Синтез, строение и реакционная способность фенилциклоалкандикарбоновых кислот и их производных тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

ои-э

БОРИСОВ Павел Валерьевич

СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ФЕНИЛЦИКЛОАЛКАНДИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ

02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

9 О ДП?

Ярославль - 2009

003468545

Работа выполнена на кафедре органической химии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет»

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор

Кофанов Евгений Романович

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, доцент ЯГТУ

Абрамов Игорь Геннадьевич

доктор химических наук, профессор ИвГУ

Клюев Михаил Васильевич

Ведущая организация:

Институт высокомолекулярных соединений РАН (г. Санкт-Петербург)

Защита диссертации состоится 21 мая 2009 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.308.01 при ГОУВПО «Ярославский государственный технический университет» по адресу: 150023, г. Ярославль, Московский пр., 88.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУВПО «Ярославский государственный технический университет».

Автореферат разослан « 2€>у> апреля 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор химических наук

Ильин А. А.

Актуальность проблемы. В настоящее время интенсивно развиваются исследования в области так называемых «полуароматических» полиимидов, получающихся при поликовденсации ароматических диаминов с алифатическими диангидридами. Лучшая по сравнению с ароматическими полиимида-ми растворимость, бесцветность, низкие диэлектрические константы, высокие температуры стеклования, умеренная термическая устойчивость, сравнимые с ароматическими полиимидами механические характеристики - эти свойства определяют потенциальные области применения указанных соединений - жидкие кристаллы, оптически нелинейные буферные слои, материалы с низкой диэлектрической проницаемостью.

В данной работе рассматривается получение 4-аминофенилциклоалкандикарбоновых кислот, которые могут быть использованы в качестве мономеров для получения новых «полуароматических» полиимидов.

Исследования, проведённые в рамках настоящей диссертационной работы, выполнены в соответствии с тематическими планами НИР ГОУВПО «Ярославский государственный технический университет», проводимых по заданию Федерального агентства по образованию РФ по темам: «Теоретическое исследование закономерностей, кинетики и механизма синтеза полифункциональных органических соединений многоцелевого назначения» на 2006-2007 гг. (№ 0120.0 604209) и «Разработка методов синтеза ароматических, карбо- и гетероциклических полифункциональных органических соединений для получения композиционных материалов с использованием на-нотехнологий» 2007-2008 гг. (№ 0120.0 852836).

Целью работы является создание методов синтеза новых аминофенил-циклоалкандикарбоновых кислот заданного пространственного строения -мономеров для полиимидов. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

-исследовать реакции алкилирования бензола непредельными циклическими дикарбоновыми кислотами в присутствии различных катализаторов;

-изучить реакции изомеризации фенилциклоалкандикарбоновых кислот и их производных;

-исследовать влияние строения фенилциклоалкандикарбоновых кислот на их реакционную способность и региоселективность в реакции нитрования с целью разработки эффективных методов синтеза нитропродуктов.

Научная новизна. Впервые исследовано влияние условий проведения реакции алкшшрования бензола (1Я,28)-4-циклогексен-1,2-дикарбоновой кислотой в присутствии хлористого алюминия на стереохимический состав продуктов. Впервые установлено, что диметиловый эфир (1К*,25*,ЗЯ*,48*,58,)-5-фенилбицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоновой кислоты способен изомеризоваться как в условиях щелочного гидролиза, так и в присутствии серной кислоты. Впервые, на основании проведенных кинетических и квантовохимических исследований реакции нитрования различных фенилциклоалкандикарбоновых кислот, показано, что на скорость и региоселективность нитрования данных субстратов существенное влияние оказывает строение циклоалифатического фрагмента и пространственное расположение карбоксильных групп. Впервые показана возможность получения у-лактонов из непредельных циклических дикарбоновых кислот с использованием хлорного железа в неполярном растворителе.

