитаны гетерогенные константы скоростей реакций, предложены схемы этих реакций;

- определены ЭДС систем окисления-восстановления 2-(2'-фурил)-бензимидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола;

- исследованы особенности реакции бромметоксилирования бензими дазола;

- исследовано влияние материала катода и состава электролита на процесс электрохимического восстановления 5(6)-нитропроизводных бензи-мидазолов.

Практическая значимость работы

Разработан электрохимический метод бромметоксилирования 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола и получения 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола. Рекомендованы оптимальные условия проведения реакции. Получен ряд новых продуктов, перспективных в качестве биологически активных препаратов. На защиту выносятся:

- электрохимический синтез 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола;

- установленные кинетические закономерности и механизмы электрохимических процессов метоксилирования 2-(2'-фурил)бензимидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола;

- оптимальные условия электрохимического процесса метоксилирования 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола;

- результаты исследования реакций электрохимического бромметоксилирования бензимидазола, имидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)фенантро[9,10]имидазола;

- установленные особенности влияния материала катода и состава электролита на электрохимическое восстановление нитропроизводных бензи-мидазолов;

- результаты структурного анализа синтезированных продуктов.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы докладывались на конференциях:

- Всероссийская конференция молодых ученых (Фарберовские чтения), (г. Ярославль, 1999 г.);

- 49-я научно-техническая конференциия студентов и аспирантов ЮР-ГТУ «Фундаментализация и гуманизация технических университетов», (г. Новочеркасск, 2000 г.);

- Молодежная научная школа-конференция «Актуальные проблемы органической химии», (гг. Новосибирск, Екатеринбург, 2001 г.);

- III Всероссийская конференция молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии», (г. Саратов, 2001 г.);

- Всероссийская конференция «Современные электрохимические технологии-2002», (г. Саратов, 2002 г.).

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что в результате электрохимического метоксилирова-ния 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола в электролите (СН3ОН + КВг) образуется 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бенз-имидазол в виде смеси цис- и транс- изомеров. На основании данных циклического потенциодинамического и гальваностатического методов установлено, что единственным электродным процессом в присутствии фоновой добавки КВг является квазиобратимое окисление бромид-иона, после чего происходит химическое бромметоксилиро-вание 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола. Замедленной стадией реакции является перенос электронов.

2. Определены оптимальные условия синтеза 1-метил-2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола: плотность тока 0,05 А/см , объемная плотность тока 6 А/л, температура электролита -З-Н-З °С, концентрация 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола 0,2 моль/л, концентрация КВг 0,015 моль/л, время электролиза 50 мин Выход продукта по веществу в этих условиях составляет 92 %. Удельный расход электроэнергии 61,5 кВт-ч/моль продукта.

3. В процессе электрохимического метоксилирования 2-(2'-фурил)бензимидазола в электролите (СН3ОН + КБ) с выходом 18-21 % по веществу получается смесь геометрических изомеров 2-(2',5'-диметокси-2',5'-дигидро-2'-фурил)бензимидазола. С использованием данных циклического потенциодинамического, гальваностатического, хронопотенциометрического методов рассчитаны кинетические параметры реакции окисления 2-(2'-фурил)бензимидазола.

Показано, что 2-(2'-фурил)бензимидазол на аноде окисляется необратимо; процесс осложнен его адсорбцией.

4. Определены ЭДС систем окисления-восстановления 2-(2'-фурил)бензимидазола и 1-метил-2-(2'-фурил)бензимидазола потен-циометрическим методом, значения которых соответственно составляют - 0,0127 В и 0,0627 В (отн. Р1 э.с.).

5. Электрохимическое бромметоксилирование бензимидазола в электролите (СН3ОН + КВг) на П аноде при температуре 40-50 °С приводит к образованию 5,6-дибромбензимидазола. Циклическим по-тенциодинамическим методом установлено, что на аноде необратимо окисляется бензимидазол. Реакция, вероятнее всего, протекает по схеме ЭХЭ.

6. Показано, что при электрохимическом восстановлении 5(6)-нитробензимидазолов наиболее высокие выходы по току 5(6)-аминобензимидазола, 5(6)-амино-2-метилбензимидазола и 5(6)-амино-2-(5'-метил-2'-фурил)-бензимидазола достигаются на электродах из губчатого свинца и ПМЭ-100 (сажевом) при концентрации Н2804 не более 10 %.

