Изучение факторов, определяющих ориентацию в реакции арилоксидефторирования 2,4-дифторнитробензола в среде жидкого аммиака тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

^Лв од

' "> г — • •

1 ^

Политанская Лариса Владимировна

ИЗУЧЕНИЕ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ОРИЕНТАЦИЮ

В РЕАКЦИИ АРИЛОКСИДЕФТОРИРОВАНИЯ 2,4-ДИФТОРНИТРОБЕНЗОЛА В СРЕДЕ ЖИДКОГО АММИАКА

(02.00.03 - органическая химия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Новосибирск 2000

Работа выполнена в Новосибирском институте органической химии им. H.H. Ворожцова Сибирского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель:

кандидат химических наук, с.н.с. Малыхин Е.В.

доктор химических наук, профессор Штейнгарц В.Д.

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, с.н.с. Власов В.М.

кандидат химических наук, доцент Чуйкова Т.В.

Ведущая организация:

Государственное предприятие ГНЦ РФ "НИОПИК", г. Москва

Защита состоится " декабря 2000 г. в 9 часов 15 мин. на заседании диссертационного совета Д002.42.01 при Новосибирском институте органической химии им. H.H. Ворожцова СО РАН. (630090, г. Новосибирск, пр. акад. Лаврентьева, 9)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского института органической химии им. H.H. Ворожцова СО РАН

Ученый секретарь диссертационного совета доктор химических наук П

"" " Петрова

Г О сто А — СХЧЛ /2 е

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Реакции нуклеофильного замещения в активированном акцепторными группами ароматическом ядре (Як,Лг-реакции) относятся к числу широко используемых в промышленном органическом синтезе. Однако наиболее эффективные для проведения реакций с участием заряженных нуклеофилов апротонные биполярные растворители, такие как ГМФТА, ДМФА и ДМСО, не находят широкого применения в масштабных технологиях вследствие сложности их регенерации, что предопределяет целесообразность поиска близких к ним по эффективности, но принципиально более легко регенерируемых и, по этой причине, более экономичных и экологичных растворителей. Жидкий аммиак принадлежит к числу таких растворителей по эффективности осуществления 8мАг-реакцин - скорости протекания в нем алкоксидегалоидирования, например, о- и и-фторнитробензолов (Кизнер Т А., Штейнгарц В.Д., 1984), на 6 -н 8 порядков выше по сравнению с традиционно используемыми спиртовыми средами и сопоставимы с апротонными биполярными растворителями. При этом несомненно, что жидкий аммиак более доступен и экономичен в использовании, а также и экологичен, вследствие легкости его регенерации, в сравнении с последними.

Вместе с этим, закономерности протекания Б^Аг-рсакций в среде жидкого аммиака, обусловленные спецификой его природы, во многом остаются неясными, что предопределяет актуальность изучения тонких особенностей механизма, имея в виду перспективу разработки основ малоотходных технологий широко используемых процессов этого типа при получении полупродуктов для красителей, лекарственных веществ, мономеров и других важных в практическом отношении прод>ктов. Целесообразность проведения исследования с использованием замещения атома галогена в галогеннитроаренах действием кислородцешрироваиных заряженных нуклеофилов, помимо практической значимости, диктуется обилием в литературе информации о закономерностях течения этих процессов в протонодонорных средах, что позволяет путем их сопоставления с характеристиками процессов в среде жидкого аммиака наиболее полно охарактеризовать степень подобия и различия механизма протекания Я^Аг-

реакций в этих растворителях.

Традиционным подходом к выявлению особенностей механизма SNAr-реакций является изучение влияния монотонно изменяемых параметров реагентов на соотношение скоростей замещения атома галогена в орто- и «ара-положениях к нитрогруппе. Удобными для этой цели нуклеофилами представляются фенолят-анионы, содержащие заместители в мета- или пара-положениях. Удаленное расположение заместителя от реакционного центра нивелирует стерические различия реагентов, в то время как ароматическая система обеспечивает эффективную передачу электронного влияния заместителя на реакционный центр. Использование при этом ароматического субстрата, содержащего два реакционных центра, открывает возможность оценки абсолютного соотношения уровней энергии переходных состояний конкурирующих направлений реакции.

Целью настоящей работы является изучение особенностей механизма SNAr-реакций в среде жидкого аммиака посредством выявления зависимости ориентации арилоксидефторирования 2,4-дифторнитробензола от варьируемых параметров строения нуклеофила, таких как природа заместителя и противоиона в феноляте ХС6Н4ОМ (М = Li, Na, К; X = Н, пара-Me, napa-Et, napa-Vr', napa-Bu', мета-Me, «ара-ОМе, пара-F, пара-С\, мета-F, мета-С 1).

Схема процесса

-X

NH3 (жидкий)

F

1

2

*

М = Li, Na, К, Et4N, H-BU4N;

Х=Н (а), пара-Ме (б), пара-Et (в) napa-Fr' (г), пара-Bu1 (д), мета-Ме (е), пара-ОМе (ж), napa-F (з), пара-С1 (и), мета-F (к), мета-С\ (л)

Научная новизна. Выявлены закономерности влияния природы противоиона и заместителя в нуклеофильном реагенте на региоселективность арилоксидефторирования 2,4-дифторнитробензола в жидком аммиаке. Установлено, что использование литиевых солей, в отличие от натриевых и калиевых, сводит к минимуму влияние ионной ассоциации на ориентацию изучаемой реакции, которая определяется в этом случае, по-видимому, структурными факторами переходных состояний, а не характером их сольватации. Из температурных зависимостей ориентации реакции 2,4-дифторнитробензола с фенолятами лития вычислены разности энтальпий активации конкурирующих процессов, свидетельствующие об энтальпкйной предпочтительности замещения орто-атома фтора, которая уменьшается с ослаблением электронодонорной способности заместителя в нуклеофиле в ряду пара-ОМе > пара-Me и пара-Et > мета-Me > Н « пара-F и сменяется энтальпийной предпочтительностью замещения пара-атома фтора при переходе к разветвленным wapa-алкильным заместителям в нуклеофиле, таким как Рг' и Ви'. С использованием полуэмпирических методов РМЗ, AMI и MNDO проведен расчет относительных теплот образования анионных интермедиатов реакции моиофеноксидефторирования 2,4-

дифторнитробензола, результаты которого указали на большую устойчивость анионных ст-комплексов, отвечающих присоединению нуклеофила по лара-положению по отношению к нитрогруппе, независимо от природы заместителя X. На основании совокупности экспериментальных и расчетных данных выявленная зависимость разностей энтальпий активации конкурирующих реакций орто- и пара-замещения от эффектов заместителей в фенолятах лития интерпретирована как проявление смещения положений переходных состояний но координате реакции при варьировании активности нуклеофила: ориентацию замещения атома фтора нуклеофилами с сильными донорными заместителями контролируют факторы, присущие "раннему" переходному состоянию, в частности, распределение электронной плотности в исходном субстрате, обеспечивающее предпочтительность орто-замещения. Со снижением активности нуклеофила переходные состояния конкурирующих реакций становятся более "поздними" и соотношение их энергий в большей степени определяется относительной устойчивостью интермедиатов реакции - анионных ст-комплексов,

обеспечивающей предпочтительность иара-замещения. С использованием корреляционного анализа реализован подход к выявлению природы жидкого аммиака как растворителя, основанный на сопоставлении относительного вклада резонансной составляющей эффекта заместителей в фенолятах во влияние на региоселективность в исследуемой реакции, с одной стороны, и на равновесное протонирование фенолятов в газовой фазе и конденсированных средах различных типов, с другой. Показано, что жидкий аммиак как среда обеспечивает проявление я-донорными заместителями резонансного эффекта подобно апротонным биполярным растворителям и влияет на проявление поляризуемости алкильных заместителей подобно газовой фазе.