Практическая ценность работы. Предложены методики нитрования (1Я*,211*,411*)-4-фенилциклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты и ангидрида (111*,28\311\48*,58*)-5-фенилбицикло[2.2.1 ]гептан-2,3-дикарбоновой кислоты, обеспечивающие полную конверсию исходных соединений с сохранением пространственной конфигурации. Получены (1Н.\28",411*)-4-(4-аминофенил)-циклогексан-1,2-дикарбоновая кислота и ангидрид (1 К*,28*,4К*)-4-(4-ацетамидофенил)-циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты, на основе которых были созданы новые полиимиды. В ходе работы было синтезировано 26 не описанных в литературе органических соединений, которые являются потенциальными полупродуктами в синтезе, лекарственных препаратов, красителей, полимерных композиций.

Апробация работы. Результаты работы доложены на Международной конференции «Органическая химия от Бутлерова и Бейльштейна до современности» (Санкт-Петербург, 2006); 3-ей Международной конференции молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, 2007); Международной конференции по органической химии «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями» (Санкт-Петербург, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи и 5 тезисов докладов конференций различных уровней получен патент РФ.

Вклад автора. Непосредственное участие во всех этапах работы. Проведение кинетических исследований, отработка методик синтеза, наработка опытных образцов производных фенилциклоалкандикарбоновых кислот, проведение квантовохимических расчетов, обсуждение и интерпретация полученных результатов.

Положения, выносимые на защиту. Влияние строения фенилциклоалкандикарбоновых кислот на скорость и региоселективность реакции их нитрования.

Применение квантовохимического моделирования для определения зависимости предпочтительного пути протекания нитрования от строения цик-лоалифатического фрагмента и пространственного расположения карбоксильных групп.

Способы создания новых аминофенилциклоалкандикарбоновых кислот заданного пространственного строения.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, химической и экспериментальной частей, выводов и списка использованной литературы. Документы, подтверждающие практическую ценность разработок, приведены в приложении. Работа изложена на 118 страницах, включает 24 таблицы, 15 рисунков. Список литературы включает 107 источников. В литературном обзоре рассмотрены различные способы получения и изомеризации фенилциклоалканкарбоновых кислот. В химической части из-

ложены основные результаты и выводы работы. Экспериментальная часть содержит описание методик синтеза, очистки и анализа исходных веществ, промежуточных и целевых продуктов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Исследование реакции алкилирования бензола непредельными

циклическими дикарбоновыми кислотами и их производными

1.1. Выбор катализатора для проведения реакции алкилирования

Нами была исследована возможность применения различных катализаторов в реакции алкилирования бензола (111,28)-4-циклогексен-1,2-дикарбоновой (ЦДК) и (Ж,28,311,48)бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой (НДК) кислотами.

При использовании в качестве катализатора концентрированной серной кислоты при алкилировании бензола НДК 1 был выделен лактон 2, причем

N

продукта алкилирования 3 обнаружено не было:

о—1} ' \-он

— Ф:Г * О ШК <•>

2 0 1 О 3

Для выяснения причин необычного протекания реакции мы обратились к механизму реакции алкилирования в присутствии сильных минеральных кислот. Исходя из классических представлений органической химии, на первой стадии реакции происходит образование электрофильной чаотицы - кар-бкатиона в результате протонирования двойной связи. На этом основании нами был предложен следующий механизм протекания реакции образования лактона (схема 2).

об

'он

•он

О—(--он о-

ас

.он

(2)

1 о 4 0

5 о 2 0

Первая стадия такая же, как и в реакциях электрофильного ароматического замещения - протонирование двойной связи с образованием карбка-тиона 4. Вторая стадия протекает как атака карбкатиона карбоксильной группой с получением протонированного лактона 5. Третья стадия - отрыв протона и образование продукта 2.

Таким образом, в присутствии серной кислоты имеет место протекание конкурирующей реакции образования лактона. В случае ЦЦК образование лактона под действием серной кислоты не наблюдалось, однако, как и в первом случае, продукт алкилирования не был обнаружен.