1. Preston P.N. Synthesis, reactions and spectroscopic properties of ben-zimidazoles // Chem. Revs 1974.- V.74- №3- P. 279-314.

2. Hofman K. Imidazole and its Derivates. P.lNew-York. 1953.

3. Коршак B.B., Тепляков M.M. В сб.: Прогресс полимерной химии. -М.: Наука, 1968.-С. 198-251.

4. Пат. №3817761 США, МКИ С 09 В 5/14. Кл. 106-15AF. Mildeweide for paint. (Краски для необрастающих покрытий) / D. Brake Loren E.I. du Pont de Nomours and Co.. Заявл. 18.04.73; Опубл. 18.06.74.

5. Пат. №3817760 США, МКИ С 09 в 5/14. Кл. 106-15AF. Mildeweide for paint. (Краски для необрастающих покрытий) / D. Brake Loren E.I. du Pont de Nomours and Co.. Заявл. 18.04.73; Опубл. 18.06.74.

6. Пат. №453245 Австралия, МКИ С 07D, A 01N, Кл. 09.62-42. Alkyl

7. N-(substituted alkylene)-2-benzimidazolecarbamates / W.P.Langsdorf, E.I. du Pont de Nemours and Со. Заявл. 27.07.70; Опубл.1..09.74.

8. Пат. №1398325 Англия, МКИ С 2С, С 07D 235/32, С 09 D 3/48. Improvements in benzimidazolecarbamates / D.B. Ivor, E.I. du Pont de Nemours and Со. Заявл. 6.07.72; Опубл. 18.06.75.

9. Пат. №562560 Швейцария, МКИ A 01N 9/22, A 01N 9/12. Substituirte 2-Alkoxycarbonylamino-l-benzimidazole enthaltende Schaed-lungsbe-kaempfungsmittel / D.B. Ivor, E.I. du Pont de Nemours and Со. Заявл. 7.10.71; Опубл. 13.06.75.

10. Пат. №2201062 ФРГ, МКИ С 07D 49/38, С 07 D 63/12. N-Alkylthiocarbonyl-2-(2'-thienil)-benzimidazole, ein Verfahren zu ihrer Herstellung als Fungizide /F.-J. Meyer, H. Kaspers, H. Scheinpflug, Bayer AG. Заявл. 11.01.72; Опубл. 26.07.73.

11. Пат. №3789571 США, МКИ С 07D 49/38. Organic acid addition salts of l-(butylcarbomoyl)-2-(methylamino)-benzimidazole and method for preparing the same / I. Dodds Dale. Заявл. 15.05.72; Опубл. 8.01.74.

12. Логачев E.B., Повстяной М.В., Кочергин П.М. Синтез производных 1-карбоксиметил-2-хлорбензимидазола // Укр. хим. журн.— 1976.- Т. 42.- №4.- С. 401-403.

13. Наоя Иода. Термостойкие полимеры // Нихон Сэттеку Кекайси.— 1973.- Т. 9.- №2.- С. 74-94.

14. Stille J.K. High temperature polymers. Evolution and future // Am. Chem. Soc. Polym. Prepr 1976 - V. 17 - №1- P. 96.

15. Савинова E.P. Перспективы. Электросинтез в производстве лекарственных препаратов // Институт катализа им. Борескова СО РАН.

16. Пат. № 500356 Бельгия. Цитируется по 19.

17. Clauson-Kaas N., Limborg F., Glens К. Electrolytic methoxilation of furan // Acta. chem. Scand 1952.- №6.- P. 531.

18. A.c. №210859 СССР, МКИ С 07f, НКИ 12о 26/01. Способ получения алкоксиоксофосфациклопентенов / Н.К. Близнюк, З.Н. Кваша, Л.Д. Протасова, СЛ. Варшавский. №11133560/23-4; Заявл. 23.02.67 Опубл. 8.02.1968. Бюл. №7.

19. А.с. №149430 СССР, НКИ 12о 21. Способ получения 2,2,5-триметокси-2,5-дигидрофурана / Г.П. Соколов, С.А. Гиллер; Опубл. 28.08.1962. Бюл. №16.