Практическая ценность. Выявлены пути управления региоселективностью процесса, основанные на варьировании активности нуклеофила и изменении характера его ассоциации с противоионом. Результаты работы, выявившие особенности механизма 8^г-реакций в среде жидкого аммиака, создают основу для направленного использования взаимодействия галогеннитробензолов с заряженными О-нуклеофилами в среде жидкого аммиака в синтезе практически значимых продуктов.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 статьи, одна принята в печать.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, третья из которых содержит приложение, и выводов, изложена на 128 страницах машинописного текста, содержит 49 таблиц, 15 рисунков и 5 схем. Список цитируемой литературы включает 89 наименований, список работ автора по 1еме диссертации состоит из 5 наименований.

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ КАТИОНА В НУКЛЕОФИЛЬНОМ РЕАГЕНТЕ НА РЕГИОСЕЛЕКТИВНОСТЬ ФЕНОКСИДЕФТОРИРОВАНИЯ 2,4-ДИФТОРНИТРОБЕНЗОЛА

Для выяснения специфики влияния жидкого аммиака как растворителя на механизм реакции через эффекты ионной ассоциации изучены зависимости ориентации в реакции 2,4-дифторнитробензола (1) с нуклеофилами ХС(,Н4ОМ (2) при -33 °С (см. схему) от природы катиона, концентрации реагента, добавок краун-эфиров и других хелатирующих

катион реагентов (таблица 1).

Из данных таблицы 1 следует, что преобладание ор/яо-замещения возрастает с увеличением радиуса катиона металла: при переходе от ЬГ к К отношение изомерных продуктов 3 и 4 изменяется от 1.4 до 3.4. В реакциях с фенолятами тетраалкиламмония оно имеет промежуточное значение 1.7-И.8, что соответствует представлениям о незначительной роли ионной ассоциации в реакции. В целом, влияние природы катиона и концентрации фенолята на ориентацию в рассматриваемой реакции в среде аммиака выражено слабее, чем в малополярных средах (ср. К1тига М., е1 а1, 1970). При этом полученный для фенолятов лития и тетраалкиламмония интервал значений о/п 1.4-И.8, судя по всему, отражает ориентацию, реализующуюся в отсутствие существенного влияния ионной ассоциации.

Таблица 1. Ориентация замещения атомов фтора при взаимодействии соединения 1 с фенолятами 2а (С6Н5ОМ, М = 1л, К) в присутствии хелатирующих катионы агентов.

Хелатируюший агент (концентрация 0.04 М) Концентрация нуклеофила (М) Соотношение соединении За и 4а

М = 1л м = к

- 0.4 1.4+0.1 - 6.0+0.1

- 0.004 - - 3.010.1

- 0.04 1.4+0.1 2.1±0.1 3.4+0.1

15-К-5 0.04 1.5+0.2 2.0+0.2 2.5+0.3

ДЦГ-18-к-б 0.04 1.5±0.2 2.0+0.2 2.1+0.2

Тетраметилэтилен-диамин 0.04 1.5+0.1 - 3.710.2

1,4-Диаминобутан 0.04 - - 3.610.4

Диметоксиэтан 0.04 " 1 - 3.510.3

Иные закономерности наблюдаются для реакции соединения I с фенолятами калия. В этом случае отношение о/п возрастает в два раза (от 3.0 до 6.0) при увеличении концентрации нуклеофильного реагента от 0.004 до 0.4 М. При этом, если добавление эквимолярного по отношению к нуклеофилу количества 15-крауна-5 или дициклогексил-18-крауна-6 практически не влияет на отношение о/п в реакциях соединения 1 с

фенолятами лития и натрия, то в реакции с фенолятом калия в присутствии дициклогексил-18-крауна-6 оно уменьшается до ~2, что характерно для реакций с фенолятом натрия в отсутствие краун-эфира. Таким образом, то обстоятельство, что в реакции соединения 1 с фенолятом калия отношение о/ti заметно больше, чем в реакции с фенолятом лития и имеет тенденцию возрастать с увеличением концентрации нуклеофила, может служить указанием на вклад ионной ассоциации в различие энергий двух переходных состояний, связанный, по-видимому, в первую очередь с хелатообразованием в переходном состоянии орото-замещения (Del Cima F., et al, 1973).

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ КАТИОНА И ЗАМЕСТИТЕЛЯ В ФЕНОЛЯТЕ НА РЕГИОСЕЛЕКТИВНОСТЬ АРИЛОКСИДЕФТОРИРОВАНИЯ 2,4-ДИФТОРНИТРОБЕНЗОЛА

Из данных, представленных в таблице 2, следует, что с уменьшением электронодонорности и увеличением электроноакцепторности заместителя X в ряду: л-ОМе, и-Ме, л«-Ме, Н, и-Р, я-С1, м-Б, л<-С1 отношение о/п возрастает для фенолятов лития, проявляет тенденцию к уменьшению для фенолятов калия и приблизительно постоянно для фенолятов натрия. В целом, варьирование природы заместителя в феноляте при фиксированном противоионе и варьирование природы противоиона при фиксированном заместителе оказывают примерно одинаковое влияние на ориентацию арилоксидефторирования соединения 1. При этом, во-первых, для всех заместителей X имеет место увеличение отношения о/п при переходе от лития к калию и, во-вторых, интервал изменения отношения о/п больше для электронодонорных заместителей (от 1.1 до 3.7 для и-ОМе), чем для олектроноакцепгорных (от 1.7 до 3.2 для л<-С1). В результате влияние природы заместителя в нуклеофиле на ориентацию в реакциях соединения 1 с фенолятами калия обратно наблюдаемому в реакциях с фенолятами лития.

Таблица 2. Ориентация замещения атома фтора при взаимодействии соединения 1 с фенолятами 2 (ХС6Н4ОМ) [С = 0.04 MJ.

X с Соотношение соединений 3 н 4 (о/п)

M = L¡ M = Na м = к

и-ОМе -0.27 1.12±0.02 2.010.1 3.710.1

и-Ме -0.17 1.2310.02 2.1+0.1 3.5+0.1

.м-Ме -0.07 1.28+0.02 2.1+0.1 3.4+0.2

Н 0.00 1.3610.02 2.1+0.1 3.4+0.1

и-F 0.06 1.49+0.02 2.110.1 3.4+0.1

п-С\ 0.23 1.56+0.02 2.1+0.1 3.3+0.1

м-F 0.34 1.67+0.02 2.1+0.2 3.210.2

л/-С1 0.37 1.7010.02 2.2Ю.2 3.210.2

Эти факты в совокупности с данными предыдущего раздела позволили заключить, что использование фенолятов лития в качестве нуклеофилов сводит к минимуму влияние ионной ассоциации на ориентацию исследуемой реакции и последняя определяется собственными структурными факторами переходных состояний.