В качестве катализатора для дальнейших исследований мы использовали хлорное железо. Ввиду плохой растворимости кислот в бензоле реакцию проводили с их диэтиловыми эфирами.

Проведение реакции в присутствии хлорного железа привело к образованию эфиров лактокислот 8,9:

Следует отметить, что образование лактона 8 происходит значительно медленнее, чем лактона 9, однако и в том и в другом случае продукты алкилирования отсутствуют.

Реакция образования лактона 8 имеет препаративное значение. Ранее сообщалось о невозможности получения такого лактона кипячением в сильных минеральных кислотах. Подобные лактоны получались в среде полярного растворителя - нитрометана, в присутствии хлорида цинка. Таким образом,

(3)

6, 8 г = отсутствует 7,1 2 = СН;

нами впервые была показана возможность получения лактона 8 в неполярном растворителе, используя в качестве катализатора хлорное железо.

Алкилирование бензола НДК в присутствии хлористого алюминия приводит к (lR*,2S*,3R*,4S*,5S*)-5^eHHn6HUHiai0[2.2.1]renTaH-2,3-flHKap60H0B0ii кислоте (ФНДК) 3, причем образуется только изомер, в котором фенильный заместитель находится в экзо-положении:

^.о соон

А1с1„с,н, ,соон Aia,.c,H, __ /^f

Фч»-*" Ф-со» --ОО- «

2 I А1С1„С.Н, 1 i 3

I-:-X-1

Известно, что лактоны в присутствии хлористого алюминия могут выступать в роли алкилирующих агентов, однако экспериментально было доказано, что лактон 2 инертен в реакциях алкилирования. Так как лактон 2 не был обнаружен в реакционной смеси, можно заключить, что в ходе реакции он не образуется (см. схему 4).

В случае алкилирования бензола ЦДК 10 в присутствии хлористого алюминия с хорошим выходом образуется 4-фенилциклогексан-1,2-дикарбоновая кислота (ФЦЦК). Проведённые нами исследования продуктов алкилирования методом 'Н ЯМР спектроскопии показали, что результатом реакции является смесь (lR\2S*,4R*)-®imK И и (lR*,2S*,4S*)-OIWC 12 (схема 5), в соотношении 4:1.

/\>СООН ,соон -соон

OLh^S- ОО- - ОО» <5> 10 11 12

При алкилировании бензола ЦДК, также как и в случае алкилирования НДК, лактон не образуется. По-видимому, это связано с образованием устойчивого комплекса карбоксильных групп с хлористым алюминием.

1.2. Исследование селективности реакции алкилирования бензола

ЦДК в присутствии хлористого алюминия Нами было исследовано влияние температуры на стереохимический результат реакции алкилирования бензола ЦДК (таблица 1).

Таблица 1 - Соотношение (1К*,28,,48')-ФЦДК/(1К,,28*)4К*)-ФЦДК в реакции алкилирования бензола ЦДК в присутствии хлористого алюминия

Температура, °С Время, с Соотношение (ПОз"^')-/(111\28*,411*)-ФЦДК

40 7200 0,26

60 3600 0,32

80 1800 0,35

Из приведенных данных видно, что с увеличением температуры увеличивается скорость реакции и наблюдается незначительное снижение селективности.

Также нужно отметить, что соотношение изомеров не изменялось в ходе реакции, поэтому можно утверждать, что превращение изомеров друг в друга под действием хлористого алюминия не происходит.

2. Исследование реакции изомеризации эфиров ФЦЦК и ФНДК под действием оснований

Одним из способов модификации полученных кислот является реакция эпимеризации их эфиров, которая, согласно литературным данным, протекает при 78°С в этиловом спирте в присутствии этоксида натрия.

Проведение реакции эпимеризации с диметиловым эфиром (111*,28*,411*)-ФЦДК 13 приводит к образованию продукта 14, который при последующем гидролизе дает (Ш'^И*,4Л*)-ФЦДК 15 :

СООСН, с^оиа, /ООСН,

О-О-соооч^^ О-ф-соосн, ^-.

