Синтез 1-галоген-2-ароксиэтанов и 1-феноксигексана в двухфазных системах в присутствии катализаторов межфазного переноса тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

с^Л

ФРОЛОВ ВЯЧЕСЛАВ АЛЕКСЕЕВИЧ

СИНТЕЗ 1-ГАЛОГЕН-2-АРОКСИЭТАНОВ И 1-ФЕНОКСИГЕКСАНА В ДВУХФАЗНЫХ СИСТЕМАХ В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРОВ МЕЖФАЗНОГО ПЕРЕНОСА

Специальность 02.00.03 — Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

ТЮМЕНЬ - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет» на кафедре органической и экологической химии

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор

Паничева Лариса Петровна

доктор химических наук, профессор

Атавин Евгений Георгиевич

кандидат химических наук, доцент

Турнаева Елена Анатольевна

Ведущая организация: Московский государственный

университет им. М.В. Ломоносова

Защита состоится «15» декабря 2006 года в 15 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета К 212.274.04 по присуждению ученой степени кандидата химических наук при ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет» по адресу: 625003, Тюмень, ул. Перекопская, 15а, ауд.118-а

С диссертацией можно ознакомиться в информационно-библиотечном центре Тюменского государственного университета

Автореферат разослан *bJ<л-P 2006 года

Ученый секретарь

диссертационного совета ._/

кандидат химических наук Т.П. Котова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из наиболее распространенных синтетических методов получения простых эфиров является взаимодействие спиртов и фенолов с алкилгалогенидами в присутствии оснований (реакция Вильямсона). Однако многие достижения классического органического синтеза нуждаются в настоящее время в переосмыслении и модификации с учетом современных теоретических и экспериментальных достижений, среди которых особое место занимает внедрение в практику органического синтеза межфазных катализаторов. Метод межфазного катализа (МФК) используется для ускорения органических реакций между соединениями, находящимися в различных несмешивающихся фазах. По сравнению с классическим синтезом простых эфиров этот метод имеет ряд преимуществ. При алкилировании фенолятов щелочных металлов в системах «ж/т» метод МФК позволяет использовать неполярные и низкополярные растворители вместо дорогих и трудно очищаемых апротонных диполярных растворителей. При алкилировании фенолов в системах «ж/ж» в условиях МФК можно использовать водные растворы щелочей, что позволяет избежать стадии получения фенолятов с использованием чувствительных к влаге и пожароопасных щелочных металлов. Однако до настоящего времени большинство работ по синтезу простых эфиров в условиях МФК имеют препаративный характер, нет однозначных представлений о -механизме МФК для этих реакций в системах различного типа («ж/ж» и «ж/т») и принципах подбора наиболее эффективных катализаторов межфазного переноса.

Целью работы является изучение реакций синтеза 1-галоген(бром, хлор)-2-ароксиэтанов и 1-феноксигексана в двухфазных системах двух типов: а) «ж/т» (органическая фаза / твердый фенолят щелочного металла); б) «ж/ж» (органическая фаза / водный раствор фенола и гидроксида натрия); а также реакции замещения галогенов для синтеза 1-иод-2-ароксиэтанов в системах «ж/т» (органическая фаза/ твердый иодид натрия) в присутствии катализаторов межфазного переноса различной природы.

Гранты. Работа является частью научных исследований, проводимых на кафедре органической и экологической химии Тюменского госуниверситета по проекту «Органические реакции в многофазных системах», поддержана грантом Минобразования по фундаментальным исследованиям в области естественных и точных наук (№ Е 02-5.0-194, 2003 г.), грантом губернатора Тюменской области (2003 г.).

Научная новизна. В работе впервые показано, что, в отличие от механизма алкилирования липофильных спиртов, при алкилировании фенолов в системах «ж/ж» в присутствии щелочной водной фазы реализуется разновидность механизма МФК с участием поверхности раздела фаз (ПРФ), в которой стадия депротонироваиия субстрата проходит в водной фазе. Известные катализаторы межфазного переноса способны эффективно переносить гидратированные РЬСГ-ионы только на ПРФ, а не в объем органической фазы, что приводит к локализации химической стадии процесса на поверхности раздела фаз. Из-за высокого сродства ионных пар <3+РЮ~ к водной фазе необходимо использовать значительные количества межфазного переносчика (до 5 % от количества субстрата), но при этом высокое содержание щелочи в водной фазе может привести к высаливанию мезофазы <3+РЬСГ. В работе впервые для синтеза 1-галоген-2-ароксиэтанов, требующего не только избытка алкили-рующего агента, но и избытка щелочи для нейтрализации фенола, использован способ дробного введения щелочи, позволяющий получить высокие выходы основных продуктов в условиях МФК — 80 - 95 % за 2 часа реакции при 130°С.

В работе впервые показано, что для реакций алкилирования фенолятов щелочных металлов в системах <ок/т» в отсутствие следов влаги реализуется экстракционный механизм МФК. Повысить эффективность систем «ж/т» можно за счет формирования поверхностной омега-фазы в присутствии небольших количеств воды (не более 5 % от количества субстрата). При более высоком содержании воды в системах возникают диффузионные осложнения из-за образования объемных количеств гидрофильной мезофазы (2+РЬСГ. Ранее при алкилировании спиртов в системах «ж/т» с омега-фазой образование мезофаз не наблюдалось. Для реакций с участием гидратированных РЬСГ-ионов в системах «ж/т» с омега-фазой впервые предложен механизм межфазного катализа, включающий протекание химической стадии процесса в омега-фазе или на ее поверхности раздела с органической фазой. В работе впервые установлено, что на нуклеофильность фенолят-ионов, которые являются более слабыми нуклеофилами, чем алкоголят-ионы липофильных спиртов, существенно влияет структура катиона липофильного межфазного переносчика в составе ионных пар р+РЬО~. Впервые показано, что для реакций О-алкилирования фенолов в системах «ж/ж» необходимо использовать наиболее липофильные катализаторы межфазного переноса, образующие «рыхлые» ионные пары — ЧАС с катионом симметричного

строения, а в системах «ж/т» наиболее эффективны краун-эфиры и по-лиэтиленгликоли.

Практическая значимость работы. Получение простых эфиров фенолов в условиях МФК является удобным препаративным методом синтеза, который может быть положен в основу промышленного получения ценных химических продуктов на основе дешевого и доступного углеводородного сырья. Галогеналкилариловые эфиры являются ценными полупродуктами в органическом синтезе. Присутствие атома галогена в молекулах этих соединений позволяет вводить в нее различные функциональные группы. Простые эфиры фенолов широко используются для получения лекарственных препаратов, жидких кристаллов, гербицидов, биоцидных добавок к косметическим средствам, в производстве пластических масс и т.д.

В диссертационной работе предложены эффективные межфазные каталитические системы получения 1-бром-2-ароксиэтанов по методу Вильямсона с выходом 80 - 95 % и их превращения по реакции Фин-келыитейна в 1-иод-2-ароксиэтаны с выходом 66 - 97 %. При этом обеспечены простота аппаратурного оформления, минимальные расходы реагентов и растворителей, мягкие условия проведения реакций.

На защиту выносятся:

1. Экстракционный механизм МФК для реакций (9-алкопирования фенолятов щелочных металлов 1,2-дибромэтаном и 1-бромгексаном в системах «ж/т», включающий перенос РЬСГ-ионов катионами межфазного катализатора с ПРФ в объем органической фазы и протекание химической стадии процесса по механизму 8М2 в объеме органической фазы; механизм МФК с участием омега-фазы на ПРФ в системе «ж/т» с небольшими добавками воды, включающий гидратацию РЬО'-ионов, их перенос катионом <3+ из твердой фазы в омега-фазу и локализацию химической стадии процесса на ПРФ.

2. Механизм МФК с участием ПРФ для реакций алкилирования фенолов в присутствии водного раствора ИаОН в системах «ж/ж», включающий образование фенолята натрия в водной фазе, перенос гидрати-рованных РКСГ-иопов катионом межфазного катализатора <3+ на ПРФ и локализацию стадии химического процесса на ПРФ.

3. Анализ экспериментальных закономерностей, обусловленных влиянием природы, липофильности и строения межфазных катализаторов на эффективность межфазного переноса РЬСГ-ионов и их нуклеофильные свойства в составе ионных пар С>+РЬСГ в системах «ж/ж» и «ж/т».

4. Разработка эффективных каталитических систем: а) для получения 1-галоген(бром, хлор)-2-ароксиэтанов в присутствии избытка алкили-рующего агента (1:3) с дробной загрузкой избытка щелочи (1:1,5) в системах «ж/ж» с тетрабутиламмоний бромидом в качестве катализатора межфазного переноса; б) для получения 1-иод-2-ароксиэтанов по реакции нуклеофильного замещения галогенов в системах «ж/т» (с твердой фазой Nal) в присутствии тетрабутиламмоний иодида в качестве катализатора межфазного переноса.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены на молодежной научной школе-конференции "Актуальные проблемы органической химии" (Екатеринбург, 2001); молодежной научной школе-конференции "Актуальные проблемы органической химии" (Новосибирск, 2003); научных семинарах в Тюменском государственном университете.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 4 работы, в том числе 2 статьи.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка цитируемой литературы (123 ссылки). Материал изложен на 135 страницах, обсуждение результатов содержит 18 рисунков, 11 таблиц, 3 схемы.

В первой главе приведен литературный обзор, посвященный современным представлениям о межфазном катализе, о механизме реакций алкилирования фенолов и их производных в гомогенной среде и в условиях МФК. Во второй главе изложены методики синтезов, проведения каталитического эксперимента и анализа продуктов реакции. В третьей главе представлены экспериментальные результаты и их обсуждение: отмечены возможности, преимущества и недостатки алкилирования фенолятов щелочных металлов алкилгалогенидами в системах «ж/т» и фенолов в системах «ж/ж» в условиях МФК; обсуждены особенности механизма процессов феноксилирования 1,2-дибромэтана и 1-бромгексана в гетерофазных системах в присутствии катализаторов межфазного переноса (КМП); предложено экспериментальное обоснование экстракционного механизма МФК для реакций в системах «ж/т» и механизм МФК с участием ПРФ для реакций в системах «ж/ж»; рассмотрены схемы каталитических циклов. Представлены экспериментальные данные по влиянию интенсивности перемешивания, влиянию природы алкили-рующих агентов и фенолов, природы растворителя и температуры, природы и количества катализаторов межфазного переноса на эффективность и селективность получения алкилфениловых эфиров в межфазно-

каталитических системах. Предложены эффективные межфазные системы для селективного получения 1-галоген-2-ароксиэтанов по методу Вильямсона и реакции Финкельштейна в условиях МФК.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ продуктов реакций осуществлялся методом газожидкостной хроматографии па хроматографе «Кристалл — 2000М». Разделение проводилось на кварцевой капиллярной колонке с нанесенной неподвижной жидкой фазой БЕ-ЗО (метилсиликоновый эластомер). Условия хроматографирования: газ-носитель - аргон; детектор — пламенно-ионизационный; температура испарителя и детектора 200 °С; программируемое повышение температуры термостата от 70 до 200 °С со скоростью 20 °С/мин; объем вводимой пробы — 0,1-0,2 мкл.-Количественный расчет состава анализируемой смеси проводился по методу внутреннего стандарта (бе нзиловый спирт, деканол-1) и методом внутренней нормализации.

