Новые области использования гидрида натрия в органическом синтезе тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

Российски^, химико-технологически!! университет им. Д. И. Менделеева

-И-8—щ-

: '¡¡/Г На права* рукописи

АКСЕНОВ АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ

НОВЫЕ ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГИДРИДА НАТРИЯ В ОРГАНИЧЕСКОМ СИНТЕЗЕ

02.00,03 — Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва — 1994

Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете им. Д. И. Менделеева.

Научный руководитель — доктор химических наук, профессор Ю. И. Смушкевич.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор В. Н. Дрозд; доктор химических наук, старший научный сотрудник М, А- Юровс» кая.

Ведущая организация — Российский универсИ' тег дружбы народов.

Защита диссертации состоится ^3 ^¿^¿¿C-tf

1994 года в час. на заседании специализи-

рованного совета Д 053.34.07 в Российском хияЧ' ко-технологическом университете им. Д. И. Менделеева по адресу: 125047, Москва, А-47, Миусская

пл., 9 в ауд. jbvt-g

С диссертацией можно ознакомиться в научно-информационном центре РХТУ им. Д. И. Менделеева.

Автореферат разослан 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Е. П. БАБЕРКИНА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы .Гидрид натрия широко используется в синтезе алициклических, карбоцшимческих и гетероциклических соединений. Анализ литературных данных показывает, что особенно хорошо изучено его использование в качестве основания. В тоже время к началу наших исследования имелось всего несколько работ, в которых гидрид натрия использовался я качестве нуклеофила.

Цель исследования состояла в расширении области применения гидрида натрия в качестве нуклеофила.

Научная пов'.та и практическая ценность работы. Установлено, что кросс-сочетание хинолина в 2,3'-<йшшолил может быть осуществлено при использовании каталитических количеств натрия (ранее для этих целей использовалось стехиомэтрическое количество натрия).Разработан новый метод кросс-сочетания хино .чинов в 2,3'-бих1Шолилн, основанный на использовании каталитических количеств гидрида натрия.Показано,что ди-мерлоация хшкшта в 3" ,4'-диги;фо~2,3'-бихлнолил является равновесной экзотермической реакцией. Открыта реакция димеризации хшолина в 1',4• - дигидро-2,3'-01шшолил,основаштя на использовании гидрида натрия в присутствии сильного основания. Установлено,что 2,3'-бихи-нолил реагирует с мэталлоорганическкми соединениями с образованием 4,-заме1Ц8тшх-1,,4,-дигидро-2,3,-б:шшолилов,и на этой основе разработан общий метод получения 4*-замощенных-2,3'-бихинолилов.Показано, что 1 • ,4'-дигидро-2,3'-бихинолил является универсальным индикатором для титрования сильных оснований (С- и н-анионов). разработан новый метод тримеризации нитрилов в триазиш под действием гидрида натрия. Этот метод может быть применен к нитрилам, как не содержащим, так и содержащим а-атомы водорода.

Апробация работы.Материалы диссертации доложены на Пятой Московской конференции молодых ученых по химии и химической технологии с международным участием (ЫЮСГ-91). (1ЭЭ1г.',Москва), на научной студенческой конференции "Памяти Д.И.Менделеева" (Москва, 1989 г., I премия) и на Московской городской .научно-технической конференции молодых ученых и студентов ( Москва,1988 г.,Ш премия).

Публикации.Основное содержание работы опубликовано в двух статьях.

Йрукт^р^^осертационной .работа.Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 114 страницах, иллюстрирована 12 таблицами. Библиография содержит 121 литературную ссылку. °

В первой главе рассмотрены литературные данные по .применению гидрида натрия в органическом синтезе. Во второй главе обсуждается полученный экспериментальный материал. Б последней главе приведены экспериментальные данные по методам с:штеза соединений, включенных в диссертационную работу.

Идентификации полученных соединений осуществляли с помогаю мето-

дов ЯМР JOC,,масс-спектрометрии и элементного анализа.

13,

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

I. Взаимодействие гидрида натрия с хинолнноц. Новый метод синтеза 2,3'-бихшолилов.

Известно,что при взаимодействии хинолина с металлическим натрием (мольное соотношение 2,3:1, соотв.) при 160°С образуется 2,3'-бихи-нолил (2а) с выходом 30-403.В противоположность этому ОзЬогпе и Sta-

С

(1а).