13 14 15

соон со^ (6)

Возможность протекания данной реакции объясняется тем, что в процессе реакции образуется термодинамически более устойчивый изомер, в котором все три заместителя находятся в экваториальном положении.

В отличие от эпимеризации эфира ФЦДК, эпимеризация эфира ФНДК 16 протекает не селективно (схема 7), что связано с одинаковой термодинамической устойчивостью изомеров 17а,Ь.

соосн, слом. соосн, соосн,

(З-^НСООСН, (Х5>~соосн, + О^-соосн,

18

17а 17Ь

1)NaOH, На0 СООН СООН 1) NaOH, HjO ----- ^ --^

соон ----

\=/ \_У 18а 18Ь

1)NaOH, НаО ,С00Н Я01

Qb^-COOH + О-ф. С

(7)

Проведенные ранее исследования показали, что некоторые производные норборнанкарбоновых кислот способны изомеризоваться при действии раствора гидроксида натрия. Нами был проведен гидролиз метиловых эфиров ФЦДК и ФНДК.

В случае эфира (1К*,28*,4К*)-ФЦДК гидролиз протекает по классической схеме с образованием (1 К*,28*,4Я*)- ФЦДК.

В результате гидролиза эфира ФНДК 16 была получена смесь изомерных кислот 18а и 18Ь (см. схему 7). Для объяснения таких особенностей гидролиза эфира ФНДК мы обратились к механизму реакции эпимеризации в щелочной среде:

н н н и н н

ph.j/^1 .сооме 0ho phnl^vl,.coome н®

^¿T'COOMe ~ ^О^СООМе " ^ГСООМе

16 " 19 17b н

На первой стадии реакции происходит отрыв протона от а-углеродного атома с образованием карбаниона 19, на второй стадии происходит протони-рование с образованием эпимера 17Ь. Большая подвижность протона в нор-

борнановой системе связана с усилением Б-характера связи С-Н в связи с большей напряженностью норборнанового цикла, что делает возможным протекание реакции эпимеризации уже при введении такого основания, как гидроксид натрия.

3. Исследование региоселективности реакции нитрования ФЦДК и ФНДК и их производных

С целью отработки условий получения 4-(4-нитрофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты (4-НФЦЦК) и 5-(4-нитрофенил)-бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоновой кислоты (4-НФНДК) определенного пространственного строения было исследовано влияние различных факторов на региоселекгивность и стереохимический результат реакции нитрования ФЦДК и ФНДК и их производных. В качестве объектов изучения были выбраны различные пространственные изомеры (1Я*,28*,4Я*), (1 Я*,28*,43*), (1 Е*,211*,411*)-ФЦДК, их диметиловые эфиры, ангидрид (1Я*,28*,4К*)-ФЦДК (АФЦДК), а также ряд производных норборнана: ФНДК, ее диметиловый эфир и ангидрид (АФНДК).

Для исследования региоселективности нами были опробованы следующие нитрующие системы: водная азотная кислота (<1 1,35 г/см3), концентрированная азотная кислота (с11,51 г/см3) в серной, уксусной кислотах и хлороформе.

3.1. Нитрование ФЦДК и ФНДК в водной азотной кислоте

При исследовании реакции нитрования в водной азотной кислоте в качестве объектов исследования использовались только кислоты ввиду того, что сложные эфиры и ангидриды не устойчивы в условиях эксперимента. При нитровании водной азотной кислотой (<1 1,35 г/см3) смеси стереоизомеров ФЦДК ((1 К*,28*,4К*)-ФЦДК/( 1 К*,28*,48*)-ФЦДК = 4/1), образующейся в результате алкилирования бензола ЦДК, получается смесь стереоизомеров о-,

м-, л-НФЦДК, причем нужно отметить, что орто/пара соотношение во всех опытах оставалось постоянным и равным 0,33. Из всего многообразия продуктов нам удалось выделить в чистом виде только (1Л\28*,411*)-4-НФЦДК, выход которой составил 31 %. Низкий выход, по-видимому, связан с протеканием побочных реакций окисления алифатического цикла.