Для идентификации синтезированных исходных веществ и продуктов реакции использованы: определение физических констант органических соединений (Т^п, Тпл, пп), метод ИК-спектроскопии. ИК-спектры записывались в тонком слое или в растворе (растворители: СС14, СНС13) на спектрофотометре «Бресогс! 75 Ж».

Методика каталитического эксперимента. О-алкилирование фенола и его производных алкилгалогенидами в условиях межфазного катализа проводили в системах следующего типа:

а) двухфазная система «ж/т»: органическая фаза (алкилирующий агент, толуол, Уоф = 5 мл) / твердый фенолят натрия (с! < 0,43 мм);

б) двухфазная система «ж/ж»: полярная фаза (фенол, гидроксид натрия, вода, Увф = 4 мл) / органическая фаза (алкилирующий агент, толуол, Уоф= 5 мл).

Реакцию проводили в стеклянном статическом реакторе с термоста-тирующей рубашкой, магнитной мешалкой и обратным холодильником при 80 °С, 63= 1200 об/мин, мольном соотношении фенола (фенолята натрия) и алкилирующего агента 1:3, фенола и гидроксида натрия 1:1, за исключением опытов по изучению концентрационных и температурных зависимостей. Температура поддерживалась с помощью термостата ТЖ-ТС-01/8 с точностью ±0,2 °С.

Реакцию обмена галогенов на иод в ряду 1-галоген-2-ароксиэтанов проводили в системе «ж/т»: органическая фаза (1-галоген-2-ароксиэтан, 4-метилпентанон-2, У0ф= 12 мл)/твердый иодид натрия в термостати-

руемом реакторе в интервале температур 50-И00 °С при мольном соотношении реагентов 1:1,1.

В качестве кинетического параметра использовалась величина относительного выхода продуктов реакций (г), %) за 120 мин реакции. Абсолютная активность каталитических систем в присутствии КМП определялась по формуле:

л = \л/-\лг0 _ С-"о)-пСуб-мкмп где V/ и \*/0 - скорости реакций

скмп тшп-,-10° (моль/(л с)) в присутствии и отсутствии КМП, соответственно; Ь и Ь0 — выходы алкилфенилового эфира (%) в присутствии и отсутствии КМП, соответственно; псуб — количество вещества субстрата (фенола или фенолята натрия), моль; Мкмп — молярная масса катализатора, г/моль; ткмп- масса катализатора, г, I — время синтеза, с.

В качестве КМП использовали: тетраметиламмоний бромид (ТМАБ), тетраэтиламмоний бромид (ТЭАБ), тетрабутиламмоний бромид (ТБАБ), тетрабутиламмоний иодид (ТБАЙ), тетрагексиламмоний бромид (ТГАБ), тетраоктиламмоний бромид (ТОАБ), октилтриметиламмоний бромид (ОТМАБ), додецитриметштаммоний бромид (ДДТМАБ), тетра-децилтриметиламмоний бромид (ТДТМАБ), гексадецилтриметиламмо-ний бромид (ГДТМАБ), бензилтриметиламмоний хлорид (БТМАХ), по-лиэтиленгликоли (ПЭГ-400, ПЭГ-15000), эфир бензо-15-краун-5.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

О-ал копирование фенолов алкилгалогенидами (ЮС) в присутствии гидроксида натрия протекает с образованием алкилариловых эфиров:

рьон + ях » РМЖ (1)

-ЫаХ; -Н20

Процесс включает в себя две химические стадии — депротонирование субстрата и взаимодействие фенолята натрия с алкилирующим агентом:

РЬОН + ЛаРЬСГ + Н,0 (1а)

к2

1Ма+РЬО" + ЮС РЬОЛ + Иа+Х" (16)

Возможности метода МФК для повышения эффективности данного процесса в работе исследовались поэтапно.

1. Алкилирование фенолятов щелочных металлов в условиях МФК

В работе проведено изучение взаимодействия фенолятов щелочных

металлов, полученных классическим способом, с алкилгалогенидами в

двухфазных системах «ж/т» в присутствии межфазного катализатора. В качестве модельных реакций использовали:

а) взаимодействие фенолята натрия с 1,2-дибромэтаном:

Ыа РЬО" + ВгСН2СН2Вг —РЬОСН2СН2Вг + N3 ВГ (2)

По данным ГЖХ основными побочными продуктами являются фенол и винилбромид. Кинетический контроль за реакцией дегидрогало-генирования 1,2-дибромэтана под действием фенолята натрия осуществлялся по выходу фенола:

ВгСН2СН2Вг + ЫаРЬО-—РЬОН + СН2=СНвИ+ ЫаВг" (3) Другие побочные продукты, образующиеся за счет реакций С-алкилирования, дифеноксилирования и элиминирования РЬОСН2СН2Вг в исследованных условиях по данным ГЖХ не обнаружены.

б) взаимодействие фенолята натрия с 1-бромгексаном:

N0"РЮ~ + С6Н13Вг —- РЬОС6Н13 + Иа Вг~ (4)

По данным ГЖХ дегидробромирование 1-бромгексана под действием фенолята натрия в условиях МФК не протекает, другие побочные продукты также не обнаружены.

Для обеспечения кинетического режима протекания реакций в системе «ж/т» использовалось перемешивание с ш = 1200 об/мин (зависимости выходов продуктов от интенсивности перемешивания выходят на плато при 400 об/мин).

Для механизма МФК в исследуемых системах «ж/т» предложена следующая схема:

Схема 1

Механизм МФК в системах «ж/т» (МеРЬб)тф. + (0Вг)оф ^ (<3РЮ)оф. + (МеВ?Хв.ф. (5)

(дию)оф.+(1Шг)0ф (Рьоя)оф+(двг)аф. (6)

Для скорости реакции (\У):

[Ме Вг ]лрф

В соответствии с ур. 7 скорость реакции определяется величиной константы скорости к, зависящей от реакционной способности РЬСГ в составе ионной пары 0>+РЬСГ и реакционной способности алкилгалоге-нида, а также зависит от равновесной концентрации (3+РЬСГ в органиче-

ской фазе. На величину константы равновесия межфазного обмена К (ур. 5) может влиять природа катиона в составе исходной твердой соли К^РЬСГ, природа катиона межфазного катализатора С)+, природа органического растворителя и температура. Для обеспечения высокой реакционной способности РЬСГ-иона и растворимости <3*РЬО_ в органической фазе необходимо отсутствие влаги.

Влияние природы катиона в составе фенолятов. В табл. 1 представлены результаты О-алкилирования фенолятов лития, натрия, калия, бензилфенилдиметиламмония и тетрабутиламмония 1,2-дибромэтаном и 1-бромгексаном в системах «ж/т» без добавок межфазного катализатора. Соответствующие соли были получены предварительно и непосредственно вводились в реакцию. Согласно данным табл. 1, реакционная способность увеличивается в ряду: СбН501л < С6Н5(Жа < С6Н5ОК < СбН5(ЖВгРЬ(СНз)2 < СбН5(Ж(С4Н9)4.

Таблица 1

Влияние природы катиона на реакционную способность фенолят-ионов при феноксилировании 1,2-днбромэтана (I) и 1-бромгексана (II) в системах «ж/т»: п(С6Н5ОМе) = 2,15 ммоль; п(ВХ) = 6,45 ммоль, 80°С, 1200 об/мин, 120 мин

Реагент I в толуоле II в субстрате II в ацетонитриле

Выход продуктов, %

1-бром-2-феноксиэтан фенол 1 -феноксигексан

С6Н501л 0,0 0,0 0,0 0,0

С6Н5СЖа 0,0 10,0 0,0 54,1

С6Н5ОК следы 23,2 9,4 49,6

С6Н,СЖВгРЬ(СН3)2 19,5 29,8 9,7 41,4

С6Н5ОК(С4И9)4 30,1 64,4 20,8 69,2

В ряду от Ы+ до К+ склонность металла к ассоциации с фенолят-ионом уменьшается, что приводит к повышению реакционной способности нуклеофила. Замена катиона щелочного металла в ионной паре Ме+РЬО~ на катион бензилфенилдиметиламмония - ВгРЦСНз^^-Г или тетрабутиламмония - (С4Н9)4>Т+ приводит к повышению выхода 1-бром-2-феноксиэтана и 1-феноксигексана. Размер четвертичных аммониевых катионов значительно больше, чем размер ионов щелочных металлов, поэтому они образуют с фенолят-ионом «рыхлые» ионные пары. В таких ионных парах феноксид-анион является более свободным, а значит и более реакционноспособным.

В условиях МФК образование ионных пар Q+PhO~ происходит in situ в соответствии с ур. 5. Природа катиона щелочного металла влияет на константу равновесия ионного обмена К и, соответственно, на эффективность реакций феноксилирования (табл. 2).

Таблица 2

Влияние природы катиона щелочного металла на эффективность межфазного катализа при феноксилировашш 1,2-дибромэтана (I) и 1-бромгексана (II) в системах «ж/т» в присутствии ТБАБ: n(C6l!sOMe) = 2,15 лшоль; п(КХ) = 6,45 ммолъ, п(ТБАБ) = 0,1 ммоль, 80°С, 1200 об/мин, 120 мин

Реагент I в толуоле II в ацетонитриле

Выход продуктов, %

1 -бром-2-феноксиэтан фенол 1 -феноксигексан

C6H5OLi 0,0 0,0 1,9

C6H5ONa 21,4 36,6 68,7

С6Н5ОК 28,5 65,0 68,9

По данным табл. 2 эффективность ионного обмена и, соответственно, выходы ал кил фенил овых эфиров - 1-бром-2-феноксиэтана и 1-феноксигексана увеличиваются в ряду: С6Н501Л < С6Н3СЖа < С6Н5ОК. В этом же ряду при использовании в качестве алкилирующего агента ВгСН2СН2Вг повышается эффективность его дегидробромирования, что приводит к возрастанию выхода фенола.

Влияние природы органического растворителя. Данные по влиянию природы различных растворителей на выход продуктов феноксилирования 1,2-дибромэтана и 1-бромгексана в двухфазных системах «ж/т» представлены в табл. 3 и 4.

Согласно теоретическим представлениям для о^2-реакдий первого типа при использовании полярных ионизирующих растворителей возможно два противоположных эффекта. С одной стороны, такие растворители лучше стабилизируют исходные ионы, чем переходное состояние, что приводит к снижению эффективности процесса. С другой стороны, в полярных растворителях повышается растворимость соли - ис точника* аниона, «рыхлость» ионных пар и, соответственно, нуклео-фильность аниона, что способствует повышению эффективности процесса.