С

+ Na

+ Са

(1а)

ley недавно показали, что взаимодействие хинолина с металлическим кальцием (мольное соотношение 0,45:1 соотв.) при 220°С приводит к 2,2'-бшашолилу (3) с выходом 18%.

В данном разделе мы сделали попытку объяснить различие в направлениях- протекания реакций хинолина с Na и Са.

Отдавая электрон хинолину, Са генерирует анион-радикал (4), в ко-

-0.2153

0> (fy^-o.oav

-0.4386

а)

€

-0.2961

^-0.0002 0.0937

-0.3124

Рис I. (а) Распределение спиновой плотности в анион-радикале (4). (б) Распределение заряда в дианионе (5) по данным расчета методом югоо..

тором максимальная спиновая плотность в пиридиновом ядра локализована в положениях 1, 4 и 2. Это было установлено расчетом по методу шпю. Результата расчета представлены на Рис. 1. Стерические трудности препятствуют рекомбинации анион- радикала (4) с образованием 1,1* и 4,4'-б1ШШ0лил0в,и поэтому образуется 2,2'-б1штолил (3)

+ Са

(1а)

С

1- (4)

>

1 .НэО -~>

2. [01

С

V

(3)

Подобный шханизм был ранее постулирован для дкмеризацки пиридина.

Натрий имеет болео низкий,чем кальций, потенциал ионизации. Мы предположили, что вследствие этого он моз:ет восстановить анион- радикал (4) ц диакнон (5). Максимальный заряд в пиридиновом ядре этого дианиона локализован на 1, 4, и 3 атомах. Хотя заряд в положениях 1 и 4 больше, чем в шлозсэнш 3, они менее нуклеофильш из-за стери-ческих препятствия:.Анион (5),будучи сильным О-нуклеофилом,вступает в реакцию с хинолином, в результате чего образуется дианион (7). И

1

■со

(Ь)

ыа

С

(4)

N8

2.

ТО

(4)

ТО

(5)

N8 +■ яа

СО

• (1а)

то

(5)

2-

+

2Па

>

4.

2На+ +

С

(1а)

Н Н

(2а)

(8)

Инициирование цепи.

наконец, взаимодействие диаяиона (7) с хинолином приводит к образованию 2,3'-бихинолила и "ключевого" аниона (8). Образованием этого аниона завершается стадия инициирования цепи. В стадии развития цепи анион (8) реагирует с хинолином,образуя анион (9).Последний,действуя как донор гидрид иона на хинолин, регенерирует "ключевой" анион (8), который используется на стадяи 1 развития цепи. Сам анион (9) при этом превращается в дамер (10).

Н н

Н н

Иа+ ~ (9)

Н Н

(10)

(8>

Развитие цепи. .

Димэр (10) окисляется кислородом воздуха с образованием-2,3'-бихинолила (2а)

°2

Как следует из приведенного выше механизма, кросс-сочетание хино-лина (la) в г.З'-бихинолил (2а) монет быть осуществлено и при использовании каталитических количеств натрия. Действительно, мы пока-казали, что при нагреваний 40 ммоль хинолина (1а) с 2 мыоль натрия при 160°С в течение двух часов в атмосфере аргона с последующим окислением кислородом воздуха образуется 2,3'-бихинолил (2а) с выходом 36%.*

Логично было предположить, что не только анионы (7) и (9) могут действовать как доноры гидрид iîohob в реакции с хшолином (1а).

Действительно,нам удалось показать, что каталитические количества гидрида натрия способны генерировать ион (8)** и, тагам образом, инициировать кросс-сочетание хинолина в 2рЗ'-бихдаолил.Гидрид натрия может тпнжэ быть использован для кросс-сочетания алкилзамещеншх хи-нолинов (1а-с), причем выходы в этом случае выше, чем при использовании металлического натрия. Taie, при кросс-сочетании 6- и 7-метил-хгаюлинов под действием натрия образуются соответственно б,6*-димэ-тил-2,3'-Оихино.щл (2ь) и 7,7'-дюлетил-2,3'-б1штолил (2с) с выходом 5% за 72 ч., тогда как с гидридом натрия соответствуйте б.б'-димэ-

о

¿¿Ч^ч 1-NaH, 160 С, 3 Ч

2 • °2

(1а-с)

й= н, 6-сн3, 7-сн3;

тил-Й.З'-бихинолил (2Ъ) и 7,7'-диметил~2,3'-бихинолил (2с) образуются с выходом 32% за 3 ч.