20. Гиллер С.А., Соколов Г.П., Кармильчик А.Я. Получение малеино-вого диальдегида из фурфурола / В сб.: Синтез и свойства мономеров- М.: Наука, 1964. С. 170.

21. Фиошин М.Я., Миркинд JI.A., Журинов М.Ж. Электрохимическое окисление органических соединений // Успехи химии- 1973.-T.XLII.- Вып. 4 С. 677-694.

22. Томилов А.П. Электрохимические синтезы в безводных спиртах // Электрохимия 2000 - Т. 36.- №2.- С. 115-132.

23. Schono Т. Electroorganic chemistry as a new Tool in Organic Synthesis- Berlin, Heidelberg, New York, Tokio: Springer-Verlag, 1984.174 c.

24. Механизм электроокисления метанола на платиновом электроде / B.C. Багоцкий, Ю.Б. Васильев, О.А. Хазова, С.С. Бескоровайная // В сб.: Топливные элементы.- М.: Наука, 1968.- С. 198.

25. Манн Ч., Барнес К. Электрохимические реакции в неводных средах- М.: Химия, 1974- С. 235.

26. Томилов А.П., Фиошин М.Я., Смирнов В.А. Электрохимический синтез органических веществ JL: Химия, 1976 - 424 с.

27. Органическая электрохимия / Под ред. М. Бейзера и X. Лунда; Пер. с англ.- М.: Химия, 1988.- 1024 с.

28. Baggaley A.J., Brettle R. Anodic oxidation. Part IV. Some reactions with furans // J. Chem. Soc., (C).- 1968.- №8.- P. 969-974.

29. A.c. №263592 СССР, МКИ С 07c, НКИ 12o 19/03. Способ совместного получения ненасыщенных диметоксиуглеводородов / М.Ж. Журинов, М.Я. Фиошин, JI.A. Миркинд; (МХТИ им. Менделеева). №1267539/23-4; Заявл. 30.08.68; Опубл. 10.02.70. Бюл. №8.

30. А.с. №308000 СССР, МКИ С 07с, НКИ 12о 43/00. Способ получения ненасыщенных диметоксиуглеводородов / М.Ж. Журинов, М.Я. Фиошин, JI.A. Миркинд; (МХТИ им. Менделеева); Опубл. 1.07.71; Бюл. №21.

31. Огибин Ю.Н., Иловайский А.И., Никишин Г.И. Влияние условий электролиза на окисление стирола в метаноле // Изв. АН СССР. Сер. хим.- 1994- С. 1624.

32. Пономарев A.A., Маркушина И.В. Синтез производных 1,6-диоксаспиро (4,4)-нонена-3 при электролитическом алкоксилиро-вании у-фурилалканолов // Докл. АН СССР 1959 - Т. 126.- №1-С. 99-102.

33. Пономарев A.A., Маркушина И.В. К изучению фурановых соединений. XIII. Новые данные об электролитическом метоксилирова-нии фурановых веществ // Журн. общ. химии.- i960.— Т.30.— С. 976-981.

34. Пономарев A.A., Маркушина И.В. К изучению фурановых соединений. XIII. Образование производных 1,6-диоксоспиро-(4,4)-нонена-3 при электролитическом метоксилировании у-фурилалканолов // Журн. общ. химии.- i960.- Т.31.- №2.-С. 554-560.

35. Пономарев A.A., Маркушина И.В. К вопросу об электролитическом алкоксилировании фурановых веществ // Уч. зап. Сарат-го университета. 1959-Т.71-С. 135-142.

36. Пономарев A.A., Маркушина И.В. К изучению фурановых соединений. XXX. Интермолекулярное алкоксилирование фурилзаме-щенных моно- и бициклических спиртов // ХГС- 1965.- №2.-С. 195-197.

37. Пономарев A.A., Маркушина И.В. К изучению фурановых соединений. XXIX. О стереонаправленности реакции образования 1,6,8триоксидиспиро-4,1,4,2.-тридецена-12 // ХГС.- 1965- №1.-С. 43-46.

38. Пономарев А.А., Маркушина И.В. 2-Метил-1,6,8-триокса-диспиро-(4,1,4,2)-тридекан // В сб.: Методы получ. хим. реакт. и преп.- 1967-Вып. 17-С. 88-90.