Из табл. 3 и 4 видно, что в системах «ж/т» как в присутствии межфазного катализатора ТБАБ, так и без него доминирует второй эффект,

Таблица 3

Влияние природы органического растворителя на взаимодействие фенолята натрия с 1,2-дибромэтаном в системах «ж/т»: I — в отсутствии КМП; II - в присутствии ТБАБ; n(C6HsONa) = 2,15 ммоль, n(RX) = 6,45 ммоль, п(ТБАБ) = _0,1 ммоль, У(р-ля) = 5 мл, 80°С, 1200 об/мин, ¡20 мин_

Выход продуктов, %

Растворитель е DN 1 -бром-2-феноксиэтан фенол

I 11 I И

1,2-дибромэтан 4,8 - 0 21,0 10,0 35,8

Толуол 2,4 - 0 20,9 10,0 36,0

Диоксан 2,2 14,8 3,0 21,3 14,2 36,6

ТГФ 7,3 20,0 6,9 23.4 17,2 38,3

Ацетон 20,7 17,0 4,7 22,5 20,5 41,2

Ацетонитрил 36,2 14,1 8,8 28,7 30,4 50,5

ДМФА 36,7 26,6 12,1 34,8 61,5 58,6

Таблица 4

Влияние природы растворителя на выход 1-феноксигексана в системах «ж/т»: п(СйН5ОЫа) = 2,15 ммоль, п(КХ) = 6,45 ммоль, п(ТБАБ) = 0,1 ммоль, У(р-ля) = 5 мл, 80 С, 1200 об/мин, 120 мин

Растворитель s DN Выход 1-феноксигексана, %

без КМП в присутствии ТБАБ

1-бромгексан - 0 30,0

Толуол 2,4 - 0 30,4

Диоксан 2,2 14,8 0,8 31,7

ТГФ 7,3 20,0 1.9 32,5

Ацетон 20,7 17,0 35,0 48,2

Ацетонитрил 36,2 14,1 54,3 69,0

ДМФА 36,7 26,6 70,1 86,0

связанный с повышением растворимости Ка+РЬСГ и С2+РЬО~ в органической фазе и повышением нуклеофилыюсти РЬСГ-ионов в составе ионных пар. Выход продуктов повышается с увеличением полярности (е, коэффициент корреляции 0,80-0,99) и основности (ВЫ, коэффициент корреляции 0,45-0,71) органических растворителей.

Влияние природы субстрата и алкилирующего агента. На рис. 1 представлены данные, отражающие выход продуктов реакций алкили-рования п-крезолята, фенолята и п-нитрофенолята натрия 1,2-дибром-

этаном и 1,2-дихлорэтаном в системах «ж/т». Реакции с 1,2-дииодэтаном в качестве алкилирующего агента не проводились, поскольку Г-ионы отравляют межфазные катализаторы, образуя ионные пары 0+Г более липофильные, чем ионные пары О^ЬСГ.

Из рис. 1 видно, что активность субстратов уменьшается в ряду: и-СН3С6Н4ОКа > С6Н5(Жа > я-М02С6Н4СЖа. Полученные результаты

Т], %

70

60

2

ез,з

а)

Т|, %

2

53.0

б)

30

1

■ Э5р

I

2

37,6

1

21.6 |

1

16,2

I

П

Ш

30 20 10 О

1

20,7

2

ззд

I

1

14,7

П

ш

Рис. 1. Взаимодействие и-крезолята (I), фенолята (II) и л-нитрофенолята натрия (III) с 1,2-дибромэтаном (а) и 1,2-дихлорэтаном (б) в системах «ж/т» в условиях МФК: n(PhONa) = 2,15 ммоль, п(КХ) = 6,45 ммоль, п(ТБАБ) — 0,1 ммоль, 80 С, 120 мин, 1200 об/мин, растворитель — толуол

1 — эфиры [1-бром-2-(4-метилфенокси)этан, 1-бром-2-феноксиэтан, 1-бром-2-(4-нитрофенокси)этан, 1 -хлор-2-(4-метилфенокси)этан, 1 -хлор-2-феноксиэтан, 1-хлор-2-(4-нитрофенокси)этан, соответственно]

2 — фенолы («-крезол, фенол, соответственно)

хорошо согласуются с известными литературными данными о влиянии электроннодонорных и электроноакцепторных заместителей в ароматическом кольце на нуклеофильность и основность соответствующих фенолят-ионов. Согласно рис. 1, активность алкилирующих агентов увеличивается в ряду: 1,2-дихлорэтан < 1,2-дибромэтан. Легкость замещения атома галогена в молекулах галогеналканов при прочих равных условиях зависит, в первую очередь, от степени подвижности галогена в молекуле, т.е. зависит от энергии связи C-Hal: Есв C-ci = 339 кДж/моль; Есвс-вг= 285 кДж/моль.

Таким образом, основные закономерности реакций феноксилирова-ния алкилгалогенидов в условиях МФК, связанные с природой растворителя, субстратов и алкилирующих агентов, согласуются с литературными данными для реакций нуклеофильного замещения по механизму SN2 в гомогенных условиях.

Основными преимуществами МФК в системах «ж/т» являются: а) возможность эффективного переноса РЮ~-ионов из твердой фазы фенолята щелочного металла в малополярную органическую фазу в составе ионных пар С>+РЮ- при условии, что РЬО~-ион не будет гидрати-рован; б) более высокая реакционная способность С?+РЮ~ по сравнению с Ме+РЮ~.

Однако, практическое применение метода МФК в системах «ж/т» не всегда позволяет получать высокие выходы конечных продуктов.

Согласно кинетическим кривым (рис. 2) при феноксилировании ВгСН2СН2Вг (кр. 1) и СбН13Вг (кр. 2) в присутствии ТБАБ наблюдается раннее торможение реакций, которое может быть обусловлено блоки-

Ц,%

лп 17

Рис. 2. Кинетические кривые образования 1-бром-2-феноксиэтана (1) и фенола (Г) при феноксилировании ВгСНгСНгВг и 1-феноксигексана (2) при феноксилировании С6НпВг в присутствии ТБАБ в системах «ж/т»: п(С6Н5ОИа) — 2,15 ммстъ, п(КХ) = 6,45 ммоль, п(ТБАБ) = 0,1 ммоль, 80°С, 1200 об/мин, растворитель - толуол.

О 100 200 300 400

ровкой поверхности фенолята натрия бромидом натрия. Несмотря на то, что реакционная способность 1,2-дибромэтана теоретически должна быть выше, чем 1-бромгексана, выход 1-бром-2-феноксиэтана (кр. 1) существенно ниже, чем выход 1-феноксигексана (кр. 2). Это обусловлено тем, что при дегидробромировании ВгСНгСНгВг в системах «ж/т» образуется значительное количество фенола (кр. Г), молекулы которого ассоциируются с фенолят-ионом и снижают его нуклеофильную способность.

Влияние добавок основания. При использовании алкилирующих агентов, которые способны под действием фенолята натрия подвергаться дегидрогалогенированию, для нейтрализации образующегося фенола целесообразно использовать добавки оснований. При феноксилировании 1,2-дибромэтана в системах «ж/т» добавки твердого мелкодисперс-

ного ИаОИ (20 % от количества фенолята натрия) повышают выход основного продукта только на 10 %.

Видимо, это обусловлено тем, что гидроксид натрия, с одной стороны, нейтрализует фенол, а с другой стороны, повышает эффективность реакции дегидробромирования алкилирующего агента. В связи с этим, в работе были использованы добавки аминов, растворимых в органической фазе и являющихся более слабыми основаниями, чем N3011. В частности, данные по влиянию добавок диметил этил амина на эффективность реакции феноксилирования 1,2-дибромэтана в условиях МФК представлены в табл. 5.

Таблица 5

Влияние добавок диметилэтиламина на эффективность реакции феноксилирования 1,2-дибромэтана в системах «ж/т»: п(СлН5ОМа) ~ 16,6 ммоль, п(1,2-дибромэтана) — 58 ммоль, п(КМП) — 3,32 ммоль, п(К^) = 3,32 ммоль, 1200 об/мин, 120 мин

X» Катализатор МП Добавка Выход продуктов, %

1 -бром-2-феноксиэтан фенол

1 Бензо-15-краун-5 - 32,5 47,8

Бензо-15-краун-5 + 46,0 15,5

2 ПЭГ-400 - 20,5 71,0

ПЭГ-400 + 66,0 26,0

3 ТБАБ - 29,4 59,2

ТБАБ + 50,0 21,5

Как видно из таблицы, в присутствии различных межфазных катализаторов (бензо-15-краун-5; ПЭГ-400, ТБАБ) добавки диметилэтиламина (20 % от количества фенолята натрия) приводят к увеличению выхода основного продукта на 13-45 % и снижению выхода фенола на 32—45 %.

Влияние добавок воды. Согласно литературным данным, в системах «ж/т» в присутствии небольших количеств воды на поверхности твердой фазы образуется пленка омега-фазы, которая может существенно влиять на скорость МФК-процессов. Данные по влиянию добавок воды на выходы продуктов взаимодействия фенолята натрия с 1,2-дибромэтаном представлены на рис. 3, с 1-бромгексаном — на рис. 4.

Зависимости как в том, так и в другом случае имеют сложный, экстремальный характер.

Следует отметить, что при увеличении содержания воды изменяется тип каталитической системы.

Рис. 3. Влияние добавок воды на выход 1 -бром-2-феноксиэтана (1) и фенола (2) в системе «ж/т» в присутствии ТБАБ: п(С6Н5ОЫа) = 2,15 ммоль, п(1,2-дибромэтан) = 6,45 ммоль, п(ТБАБ) = 0,1 ммоль, 80 С, 120 мин,

Рис. 4. Влияние добавок воды на выход 1-феноксигексана в системе «ж/т» в присутствии ТБАБ: п(С6Н3ОМа) = 2,15 ммоль, п(1-бромгексан) = 6,45 ммоль, п(ТБАБ) = 0,1 ммоль, 80°С, 120 мин, 1200 об/мин, растворитель — толуол

1. При п(Н20)/п(СбН5(Жа) = (НО,05 в системе «ж/т» на поверхности твердого фенолята натрия формируется пленка омега-фазы, имеющая структуру лиотропного жидкого кристалла (ЛЖК), состоящая из межфазного катализатора с небольшим количеством воды. Наличие максимума активности, по-видимому, обусловлено уменьшением прочности кристаллической решетки фенолята натрия и снижением эффекта блокировки ПРФ бромидом натрия.