Нами было изучено кросс-сочетание хинолинов при катализе гидридами различных металлов, в том числе комплексными гидридами. При ис-

Здесь я далее выход рассчитан на хинолин, введенный в реакцию, что фактически соответствует степени конверсии хинолина, так как селективность образования 2,3'-бихинолилов (2а-с) приблизительно равна 1.

Образование аниона (8) из хинолина и гидрида натрия при 30- вО°С в нырт было описано ранее. 0

пользованш комплексных гидридов димеризация не происходит. Эффективность использования гидридов щелочных металлов в реакции кросс-сочетания хинолинов находится в соответствии с их реакционной способностью: КН & ИаН > ын. .

Как можно заметить, выходы г.З'-Оихинолилов (2а-с) невысоки 3236%, несмотря на высокую селективность, кроме того, увеличение времени реакции но оказывает влияния на выход (Таблица 2, опыты 1 и 2, 3 и 4).

Нэ оказывает влияния на выход и увеличение соотношения количества гидрида натрия к хшолину (Таблица. 1, опыты 1 и 5, 3 и 6).

Увеличение температуры реакции со 160°С до 239°С (Таблица 1,опыты 1 и 3, 2 и 4, 3 и 6 ) приводит к сшшешпо выхода с 30 до ЮЖ.

Таблица 1. Влияние условий проведения рзакции кросс-сочетания хшолина* (1а) на выход г.З'-бихинолила ( '¿а ).

й Бремя реакции(ч.). КаН. ( моль ) Г, (°С ) Выход {%)

1 2 —1 ^ 4 5 6 7 а 1.5 3,0 1.5 3,0 1.5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 О,002 0,002 0,002 0,002 0,004 0,004 0,004 0,004 160 160 239 ■239 . 160 239 160 . 239 239 160 3 о 36 10 10 36 10 10 36

Приведенные вше данные дают нам гозмояность предположить, что димеризация хинолина является обратимой'экзотермической реакцией.

Наилучшим -доказательством наличия равновесие било бы осуществление обратной реакции,но это не простая задача, ток 3,4-гу штл-2,3'-бихинолил (10) является.нестабильным и в присутствии кислорода воздуха нэобритшо окисляется в 2,3*-бихинолил (см. стр.Ь).Поэтому наш были предприняты два следующих эксперимента (Таблица 1,опыты 7 и 3): 1. В три ампулы поместили по 5 мл хянолина-(1а) (37,6'ммоль) и 0,045 г.гидрида натрия (1,86 ммоль).Первую ампулу нагрели в течение 1,5 ч. при 160*%, после чего вскрыли, выход 2,3'-бихишлила (2а) в ней составил 36%. Вторую ампулу нагрели при 160°С в течение 3 ч., после чего вскрыли.выход 2.3'-бихинолила (2а) в ней составил так же 36%.Тре-*Во всех экспериментах, представленных в таблице 1, использовалось 0,04 моль хинолша.

тью ампулу нагрели 1,5 ч. при 160°С, затем 1,5 ч. при 239°С, выход в ней составил 10%.

2. В три ампулы поместил! по 5 мл хшюлгаш (1а) (37,6 ммоль) и 0,045 г.гидрида натрия (1,86 к,толь).Яервув ампулу, нагрели в течение 1,5 ч. при 239°С, после чего вскрыли, выход г.З'-бихшолила (2а) в пай составил 10%. Вторую ампулу награда при 239°С! в течение 3 ч., после чего вскрыли,выход г.З'-бишшила (2а) в ней составил так же 10S.Третью анпулу. нагрел? 1,5 ч. при 23Э°С, затем 1,5 ч. при 160°С, выход в ней составил 36«.

Из приведенных вше .опытов видео, что при нагревании реакционной смеси сначала при 160°С, а затем при 239°С (Опыт 7) или сначала при 23Э°С, а затем при 160°С (Опит 8) выход Судет определяться температурой последних полутора часов реакции, что является веским аргументом в пользу нзлггая равновесия в реакции димзрпзацпи хинолшгов.

о

Кроме того, зависимость Хр/(1-Хр) от

[Вш.]п представляет собой

прямую .выходящую из начала координат (Рис.» 2.), что подтверждает гипотезу о наличии равновесия в дайной реакции .