При нитровании ФНДК в аналогичных условиях выход нитропродуктов был еще ниже, что связано с большей склонностью норборнанового каркаса к реакциям окисления вследствие его напряженности.

3.2. Нитрование ФЦДК и ФНДК и их производных в серной кислоте

Нитрование ФЦДК и ее производных нитрующей смесью даже при низких температурах (273 К) приводит к образованию небольшого количества (5-9 %) дизамещенных продуктов, при этом орто/пара-соогношете нитро-производных во всех случаях составляет 0,15.

Для ФНДК и ее производных образование дизамещенных продуктов практически не наблюдается, однако орто/пара-соотношение нитропроиз-водных несколько выше, чем в случае ФЦДК, и составляет 0,25. Несмотря на высокую селективность, применение нитрующей смеси для получения сте-реохимически чистых продуктов оказывается невозможным, так как в процессе нитрования ФНДК происходит изомеризация исходных соединений и продуктов реакции, что приводит трудноразделимой смеси изомеров:

■ -он. -ОСНэ

Предполагается, что реакция эпимеризации в кислой среде протекает по следующему механизму:

^угХсоон -Н^ ^ -ж! (10)

Мусоон но о'-н но он " 0 Н ^Тссюн

п Н

3.3. Нитрование ФЦДК и ФНДК и их производных в уксусной кислоте

При нитровании вышеперечисленных субстратов в уксусной кислоте образования побочных продуктов не наблюдалось, изомеризации ФНДК и ее производных не происходило. Полученные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Полученные орто/пара-соитошения при нитровании

различных субстратов в уксусной кислоте

(Снш, = 4,8 моль/л; С0 = субстрата 0,09 моль/л; Т = 343 К)

Субстрат Моля рная доля, % орто/пара-соотношение

орто- мета- пара-

соом» ОО"«»" 24 1 69 0,35±0,02

соон 23 7 70 0,33±0,02

/соон \ / \ У",соон 24 8 68 0,35±0,02

22 9 69 0,32±0,02

соон (3^5)...,ООН 29 8 63 0,46±0,02

соом. Оь-^-соом. 44 5 51 0,86±0,02

29 7 64 0,46±0,02

Из приведенных данных видно, что орто/лора-соотношение для всех производных ФЦ ДК имеет практически одинаковое значение.

В случае нитрования эфира ФНДК наблюдается значительное увеличение орто-изомера. Известно, что увеличение количества о/нио-изомера может быть вызвано влиянием карбонильных групп, этот эффект назван в литературных источниках эффектом сопровождения.

Если предположить, что в нашем случае наблюдаемые явления связаны с влиянием карбоксильных групп, то нитрование ФНДК должно приводить к

аналогичным результатам. Однако в случае ФНДК орто/пара-соотношение оказалось значительно ниже, чем для ее эфира (см. таблицу 2).

Для объяснения таких отличий в протекании реакции нитрования производных ФНДК нами были проведены дополнительные исследования, в ходе которых было установлено, что отсутствие влияния карбоксильных групп в данном случае связано с образованием ангидридного цикла:

соон

3.4. Нитрование ФЦДК и ФНДК и их производных в хлороформе

Так как уксусная кислота катализирует реакцию образования ангидрида из ФНДК, в качестве растворителя для дальнейших исследований нами был выбран хлороформ.

Ввиду плохой растворимости всех изомеров ФЦДК в хлороформе были использованы соответствующие диметиловые эфиры, так как, исходя из предыдущего опыта, ФЦДК и ее диметиловый эфир нитруются с одинаковой региоселективностью. Результаты нитрования в хлороформе представлены в таблице 3.

Из полученных данных видно, что наибольшее орто/пара-соопношешъ наблюдается для ФНДК и ее диметилового эфира. Это подтверждает предположение о том, что повышенное содержание орто-изомера связано со специфическим влиянием карбоксильных групп.