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ ЗАМЕСТИТЕЛЯ В НУКЛЕОФИЛЕ НА РАЗНОСТИ ЭНТАЛЬПИЙ АКТИВАЦИИ АРИЛОКСИДЕФТОРИРОВАНИЯ 2,4-ДИФТОРНИТРОБЕНЗОЛА. КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ТЕПЛОТ ОБРАЗОВАНИЯ АНИОННЫХ ИНТЕРМЕДИАТОВ РЕАКЦИИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЗАРЯДА В СУБСТРАТЕ

Для анализа влияния природы заместителя в нуклеофиле на различие уровней электронной энергии переходных состояний конкурирующих реакций использованы экспериментальные данные о зависимости ориентации взаимодействия соединения 1 с фенолятами лития от температуры в интервале -33 -5- -55 °С. В таблицах 3 и 4 приведены разности активационных параметров орто- и иоря-арилоксидефторирования, рассчитанные методом наименьших квадратов по температурным зависимостям величин о/л-отношения для X = иара-ОМе, пара-Ме, пара-Et, пара-Рг', пара-Bu', мета-Me, Н, пара-?.

Таблица 3. Различия активационных параметров в реакции 2,4-дифтор-нитробеизола с фенолятами лития (ХС6Н4ОЬ1).

X иара-ОМе пара-Ме пара-Е1 мета-Ше Н пара-¥

ДАН*0/„, кДж/моль -2.1+0.2 -1.7+0.2 -1.7+0.3 -1.410.3 -0.910.2 -0.9+0.1

АА8'0/„, Дж/мольхК -8.3+0.1 -5.3±0.1 -5.2±0.1 -3.810.1 -1.110.1 -0.510.1

Таблица 4. Различия активационных параметров в реакции 2,4-дифтор-нитробензола с иара-алкилзамещенными фенолятами лития.

А1к Ме Et Рг' Ви'

ААН*0,„, кДж/моль -1.7+0.2 -1.7+0.3 1.710.1 2.7+0.2

ЛД8*о;„, Дж/мольхК -5.310.1 -5.210.1 7.410.1 12.0+0.1

Из данных, представленных в таблицах 3 и 4, следует, что энтальпийная предпочтительность замещения орто-атома фтора при взаимодействии соединения 1 с фенолятами лития уменьшается при варьировании заместителя в феноляте в ряду пара-ОМе > пара-Ме к пара-Ех > мета-Ме > Н « пара-Р. Более того, она сменяется энтальпийной предпочтительностью замещения пара-атома фтора при переходе в серии иара-алкильных заместителей от Ме и Е1 к Рг' и Ви' (рисунок 1).

Рисунок 1. Изменение относительной предпочтительности замещения атомов фтора в 2,4-дифторнитробензоле действием фенолятов лития (ХС6Н401л и иаря-А1кСбН401л).

X = яора-ОМе, мета-Ме, Н, пара-Р пара-Мк = Ме, Е1

18 к

пара-Мк = Рг1, Ви"

Структуры переходных состояний конкурирующих реакций могут быть ближе либо к анионным циклогексадиенильным интермедиатам (ст-комплексам), либо к исходным реагентам. В первом случае соотношение скоростей замещения атома фтора в орто- и пара-положениях соединения 1 должно коррелировать с относительной устойчивостью соответствующих а-комплексов (рисунок 2, структуры А и Б). Во втором случае оно должно, по-видимому, коррелировать с индексами реакционной способности, относящимися к электронной структуре соединения 1, одним из которых может явиться распределение электронной плотности в исходном соединении.

Рисунок 2. Структуры анионных интермедиатов конкурирующих реакции.

Ж>2

А Б

Для оценки относительной устойчивости предполагаемых интермедиатов реакции - изомерных а-комплексов (рисунок 2) -осуществлен расчет полуэмпирическими методами РМЗ, AMI и MNDO теплот образования структур типа А и Б (таблица 5). Данные, представленные в таблице 5, свидетельствуют о том, что при апроксимации переходных состояний реакции соединения 1 с фенолят-анионами структурами а-комплексов более предпочтительным является замещение фтора в пара-, а не в орто-положении к нитрогруппе, независимо от природы заместителя в нуклеофильном фрагменте.

Таблица 5. Рассчитанные методом РМЗ теплоты образования (АН0, ккал/моль) структур типа А и Б (рисунок 2) с заместителями в АгО-фрагменте.

Заместитель яврд-ОМе пара-Ме мета-Ме Н пара-F

АН0, структура А -176.67 -148.24 -148.27 -139.16 -184.86

АН0, структура Б -179.61 -151.16 -151.27 -142.07 -187.51

АДН0„/„ 2.94 2.92 3.00 2.91 2.65

Для анализа индексов реакционной способности, характеризующих электронное строение 2,4-дифторнитробензола как электрофила, осуществлен расчет методами РМЗ, AMI и MNDO величин электронной плотности на атомах углерода ароматического кольца, связанных с атомами фтора. Установлено, что величина положительного заряда на ор/ио-атоме углерода по отношению к нитрогруппе превосходит таковую на пара-атоме углерода (Aq = 0.024 0.044 а.е. в зависимости от метода расчета), что может явиться причиной энтальпийной предпочтительности переходного состояния ор/яо-замещения.

Таким образом, совокупность экспериментальных и расчетных данных, а также учет природы атома фтора как замещаемой группы и природы жидкого аммиака как растворителя, свидетельствуют о том, что выявленное экспериментально энтальпийное преимущество орто-замещения для X = пара-ОМе, мета-Ме, Н, пара-F, пара-Ме, napa-El, и зависимость величин ДДН*0/„ и AAS*0/„ от природы заместителя в нуклеофиле, являются следствием структурного подобия переходных состояний

арилоксидефторирования исходным соединениям в большей степени, нежели сг-комплексам. При этом с уменьшением нуклеофильной активности фенолят-анионов, то есть при переходе в ряду заместителей от пара-ОМе к пара-?, оба переходных состояния становятся все более подобными соответствующим о-комплексам (структуры А и Б), что усиливает влияние относительной устойчивости последних и ослабляет влияние характера распределения электронной плотности в исходном соединении на величину АДН*„/„.

ВЛИЯНИЕ АЛКИЛЬНЫХ ЗАМЕСТИТЕЛЕЙ В НУКЛЕОФИЛЕ НА ПАРАМЕТРЫ АКТИВАЦИИ РЕАКЦИЙ 2,4-ДЙФТОРНИТРОБЕНЗОЛА С ФЕНОЛЯТАМИ ЛИТИЯ

Известно (Тай Я.Х*/., Торэош Я^., 1987), что лоря-алкилфенолят-анионы проявляют в газовой фазе основность, уменьшающуюся в ряду Ме > Е1 > Рг1 > Н > Ви'. При этом пара-третбутилфенолят-анион является уже более слабым основанием, чем незамещенный фенолят, что свидетельствует о проявлении алкильным заместителем акцепторных свойств, обусловленных, по-видимому, эффектом поляризуемости, увеличивающимся с разветвлением при а-углеродном атоме в ряду: Ме < Е1 < Рг' < Ви' (таблица 6).

Таблица 6. Влияние газовой фазы и жидкого аммиака на проявление эффекта поляризуемости ляря-А1к-заместнтелями в фенолят-анионах.