2. В области п(Н20)/п(СбН5(Жа) = 0,05-^0,5 для выходов продуктов алкилирования (рис. 3, 4) наблюдается экстремальная зависимость с минимумом, для выхода фенола — постепенное снижение. Уменьшение выходов продуктов может быть обусловлено снижением нуклеофильно-

1200 об/мин, растворитель — толуол

сти и основности РЬСГ-ионов за счет гидратации. Однако, минимум выходов продуктов алкилирования, вероятно, в первую очередь, обусловлен тем, что гидратированные фенолят-ионы в составе ионных пар (Q^hO^aq практически не растворяются в органической фазе и в присутствии небольших количеств воды образуют гидрофильную мезофазу, которая существенно повышает вязкость реакционной системы. При дальнейшем добавлении воды вязкость системы уменьшается. Вероятно, в области n(H20)/n(C6H50Na) = 0,05-ь5 для реакций алкилирования наблюдается диффузионный режим процесса, при котором скорость диффузии (Wa) меньше скорости реакции нуклеофильного замещения (Wsn): Wd < Wsn- Экстремальный характер изменения вязкости системы соответствует экстремальной зависимости выхода продуктов. Для реакции дегидробромирования 1,2-дибромэтана под действием фенолята натрия в этой области (рис. 3, кр. 2) сохраняется кинетический режим процесса, поскольку происходит не только резкое снижение скорости диффузии (Wd), но и сильное уменьшение скорости элиминирования (WE) из-за резкого снижения основности гидратированных РЮ~-ионов, т.е. сохраняется условие Wd > WE.

3. В области отношения n(I I20)/n(C6H50Na) > 5 образуется типичная система «ж/ж», дальнейшее увеличение содержания воды приводит к разбавлению системы и снижению скорости реакций.

Таким образом, при апкилировании фенолятов щелочных металлов в системах «ж/т» в присутствии межфазных катализаторов не требуется тщательной осушки регентов, но содержание воды не должно превышать 5 мол % от количества фенолята натрия, т.е. должно соответствовать формированию омега-фазы оптимального состава. Из-за резкого снижения экстракции гидратированных РЬО~-ионов в объем органической фазы химическая стадия процесса будет протекать в аиега-фазс или на ее поверхности раздела с органической фазой.

Схема 2

Механизм МФК в системах «ж/т» в присутствии омега-фазы (Ме+ PhO )твф. + (QBr)„ф. (Q+ РЬО")прф + (Ме+Вг")твф. (8)

(Q РИоХф + (1Шг)0ф — (Р1ЮЯ)оф + (двооф. (9)

2. Алкилирование фенолов в условиях МФК

В системах «ж/ж» с использованием водного раствора гидроксида натрия появляется возможность получения фенолята натрия in situ в

водной фазе, что исключает стадию его предварительного получения с использованием металлического натрия. Кроме того, в отличие от систем «ж/т» (рис. 2), в системах «ж/ж» не наблюдается раннего торможения реакции (рис. 5), хотя начальные скорости реакции в системах «ж/ж» ниже, чем в системах «ж/т». Вероятно, это обусловлено тем, что

п, %

Рис. 5. Кинетические кривые О-алки-лирования фенола 1,2-дибромэтаном (1) и 1-бромгексаном (2) в присутствии ТБАБ в системах «ж/ж»: п(С6Н¡OH) = n(NctOH) = 2,15 ммоль, n(RX) = 6,45 ммоль, п(ТБАБ) =0,1 ммоль, У(воды) = 4 мл, 80°С, 1200 об/мин, растворитель - толуол.

О 100 200 300 400 500 гидратированные PhCT-ионы являются менее реакционноспособным. В системах «ж/ж» перенос гидратированных PhCT-ионов катионом межфазного переносчика Q+ в органическую фазу затруднен, стадия фенок-силирования будет протекать преимущественно на ПРФ. В отличие от систем «ж/т» в системах «ж/ж» зависимости выходов продуктов от интенсивности перемешивания выходят на плато при 800 об/мин, что, по-видимому, соответствует достижению максимальной поверхности раздела фаз (Эпрф). Механизм МФК, предполагающий «всаливание» алкил-галогенида в водную фазу, содержащую значительное количество PhCT-ионов, маловероятен, так как в этом случае наблюдалось бы образование продуктов дифеноксилирования 1,2-дибромэтана.

Для механизма МФК с участием ПРФ в системах «ж/ж» может быть предложена следующая схема:

Схема 3

Механизм МФК с участием ПРФ в системах «ж/ж»

(PhOH)B ф + (Ыа+ОН )в.ф^к(Ыа+РЬСГ)в.ф. + Н20 (10)

(Na PhO~)B ф + ((ЗВОоф^ (<2+РЬСГ)Прф + (Na+Br")„ ф (И)

(<3+РЬСГ)прф + (ЯВг)оф-^ (PhOR)o4 + (Ыа+Вг-)в ф. (12)

Для скорости реакции (W) в расчете на единицу объема органической фазы:

W=k[CfFt>Cr]np¡p[RBr\xp ggfi = ^O^mOH-^Br-^RB^ ^

ф [ттвгЪф v^

i6

где Snp<j) = const при ш = 1200 об/мин.

Влияние концентрации щелочи. В соответствии с уравнением (13) для систем «ж/ж» линейному возрастанию скорости реакции способст-

вует увеличение концентрации n(NаОН)/п(С6Н5ОН) = 1 (рис. 6).

Ч,%

NaOH в водной фазе до

Рис. 6. Влияние концентрации гид-

роксида натрия на выход 1-бром-2-

феноксиэтана (1) и 1-феноксигексана

(2) в системе «ж/ж»:

п(С6Н5ОН) = 17,2 ммоль,

п(КХ) = 51,7 ммоль,

п(ТБАБ) = 0,86 ммоль,

У(воды) = 4 мл, 80°С, 1200 об/мин,

120 мин, растворитель - толуол

80

70

60

50

40

20

П. %

Рис. 7. Влияние концентрации гидро-

ксида натрия на выход 1-бром-2-

феноксиэтана (1) и 1-феноксигексана (2)

в системе «ж/жкмп/ж»:

п(С6Н5ОН) = 17,2 ммоль,

п(ЯХ) = 51,7 ммоль,

п(ТБАБ) — 0,86 ммоль,

У(воды) = 4 мл, 80°С, 1200 об/мин,

120 мин, растворитель - толуол

n(NaOH)/n(C6HsOH)

1 2 3 4 5 6

В присутствии избытка щелочи п(КаОН)/п(СбН5ОН) >1,5 наблюдается высаливание Ма4РЬО~ и из водной фазы с образованием гидрофильной мезофазы («ж/жкмп/ж») и постепенное увеличение вязкости реакционной системы. В этой области, по-видимому, наблюдается переход от кинетического режима процесса к диффузионному режиму: зависимости выходов продуктов феноксилирования от концентрации щелочи в водной фазе имеют экстремальный характер (рис. 7). Следует отметить, что при низких концентрациях щелочи активность 1,2-дибромэтана выше активности 1-бромгексана (рис. 6). При высоких концентрациях щелочи активность 1-бромгексана выше активности 1,2-

дибромэтана (рис. 7), что обусловлено отсутствием дезактивирующего влияния фенола на активность фенолят-ионов в реакции феноксилиро-вания 1-бромгексана. При высоких концентрациях щелочи в системах обнаруживаются продукты дегидробромирования не только 1,2-дибромэтана, но и 1-бромгексана (образуется гексен-1). При фенокси-лировании 1,2-дибромэтана наблюдается также образование продукта дифеноксилирования — 1,2-дифенилэтана и продукта дегидробромирования 1-бром-2-феноксиэтана — винилфенилового эфира.

Для обеспечения высокой эффективности и селективности процесса феноксилирования 1,2-дибромэтана и кинетического режима реакции в работе использован способ дробного введения щелочи небольшими порциями (табл. 6). По данным табл. 6 видно, что поэтапная загрузка щелочи в систему до п(Ма0Н)/п(С6Н50Н) =1,5 позволяет увеличить выход 1-бром-2-феноксиэтана до 65 % (при 80 °С).

Таблица 6

Влияние условий добавления гидроксида натрия на выход 1 -бром-2-феноксиэтана в системах «ж/ж»: n(C6HsOH) — 40ммоль, n(RX) = 140 ммолъ, п(ТБАБ) = 2 ммоль, У(воды) = 9,6 мл, 80 °С, 1200 об/мин, 120 мин, в толуоле

Условия введения ЫаОН в реакцию n(NaOH), ммоль Г),% РН по окончании синтеза

Разовая загрузка 60 30,2 нейтральная

Дробная загрузка твердой щелочи 40 24,3 нейтральная

20 65,0

20 39,7*

* по данным ГЖХ образуется винилфениловый эфир 3 % и 1,2-дифеноксиэтан 8 %.

В табл. 7 представлены данные по алкилированию фенолов различной природы 1,2-дибромэтаном в системе «ж/ж» с добавлением твердой щелочи в два приема.

Таблица 7

Выход 1-бром-2-ароксиэтанов в системах «ж/ж» с дробной загрузкой твердого гидроксида натрия: п(С6Н}ОН) = 40 ммоль, п(ИХ) = 140 ммолъ, п(ГБАБ) = 2 ммоль, У(воды) = 9,6 мл, п(ЫаОН) = (40 ммоль + 20 ммоль), 1200 об/мин, 120 мин, растворитель — толуол

Субстрат Выход 1-бром-2-арилоксиэтанов

при 80 "С при 130 °С

фенол 65,0 93,3

л-крезол 70,8 95,2

я-нитрофенол 54,9 81,4

Таким образом, для реакции феноксилирования 1,2-дибромэтана в системах «ж/ж» дробная загрузка щелочи позволяет ввести в систему ее стехиометрический избыток, необходимый для нейтрализации фенола, без отрицательных эффектов, связанных с выделением мезофазы. Метод дробной загрузки щелочи может представлять интерес и для других процессов феноксилирования в связи с необходимостью повышения эффективности и селективности реакций по основному продукту.

3. Влияние межфазных катализаторов на эффективность процессов феноксилирования алкилгалогенидов в системах «ж/т» и «ж/ж»

Влияние природы межфазного катализатора. Данные по влиянию природы катализаторов межфазного переноса на абсолютную активность каталитических систем (А) в реакциях феноксилирования 1,2-дибромэтана (I) и 1-бромгексана (II) представлены в табл. 8.

Таблица 8

Активность катализаторов межфазного переноса в реакциях феноксилирования 1,2-дибромэтана (I) и 1-бромгексана (II). Система «ж/т»: п(С6Н5ОМа) = 2,15 ммоль; система «ж/ж»: п(С6Н}ОН) = п(ЫаОИ) = 2,15ммоль, У (в оды) = 4 мл; п(КХ) = 6,45 ммоль, п(КМП) = 0,1 ммоль, 80°С, 1200 об/мин, 120 мин

№ КМП Абсолютная активность А* 105, С"1

«ж/т» «ж/ж»

I II I II

1 ТМАБ 13,8 19,4 3,8 9,9

2 ТЭАБ 38,7 48,8 13,1 18,0

3 ТБАБ 56,2 81,1 31,6 35,7

4 ТГАБ 63,6 101,7 38,4 49,4

5 ТОАБ 69,1 115,3 39,5 52,4

6 ОТМАБ 32,1 32,3 9,8 14,2

7 ДЦТМАБ 38,7 39,0 18,3 23,6

8 ТД'ГМАБ 42,5 42,5 24,3 30,6

9 ГДТМАБ 44,2 45,1 27,3 33.9

10 ПЭГ-400 25,7 29,0 6,1 0,6

11 ПЭГ-15000 44,2 58,1 11,1 9.7

12 Бензо-15-краун-5 74,7 80,2 2.8 1,1

Согласно данным таблицы, абсолютная активность в присутствии четвертичных аммониевых солей (ЧАС) выше в системах «ж/т», чем в системах «ж/ж>>. При сопоставлении абсолютной активности систем для реакций феноксилирования 1,2-дибромэтана с величиной гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) ЧАС (рис. 8) видно, что активность возрастает с увеличением липофильности ониевых солей как в системах

А, 10"5 с1

«ж/т» (кр. 1 и 2), так и в системах «ж/ж» (кр. Г, 2'). Очевидно, что увеличение липофиль-ности катионов 0+ способствует переносу РЬО'-ионов из водной фазы на ПРФ в системах «ж/ж» и из твердой фазы Ыа+РЬО" в объем органической фазы в системах «ж/т». При этом эффективность ЧАС с симметричным строением катиона (кр. 1, 1') выше эффективности длинноцепочечных ониевых солей (кр. 2, 2'). По-видимому, в «рыхлых» ионных парах С2+РЮ~ с катионом ЧАС симметричного строения РЬО~-ион проявляет свойства нук-леофила в большей степени. Аналогичные закономерности обнаружены и при феноксили-ровании 1-бромгексана. Следует отметить, что эффективность ПЭГ-400, ПЭГ-15000, эфира бензо-15-краун-5 существенно выше в системах «ж/т», чем в системах «ж/ж» (табл. 8). Видимо, это обусловлено их высокой растворимостью в щелочной водной фазе.