Для ангидридов ФЦДК и ФНДК, в которых карбоксильные группы находятся в связанном состоянии, селективность практически одинаковая. А в ряду эфиров ФЦДК можно отметить незначительное снижение орто/пара-соотношения для изомеров (Ж*,28*,48*), (111*,211*,4II*) по сравнению с

(1Я*,28',4Я') изомером, что, очевидно, также связано с влиянием карбоксильных групп.

Таблица 3 - Полученные орто/пара-соотношения при нитровании

различных субстратов в хлороформе

(Скыо, = 0,9 моль/л; С0 су&лрт = 0,05 моль/л; Т = 298 К)

Субстрат Молярная доля, % орто/пара-соотношение

орто- мета- пара-

«ЮМ* О-ф-соо«. 20 5 75 0,27±0,02

соом. 17 4 79 0,22±0,02

соом* Г У-СООМв 18 6 76 0,24±0,02

осф 24 6 72 0,33±0,02

соон 50 2 48 1,04±0,02

^СООМа 45 3 52 0,87±0,02

26 5 69 0,38±0,02

4. Кинетика реакции нитрования ФЦДК и ФНДК и их производных

Для исследования влияния карбоксильных групп на скорость реакции нитрования фенилциклоалкандикарбоновых кислот была изучена кинетика нитрования ФЦДК, ФНДК и их производных.

В качестве растворителя для проведения кинетических исследований была выбрана уксусная кислота, так как в ней хорошо растворяются все изучаемые субстраты. Нитрование всех субстратов хорошо описывается кинетическим уравнением первого порядка по субстрату, что подтверждается ли-

нейной зависимостью логарифма текущей концентрации от времени. Результаты нитрования приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Полученные константы скорости и о/иио/иаря-соотношения при нитровании различных субстратов в уксусной кислоте (Снко, = 4,7 моль/л; С0 су&лрт = 0,09 моль/л; Т = 343 К)

Субстрат орто/пара-соотношение кМоУ

СООМа —^ У"СООЦ» 0,35±0,02 1,б±0,2

соон очЗ—■ 0,33±0,02 1,5±0,2

соси 0,35±0,02 1,6±0,2

л> (Х>& 0,32±0,02 1,8±0,2

СООМа О^у-соом. 0,86±0,02 3,3±0,2

0,46±0,02 1,1 ±0,2

Из приведенных данных видно, что скорость нитрования в ряду производных ФЦДК не изменяется. В случае нитрования эфира ФНДК наблюдается значительное увеличение скорости реакции по сравнению с производными ФЦДК. Следует отметить, что орто/пара-соотношение при нитровании АФНДК несколько выше, чем у производных ФЦДК, хотя скорость реакции при этом значительно ниже. Скорее всего, это связано с возможностью протекания реакции между ангидридным циклом АФНДК и азотной кислотой, и нитрование протекает под действием нитрующего агента, отличного от катиона нитрония. Им может являться частица, аналогичная ацетилнитрату, образующаяся на стадии смешения азотной кислоты и АФНДК.

5. Квантовохимическое исследование реакции нитрования

Для установления природы влияния карбоксильных групп фенилцикло-алкандикарбоновых кислот и их производных на скорость и региоселектив-ность реакции нитрования мы использовали квантовохимические методы исследования. Расчеты были выполнены в программе AMP АС методом AMI. Были рассчитаны параметры а-комплексов и характеристики переходных состояний для перечисленных выше субстратов и построена зависимость между расчетной энергией активации и расчетной теплотой образования о-комалексов (рисунок 1).