Заместитель Н Ме Ее Рг' Ви'

8ААН*а/„ (РШз), ккал/моль 0.00 -0.19 -0.19 0.19 0.43

-бДС (газ), ккал/моль 0.0 - -1.1 -0.5 -0.1 0.6

сга (поляризуемость) 0.00 -0.35 -0.49 -0.62 -0.75

При наличии симбатности изменений нуклеофильности пара-алкилфенолят-анионов в жидком аммиаке и их основности в газовой фазе в рассмотренном ряду заместителей, изменение знака величин 5АЛН*„,„ = ЛЛН*„/„(Н) - ДАН"0/„(А1к), сопровождающее переход от пара-Ые, и пара-Ег к

пара-?т' и napa-Bü' (таблица 6), указывает на то, что шо-пропильная и mpem-бутильная группы в фенолятах лития в среде жидкого аммиака проявляют акцепторные свойства по сравнению с атомом водорода. Как следствие, ослабление активности нуклеофила в ряду яара-алкилзамещенных фенолятов лития в их реакции с 2,4-дифторнитробензолом в среде жидкого аммиака влечет за собой смену реагентоподобного характера переходного состояния интермедиатоподобным при переходе от /?а/ад-МеС6Н401Д и пара-EtC6H4OLi к пара-Pr'C6H4OLt и wapa-Bu'C6H4OLi (см. таблицу 4).

Таким образом, алкильные заместители в фенолятах в среде жидкого аммиака проявляют столь же сильный эффект поляризуемости, что и в газовой фазе. При этом корреляционный анализ выявил связь величин 6ААН„ / с параметром поляризуемости заместителя оа (Taft R.W., Topsom R.D., 1987), коэффициент корреляции составил 0.97.

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ ЖИДКОГО АММИАКА КАК РАСТВОРИТЕЛЯ НА ЗАВИСИМОСТЬ ОРИЕНТАЦИИ АРИЛОКСИДЕФТОРИРОВАНИЯ 2,4-ДИФТОРНИТРОБЕНЗОЛА ОТ ПРИРОДЫ ЗАМЕСТИТЕЛЯ В ФЕНОЛЯТАХ ЛИТИЯ

Для углубления представлений о природе жидкого аммиака как растворителя и его влияния на эффекты заместителей в нуклеофилах использован метод корреляционного анализа.

В пользу неспецифического характера сольватации, определяющей влияние жидкого аммиака на проявление эффектов заместителей в фенолягах лития, свидетельствует отличная линейная корреляция (г = 0.99) величины lg(о/п) с параметрами о„ и ст„, вычисленными из значений химических сдвигов атомов фтора в спектрах ЯМР l9F м- и и-замещенных фторбензолов в среде циклогексана (Hansch С., at al, 1991).

На основании анализа литературных данных о свободных энергиях Гиббса (-5AG0) равновесного протонирования фенолятов в различных типах сред (апротонных биполярных и протонодонорных) установлено, что природа растворителя оказывает существенное и различающееся по характеру влияние, в первую очередь, на резонансную составляющую эффекта тс-донорных (-^-заместителей. Методом разбиения эффекта X б

XCiRiO" на резонансную и полевую составляющие (-oAG° = ркОц + pi oi ) с последующим сопоставлением величин относительной чувствительности к ним (рк/рг) энергий Гиббса протежирования фенолятов в различных типах сред установлено, что значения ря/рт могу! служить количественным критерием для определения типа сольватирующей способности растворителя (см. таблицу 7). Следует подчеркнуть, что использованый для этой цели набор "обобщенных" параметров crR и oF (Taft R.W., Topsom R.D., 1987), характеризующих способность заместителей к проявлению резонансного и индуктивно-полевого эффектов, получен иттерацией их численных значений таким образом, чтобы коэффициенты г для реакционных серий, различающихся по остову молекулы, типу реакционного центра и используемой среды, были максимальны, что соответствует усреднению параметров стк и ар по указанным факторам.

Таблица 7. Относительная чувствительность величии

-5AG° (ДМСО, газ, вода) и lg(o/tt) (NH3) к резонансной составляющей эффекта пара- и л/е/яя-(-П)-заместителеГ| в фенолятах.

Среда Pr/Pf или Apr/Apf

rwpa-(-R) Mema-(-R)

Вода 0.6010.11 ~0

Газ 0.64±0.07 0.3610.05

ДМСО 1.22+0.06 0.5610.03

NH3 1.21+0.01 0.6110.01

В таблице 7 представлены величины р^рр равновесного протонирования замещенных фенолятов в газе, воде и ДМСО, а также аналогичные параметры Арг</Лрь характеризующие относительную чувствительность величин 1ц(о/и) к резонансной составляющей эффекта заместителя в фенолят-анионах в среде жидкого аммиака (1ц(о/и) » !цк,/к„ = + (р",-р" )ст, = ДрКа„+ЛргаР). Величины (ЛрК/АрКГ';" = 1.21 и (Ари/Лр!)"""" = 0.61 для 8мАг-реакций в среде жидкого аммиака практически совпадают с (рк/рг)""'"1 = 1.22 н (Рц/ргУета = 0.56 для протонирования фенолят-анионов в среде ДМСО, что интерпретировано как общее подобие

сольватационных эффектов в этих средах. Это может означать, что в реакции типа SNAr в среде жидкого аммиака трансформация исходной системы в переходное состояние сопровождается примерно таким же резонансным участием заместителей, что и при протежировании фенолятов в среде апротонного биполярного растворителя.

Совокупность полученных в работе результатов характеризует жидкий аммиак по его влиянию на проявление резонансного эффекта заместителями в фенолят-анионах как апротонный биполярный растворитель. Вместе с данными о высоких скоростях протекания в нем SNAr-процессов (Кизнер Т.А., Штейнгарц В.Д., 1984) это позволяет полагать, что специфическая сольватация анионных частиц молекулами аммиака посредством водородных связей не существенна и ставит под сомнение оправданность традиционного отнесения (Райнхардт К., 1991) жидкого аммиака как растворителя к классу протонодонорных сред. С другой стороны, по проявлению эффекта поляризуемости алкильными заместителями в нуклеофилах, жидкий аммиак характеризуется как среда, слабо сольватирующая анионы и приближающаяся в этом отношении к газовой фазе.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что при взаимодействии 2,4-дифгорнитробензола с замещенными фенолятами щелочных металлов ХСйН4ОМ [М - Li, Na, К; X = Н, лара-Ме, пара-Et, пара-Рт', пара-Bu', мета-Ме, пара-ОМе, пара-F, пара-С 1, мета-F, мета-СЦ в среде жидкого аммиака образуются дифениловые эфиры - продукты моно-арилоксидефторирования по орто-и ндра-положеншо по отношению к нитрогруппе в соотношении, зависящем от природы противоиона М+, заместителя в нуклеофиле и температуры проведения процесса.

2. Показано, что о/и-отношение, характеризующее ориентацию в исследуемой реакции, возрастает с увеличением радиуса катиона в ряду Li4 < Na+ < К*. При эюм с ослаблением элсктронодонорного и усилением элекгроноакцепторного эффекта заместителя X в ряду пара-Оме, пара-Mt,

мета-Ме, Н, пара-F, пара-С\, мета-V, мета-СI о/и-отношение в реакциях литиевых солей увеличивается, а в реакциях калиевых солей уменьшается. В совокупности, это свидетельствует о преобладающем над действием ионной ассоциации влиянии структурных факторов переходных состояний реакций на ориентацию взаимодействия 2,4-днфторнитробензола с фенолятами лития.

3. Выявлена зависимость разности параметров активации замещения орто- и иара-атомов фтора (ЛЛ11„/ и AAS,,,*) от природы заместителя X в реакциях 2,4-дифторнитробензола с XC6H4OIJ и показано, что в температурном интервале -33 -н -55 °С осуществляется энтальпийный контроль о/я-отношения, при этом энтальпийная предпочтительность ор/ио-замещения уменьшается с ослаблением электронодонорного эффекта X в ряду: пара-0Ме > пара-Ме ~ napa-Ei > мета-Ме > Н » пара-F.