Влияние концентрации межфазного катализатора. Концентрационные зависимости выходов продуктов феноксилировния 1,2-дибромэтана и 1-бромгексаиа для различных межфазных катализаторов в системах «ж/т» и «ж/ж» представлены на рис. 9, 10. Для всех типов систем наблюдается увеличение выходов продуктов реакций с увеличением концентрации КМП вплоть достижения предела их растворимости (5-И 0 % от количества субстрата). При дальнейшем увеличении содержания КМП в системах наблюдается запределивание зависимости для эфира бензо-15-краун-5 и уменьшение выхода продуктов для ТБАБ, ГДТМАБ, БТМАХ. По-видимому, это обусловлено тем, что в случае

увеличение липофильности

Рис. 8. Зависимость абсолютной активности от ГЛБ четвертичных аммониевых солей для реакций феноксилирования 1,2-дибромэтана в системах «ж/т» (1, 2) и в системах «ж/ж» (1% 2')

1, Г-ряд п. 1 - 5 (табл. 8)

2, 2' - ряд п. 6 - 9 (табл. 8)

ониевых вязкости

Г|,%

солей наблюдается выделение мезофазы. При этом увеличение системы приводит к диффузионным осложнениям.

Рис. 9. Влияние концентрации КМП на эффективность взаимодействия фенолята натрия с 1,2-дибромэтаном (а) и 1-бромгексаном (б) в системах «ж/т»:

п(С6Н5ОИа) = 2,15 ммоль, п(ЯХ) = 6,45 ммоль, 80°С, 1200 об/мин, 120 мин, растворитель — толуол

1 - ТБАБ; 2 - ГДТМАБ; 3 - БТМАХ; 4 - бензо-15-краун-5

10 20 30 40 50 60 70 80 90

30 25 20 15 10 5 О

Л.%

СтБАЕ. %

Рис. 10. Влияние концентрации ТБАБ в системах «ж/ж» на выход 1-бром-2-феноксиэтана (1) и 1-феноксигексана (2): п(СбН5ОН) = 2,15 ммоль, п(МаОН) = 2,15 ммоль, У(воды) = 4 мл; п(КХ) = 6,45 ммоль, 80°С, 1200 об/мин, растворитель — толуол

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Таким образом, высокоэффективными катализаторами для систем «ж/т» и «ж/ж» являются соли тетраалкиламмония — ТБАБ, ТГАБ, ТОАБ, а в системах «ж/т» наиболее эффективным катализатором является эфир бензо-15-краун-5. Оптимальная концентрация КМП — 5 % от количества субстрата.

4. Влияние температуры на эффективность реакций

В работе исследовано влияние температуры на эффективность реакций феноксилирования 1,2-дибромэтана и 1-бромгексана в системах «ж/т» и «ж/ж» в интервале 30+130 °С. Влияние температуры в системах «ж/ж» более существенно (эффективная Еакг = 30-40 кДж/моль), чем в системах «ж/т» (эффективная Еакт = 15-16 кДж/моль). Вероятно, это

обусловлено тем, что в системах «ж/ж» уменьшение температуры способствует гидратации PhCT-ионов и, соответственно, снижению их нук-леофильности, а также эффективности их межфазного переноса в составе ионных пар Q+PhCT.

5. Получение 1-иод-2-ароксиэтанов в условиях МФК Как уже отмечалось выше, реакция • феноксилирования 1,2-дииод-этана не изучалась, поскольку Г-ионы в условиях МФК приводят к отравлению межфазного катализатора. Кроме того, такие алкилирующие агенты малодоступны и отечественной промышленностью не производятся. Поэтому возможности метода МФК для получения 1-иод-2-ароксиэтанов в работе реализованы в два этапа: получение 1-бром-2-ароксиэтанов или 1-хлор-2-ароксиэтанов по методу Вильямсона в меж-фазно-каталитических системах с выходом 80-95 % (система «ж/ж», 130 °С, дробная загрузка гидроксида натрия); проведение реакции Фин-кельштейна для замены исходных галогенов (хлор, бром) на иод в системах «ж/т» в присутствии ТБАБ в качестве межфазного катализатора. Метод межфазного катализа позволяет заменить ацетон на более высо-кокипящий органический растворитель: 4-метилпентанон-2 и проводить реакцию при более высоких температурах (80-100 °С). В этом случае проблелт растворимости Nal в органическом растворителе решается за счет ионного обмена:

(Na Г)твф + ( 0*Х~)Оф (CÍ Г)0.ф. + (Na Х~)твф (14)

Экспериментально полученные константы начальных скоростей реакции согласуются с рядом реакционной способности субстратов: п-СН3С6Н40СН2СН2Х < С6Н5ОСН2СП2Х < и-ТМ02С6Н40СН2СН2Х. Соответствующие 1-хлор-2-ароксиэтаны являются менее реакционноспособ-ными, чем 1-бром-2-ароксиэтаны (табл. 9).

Таблица 9

Получение 1-иод-2-ароксиэтанов по реакции Финкельштейна в системе «ж/т» в условиях МФК: n(PhOCH2CH2X) = 2,0 ммоль, n(Nal) « 2,2 ммоль, п(ТБАЙ) = 0,1 ммоль, 80 "С, 1 ч, 1200 об/мин, в 4-метияпентаноне-2

Исходный субстрат Выход 1-иод-2-ароксиэтанов, %

гс-СН3С6Н4ОСН2СН2Вг 66,3

я-СН3С6Н4ОСН2СН2С1 52,5

С6Н4ОСН2СН2Вг 94,5

С6Н4ОСН2СН2С1 85,2

n-N02C6H40CH2CH2Br 97,4

n-N02C6H40CH2CH2Cl 89,0

Таким образом, в работе предложены высокоэффективные двухфазные системы для синтеза 1-галоген-2-ароксиэтанов и 1-феноксигексана с использованием метода МФК.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые проведено систематическое изучение реакций получения 1 -галоген-2-ароксиэтанов и 1-феноксигексана по методу Вильямсона в двухфазных системах двух типов: а) «ж/т» (органическая фаза/твердый фенолят щелочного металла); б) «ж/ж» (органическая фаза/водный раствор фенола и гидроксида натрия) в присутствии катализатора межфазного переноса (КМП). Показано, что в системах «ж/т» в отсутствие воды реализуется экстракционный механизм межфазного катализа (МФК), а в системах «ж/ж» механизм с участием поверхности раздела фаз (ПРФ).

2. Изучено влияние природы и количества КМП на эффективность процессов феноксилирования алкилгалогенидов. Установлено, что эффективность межфазного переноса РЬСГ-иомов возрастает с увеличением липофильности четвертичных солей аммония (ЧАС). Нуклеофиль-ность РЬСГ-аниона в составе ионных пар р+РЬСГ зависит от строения катиона ЧАС, наиболее активными являются соли с симметричным катионом тетраалкиламмония. Активность полиэтиленгликолей и эфира бензо-15-краун-5 существенно выше в системах «ж/т», чем в «ж/ж». Оптимальное содержание КМП в системах: 5 % от количества субстрата.

3. Для реакций алкилирования фенолятов алкилгалогенидами в системах «ж/т» проведено исследование влияния природы субстрата, алкили-рующего агента и органического растворителя. Установлено, что основные закономерности для этих реакций в условиях МФК согласуются с литературными данными для реакций нуклеофильного замещения по механизму 5М2.

4. Показано, что при феноксилировании 1,2-дибромэтана в системах накапливается продукт его дегидробромирования (фенол), способный за счет ассоциации снижать нуклеофильность РЮ~-иона. Установлено, что оптимальными условиями для таких реакций являются избыток ал-килирующего агента (1:3), избыток щелочи (1-И,5). Показано, что в системах «ж/т» для нейтрализации фенола можно использовать добавки третичных аминов, а в системах «ж/ж» целесообразно использовать способ дробного введения гидроксида натрия для избегания высаливания (3+Р1Ю~ с образованием мезофазы и усиления побочных процессов дегидробромирования алкилирующего агента и основного продукта.

5. Показано, что при феноксилировании 1,2-дибромэтана и 1-бромгексана в системах «ж/т» небольшие добавки воды (не более 5 % от количества субстрата) приводят к образованию поверхностной омега-фазы, способствующей разрушению кристаллической решетки фенолята натрия и устранению блокировки ПРФ бромидом натрия. Гидратация фенолят-ионов в системах «ж/т» приводит к смене экстракционного механизма МФК на механизм МФК с участием ПРФ.

6. Показано, что в системах «ж/ж» с использованием водного раствора NaOH возможно алкшшрование фенолов без промежуточной стадии получения фенолята натрия, и предложены эффективные каталитические системы для получения 1-бром-2-ароксиэтанов с выходами 8095 % за 2 часа реакции (при 130°С).

7. Предложен метод получения 1-иод-2-ароксиэтанов из 1-хлор- и 1-бром-2-ароксиэтанов по реакции Финкельштейна в условиях МФК с использованием в качестве органического растворителя 4-метил-пентанона-2, тетрабутиламмоний иодида в качестве межфазного катализатора при 80°С с выходом 66 — 97 % за 1 час.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Фролов В.А. Алкшшрование фенолята натрия 1,2-дибромэтаном в системе «жидкость / твердая фаза» в условиях межфазного катализа / Фролов В.А., Котова Т.П., Паничева Л.Г1. // Вестник Тюменского государственного университета. — 2005. — № 1. — С. 105-114.

2. Фролов В.А. Реакция Финкельштейна в ряду 2-бромэтилариловых эфиров / Фролов В.А., Беляцкий М.К., Паничева Л.П. // Вестник Тюменского государственного университета. — 2004. — № 3. —С.15-18.