1б0°С,К=0,-101

{Хин.30,моль/л Рис 2.Зависимость ХрОТ начальной концентрации хииояина при различных температурах.

Наш били расчиташ значения ДН=-43,5 кДж/моль (-10,4 ккал/моль) и АЗ=-119,8 Дж/моль*К (-28,6кал/моль*К) .Найденное значение АН находится в хорошем соответствии о рассчитанным исходя, из энергий разрыва связей (приблизительно-9 ккал/моль).

Хр-равновесная степень конверсии хинслкна, (Хцн!0-началъная концентрация хинолина (моль/л), к-константа равновесия (л/моль).

2.2. Взаимодействие гидрида натрия с хшкшшоц в присутствии сильных оснований. Новый метод синтеза I', 4' -дагидро-2, з • -Оихиполила.

Выше ш постулировали механизм,который включает стадию присоединения гидрид-иона в положение четыре и образование 3',4'-дигидро-

н н

С

! а)

Ма+<=><—> Ч.

(1а)

(8)

(10)

2,3'-бихшголшш (10). Альтернативный путь, который включает стадию присоединения гидрид-иона в положение два с после дущим образованием 2',3'- дагидро-2,З'-бихинолила (12),был отвергнут наш без каких-ли-

—>(2а)

бо экспериментальных доказательств, хотя японские исследователи описали продукт первоначального присоединения гидрида натрия к хинолину как смесь продуктов присоединения гидрида натрия в положения 2 (13) и 4 (8) в соотношении 2:3 при нагревании хинолина с МаН в НМРА при 30-60°С (мольное соотношение хинолин: гидрид натрия 1:3 ). Образование продуктов кросс-сочетания хинолина шли не отмечалось.

В связи с выше сказанным, мы попытались получить экспериментальные данные в пользу предложенного ранее механизма реакции. Очевидно, что выделение 3',41-дигяпро-2,3'-бихинолила (10) или 2',3'-дигидро-2,3'-<5ихинолила (12) или их смеси позволило бы окончательно сделать выбор между данными механизмами или постулировать, что реакция протекает по обоим механизмам. Однако это не удалось сделать из-за низкой стабильности соединений (10) и (12).

Можно было ожидать. Что сильные основания будут изомеризовэть 3', 4'-дигидро-2,3•-бихлаолил (10) в более стабильный (вследствие

1)Ьаэе

Т7В^Г>

(10)

(14а) Н

сопряжения) 1\4,-дигидро-2,3'-бихинолил (14а),а 2'.З'-дигидро-г.З'-бихинолил (12) в более устойчивый (вследствие тех же причин) 1*,2'-

1 )Ъаве

т2й

дигидро-г.З'-бихинолил (15). Эти соединения могут быть выделены и кдентифщированы, и, таким образом, можно будет сделать выбор между приведенными выше механизмами.

Мы использовали в качестве основания ЫЛМББ, который добавляли к реакционной смеси через 3 часа (как было установлений выше, за это время равновесие на стадии димеризации хинолинов в 2,3'-бихинолшм успевает установиться). В результате реакции нами был получен исключительно 1',4'-дагидро-2,3'-Сихинолил (14а). Таким образом, мы получили серьезный аргумент в пользу ранее постулированного механизма.

Хотя в результате взаимодействия гидрида натрия с хинолином образуются два аниона (13) и (8),только анион (8) вступает в реакцию с хинолином, • давая 3'И'-дигидро-г.З'-бихинолил (10).

Анион /13), не способный вступать в реакцию с хинолиноя, вероятно, в результате "гидридотопии" постепенно превращается в реакцион-

со- оо <

(1а) (13) (1а) (8)

неспособный анион (8) . ' .

Кросс-сочетание хинолинов (1з-с) протекает с нигкими выходами вследствие малой термодинамической стабильности 3*,4'-дигидро-2,3'-бихинолила (10).Мы ожидали, что если в ходе реакции удасться превратить его в термодинамически более с•гзбдльный 5',-!'-дигидро-2,3'-би-хююлил (14а), действуя сильным основанном, то мокно будет смэстить равновесие в сторону образования димера (14а).