39. Пономарев А.А., Маркушина И.В., Попова JI.B. К изучению фу-рановых соединений. XXXII. Новые полициклические спираны группы 1,6-диоксаспиро(4,4)нонана // ХГС.- 1967.- №3.— С. 411-415.

40. Пономарев А.А., Маркушина И.В. К изучению фурановых соединений. XXVI. Синтез соединений ряда 1,6,8-триоксадиспиро(4,1,4,2)тридекана электролитическим алкоксили-рованием а,а'-фурандиалканолов-3 // Журн. общ. химии.- 1963.Т. 33.-С. 3955-3961.

41. Маркушина И.А., Шуляковская Н.В. Электролитическое этокси-лирование некоторых у-фурилалканолов // ХГС.- 1970.— №10.— С. 1303-1305.

42. Shono Т., Matsumura Y. Organic synthesis by electrolysis. II. Anodic methoxylation of isocianide // J. Am. Chem. Soc 1968.- Vol. 90.-№21-P. 5937-5938.

43. Janda M., Radouch J. Elektrolytische Methoxylierung von l-(3-Thienyl)athanol // Collect. Czechosl. Chem. Communs.- 1967.— Bd. 32.-№7.- P. 2672-2675.

44. Janda M., Paviensky L. Elektrolytische Methoxylierung von 3-(5-Methyl-2-thienyl)propionsaeure-methylester // Collect. Czechosl. Chem. Communs.- 1967.- Vol. 32.- №7.- P. 2675-2678.

45. Traylor T.G., Baker A.W. Cis oxymercuration of norbornene // Tetrahedron Letters 1959-P. 1914.

46. Электроокисление 1-алкениларенов в диметилацетали бензальде-гидов / Ю.Н. Огибин, М.Н. Элинсон, А.Б. Соколов // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1990 С. 494.

47. The electrooxidation of absolyte methanol / К. Sasaky, H. Urata, K. Uneyama, S. Nagaura // Electrochim. acta- 1967 Vol. 12.- №2.-P. 137.

48. Kunihisa Y., Fueno T. Anodic oxidation. I. The electrochemical cy-anation of 2,5-dimethylfuran // Bull. Chem. Soc. Japan.- 1969.-Vol. 42.-№8.- C. 2411.

49. Weinberg N., Reddy T. The anodic oxidation of organic compounds. III. The effect of electrolyte on electrochemical methoxylation and dimerization of N,N-dimethylaniline // J. Am. Soc 1968 - Vol. 90.-№1.-P. 91.

50. Ross S.D., Finkelstein M.F., Uebel J.J. The chemical and electrochemical oxidation of 2,5-dimethylfuran to 2,5-dimethyl-2,5-dimethoxydihydrofuran // J. Org. Chem.- 1969.- Vol. 34 №4.-P. 1018.

51. Пат. №2714576 США. Electrolytic preparation of 2,5-dialkoxy-2,5-dihydrofurans / K.F.W. Niels, N. Clauson-Kaas and F. Limborg to Actieselscabet Sadolin & Holmblad А/S. Aug. 2, 1955.

52. Соколов Г.П., Гиллер С.А. Электрохимическое метоксилирование галогенфуранов // ХГС 1965.- №2 - С. 195.

53. Пат. №2806852 США. З-Pyridinols. / N. Clauson-Kaas and N. Elm-ing. Sept. 17, 1957. C.A., 52, 10202 (1958).

54. Weinberg N.L., Brown E.A. The anodic oxidation of organic compounds. I. The electrochemical methoxylation of 2,6-dimethoxypyridine and N-methylpyrrole // J. Org. Chem.- 1966.-Vol. 31 .-№12.- P. 4054-4058.

55. Janda M. Chlormethylierung in der Thiophenreihe. V. Ueber die alk-oxylierung von Thiophen // Collect. Czechosl. Chem. Communs.-1963.- Vol. 28.- P. 2524.

56. Chenard B.L., Swenton J.S. Electrochemical Oxidations of benzob.thiophens: a simple route to benzo[b]thiophen-4,7-quinone bis- and mono-acetals // J. Chem. Soc., Chem. Commun.- 1979 — P. 1172.