3. Фролов В.А. Взаимодействие фенолята натрия с 1,2-дибромэтаном в системе «жидкость / твердое тело» / Фролов В.А., Жилина Н.С., Котова Т.П., Беляцкий М.К. // Актуальные проблемы органической химии. Тез. докл. молодежной школы-конференции. - Новосибирск 2003. (Internet: http://www.nioch.nsc.ru. -Д126).

4. Фролов В.А. Синтез и исследование химических превращений 2-галогеналкилариловых эфиров в условиях МФК / Фролов В.А., Паничева Л.П., Беляцкий М.К., Павловский Д.В. / Актуальные проблемы органической химии. Тез. докл. молодежной научной школы-конференции. — Екатеринбург 2001. — С.219.

Подписано в печать 10.11.2006г. Формат 60x84/16. Бумага Ballet. Печать Riso. Усл. печ. л. 1,4. Тираж 100. Заказ 306.

Издательство «Вектор Бук». Лицензия ЛР № 066721 от 06.07.1999г.

Отпечатано с готового набора в типографии Издательства «Вектор Бук». Лицензия ПД № 17-0003 от 06.07.2000г. 625004, г.Тюмень, ул. Володарского, 45. Тел. (3452) 46-54-04, 46-90-03.

ВВЕДЕНИЕ.

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Межфазный катализ в органических реакциях.

1.1.1 Сущность межфазного катализа.

1.1.2 Катализаторы межфазного переноса.

1.1.3 Двухфазные каталитические системы «жидкость / жидкость».

1.1.4 Двухфазные каталитические системы «жидкость / твердая фаза»

1.2 Алкилирование фенолов и их производных в гомогенной среде.

1.3 Алкилирование фенолов и их производных в условиях МФК.

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Реагенты и их подготовка к использованию в синтезе.

2.2. Синтез некоторых исходных веществ и продуктов реакции.

2.2.1. Синтез фенолятов щелочных металлов.

2.2.2. Получение тетраалкиламмоний феноксида.

2.2.3. Синтез 1 -хлор-2-феноксиэтана.

2.2.4. Синтез 1 -бром-2-феноксиэтана.

2.2.5. Синтез 1-иод-2-феноксиэтана.

2.2.6. Синтез 1-хлор-2-(4-метилфенокси)этана.

2.2.7. Синтез 1 -бром-2-(4-метилфенокси)этана.

2.2.8. Синтез 1-иод-2-(4-метилфенокси)этана.

2.2.9. Синтез 1-хлор-2-(4-нитрофенокси)этана.

2.2.10. Синтез 1 -бром-2-(4-нитрофенокси)этана.

2.2.11. Синтез 1-иод-2-(4-нитрофенокси)этана.

2.2.12. Синтез 1-феноксигексана.

2.2.13. Синтез винилфенилового эфира.

2.2.14. Синтез 1,2-дифеноксиэтана.

2.2.15. Синтез 1-гидрокси-2-феноксиэтана.

2.3. Методика каталитического эксперимента.

2.3.1. Исследование полных кинетических кривых реакций 0-алкилирования фенола и фенолята натрия.

2.3.2. Влияние скорости перемешивания на выход продуктов 0-алкилирования.

2.3.3. Исследование влияния природы и количества катализатора межфазного переноса на выход продуктов О-алкилирования фенола и фенолята натрия.

2.3.4. Исследование влияния добавок гидроксида натрия на выход алкилфениловых эфиров в двухфазной водно-органической системе.

2.3.5. Влияние условий добавления гидроксида натрия на выход 1-бром-2-ароксиэтанов в системах «ж/ж».

2.3.6. Изучение влияния добавок воды на выход алкилфениловых эфиров в системе «ж/т».

2.3.7. Изучение влияния добавок аминов на выход продуктов алкилирования фенолята натрия в системе «ж/т».

2.3.8. Изучение влияния природы субстрата и алкилирующего агента на выход алкилфениловых эфиров.

2.3.9. Исследование влияния природы растворителя на выход продуктов феноксилирования алкилгалогенидов.

2.3.10. Исследование влияния добавок сорастворителей на выход 1-феноксигексана.

2.3.11. Влияния температуры на эффективность О-алкилирования фенола и фенолята натрия.

2.4. Анализ продуктов реакции и обработка экспериментальных данных. 61 III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Алкилирование фенолятов щелочных металлов в условиях МФК.

Механизм МФК в системах «ж/т».

Влияние природы катиона в составе фенолята.

Влияние природы органического растворителя.

Влияние природы субстрата и алкилирующего агента.

Влияние добавок основания.

Влияние добавок воды.

3.2. Алкилирование фенолов в условиях МФК.

Механизм МФК в системах «ж/ж».

Влияние концентрации щелочи.

3.3. Влияние катализаторов межфазного переноса на эффективность процессов феноксилирования алкилгалогенидов в системах «ж/т» и «ж/ж»

Влияние природы катализатора межфазного переноса.

Влияние концентрации межфазного катализатора.

3.4. Влияние температуры на эффективность реакций феноксилирования в системах «ж/т» и «ж/ж».

3.5. Получение 1-иод-2-ароксиэтанов в условиях МФК.

Одним из наиболее распространенных синтетических методов получения простых эфиров является взаимодействие спиртов и фенолов с алкилга-логенидами в присутствии оснований (реакция Вильямсона). Однако многие достижения классического органического синтеза нуждаются в настоящее время в переосмыслении и модификации с учетом современных теоретических и экспериментальных достижений, среди которых особое место занимает внедрение в практику органического синтеза межфазных катализаторов.

Метод межфазного катализа (МФК) используется для ускорения органических реакций между соединениями, находящимися в различных несмеши-вающихся фазах. По сравнению с классическим синтезом простых эфиров этот метод имеет ряд преимуществ. При алкилировании фенолятов щелочных металлов в системах «жидкость / твердая фаза» («ж/т») метод МФК позволяет использовать неполярные и низкополярные растворители вместо дорогостоящих и трудно очищаемых апротонных диполярных растворителей. При алкилировании фенолов в системах «жидкость / жидкость» («ж/ж») в условиях МФК в качестве оснований можно использовать водные растворы щелочей, что позволяет избежать стадии получения фенолятов с использованием чувствительных к влаге и пожароопасных щелочных металлов.

До настоящего времени большинство работ по синтезу простых эфиров фенолов в условиях МФК имеют препаративный характер, нет однозначных представлений о механизме МФК для этих реакций в системах различного типа («ж/ж» и «ж/т») и принципах подбора наиболее эффективных катализаторов межфазного переноса.

Целью работы является изучение реакций синтеза 1-галоген(бром, хлор)-2-ароксиэтанов и 1-феноксигексана в двухфазных системах двух типов: а) «ж/т» (органическая фаза / твердый фенолят щелочного металла); б) «ж/ж» (органическая фаза / водный раствор фенола и гидроксида натрия); а также реакций замещения галогенов для синтеза 1-иод-2-ароксиэтанов в системах ж/т» (органическая фаза / твердый иодид натрия) в присутствии катализаторов межфазного переноса различной природы.

Получение простых эфиров фенолов в условиях МФК является удобным препаративным методом синтеза, который может быть положен в основу промышленного получения ценных химических продуктов на основе дешевого и доступного углеводородного сырья.

Галогеналкилариловые эфиры являются ценными полупродуктами в органическом синтезе. Присутствие атома галогена в молекулах этих соединений позволяет вводить в нее различные функциональные группы.

Простые эфиры фенолов широко используются для получения лекарственных препаратов, жидких кристаллов, гербицидов, биоцидных добавок к косметическим средствам, в производстве пластических масс и т.д.

Работа является частью научных исследований, проводимых на кафедре органической и экологической химии Тюменского госуниверситета по проекту «Органические реакции в многофазных системах», поддержана грантом Минобразования по фундаментальным исследованиям в области естественных и точных наук (№Е 02-5.0-194, 2003 г.), грантом губернатора Тюменской области (2003 г).

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые проведено систематическое изучение реакций получения 1-галоген-2-ароксиэтанов и 1-феноксигексана по методу Вильямсона в двухфазных системах двух типов: а) «ж/т» (органическая фаза/твердый фенолят щелочного металла); б) «ж/ж» (органическая фаза/водный раствор фенола и гидроксида натрия) в присутствии катализатора межфазного переноса (КМП). Показано, что в системах «ж/т» в отсутствие воды реализуется экстракционный механизм межфазного катализа (МФК), а в системах «ж/ж» механизм с участием поверхности раздела фаз (ПРФ).

2. Изучено влияние природы и количества КМП на эффективность процессов феноксилирования алкилгалогенидов. Установлено, что эффективность межфазного переноса РЬО'-ионов возрастает с увеличением липо-фильности четвертичных солей аммония (ЧАС). Нуклеофильность РЮ~-аниона в составе ионных пар С>+РЮ~ зависит от строения катиона ЧАС, наиболее активными являются соли с симметричным катионом тетраалкиламмо-ния. Активность полиэтиленгликолей и эфира бензо-15-краун-5 существенно выше в системах «ж/т», чем в «ж/ж». Оптимальное содержание КМП в системах: 5 % от количества субстрата.

3. Для реакций алкилирования фенолятов алкилгалогенидами в системах «ж/т» проведено исследование влияния природы субстрата, алкилирующего агента и органического растворителя. Установлено, что основные закономерности для этих реакций в условиях МФК согласуются с литературными данными для реакций нуклеофильного замещения по механизму 8ы2.

4. Показано, что при феноксилировании 1,2-дибромэтана в системах накапливается продукт его дегидробромирования (фенол), способный за счет ассоциации снижать нуклеофильность РЮ~-иона. Установлено, что оптимальными условиями для таких реакций являются избыток алкилирующего агента (1:3), избыток щелочи (1-5-1,5). Показано, что в системах «ж/т» для нейтрализации фенола можно использовать добавки третичных аминов, а в системах «ж/ж» целесообразно использовать способ дробного введения гид-роксида натрия для избегания высаливания С2+РЮ~ с образованием мезофазы и усиления побочных процессов дегидробромирования алкилирующего агента и основного продукта.

5. Показано, что при феноксилировании 1,2-дибромэтана и 1-бромгексана в системах «ж/т» небольшие добавки воды (не более 5 % от количества субстрата) приводят к образованию поверхностной омега-фазы, способствующей разрушению кристаллической решетки фенолята натрия и устранению блокировки ПРФ бромидом натрия. Образование омега-фазы в системах «ж/т» приводит к смене экстракционного механизма МФК на механизм МФК с участием ПРФ.

6. Показано, что в системах «ж/ж» с использованием водного раствора ЫаОН возможно алкилирование фенолов без промежуточной стадии получения фенолята натрия, и предложены эффективные каталитические системы для получения 1-бром-2-ароксиэтанов с выходами 80-95 % за 2 часа реакции (при 130 °С).

7. Предложен метод получения 1-иод-2-ароксиэтанов из 1-хлор- и 1-бром-2-ароксиэтанов по реакции Финкельштейна в условиях МФК с использованием в качестве органического растворителя 4-метил-пентанона-2, тетрабу-тиламмоний иодида в качестве межфазного катализатора при 80 °С с выходом 66-97 % за 1 час.