Казалось разумным осуществить данную реакцию с избытком гидрида натрия,используя его как в качестве основания, так и в качестве нук-леофила.'Однако- даже при использования двойного избытка гидрида *Реакция аниона (13) с хинолином должна протекать, с нарушением ароматичности обоих колец, что крайне, невыгодно.-

натрия димеризация хинолина на происходила. Этот факт мокно объяснить тем, что гидрид натрия не являемся в данном случае эффективным' основанием и,в тоже самое время,полностью сдвигает равновесие'в реакции димеризации хинолина в сторону образования аниона (8), выводя хинолин из сферы реакции. .

Проблему смещения равновесия удалось решить, когда Ыншз был использован в качестве основания (в соотношении- шняв: Лан: хинодш 1:1:1,5). В этих условиях мы получили 1'.'Х'-дигидро-г.З'-бихинолил (14а) с выходом 92%. Таким.образом,нам удалось сдвинуть равновесие в реакции димеризации'хшюлина под действие. гидрида натрия в сторону образования продуктов димеризацм и,тамга, образом, получить еще одно подтверждение наличия равновесия в данной реакции и. разработать новый мзтод с;татеза 1*,4'-днгид]:о-2,3'-б1К1шолила (14а). Недостатком - данного мз'тода является необходимость приготовления ЫШДБ.

Более удобным является использование в качестве основания шшп-ридида ш морфолида натрия, получаемых 1п ед^у из пиигридина или юрфолина соответственно и гпдрида натрия,в этом случае выход соединения (14а) составляет 94&.

2.3. Взаимодействие 2,3'-б1шшолалз с цщрадоы натрия и цеталлооргапическныи соединенном.

2,3'-й1хинолил (2а) являетзя акбвденш.м .электрофилом. Атака его '-нуклеофилом может осуществляться по одному из трех следующих полозке-ний:4, 2* и 4'РПоэтому .представляло интерес изучить его взаимодействие с гидридом натрия и металлооргашпескида соединениями.

Из общих соображений можно было' предположить, что 2-хинолилышй радикал соединения (2а) будет выступать в качестве электрояоакцеп-торной группы по отноменшз к З'-ханолгорвому радикалу. Это предположение согласуется с данными ШР-спактроскопии (химический сдвиг протона в положении 4 составляет 3,23 м. д.,а в положениях г< и 4* ^,76 8,93 м. д. соответственно) .следовательно.положения 2"и 4' более элект-рофильны, чеы положение 4.

При взаимодействии хинолина (1а) с меТаллоорганическими соедине-ниямн образуется продукт присоединения в положение 2,. что связано с кшшшксацаей иона металла с азотом хшюлина.. -

В случав 2,3'-Сихинотпа (2а) кошлексация возможна не только с азотом в швнеш 1*. но и в 1 (Рис.3.). Ранее было показано, что пра наличие коорданирукцах заместителей.в положении 3 пиридина метал-

лоорганические соединения присоединяются к нему в положение 4. Поэтому можно было ожидать, что в случае 2,3'-бихинолила металлооргани-чэскив соединения будут присоединяться в положение 41.

II + й "

I.

Действительно, при взаимодействии 2,3'-бихинолила (2а) с гидридом натрия образуется 1 М'-детидро-г.З'-бихинолил (14а) с количественным выходом, а с мэталлоорганическими соединениями 1;,4'-дигид-

ро-2,3*-бихинолилы (14ь-о) также с висок® виходом. (Таблица 2.).

Таблица 2.-Взаимодействие 2,3*-бихгаюлила (2а) с гидридом натрия и мэталлоорганическими соединениями.

би-хи-но-лил И продукт •. Я ВЫХОД г» /0

2а 2з ИаН РШ1 14а 14Ь 11 РП 100 83

2а 14с Дч УуК <ЯЦ - • О!!- -

2.4. Огасление I*. г-дигилро-а.З'-бихинолилсЕ. 1',4'-Лигздро-2,3'-бих1гаолилы являются стаЯилышми . веществами в.

К=Н,Р11; • 40-95»

кристалличеоком соостоящи.но медленно окисляются кислородом воздуха в растворенном виде .например, в хлороформе до 2,3'-бихинолилов

Окисление 1 • ^'-дагидро-й.З'-бизийолилов (14) до 2,3'-бихиналов (2) можно осуществить, используя в качестве окислителя также бром, нитробензол, диметилсульфоксид. Наиболее, удобным оказалось окисление днметилсульфоксидом.

2.5 Прилешние I',4' -дагидро-2,3'-бшшнолнла. Новый индикатор для пряного титрования латпашх, калиевых п натрневих реагентов.