57. Dolson M., Swenton J. Anodic oxidation of mixed ethers of hydro-quinones. A complementary route to benzoquinone monoketals // J. Org. Chem. Soc.- 1981.-Vol. 46.-№1.-P. 177.

58. Dolson M., Swenton J. Product and mechanistic studies of the anodic oxidation of methoxylated naphthalenes // J. Amer. Chem. Soc. 1981.— Vol. 103.-№9.-P. 2361.

59. Inoue Т., Koyama K., Tsutsumi S. The homolytic methoxylation of aromatic compounds by the anodic oxidation of methanol // Bull. Chem. Soc. Japan.- 1964.-Vol. 37.-№1.-P. 1597.

60. Inoe Т., Koyama К., Matsuoko Т., Tsutsumi S. Electrochemical syntheses. IV. The homolytic methoxylation and ethoxylation of olefins by the anodic oxidation of methanol and methanol // Bull. Chem. Soc. Japan.-1967.- Vol. 40.- №1.- P. 162.

61. Огибин Ю.Н., Соколов А.Б., Иловайский А.И. и др. Электрохимическое расщепление двойной связи 1-алкениларенов // Изв. АН СССР. Сер. хим.- 1991.- С. 644.

62. Огибин Ю.Н., Иловайский А.И., Никишин Г.И. Электрохимическое расщепление бензильной С-С связи арилалифатических соединений // Изв. АН СССР. Сер. хим.- 1993 - №1- С. 140.

63. Степанов Ф.Н., Гуц С.С. Адамантан и его производные. XVI. Об электролизе адамантил-1-уксусной и гомоадамантан-3-карбоновой кислот // Журн. орг. химии.- 1968.- №4.- С. 1933.

64. Shono Т., Matsumura Y., Tsubata К. A new synthetic method of a-amino acids from a-methoxyurethanes // Tetrahedron Lett.- 1981.-V. 22.-№25.-P. 2411.

65. Харитонов Н.П., Нечаев Б.П., Федорова Г.Т. Электросинтез крем-нийорганических соединений. I. Электрохимическое алкоксили-рование триэтилсилана // Журн. общ. химии- 1969- Т. 39.-С. 824.

66. Элинсон М. Н., Махова И.В., Никишин Г.И. Электрохимическое селективное бромалкоксилирование арилолефинов // Изв. АН СССР. Сер. хим.- 1988 С. 1829.

67. Никишин Г.И., Элинсон М. Н., Махова И.В. Электрохимическое окисление сопряженных арилолефинов в а-бромкетали // Изв. АН СССР. Сер. хим.- 1988 С. 492.

68. Sundholm G. The anodic oxidation of absolyte methanol and ethanol // J. Electroanal. Chem.- 1971.-Vol. 31.-№1.-P. 265-267.

69. Sasaky K., Nagaura S. The electrooxidation of absolyte methanol //Bull. Chem. Soc. Japan.- 1965.- Vol. 38.- №4.- P. 649.

70. Фиошин М.Я., Миркинд JI.A. Реакции присоединения и замещения при окислении органических соединений // В сб.: Итоги науки. Электрохимия, 1966-М.: ВИНИТИ, 1968-С. 114.

71. Кочетков Н.К., Кудряшов Л.И., Молодцов Н.В., Хомутова Е.Д. Бензоаты 2,5-диметокси-2,5-дигидрофурфуриловых спиртов и некоторые их реакции / Н.К. Кочетков, Л.И. Кудряшов, Н.В. Молодцов и др. //Журн. общ. химии 1961.- Т. 31.- С. 3909.

72. Семенов Н.Н. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности (Свободные радикалы и цепные реакции). М.: Изд. АН СССР, 1958.- С. 41.

73. Sasaky К., Newby W. Anodic reactions of aromatic compounds // J. Electroanal. Chem.- 1969 Vol. 20.- P. 137.

74. Conway B.E., Vijh A.K. Energetics and electrode potentials for steps in the Kolbe electrosynthesis // Electrochim. Acta 1967.- Vol. 12.-P. 102.

75. Жданов Ю.А., Минкин В.И. Корреляционный анализ в органической химии Ростов н/Д.: Изд-во Рост, ун-та, 1966.- С. 22.

76. Heyrovsky M., Vavricka S., Holleck L. Auftreten von azoxyderivates als Zwischenprodukt bei der polarografischen Reduction von p-Dinitrobenzol // Collect. Czech. Chem. Communs. 1971. - V. 36. -№3. - P. 971.