1. Вебер В. Межфазный катализ в органическом синтезе / В. Вебер, Г. Го-кель. М.: Мир, 1980. - 327с.

2. Демлов Э. Межфазный катализ / Э. Демлов, 3. Демлов. М.: Мир, 1987. -485с.

3. Старке Г.М. Межфазный катализ / Из сб.: Межфазный катализ: химия, катализаторы и применение. М.: Химия, 1991. -С.7-13.

4. Яновская JI.A. Органический синтез в двухфазных системах / JI.A. Яновская, С.С. Юфит. М.: Химия, 1982. - 184с.

5. Starks С.М. Phase-transfer catalysis. I. Heterogeneous reactions involving anion transfer by quaternary ammonium and phosphonium salts // J. Am. Chem. Soc. 1971. - Vol.93. - N1. - P. 195-199.

6. Starks C.M. Phase transfer catalysis: Principles and technique / C.M. Starks, C. Liotta. N.Y.: Acad. Press, 1978. - 365p.

7. Макоша M. Реакции карбанионов и галокарбенов в двухфазных системах // Успехи химии. 1977. -Т.46. -№12. -С.2174-2202.

8. Макоша М. Генерирование карбенов в двухфазной системе / М. Макоша, М. Федорыньски // Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. -1979. -Т.24. №5.- С.466-474.

9. Brandstrom A. Ion-pair extraction as a tool for the study of mechanisms of reactions related to phase transfer catalysis // Pure Appl. Chem. 1982. - Vol.54. -№10. - P. 1769-1782.

10. Brandstrom A. Preparative ion pair extraction. Lakemedel: Apotakar Soc. Hassle, 1974.-275p.

11. Гольдберг Ю.Ш. Избранные главы межфазного катализа. Рига: «Зи-натне», 1989. -554с.

12. Власов В.М. Межфазный катализ в реакциях ароматического нуклео-фильного замещения. // ЖОрХ.- 1998. -Т.34. -Вып.9. -С. 1367-1378.

13. De la Zerda J. Hofmann decomposition of quaternary ammonium salts under phase-transfer catalytic conditions / J. De la Zerda, R. Neumann, Y. Sasson // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 1986. - №6. - P.823-826.

14. Landini D. Stability of quaternary onium salts under phase-transfer conditions in the presence of aqueous alkaline solutions / D. Landini, A. Maia, A. Rampoldi // J. Org. Chem. 1986. - V.51.-№16. - P.3187-3191.

15. Herriott A.W. Phase transfer catalysis. An evaluation of catalysis / A.W. Her-riott, D. Picker // J. Amer. Chem. Soc.- 1975. V.97. - №9. - C.2345-2349.

16. Юфит С.С. Теоретические основы и механизмы межфазного катализа // Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 1986. - Т.31. - №2. -С.134-143.

17. Ревякин В.А. Избирательное ингибирование каталитической активности четвертичных аммониевых солей неорганическими и органическими анионами / В.А. Ревякин, АЛ. Заботин, С.В. Леванова // Кинетика и катализ. -1991. -Т.32. -Вып.1. -С.191-194.

18. Хираока М. Краун-соединения. Свойства и применение. М.: Мир, 1986.-363с.

19. Gokel G. Crown ether chemistry: principles and applications / G. Gokel, H. Durst. // Aldrichim. actz. 1976. - V.9. - № 1. - P.3-12.

20. Хмельницкий А.Г. Перспективы использования методов межфазного катализа в промышленности тонкого органического синтеза / А.Г. Хмельницкий, Э.Г. Лубенец // Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. -1986. -Т.31. -№2. С.203-207.

21. Freedman Н. Н. industrial applications of phase transfer catalysis (PTC): past, present and future // Pure Appl. Chem. 1986. - V.58. - №6. -P.857-868.

22. Harris J.M. Poly(ethylene)glycols as soluble, recoverable phase-transfer catalysts / J.M. Harris, N.H. Hundley, T.G. Shannon, E.C. Struck // J. Org. Chem. 1982. - V.47 - №24. - P.4789-4791.

23. Гольдберг Ю.Ш. Межфазные катализаторы, иммобилизованные на полимерных носителях / Ю.Ш. Гольдберг, М.В. Шиманская // Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 1986.-Т.31.-№2.-С. 149-157.

24. Юфит С.С. Механизм межфазного катализа. М.: Наука, 1984. - 264с.

25. Rabinovitz М. Durch Hydroxid-Ionen ausgeloste Reaktionen unter Phasetransfer-Katalyse: Mechanismus und Anwendungen / M. Rabinovitz, Y. Cohen, M. Halpern // Angew. Chem. 1996. - № 98. - P.958-968.

26. Трегер Ю.А. Каталитическое дегидрохлорирование в двуфазных системах и его технологические аспекты / Ю.А. Трегер, Ф.С. Сировский // Журн.

27. Всесоюз. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 1986. - Т.31. - Вып.2. - С.213-219.

28. Freedman Н.Н. An improved Williamson synthesis using phase transfer catalysis / H.H Freedman, R.A. Dubois // Tetrahedron Lett. 1975. - №38. -P.3251-3254.

29. Котова Т.П. Моноалкилирование малонового эфира в условиях межфазного катализа. Автореф. дис. . канд. хим. наук: 02.00.03. Тюмень, 2000. -22с.

30. Морозова Н.В. Алкилирование этандиола и бутандиола-1,4 аллилхлори-дом в условиях межфазного катализа. Автореф. дис. . канд. хим. наук: 02.00.03. Тюмень, 2006. - 23с.

31. Юфит C.C. Некоторые вопросы МФК: сольватация, прочность кристаллической решетки, топология // Изв. АН. Сер. хим. 1995. - №11. - С.2085-2092.

32. Демлов Э. Принципы и последние достижения межфазного катализа // Современные проблемы органической химии- JL: Изд. ЛГУ, 1991. -Вып.Ю.-C.l 17-146.

33. Афонькин А.А. Поверхность раздела фаз как фактор формирования селективности межфазного переноса / А.А. Афонькин, А.Е. Шумейко, А.Ф. Попов // Межфазный катализ: новые идеи и методы. Тез. докл. 2 Моск. конф.-М., 1994.-С.16-18.

34. Landini D. Specific hydration and nucleophilic reactivity of organic anions unter phase-transfer catalysis and homogeneous conditions / D. Landini, A. Maia, A. Rampoldi // Gazz. ehem. ital. 1989. - V. 119. - № 10. - P.513-517.

35. Вахитова Jl.H. Влияние воды на межфазно-каталитические реакции в системе жидкость твердое тело / J1.H. Вахитова, В.В. Рыбак, В.А. Савелова // ЖОрХ. - 1998. - Т.34. - Вып.9. - С. 1286-1292.

36. Савелова В.А. Синергизм и антогонизм в межфазном катализе / В.А. Савелова, JI.H. Вахитова// Изв. АН. Сер. хим. 1995. -№11. -С.2108-2114.

37. Роберте Дж. Основы органической химии / Дж. Роберте, М. Касерио. -М.: Мир, 1978.-Т.1.-842с.

38. Органические реакции. Сборник 2: пер. с англ. / Под ред. А.Я. Берлина. М.: Иностранная литература, 1950. - С.30-31.

39. Общая органическая химия: Кислородсодержащие соединения / Под ред. Н. К. Кочеткова, А. И. Усова. М.: Химия, 1982. - Т.2. - 856с.

40. Вейганд К. Методы эксперимента в органической химии / К. Вейганд, Г. Хильгетаг. М.: Химия, 1968. - 302с.

41. Ласло П. Логика органического синтеза: Теоретические представления и основные факты. М.: Мир, 1998. - Т.1. - 229с.

42. Марч Дж. Органическая химия. М.: Мир, 1987. - Т. 2. - 504с.

43. Моррисон Р. Органическая химия / Р. Бойд. М.: Мир, 1974. - 1132с.

44. Бюлер К. Органические синтезы / Д. Пирсон. М.: Мир, 1973. - 4.1. -394с.

45. Ингольд К. Теоретические основы органической химии: пер. с анг. М.: Мир, 1973.- 1056с.

46. Кери Ф. Углубленный курс органической химии. Кн.1: Структура и механизмы: пер. с англ. / Ф. Кери, Р. Сандберг. М.: Химия, 1981. - 520с.

47. Днепровский A.C. Теоретические основы органической химии: Строение, реакционная способность и механизмы реакций органических соединений /A.C. Днепровский, Т.И. Темникова. Л.: Химия, 1991. - 560с.

48. Реутов O.A. Органическая химия: Учеб. пособие для вузов / O.A. Реутов,

49. A.Л. Курц, К.П. Бутин. М.: Изд-во МГУ, 1999. - 4.1. - 560с.

50. Органикум. Практикум по органической химии: пер. с нем. / Под. ред.

51. B.М. Потапова. М.: Мир, 1979. - Ч. 1. - 453с.

52. Шабаров Ю.С. Органическая химия: Учеб. пособие для вузов, 3-е изд. -М.: Химия, 2000. 848с.

53. Райхардт К. Растворители и эффекты среды в органической химии: пер. с англ. М.: мир, 1991. - 763с.

54. Агрономов А.Е. Избранные главы органической химии: Учеб. пособие для вузов. М.: Химия, 1990. - 560с.

55. Decrooq D. Analyse des effets du milieu sur la reaction chimique. Etude cinetique d'une reaction ion-molecule // C. r. Acad. sei. 1972. - C274. - №19. -P.l 597-1600.

56. Гомппер P. Связь между строением и реакционной способностью амби-функциональных нуклеофильных соединений // Успехи химии. 1967. -T.XXXVI. - Вып.5. - С.803-823.

57. Кери Ф. Углубленный курс органической химии. Кн.2: Реакции и синтезы: пер. с англ. / Ф. Кери, Р. Сандберг. М.: Химия, 1981. - 456с.

58. Терней A.JI. Современная органическая химия. М.: Мир, 1981. - Т.2. -651с.

59. Kornblum N. Solvation as a Factor in the Alkylation of Ambident Anions: The Importance of the Dielectric Factor / N. Kornblum, R. Seltzer, P. Haberfield // J. Amer. Chem. Soc. 1963. - V.85. - №9. - P. 1148-1154.

60. Шевелев C.A. Двойственная реакционная способность амбидентных ионов // Успехи химии. 1970. - T.XXXIX. - Вып. 10. - С. 1773-1800.

61. Пешекерова М.С. Практические работы по органической химии. Л.: Госхимтехиздат, 1932.-С.61.

62. Слынько Н.М. Простая модификация известной методики получения 2-феноксиэтилбромидов с высокими выходами / Н.М. Слынько, В.М. Тормы-шев // ЖОрХ. 2000. - Т.36. - Вып.2. - С.276-279.

63. Синтезы органических соединений: пер. с англ. / Под ред. Б.А. Казанского. М.: Иностранная литература, 1949. - Сб.1. - С.444-445.

64. Вацуро К.В. Именные реакции в органической химии / Г. Л. Мищенко. -М.: Химия, 1976.-528с.