Ыеталлоорганические соединения щелочных металлов и амиды щелочных металлов приобретают все большее значение в органическом синтезе. Существует много удобных мэтодов их титрования.

Хотя прямой' титрование является очень простым методом, проблема адекватного индикатора, который шел бы четкий переход цвета с точке . эквивалентности п селективно реагировал бы с шталлооргашческим соединением остается актуальной.

Индикаторы,используемые при прямом титровании.козкио отнести либо к .стабильным С-анионам (например Pt^CHCOOií.FhjCfi, 1,3-дифенил-2-пропа-нона тозилгидразонД-пиренуксусная кислота), либо к образующим заражений переходный комплекс (2,2'-бихшюлил).Этп индикаторы в основном используются для определения концентрации бутиллития,и. только недавно была опубликована методика определения концентрации литкйдиалки-ламидов, например,литий диизопропилашда (IDA). До наших работ отсутствовал универсальный индикатор для определения концентрации как . ыеталлоорганнческкх соединений щелочннх металлов,так и ашщов щелочных-металлов. :

При разработка метода синтеза 1 • ,4'-дагидро-2,3'-бихинолила (14а) ш обратили внимание на то, что анион (16), 'образующаяся при дейст-. ша гашдпп оснований на светло-желтый 1",4*- дигидро-2,3'-бихинолил

(14а). Езззат ярко-красную окраску -На pazaca гспрльзовать это сбоЯст-

во 1' ,4'- дигидро-2,3'-бихшголила (14а) при создании универсального индикатора для титрования сильных оснований С- и и-анионов.

1',4'-дагидро-2,3'-бихинолил (14а) в качестве индикатора имеет следующие достоинства по сравнении с ранее известными индикаторами: а) Сопряженный анион образуется за счет разрыва N-11 связи, что позволяет титровать как алкиллитиевые реагенты (бутиллитпй, втор-бутил-литий, фешшштий и т.д.), так и более слабые основания; такие как литий диэтиламнд, димсил натрий, литий, натрий и калий гексамэтилди-силазанн (Таблица 3.). б) Образующийся анион (16) имеет темно-красную окраску. в)1 \4'-Дшч!дро-2,3'-бихинолил 414) обладает резким переходом цвета в точке эквивалентности (с темно-красного в светло-желтый). г) I' ,4'-Дигидро-2,3'-бюсинолил (14), как отмечалось выше, может легко быть получен в одну стадию с количественным выходом из доступных соединений- хинолина (1а) и гидрида натрия, д) Соединение (14а) .не гигроскопично и хорошо хранится, в кристаллическом виде.

Индикатор (14а) может быть использован как в виде кристаллов, так и в виде 0,01 М раствора в тетрагидрофуране.

В качестве титранта в начале мы использовали 0,5 М раствор втор-

Таблица 3. Результаты титрования различных металлоорганичес-ких соединений.

М1 а растворитель молярносгь независимый анализ

Ви1а гексан 0,913 0,920б; 0,905в

втор-ВиЫ гексан 0,753 0,744й; 0,750в

РИЬ! гексан 1,200 1. 180° -

Е^ПЫ. ТИР/Е^О 0,270 0, 260Г

МеЭОСНдЙ ДМСО 1,150 . 1, 1ЬОГ

иннге ТГФ 0,870 с, £Г75б

КаНМЕЗ ТГФ 0,435Д 0.

КНМЕЗ ТГФ о.гго21 ^ 1

а) растворитель, в котором реагент был приготовлен;

б) Анализ, включающий титрование в присутствии дифенилуксусной

кислоты;

в) Анализ, использующий стандартную методику Гилмана;

г) Титрование в присутствии Р^сн; '

д) в качестве тйтранта 0,04 М расхвоо нигрсметана в ксилоле;

бутилового спирта в ксилоле.Однако его использование в качестве тит-ранта при титровании натрий и калий гексаметилдисилазанов иногда приводит к завышенный результата).! из-за присутствия в растворе , коллоидного натрия и калия.которые могут реагировать с втор-бутанолом.

Мы нашли, что 0,04 М раствор шггрометана в ксилоле является более удобным титрантом в таких случаях, вследствие того, что нитроме-тан инертен в условиях титрования по отношении к коллоидным натрию и калию.