4. Установлено, что в реакции идра-ачкилфенолятов лития с 2,4-дифторнитробензолом энтальпийная предпочтительность замещения ор/яо-атома фтора для X = пара-Ме, пара-Et сменяется энтальпийной предпочтительностью замещения «ара-атома фтора для X = пара-Рг', возрастающей при переходе к X = пара-Ви' в соответствии с увеличением поляризуемости заместителя X.

5. Предложена интерпретация зависимости разности энтальпий активации (ДДН0/„*) арилоксидефторирования 2,4-дифторнитробензола от природы заместителя X в ХС6Н4ОЫ, предполагающая переход от контроля ориентации распределением электронной плотности в субстрате к контролю относительной устойчивостью интермедиатов конкурирующих реакций вследствие смещения переходных состояний по координате реакции в сторону анионных ст-комплексов с уменьшением активности нуклеофила при ослаблении электронодонорного эффекта заместителя X.

6. На основании корреляционного анализа зависимостей чувствительности заимствованных из литературы величин -5AG° равновесного протонирования замещенных фенолят-анионов в различных типах сред к резонансной составляющей эффекта л-донорных заместителей предложен критерий (рк/рр), позволяющий классифицировать растворители по типу сольватации заместителей в фенолят-анионах. С использованием

указанного критерия для величин о/п) реакций 2,4-дифторнитробензола с ХСьН|Ои в среде жидкого аммиака установлено, что по характеру сольватации заместителей X жидкий аммиак подобен апрогоннмч бииолярным раствори I елям.

Основное содержание диссертационной работы изложено л следующих

публикациях:

1. Л.В. Политанская, Е.В. Малыхин. Анализ влияния среды на эффекты заместителей в равновесней диссоциации фенолов // ЖОрХ.- 1996.-Т. 32.-Вын. 8 - С. 1165-1173.

2. Л.В. Политанская, Е.В. Малыхин, В.Д. ПИзйнгарц. Взаимодействие ароматических соединении с нуклеофильными реагентами в среде жидкого аммиака. XIV. Влияние жидкого аммиака как растворителя на зависимость ориентации феноксидефторирования 2,4-дифторнитробензола от природы заместителя в нуклеофиле // ЖОрХ,-1996.-Т. 32,- Вып. 8.-С. 1174-1185.

3. Л.В. Политанская, Е.В. Малыхин, В.Д. Штейнгарц. Взаимодействие ароматических соединений с нуклеофильными реагентами в среде жидкого аммиака. XVI. Термодинамические аспекты ориентации в реакциях 2,4-дифторнитробензола с замещенными фенолятами лития // ЖОрХ.- 1997.-Т. 33,- Вып. 5,- С. 703-710.

4. Л.В. Политанская, Е.В. Рябицкая, Е.В. Малыхин, В.Д. Штейнгарц. Взаимодействие ароматических соединений с нуклеофильными реагентами в среде жидкого аммиака. XVII. Влияние ионной ассоциации на ориентацию арилоксидефторирования 2,4-дифторнитробензола II ЖОрХ-2000.-Т. 36,- Вып. 6,- С. 835-841.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. Природа факторов, контролирующих скорости и региоселективность SNAr-реакций галогеннитробензолов с О-нуклеофилами обзор литературы).

1.1. Влияние природы растворителя на ориентацию в реакциях галогеннитробензолов с О-нуклеофилами.

1.1.1. Влияние ионной ассоциации на региоселективность и скорость замещения галогена в орто- и пара-положении к нитрогруппе.

1.1.2. Различия сольватации переходных состояний замещения атома галогена в орто- и «ара-положении к нитрогруппе в спиртовых средах и жидком аммиаке.

1.1.3. Характеристика сольватирущей способности жидкого аммиака.

1.2. Структурные факторы переходных состояний, влияющие на региоселективность БыАг-реакций галогеннитробензолов с заряженными нуклеофилами.

1.2.1. Влияние нитрогруппы на относительную устойчивость изомерных анионных с-комплексов нитробензолов.

1.2.2. Влияние природы галогена при электрофильном центре на относительную реакционную способность о- и «-галогеннитробензолов.

1.2.3. Влияние природы углеводородного радикала О-нуклеофила на ориентацию замещения атома фтора в орто- и «ара-положении к нитрогруппе.

1.2.4. Анализ нуклеофильной активности монозамещенных фенолятов в реакциях с галогеннитробензолами.

Глава II. Исследование факторов. управляющих ориентацией монофеноксидефторирования 2,4-дифторнитробензола в среде жидкого аммиака.

II. 1. Установление природы продуктов взаимодействия 2,4-дифторнитробензола с монозамещенными фенолятами щелочных металлов.

II.2. Влияние природы катиона в нуклеофильном реагенте на региоселективность феноксидефторирования 2,4-дифторнитробензола.

11.3. Конкуренция влияний эффекта заместителя и ионной ассоциации на региоселективность арилоксидефторирования 2,4-дифторнитробензола.

11.4. Разности параметров активации реакций 2,4-дифторнитробензола с замещенными фенолятами лития.

11.5. Квантово-химические расчеты теплот образования анионных интермедиатов реакций 2,4-дифторнитробензола с фенолятами и распределения плотности заряда в субстрате.

11.6. Интерпретация эффектов заместителя и катиона в нуклеофильном реагенте на ориентацию арилоксидефторирования 2,4-дифторнитробензола. Особенности механизма SNAr-реакций в среде жидкого аммиака.

Глава III. Анализ природы сольватирующей способности жидкого аммиака на основании корреляционного сопоставления эффектов заместителей в фенолятах, проявляемых ими в реакциях равновесного протонирования и превращениях типа

SNAr.

III. 1. Однопараметровые корреляции энергий протонирования фенолятов в различных средах с относительными скоростями реакций фенолятов лития с 2,4-дифторнитробензолом в жидком аммиаке.

111.2. Использование критерия Pr/pf для определения характера сольватации анионных частиц в реакции 2,4-дифторнитробензола с фенолятами лития в среде жидкого аммиака.

111.3. Сопоставление эффектов алкильных заместителей в фенолятах в средах жидкого аммиака, ДМСО, воды и газовой фазе.

Реакции нуклеофильного замещения в активированном акцепторными группами ароматическом ядре (8ыАг-реакции) относятся к числу наиболее широко используемых в промышленном органическом синтезе [1, 2]. В этой связи актуальным представляется установление закономерностей протекания этих реакций в растворителях, обеспечивающих их высокие скорости, и, тем самым, перспективных в практическом отношении. Одним из таких растворителей является жидкий аммиак [3-5], скорости протекания 8мАг-реакций в котором сравнимы с реализующимися в апротонных биполярных средах [6]. Кроме того, жидкий аммиак принадлежит к числу экономичных и экологичных растворителей, вследствие легкости его регенерации.

Изучение влияния монотонно изменяемых параметров реагентов на скорости замещения, например, атома галогена в ароматическом ядре является традиционным подходом к выявлению особенностей механизма реакций SNAr-типа. Удобными для этой цели нуклеофильными агентами представляются фенолят-анионы, содержащие заместители в мета- или на/?а-положениях, поскольку, несмотря на удаленное расположение заместителей от реакционного центра, тем не менее, посредством ароматической системы осуществляется эффективная передача их электронного влияния. Использование при этом в качестве модели 2,4-дифторнитробензола открывает возможность оценки абсолютного соотношения уровней энергии переходных состояний замещения в орто- или пара-положениях по отношению к активирующей ароматическое ядро нитрогруппе.