65. Синтезы органических соединений: пер. с англ. / Под ред. Б.А. Казанского.-М.: Иностранная литература, 1952.-С6.3.-С.134-135.

66. Препаративная органическая химия: пер. с пол. / Под ред. Н.С. Вульф-сона. -М.: Химическая литература, 1959. С.350-351.

67. Загоревский В.А. Влияние природы металла металлических производных кетоэнольной системы на направление реакции О- и С-замещения // ЖОрХ. 1957. - Т.27. - Вып. 10. - С.3055-3064.

68. Загоревский В.А. Изучение влияния характера действующего реагента на направление реакции О- и С-замещения металлических производных кетоэнольной системы // ЖОрХ. 1958. - Т.28. - Вып.2. - С.488-494.

69. Губен И. Методы органической химии: пер. с нем. М.: Госхимтехиз-дат, 1934. -Т.З. -Вып.1. -С.185.

70. Котляр С.А. Каталитическая активность краун-эфиров в реакции Виль-ямсона / С.А. Котляр, Н.Г. Лукьяненко, Е.И. Климова // ЖОрХ. 1990. -Т.30 - Вып. 2.-С.172-173.

71. Dehmlow Е. V. The Extraction of Alkoxide Anions by Quaternary Ammonium Phase Transfer Catalysis / R. Thieser // Tetrahedron. 1985. -V. 41. - № 14. - P. 2927-2932.

72. Reinholz E. Selectivity in Alkylation of Phenols with l-Bromo-3-chloropropane Using Phase-Transfer Catalysis / E. Reinholz, A. Becker, B. Hagenbruch, S. Schafer, A. Schmitt // Synthesis. 1990. -№11,- P. 1069-1071.

73. Ugelstad J. The effect of the solvent on the reactivity of potassium and quaternary ammonium phenoxides in nucleophils substitution reactions / J. Ugelstad, T. Ellingen, A. Berge//Acta chem. scand. 1966. - V.20. - P. 1593-1598.

74. Mansoori G.A. Variational approach to the equilibrium thermodynamic properties of simple liquids and phase transitions // Amer. Inst. Chem. Eng. J. 1969.- V.15.-P.245-252.

75. Демлов Э.В. Влияние структуры межфазного катализатора на селективность реакции // Изв. АН. Сер. хим. 1995. - №11. - С.2094-2101.

76. McKillop A. The use of phase-transfer catalysis of synthesis of phenol ethers / A. McKillop, J.-C. Fiaud, R.P. Hug // Tetrahedron. 1974. - V.30. - P. 13791382.

77. Mckenzie W.M. Polymer-supported phase-transfer catalysts in solid-liguid reactions / W. M. Mckenzie, D.C. Sherrington // J. Chem. Soc. Chem. Commun.- 1978.-№13.-P.541-543.

78. McKillop A. Ethers of phenol, 1-, 2-naphtol and epichlorinehydrin / A. McKillop, J.-C. Fiaud, R.P. Hug // Tetrahedron Lett. 1974. - V.3. - P. 13781393.

79. Брунелли Д. Межфазные катализаторы, устойчивые при повышенных температурах / Из сб.: Межфазный катализ: химия, катализаторы и применение.-М.: Химия, 1991.-С.38-48.

80. Taniguchi H. Catalytic Ability of Octopus-Type Calixarene in the Formation of Ethers from Phenols and Alkyl Halides or 1-Chloro-4-nitrobenzene / H. Taniguchi, Y. Otsuji, E. Nomura // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1995. - V.68. - P.3563-3567.

81. Arrad O. Solid-Solid-Liquid reaction systems. A mechanistic study / 0. Ar-rad, Y. Sasson // J. Chem. Perkin Trans. 1991. - №2. - P.457-462.

82. Органикум. Практикум по органической химии: пер. с нем. / Под. ред. В.М. Потапова. М.: Мир, 1979. - 4.2. - 444с.

83. Общий практикум по органической химии / Под ред. А.Н. Коста М.: Мир, 1965.-287с.

84. Степин Б.Д. Техника лабораторного эксперимента в химии: Учеб. пособие для вузов. М.: Химия, 1999. - 600с.

85. Коленко Е.А. Технология лабораторного эксперимента: Справочник. -СПб.: Политехника, 1994. 751с.

86. Казицына JT.A. Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и масс-спектроскопии в органической химии / JI.A. Казицына, Н.Б. Куплетская. М.: Изд-во МГУ, 1979.-240с.

87. Сильверстейн Р. Спектрометрическая идентификация органических соединений / Р. Сильверстейн, Г. Басслер, Т. Морил. М.: Мир, 1977. - 258с.

88. Основные свойства неорганических и органических соединений: Справочник химика / Под ред. Б.И. Никольского. JI.M.: Химия, 1964. - Т.2. -1168с.

89. Свойства органических соединений: Справочник / Под ред. А.А. Поте-хина.-JI.: Химия, 1984.-261с.

90. Mizuno К. A Convenient Synthesis of Aryl Vinyl Ethers by Use of Tetra-n-butylammonium Hydrogen Sulfate / K. Mizuno, Y. Kimura, Y. Otsuji // Synthesis. 1979. - №9. - P.688.

91. Химия. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. И.Л. Кнунянц. -М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. 792с.

92. Лейбниц Э. Руководство по газовой хроматографии: пер. с нем. В 2-х частях / Э. Лейбниц, X. Штруппе. М.: Мир, 1988. - 4.2. - 411 с.

93. Гольберт К.А. Введение в газовую хроматографию / К.А. Гольберт, М.С. Вигдергауз. М.: Химия, 1990. - 352с.

94. Пецев Н. Справочник по газовой хроматографии / Н. Пецев, Н. Коцев. -М.: Мир, 1987.-260с.

95. Кургинян К.А. Элиминирование в условиях межфазного катализа и промышленное производство ненасыщенных соединений // Журн. Всесоюз. хим. об-ва им. Менделеева. 1986. - Т.31. - №2. - С. 164-169.

96. Забродина Т.И. Кинетика гидролиза аллильного хлора / Т.И. Забродина, C.B. Леванова, Ф.С. Сировский, Ю.А. Трегер // Кинетика и катализ. 1986. - T.XXVII. - Вып.5. - С. 1096-1100.

97. Толстиков Г.А. Межфазный катализ в синтезе хлорорганических соединений. Некоторые аспекты механизма и промышленное использование / Г.А. Толстиков, С.С. Шаванов // Кинетика и катализ. 1996. - Т.37. - №5. -С.686-691.

98. Березин Б.Д. Курс современной органической химии: учеб. пособие для вузов. / Б.Д. Березин, Д.Б. Березин. М.: Высшая школа, 1999. - 768с.

99. Сиггиа С. Количественный органический анализ по функциональным группам / С. Сиггиа, Дж.Г. Ханна. М.: Химия, 1983. - С.298.

100. Савелова В.А. Влияние растворителя на синергизм в межфазном катализе реакции w-нитрофенилацетата с твердым гидроксидом натрия / В.А. Савелова, JI.H. Вахитова, В.В. Рыбак, В.В. Космынин // ЖОрХ. 1996. - Т.32. - Вып.6. - С.729-734.

101. Данилова О.И. Влияние растворителей на замещение в условиях МФК (система жидкость твердое) / О.И. Данилова, С.С. Юфит // ЖВХО им. Менделеева. - 1993. - №4. - С. 165-166.

102. Афонькин А.А. Моделирование условий межфазного катализа эффективный метод изучения его механизма / А.А. Афонькин, А.Е. Шумейко, М.Л. Кострикин, А.Ф. Попов // Рос. хим. журнал. - 2000. - С. 105-114.

103. Сировский Ф.С. Ингибирование и синергизм в межфазном катализе / Ф.С. Сировский, В.Н. Мочалов, М.В. Панова // Успехи химии. 1991. -Т.60. - Вып.4. - С.714-735.

104. Lassau С. L'influence du solvant sur la reaction chimique. La quaternation des amines tertiaires par l'iodure de methyle / C. Lassau, J. Jungers // Bull. Soc. chim. France. 1968. - №7. - P.2678-2685.

105. Friberg S. E. Surfactant association Structures and the Stability of Emulsions and Foams / S. E. Friberg, C. Soland // Langmiur. 1986. - V.2. - №2. - P. 121126.

106. Сировский Ф.С. Межфазный и мицеллярный катализ в реакциях дегид-рогалогенирования//Изв. АН. Сер. хим.- 1995.-№11. -С.2122-2134.

107. Финдлер Е. Мицеллярный катализ в органических реакциях: кинетика и механизм / Е. Финдлер, Дж. Финдлер // Методы и достижения в физико-органической химии. М.: Мир, 1973. - С.222-361.

108. Brandstrom A. Principles of plase-transfer catalysis by quaternary ammonium salts // Adv. Phys. Org. Chem. 1977. - Vol.15. - P.267-330.

109. Лясек В. Некоторые замечания о механизме МФК / В. Лясек, М. Макоша // ЖВХО им. Менделеева. 1986. - Т.31. - Вып.2. - С. 144-149.

110. Wang D. Solvent and salt effects on the formation of third liquid phase and the reaction mechanisms in the phase transfer catalysis system reaction between

111. N-butyl bromide and sodium phenolate / Wang D., Weng H. // Chemical Engineering Science. 1995. - V. 50. - № 21. - P. 3477-3486.

112. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. M.: Мир, 1979. - 568с.

113. Щукин Е.Д. Коллоидная химия / Е.Д. Щукин, A.B. Перцов, Е.А. Амелин. М.: МГУ, 1982.-352с.

114. Mason D. Interfacial activity of quaternary salts as a guide to catalytic performance in phase-tranafer catalysis / D. Mason, S. Magdassi, Y. Sasson // J. Org. Chem. 1990. - Vol.55. - P.2714-2717.

115. Madhusudana R.J. Asymmetrie synthesis using phase transfer catalysis / R.J. Madhusudana, R. Bharati // J. Indian Inst. Sei. 1994. - V.74. - № 3. - P.373-400.

116. Поконова Ю.В. Галоидэфиры. Способы получения, свойства, применение. М.: Химия, 1966. - 340с.

117. Miller J.A. Synthesis of Alkyl Iodides / J.A. Miller, M.J. Nunn // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1. 1976. - P.416-420.

118. Finkelstein H. Darstellung organischer Iodide aus den entsprechenden Bro-miden und Cloriden // Chemische Berichte. 1910. - V. 43. - S.1528.

119. Колдобский Г.И. Межфазный катализ в химии гетероциклических соединений / Г.И. Колдобский, В.А. Островский, Т.Ф. Осипова // Химия гетероциклических соединений. 1983. —№11. — С. 1443-1459.

120. Гудлицкий М. Химия органических соединений фтора. М.: Химическая литература, 1961. - 372с.

121. Landini D. Finkelstein Reaction with Aqueous Hydrogen Halides Efficiently Catalysed by Lipophilic Quarternary Onium Salts / D. Landini, D. Albanese, S. Mottadelli, M. Penso // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1. 1992. - P.2309-2311.