77. Darchen A., Moinet С. Mecanisme de reduction des mononitroben-zenes en milien aqueux. Formation des produits secondaires lors des electrolytes//J. Electroanal. Chem.- 1976-V. 68-№2-P. 173.

78. Darchen A., Moinet C. Observation d'une N-phenyl N,N-dihydroxylamine lors de la reduction d'un mononitrobenzene // J. Electroanal. Chem 1975- V. 61- №3.- P. 373.

79. Darchen A., Moinet C. Reversible two-electron cathodic reduction of nitropiridines // J. Chem. Soc., Chem. Commun.- 1976.- №12.-P. 487.

80. Darchen A., Moinet C. Mecanisme e.c.e. de reduction du para-dinitrobenzene en para-nitrophenylhidroxylamine // J. Electroanal. Chem.- 1977.-V. 78.-№1.- P. 81.

81. Janssen L., Barendrecht E. The electrochemical reduction of nitrobenzene to o-tolidine. II. Voltammetry and reaction mechanism // Electro-chem. Acta.- 1981.- V. 26.- № 12.- P. 1831.

82. Heyrovsky M., Vavricka S. Das Auftreten von Parallelen Electroden-reactionen in der polarografischen Reduction von Nitrobenzol in sauren Medien // J. Electroanal. Chem 1970 - V. 28 - №2 - P. 409.

83. Le Guyader M. Réduction èlectrochimique, â potentiel contrôle des mononitrobenzènes substitués. 2-е mèm. Substituants fortement donneurs / Bull. Soc. chim. France.- 1966.-№6 1858-1866.

84. Hochstromzelle mit rotierender Kathode zur Hochstellung von Ben-zidin / T.D. Balakrishnan, K.S. Udupa, G.S. Subramanian, H.V.K. Udupa // Chem.-Ing.-Tech.- 1969.- V. 41.- №13.- P. 776.

85. Noel M., Anantharaman P.N., Udupa H.V.K. An electrochemical technique for the reduction of aromatic nitro compounds // J. Appl. Electrochem.- 1982.-V. 12.-№3.-P. 291.

86. Изгарышев H.A., Фиошин М.Я. Об электросинтезе аминобензой-ных кислот//Докл. АН СССР.- 1953.-Т.90.-№2.-С. 189-190.

87. Изгарышев H.A., Фиошин М.Я. О роли состояния поверхности катода в процессах электровосстановления ароматических нитросо-единений // ЖОХ.- 1954.- Т.24.- №5.- С. 766-775.

88. Balakrishnan Т., Udupa К., Subramaniam G., Udupa H. Gewebe aus blauem Asbest als Diaphragma bei der elektrolytischen Reduktion von Nitrofenzol zu p-Aminophenol // Chem. Ing. Techn.- 1972.- B.44.-№9.-S. 626-631.

89. Marquez A., Pletcher D. A study of the electrochemical reduction of nitrobenzene to p-aminophenol // J. Appl. Electrochem.— 1980.— V.10.— №5.- P.567.

90. Goodridge F., Hamilton M.A. The behaviour of a fixed bed porous flow-through electrode during the production of p-aminophenol // Electrochem. Acta- 1980.- V.25 №5 - P. 481.

91. Jayaraman K., Udupa K.S., Udupa H.V.K. Electrolytic reduction of nitrobenzene to p-aminophenol // Trans. SAEST.- 1977 V. 12 - №3. -P. 143.

92. Person M., Francais-Habert T., Beau D. Comportement polarographiquue de nitropyridines substituées par un groupement hydroxy ou methoxy // C.R. Acad. Sei., Ser. C 1974.- №10 - P. 279.

93. Chidambaram S., Pathy M.S.V., Udupa H.V.K. Electrolytic production of ortho toluidine // Bull. Acad. pol. sei. Ser. sei chim.- 1972-V.20 №1.- P. 39-42.

94. Gupta S.L., Kishore N. Polarography of 5-nitro-acenaphtene // Elec-trochim. Acta 1970-V. 15-№8-P. 1367.

95. Udupa H.V.K., Rao M.V. The electrolytic reduction of p-nitrophenol to p-aminophenol // Electrochim. Acta- 1967- V.12.- №3-P. 353-361.