Настоящая работа посвящена изучению особенностей механизма SNAr-реакций в среде жидкого аммиака. При этом инструментом исследования явилась ориентация моноарилоксидефторирования 2,4-дифторнитробензола, управляемая целенаправленным изменением природы заместителя и противоиона в нуклеофильном реагенте.

Диссертация содержит введение, обзор литературы, результаты и их 6 обсуждение, а также .описание эксперимента, выводы и список цитируемой литературы.

В обзоре литературных данных выявлены сольватационные эффекты и структурные факторы реагентов, влияющие на скорости и отношение скоростей замещения в орто- и иара-положениях к нитрогруппе в реакциях нитроаренов с заряженными нуклеофилами в различных средах, а также рассмотрены сведения о физических характеристиках жидкого аммиака как растворителя и природе сольватации им ионогенных соединений, представляющиеся значимыми при последующем обсуждении полученных результатов.

Во второй главе представлены и обсуждены результаты взаимодействия 2,4-дифторнитробензола с монозамещенными фенолятами щелочных металлов (ХС6Н4ОМ, где М = Li, Na, К; Х=Н, пара-Me, пара-Et, пара-?г', пара-Вимета-Me, пара-ОМе, napa-F, пара-С1, мета-F, мета-С1) в среде жидкого аммиака в температурном интервале от -33 до -55 °С, а также описаны способы выделения и идентификации продуктов реакций (приведены спектральные характеристики 20 ранее не описанных соединений).

При изучении ориентации замещения атома фтора в 2,4-дифторнитробензоле действием фенолятов лития, натрия и калия установлено, что отношение продуктов замещения в орто- и ла/?а-положении к нитрогруппе (о/я-отношение) увеличивается с возрастанием ионного радиуса катиона в ряду Li+ < Na+ < К+ и с уменьшением электронодонорного эффекта заместителя X в фенолятах лития. При использовании фенолятов калия о/п-отношение, напротив, уменьшается с уменьшением электронодонорности заместителя X. Эти факты в совокупности с отсутствием влияния на о/п-отношение в реакциях фенолята лития концентрации реагирующих веществ, добавок хелатирующих катион агентов, а также уменьшением о/п-отношения в реакциях фенолятов калия при добавлении краун-эфиров, позволили заключить, что использование фенолятов лития в качестве нуклеофилов сводит к минимуму влияние ионной ассоциации на ориентацию исследуемой реакции и последняя определяется собственными структурными факторами переходных состояний.

Далее приведены разности параметров активации (AAH*o//J и AAS*0/„) для 7 реакций 2,4-дифторнитробензола с Х-замещеиными фенолятами лития, вычисленные по экспериментально выявленным зависимостям о/«-отношения от природы заместителя в нуклеофиле в температурном интервале от -33 до -55°С. Установлено, что, во-первых, энтальпийная предпочтительность замещения орто-атома фтора уменьшается с ослаблением электронодонорной способности заместителя в нуклеофиле в ряду пара-ОЫе > пара-Ые « пара-Et > мета-Me > Н « napa-Y и, во-вторых, сменяется энтальпийной предпочтительностью замещения «ара-атома фтора для X = пара-Рг', увеличивающейся при переходе к X = пара-Ви'. При этом, проведенная полуэмпирическими методами РМЗ, AMI и MNDO оценка относительных теплот образования анионных интермедиатов реакции монофеноксидефторирования 2,4-дифторнитробензола указывает на большую устойчивость структур анионных с-комплексов, отвечающих присоединению нуклеофила в «ара-положение по отношению к нитрогруппе независимо от природы заместителя в арильном фрагменте, происходящем из нуклеофила. На основании совокупности экспериментальных и расчетных данных выявленные зависимости разности параметров активации конкурирующих реакций орто- и «ара-замещения от эффектов заместителей в фенолятах интерпретированы как проявление изменения положения переходных состояний на координате реакции при варьировании активности нуклеофила. При этом предполагается, что ориентацию замещения атома фтора нуклеофилами с сильными донорными, заместителями контролируют факторы, характерные для раннего переходного^ состояния, в частности, распределение заряда в исходном субстрате, обеспечивающее предпочтительность оргао-замещения. Со снижением активности нуклеофила (с уменьшением электронодонорности заместителя в феноляте) переходные состояния конкурирующих реакций становятся более "поздними" и соотношение их энергий в большей степени определяется относительной устойчивостью интермедиатов реакции - анионных а-комплексов, обеспечивающей энтальпийное преимущество «ара-замещения в реакциях фенолятов с X = пара-Рг' и пара-Ви'.

В третьей главе описано исследования природы сольватации анионных частиц жидким аммиаком методом корреляционного анализа на модели фенолятов. 8

Для этого сопоставлены эффекты заместителей и их составляющие (резонансная, полевая, поляризуемость) на величины lg (о/п) БкАг-реакции 2,4-дифторнитробензола в жидком аммиаке, с одной стороны, и относительные энергии равновесного протонирования АгО' в газовой фазе, апротонном биполярном и протонодонорном растворителях, с другой. В приложении к третьей главе на основании вычисленного нами вклада резонансной и полевой составляющих в эффект заместителя для литературных данных о влиянии заместителей на относительные энергии Гиббса (-8AG0) равновесной диссоциации фенолов в газовой фазе и конденсированных средах двух типов (апротонного биполярного и протонодонорного) установлена зависимость чувствительности величин -5AG° к резонансной составляющей эффекта сильных л-донорных заместителей от природы среды, в которой осуществляется равновесие. Это позволило разработать критерии, позволяющие, по нашему мнению, по вычисляемым величинам pR и Pr/pf двухпараметровых уравнений равновесного протонирования фенолятов или подобных ему реакций SNAr-THna судить о характере локальной сольватации заместителей в используемом растворителе.

На этой основе, с учетом роли резонансного эффекта заместителя (величины pR/pF) в нуклеофиле в его влиянии на ориентацию арилоксидефторирования 2,4-дифторнитробензола [величины lg (о/п)] в среде жидкого аммиака и свободные энергии протонирования замещенных фенолятов в газе и конденсированных средах (величины -5AG0), сделано предположение о подобии характера локальной сольватации заместителей жидким аммиаком и апротонными биполярными растворителями и, следовательно, о подобии влияния этих растворителей на характер распределения заряда в сольватируемых ими анионных частицах.

Обращение отношения энтальпий переходных состояний реакции 2,4-дифторнитробензола с иора-алкилзамещенными фенолятами лития в среде жидкого аммиака при переходе в ряду алкильных заместителей от Me, Et к Рг', В и' указывает на смену электронодонорного электроноакцепторным характером влияния алкильных заместителей на реакционный центр фенолята с увеличением степени разветвления при а-углеродном атоме заместителя подобно тому, как те же заместители влияют на равновесную основность яара-А1кС6Н40" в газовой фазе. 9

При этом корреляционный анализ указывает на связь величин ЛАНо// с поляризуемостью заместителя. Таким образом, результаты, представленные в третьей главе, свидетельствуют о том, что по характеру влияния на эффекты заместителей в нуклеофиле в SNAr-peaKnmx жидкий аммиак как растворитель подобен апротонным биполярным типа ДМСО, а по характеру влияния на проявление поляризуемости алкильных заместителей в нуклеофиле - газовой фазе. В совокупности с данными о высоких скоростях БыАг-реакций в среде жидкого аммиака [7, 8], эти данные позволяют полагать, что специфическая сольватация анионных частиц молекулами аммиака посредством водородных связей не существенна, и ставят под сомнение оправданность традиционного отнесения [9, 10] жидкого аммиака как растворителя к классу протонодонорных сред, типичными представителями которых являются вода и спирты.