Результаты нашего' исследования сведены в Таблице 3. Как можно заметить кз данных,приведенных в таблице 6, величины концентраций, полученные при титровании металлоорганических соединений с использованием в качество индикатора 1\4,-дигидро-2,3'-б1Шшолила, находятся в хорошем соответствии с величинами концентраций металлоорганических . соединений^определенными с использованием ранее известных методов. К сожалению данный метод не применим для определения концентрации сое-•данений Гриньяра.

'2.6. Тримеризация нитрилов под деЯствиец гидрида натрия-удобный метод синтеза 1,3,5-гриазкнов.

Производные 1,3,5--триазинов находят широкое применение в качестве лекарственных пропаратов,гербицидов и красителей. Основными методами их синтеза является термическая или каталитическая тримеризация соответствующих нитрилов. . к

и^н кат.или А |

3 йчя. —— ДАн ' (22) '

В литературе на одном примере описана тримеризация бензонитрила в 2,4,6-трифенил-1,3,Б^триазин под действием гидрида натрия.Однако«вы-

1ЬСН

И-СК НаН -»- В-СН=Н -»- К-СН=1ЬСК=Н ~ -»

(17а-е) (18а-е) (19а-е)

ЯН и

й-сн . _ [О] „хк,,

-п-т^и-гп—п-пр—я _ ^ 1 || _пг и

Н д

(20а-е) (21а-е) " (22а-е)

ход продукта ш превышал 253; (степень конверсии 30^).Исходя из нашего предыдущего исследования, мы предположили, что невысокий выход связан с ноудачно подобранными условиями проведения реакции. Действительно, при нагревании нитрилов, как не содержащих,так ¡1 содержащих а-атомов водорода с гидридом натрия в диглкмо, мы получили триа-зины (22а-е) с выходом от &0% до количественного (см. табл. 4)..

Таблица 4.Тримеризация штрилов под действием КаН.

исходный И продукт ЕЫ- ход %

17а РЯ 22а РИ 100

17Ь "А ' 22Ь "А 87

17о ХЗС. 22 о .70

17(1 н-с6н13- ■ 221 н-с6н13- БО

17е н-с17н35- 22 е н-с17н35-. 65

ВЫВОДЫ.

1. Установлено, что кросс-сочетание хинолина в 2,3'-бихинодил может быть осуществлено яри использовании каталитических количеств натрия (ранее для этих целей использовалось стехиометрическое количество натрия). -

2. Разработан новый метод кросс-сочетания хин :линсг, в ?,3'-бихиноли-лы,основанный на использовании каталитических количеств гидрида нат-_ •рия.

3. Показано,что димеркзация хинолина в 3',4,-дигидро-2,3,-бихин(Ш1Л является равновесной экзотермической реакцией.

4. Открыта реакция димеризации хинолина в I',4'-дигидро-2,3'-бихино-лил, основанная на использовании гидрида натрия в присутствии сильного основания. .

5. Установлено, что г.З'-бихинолил реагирует с металлоорганическйми

соединениями с образованием 4 ' -замещенных-1 ', 4 ' -дагИдро-2,3 • -биллю-. лилов, и на этой основе разработан общий метод получения 4*-замененных-^ ,3'-бихинолилов.

6. Показано,что 1 ', 4 '-дагидро-2,3'-бихинолил является универсальным индикатором для титрования сильных оснований (С- и н-анионов).

7. Разработан новый метод тримеризации нитрилов в триазины под действием гидрида натрия. Этот метод мокет бить применен к нитрилам, как не содержащим, так и содержащим а-атомы водорода.

Основное содержание работа изложено в следуюцих публикациях: 1. Sodium hydride аз a nuoleophllio agent. Part 1. A new synthesie of 2,31 -biquino 1 ylз./ A..Y. Aksetiov, I.V. Magedov, Yu.X. Smushkevich. i/ J.Chem.Soo.Perkin Trans.I. -1992. -N7. -P.759-761. * 2. Новый метод получения 1,3,6-триазкнов. Гидрид натрия как нуклео-фил./ Аксенов А.В..Литовка A.A..Смушкевич Ю.И.// Груда пятой москов-■ ской конференции молодых ученых по химии и химической технологии с мэвдународным участием ("МКХТ-5-91")/ Москва, 1-12 декабря 19Э1 г. . Моск. хим.-технолог, ин-т, М: 1992. С. 39-46. Деп. в ВИНИТИ 24.12. 1992 г. J6 3S48-B 92.