96. Darchen A., Peltier D. Nouvel examen des mechanismes de reduction electrochimique des p- et o-nitrophenols // Bull. Soc. chim. France-1972.-№1.-401-408.

97. Anantharaman P.N., Udupa H.V.K. Electrolytic reduction of ortho and para nitro phenols // Trans. SAEST V.15 - №1- P.41.

98. Hollek L., Schmidt H. Die Hydroxylaminbildung im Zuge der Reduktion der Nitrobenzole und die Sonderstellung des p-Dinitrobenzols // Z. Elektochem.- 1955.-B. 59.-№l.-S. 56-63.

99. M. Le Guyader. Réduction èlectrochimique, â potentiel contrôlé des mononitrobenzènes substitués. 1-e mèm. Substituants accepteurs onfaiblement donneurs // Bull. Soc. chim. France.- 1966.- №6.- 18481858.

100. Petsom A., Lund H. Electrochemical reduction of 4-nitroisopropyl-benzene in sulfuric acid // Acta Chem. Scand.- 1980 Bd. 34 - №9.-P. 693.

101. Weidenhagen R. // Ber. 1936. - Bd. 69. - S. 2263.

102. Пожарский Ф.Т., Симонов A.M., Олейникова Л.Я., Ельчанинов M.M. Синтез и фунгицидное действие замещенных 2-а-фурилбензимида-золов и их фармокологическое исследование // ХФЖ.- 1977.- №7.- С. 28-30.

103. Ельчанинов М.М, Олейникова Л.Я., Симонов A.M. Взаимодействие 2-гетарилбензимидазола с электрофильными реагентами // ХГС.- 1979.- №8.- С. 1047.

104. Пожарский Ф.Т., Олейникова Л.Я., Пупкова Л.Г. // ХГС 1971-№8.-С. 114-116.

105. Ш.Эфрос Л.С. Исследования в области производных имидазола // ЖОХ.- 1952.- Т. 22.- С. 1008.

106. Томилов А.П., Кирилюс И.В. Катодные синтезы органических препаратов.- Алма-Ата: Наука, 1982.- С. 28.

107. Химические источники тока с литиевым электродом / И.А. Кед-ринский, В.Е. Дмитриенко, Ю.М. Поваров, И.И. Грудянов. -Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1983.- 247 с.

108. Практикум по физической химии / Под ред. И.В. Кудряшова.- М.: Высш. шк., 1986.-495 с.

109. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. -М.: Высш. шк. 1988-С. 254-359.

110. Clauson-Kaas N., Kgl. Danske Videnskab. Selskab, Mat-fys. Medd.-1947.-T. 24.-№6.-P. 18.

111. Фиошин М.Я., Миркинд JI.А., Журинов М.Ж. Электрохимическое алкоксилирование органических соединений // Успехи химии.-1973.- Т.42.- Вып. 4.- С.677.

112. Новицкий К.Ю., Садовая Н.К., Юрьев Ю.К. Исследование в ряду фурана. XLII. Электролитическое метоксилирование аминов ряда фурана и 2-фурилацетонитрила // ХГС.- 1966.- №6 С.826.

113. Кислородсодержащие гетероциклы / Л.Н. Кралинина, Р.И. Кругликова, В.В. Ястребов и др. // ХГС. 1970. Сб. 2. Рига.

114. Linear sweep and cyclic voltammetry / G. Bontempelli, F. Magno, G.-A. Mazzoccin, R. Seeber // Annali di Chimica 1989.- T.79 - №3-4-C. 103-216.

115. Гороховская В.И., Гороховский B.M. Практикум по электрохимическим методам анализа М.: Высш. шк., 1983 - 192 с.

116. Галюс 3. Теоретические основы электрохимического анализа. -М.: Мир, 1973.-553 с.

117. Clauson-Kaas N., Limborg F., Glens К. Electrolytic methoxilation of furan // Acta chem. Scand 1952.- T.6.- №4.- P. 531.

118. Anodic methoxylation of alkylbenzenes / K. Sasaky, H. Urata, K. Uneyama, S. Nagaura. // Electrochim. Acta 1967 - T. 12.- P. 137.

119. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия.- М.: Химия, 2001-С. 237.