Четвертая глава содержит сведения экспериментального характера.

Таким образом, в работе выявлены закономерности влияния природы жидкого аммиака как растворителя на зависимость ориентации нуклеофильного замещения атома фтора в 2,4-дифторнитробензоле в орто- и пара-положениях по отношению к нитрогруппе при действии фенолятов от строения нуклеофила. По нашему мнению, сравнительный анализ этих закономерностей в свете имеющихся литературных данных, относящихся к существенно протонодонорным средам, дает основание считать, что сопоставление результатов подобных исследований, полученных для растворителей разного типа, в первую очередь апротонных и протонных, является перспективным общим подходом к углублению и детализации представлений о механизме реакций рассматриваемого типа, имеющих большое практическое значение. В практическом плане полученные в работе результаты могут явиться основой для прогнозирования влияния жидкого аммиака в качестве растворителя на результат осуществляемых в нем процессов SNAr-THna с целью расширения сферы использования этого высокоэффективного и дешевого растворителя в синтетической практике и технологии.

Работа выполнена в лаборатории изучения нуклеофильных и ион-радикальных реакций (ЛИНИРР) Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской Академии наук.

10

117 ВЫВОДЫ

1. Установлено, что при взаимодействии 2,4-дифторнитробензола с замещенными фенолятами щелочных металлов ХС6Н4ОМ [М = Li, Na, К; X = Н, пара-Me, napa-Et, napa-?v\ пара-Ви', мета-Me, пара-ОЫе, napa-F, пара-С1, мета-F, мета-С1] в среде жидкого аммиака образуются дифениловые эфиры - продукты моно-арилоксидефторирования по орто- и пара-положению по отношению к нитрогруппе в соотношении, зависящем от природы противоиона М+, заместителя в нуклеофиле и температуры проведения процесса.

2. Показано, что о/п-отношение, характеризующее ориентацию в исследуемой реакции, возрастает с увеличением радиуса катиона в ряду Li+ < Na+ < К+. При этом с ослаблением электронодонорного и усилением электроноакцепторного эффекта заместителя X в ряду пара-Оме, пара-Ме, мета-Me, Н, napa-F, пара-С1, мета-F, мета-С1 о/л-отношение в реакциях литиевых солей увеличивается, а в реакциях калиевых солей уменьшается. В совокупности, это свидетельствует о преобладающем над действием ионной ассоциации влиянии структурных факторов переходных состояний реакций на ориентацию взаимодействия 2,4-дифторнитробензола с фенолятами лития.

3. Выявлена зависимость разности параметров активации замещения орто- и пара-атомов фтора (ДЛНо// и AASo//) от природы заместителя X в реакциях 2,4-дифторнитробензола с XC6H4OLi и показано, что в температурном интервале -33 + -55°С осуществляется энтальпийный контроль о/л-отношения, при этом энтальпийная предпочтительность opmo-замещения уменьшается с ослаблением электронодонорного эффекта X в ряду: пара-ОМе > пара-Me « napa-Et > мета-Ме > Н » napa-F.

4. Установлено, что в реакции пара-ал кил фенолятов лития с 2,4-дифторнитробензолом энтальпийная предпочтительность замещения орто-атома фтора для X = пара-М&, napa-Et сменяется энтальпийной предпочтительностью замещения пара-атома фтора для X = пара-Ргг, возрастающей при переходе к X = пара-Ви' в соответствии с увеличением поляризуемости заместителя X.

118

5. Предложена интерпретация зависимости разности энтальпий активации (ААНо,//) арилоксидефторирования 2,4-дифторнитробензола от природы заместителя X в XC6H4OLi, предполагающая переход от контроля ориентации распределением электронной плотности в субстрате к контролю относительной устойчивостью интермедиатов конкурирующих реакций вследствие смещения переходных состояний по координате реакции в сторону анионных ст-комплексов с уменьшением активности нуклеофила при ослаблении электронодонорного эффекта заместителя X.

6. На основании корреляционного анализа зависимостей чувствительности заимствованных из литературы величин -5AG° равновесного протонирования замещенных фенолят-анионов в различных типах сред к резонансной составляющей эффекта л-донорных заместителей предложен критерий (pR/pF), позволяющий классифицировать растворители по типу сольватации заместителей в фенолят-анионах. С использованием указанного критерия для величин lg (о/и) реакций 2,4-дифторнитробензола с XC6H4OLi в среде жидкого аммиака установлено, что по характеру сольватации заместителей X жидкий аммиак подобен апротонным биполярным растворителям.

119

1. Горелик М.В., Эфрос JI.C. Основы химии и технологии ароматических соединений. М.: Химия.- 1992.- 639 с.

2. Ворожцов Н.Н. Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей. М.: Госхимиздат,- 1955.- 839 с.

3. Малыхин Е.В., Василевская Т.Н., Штейнгарц В.Д. Способ получения алкиловых эфиров орто- и лара-нитрофенолов. RU 2.084.444.

4. Малыхин Е.В., Андреева О.П., Штейнгарц В.Д. Способ получения бис-пара-нитрофениловых эфиров моно-, ди- и триэтиленгликолей. Полож. реш. по заявке N 4.935.573.

5. Малыхин Е.В., Василевская Т.Н., Штейнгарц В.Д. Новый способ получения я-нитрофенетола. // Всесоюз. конф. "Технология получения ключевых соединений, используемых в синтезе БАВ".- Тезисы докладов.- Пенза,- 1990.-С. 91.

6. Малыхин Е.В., Штейнгарц В.Д. О механизме взаимодействия нитроаренов с заряженными нуклеофилами в среде жидкого аммиака. // Рос. хим. ж,-1999.-Т. 18.-С. 49-56.

7. Райнхардт К. Растворители и эффекты среды в органической химии. М.: Мир,-1991.-716 с.

8. King E.J. Physical chemistry of organic solvent systems. / Eds. Covington A.K., Dickinson T. / London, New Jork: Plenum Press.- 1973.- P. 331-389.

9. Макоша M. Викариозное нуклеофильное замещение водорода. // Yen. хим.-1989.- Т. 58.- Вып. 8,- С. 1298-1317.

10. Гордон А., Форд P. Спутник химика.- M.: Мир.- 1976.- С. 12. Kimura М., Sekiguchi S., Matsui К. Ortho-para ratios in nucleophilic substitution of 2,4-difluoronitrobenzene by alkoxides ' Koguo Kagaku Zasshi.- 1970.- Vol. 73.-N3.- P. 513-516.

11. Del Cima F., Biggi G., Pietra F. The origin of high ortho:para-reactivity ratios in the reactions of fluoronitrobenzenes with potassium t-butoxide in t-butyl alcohol. // J. Chem. Soc. Perkin Trans II,- 1973.- N 1.- P. 55-58.

12. Area V., Paradisi C., Scorrano G. Competition between radical and nonradicalreactions of halonitrobenzenes in alkaline alcoholic solutions. // J. Org. Chem.1990.- Vol. 55.- N 11,- P. 3617-3621.

13. Bamkole Т.О., Hirst J., Udoessien E.T. The ortho:para ratio in aromatic nucleophilic substitution. Part II. II J. Chem. Soc. Perkin Trans. II- 1973.- N 15.-P. 2114-2119.

14. Bamkole Т.О., Hirst J., Udoessien E.T. The ortho:para ratio in aromatic nucleophilic substitution. Part I. П J. Chem Soc. Perkin Trans. II- 1973.- N 2.- P. 110-114.

15. Schindewolf U. Thermodynamics and electrochemistry of simple ions in ammonia.

16. Ber. Bunsengenges. Phys. Chem.-1982.- Vol. 86.- P. 887-894.

17. King E.I. Acid-base behaviour of hydrogenbonded solvents of low dielectricconstant. // Physical chemistry of organic solvent systems / Eds Covington A.K.,

18. Dickinson T. /L., N.Y.: Plenum Press.- 1973.- P. 331-389.

19. Plowman K.R., Lagowski J.J. Liquid ammonia solutions. XI. A Raman study of thenature of solutions containing alkali and alkaline earth cations. // J. Phys. Chem.1974.-Vol. 78.- N 2,- P. 143-148.

20. Stevenson G.R., Reiter R.C., Ross D.G., Frye D.G. Equilibrium and rate constants for ion association in liquid ammonia. // J. Phys. Chem.- 1984.-Vol. 88.- N 9.- P. 1855-1857.

21. Chudek J.A., Foster R. Proton nuclear resonance studies of the products formed by polynitrobenzenes when dissolved in liquid ammonia. // J. Cem. Soc. Perkin Trans /7.- 1979.-P. 628-633.

22. Fyfe C.A., Foster R. The structure of the product of a Janovsky reaction: 1,3-dinitrobenzene plus alkali in acetone solution. // J. Cem. Soc. Chem. Comm.-1967.- N23.-P. 1219.

23. Nudelman N.S., Mac Cormack P. Theoretical calculations of chemical interactions-Ill. The reaction of halonitrobenzenes with nucleophiles. // Tetrahedron.- 1984.-Vol. 40.-N21.- P. 4227-4235.

24. Bolto B.A., Miller J., Williams V.A. The SN mechanisn in aromatic compounds. Part XIV. II J. Chem. Soc.- 1955.- N 8,- P. 2926-2929.

25. Broxton T.J., Muir D.M. Parker A.J. Aromatic nucleophilic substitution reactions of ambident nucleophiles. III. Reactivity of the nitrite ion. // J. Org. Chem.- 1975.-Vol. 40,-N 22,- P. 3230-3233.

26. Ясинский O.A., Русаков А.И. Мильто В.И. Миронов Г.С. Анализ с помощью124теории возмущений реакции замещения атома хлора в «-нитробензоле фенолятами. //Изв. вузов. Сер. хим. и хи.м. технол.- 1990.- Т. 33.- Вып. 8.- С. 21-24.

27. Taft R. W., Topsom R. D. The nature and analysis of substituent electronic effect. //Prog. Phys. Org. Chem.- 1987.- Vol. 16.- P. 1-83.

28. Jaffe H.H. A reexamination of Hammet equation. // Chem. Rev.- 1953.- Vol. 53.-P. 191-261.

29. The Sadtler Standart Spectra. Infrared Grating Spectra. / Sadtler Research Laboratories, Philadelphia. -1968-78.- Vol. 1-55.

30. Сильверстейн P. Спектроскопическая идентификация органических соединений. М.: Мир,- 1977.- 590 с.

31. Hojo М., Imai Y. Polarographic study on the interaction between alkali metal cations and acyclic polyamines in acetonitrile. // J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem.- 1986.- Vol. 209.- N 2,- P. 297-306.

32. Близнюк A.A., Войтюк A.A. Комплекс программ MNDO-85 для расчета электронной структуры, физико-химических свойств и реакционной способности молекулярных систем полуэмпирическими методами MNDO, MNDOC и AMI. // ЖСХ.- 1986.- Т. 27.- N 4,- С. 190-191.

33. De Proft F., Langenaeker W., Geerlings P. Acidity of alkyl substituted alcohols: are alkyl groups electron-donating or electron-withdrawing? // Tetrahedron,-1995.-Vol. 51,- N 14,- P. 4021-4032.

34. Brauman J.I., Blair L.K. Gas-phase acidities of alcohols. // J. Am. Chem. Soc.-1970.- Vol. 92.- P. 5986-5992.

35. Yamdagni R., Kebarle P. Intrinsic acidities of carboxilic acids from gas-phase acid equilibria. H J. Am. Chem. Soc.- 1973.- Vol. 95.- N 12.- P. 4050-4052.

36. Sebastian J.F. The electronic effects of alky 1 groups. // J. Chem. Educ-1971.- Vol.48.-P. 97-98.

37. Климовицкий E.H., Сергеева Г.Н., Альмянова P.X., Арбузов Б.А. Дипольные моменты восьмичленных дитиоацеталей экспериментальные свидетельства акцепторных свойств алкильных заместителей ? // ЖОХ- 1990.- Т. 60.- С. 2299-2303.

38. Rochester С. H., Rossall B. Steric hindrance and acidity. Part I. The effect of 2,6-di-t-butyl substitution on the acidity of phenols in methanol. // J. Chem. Soc. (B).-1967.- N 8.- P. 743-748.

39. Bordwell F.G., McMallum R.J., Olmstead W.N. Acidities and hydrogen bonding of phenols in dimethyl sulfoxide. // J. Org. Chem.- 1984.- Vol. 49.- N 8.- P. 14241427.

40. Mclver R.T., Silvers J.H. Gas-phase acidity of monosubstituted phenols. // J. Am. Chem. Soc.-1973.- Vol. 95.- N 1,- P. 8462-8464.

41. Haldna U.L., Juga R.J., Tuulmets A.V., Juriada T.U. Influence of substituent on rate and equilibrium constants by means of spectralisolation factor analysis. // J.

42. Chem. Soc. Perkin Trans II.- 1987.-N 11,- P. 1559-1562.1.nd J., Shen X., Eriksen Т.Е., Merenyi G. The one-electron reduction potential of 4-substituted phenoxyl radicals in water. // J. Amer. Chem. Soc.- 1990.- Vol. 112.-N 2,- P. 479-482.

43. Taft R.W., Lewis I.C. The general applicability of a fixed scale of inductive effects. II. Inductive effects of dipolar substituents in the reactivities of m- and p-substituted derivatives of benzene. П J. Am. Chem. Soc 1958.- Vol. 80.- P. 24362443.

44. Taft R.W. Protonic acidities and basicities in the gas phase and in solution: substituent and solvent effects. // Prog. Phys. Org. Chem.- 1983.- Vol. 14.- P. 247350.

45. Swarts F. m-Difluorobenzene and its nitration. // Rec. trav. chim.- 1915.- Vol. 35.-P. 154-163.

46. Исагулянц В.И., Егорова Г.М. Химия нефти. Руководство к лабораторным занятиям. М.: Химия.- 1965.- С. 385-393.

47. Словарь органических соединений. / Ред. Хейльброн И., Бенбери Г. / М.: ИИЛ,- 1949.- С. 576.

48. Список работ автора по теме диссертации

49. Политанская JI.B., Малыхин Е.В. Анализ влияния среды на эффекты заместителей в равновесной диссоциации фенолов. // ЖОрХ.- 1996.-Т. 32.-Вып. 8,-С. 1165-1173.