пара-атака о/дао-атака

1 - изопропилбензол, 2 - фенилциклогексан, 3 - фенилнорборнан, 4 - (1Я\25',411')-ФЦЦК, 5 - (1К\28\48')-ФЦДК, 6 - ОЯ'ЖЖЭ-ФЦДК, 7 - АФЦДК, 8 - Ф11ДК, 9 - эфир ФНДК, 10-АФНДК

Рис. 1 - Зависимость энергии активации от теплоты образования о-комплекса (относительно бензола)

Как можно заметить, для ш/?а-атаки все точки укладываются на одну прямую, в случае ортио-атаки «базовая» линия была проведена через алкил-бензолы, в которых отсутствуют карбоксильные группы. На эту прямую также попадают точки ангидридов обеих кислот. Точки, не укладывающиеся на данную линию, относятся к соединениям, поведение которых не описывается в терминах принципа линейности свободных энергий. Эти отклонения могут

являться следствием влияния карбоксильных групп, которое проявляется или в седловой точке, или в области ст-комплекса.

При анализе переходных состояний нами было обнаружено, что в случае ФНДК и ее эфира карбоксильные группы находятся на достаточно близком расстоянии (0,281 нм) от катиона нитрония (рисунок 2), положительный заряд которого в переходном состоянии все еще велик. Поэтому между карбоксильными группами и атакующей частицей может существовать заметное электростатическое взаимодействие, для оценки которого мы воспользовались процедурой разделения энергий (energy partitioning).

Нами были рассчитаны энергии взаимодействия карбоксильных групп и атакующей частицы для переходных состояний производных ФЦДК и ФНДК, и было обнаружено, что кулоновское взаимодействие оказывает существенное влияние на энергию переходного состояния в случае ФНДК и ее эфира (таблица 5).

Суммарное понижение энергии за счет электростатического притяжения для орто-атат составляет 0,62 эВ для ФНДК и 0,64 эВ для ее эфира (см. таблицу 5). Таким образом, при орто-атаке энергия переходного состояния понижается за счет электростатического притяжения катиона нитрония и карбоксильных групп, что приводит к снижению энергии активации. Разница в энергиях активации для пара- и орто-ат&т для ФНДК и эфира ФНДК составляет соответственно 22,76 и 16,40 кДж/моль (см. таблицу 5). Следовательно, для ФНДК орто/пара-соотношение должно быть больше, чем для ее эфира, что наблюдается при нитровании этих субстратов в хлороформе (см. таблиц}' 3).

Нужно отметить, что хотя энергия активации орто-атаки для ФНДК и ее эфира намного ниже, чем для пара-атаки, на практике орто-изомера полу-

Рис. 2 - Структура переходного состояния при орто-атаке ФНДК

чается меньше, чем пара. Это можно объяснить тем, что при квантовохими-ческом исследовании процесса учитываются только статические модели, в которых не учитывается стерический фактор.

Таблица 5 - Вклад энергии взаимодействия катиона нитрония с карбоксильной группой в общую энергию переходного состояния и о-комплекса

Субстрат Ecol, эВ Еа(ллра)-Еа(орто) кДж/моль

ор/ио-атака пара- атака

соон OQ...C00H -0,53 -0,13 5,27

соом* (УО-с™. -0,56 -0,13 5,69

соон <QH[>'COOH -0,13 -0,11 -4,64

соон 0^5-соон -0,18 -0,17 -6,40

СК$> -0,06 -0,04 -2,26

соон -0,62 -0,13 22,76

^СООМа (У-^-соы. -0,64 -0,17 16,40

(уф0 -0,22 -0,05 0,50

В случае (1И*,28*,4Я*) ФЦДК, так же как и в случае ФНДК, вследствие электростатического притяжения между карбоксильной группой и катионом нитрония, наблюдается стабилизация переходного состояния при орто-атаке (0,53 эВ) (таблица 5). Несмотря на то, что энергия взаимодействия имеет высокое значение, хотя и несколько меньшее, чем для ФНДК (0,62 эВ), на практике ор/ио/иора-соотношение для ФЦДК намного ниже, чем для ФНДК (таблица 3). Это можно объяснить следующим образом.

Во-первых, разница в энергиях активации для пара- и орто-атаки для (1К*,28*,4Я*) ФЦДК составляет всего 5,28 кДж/моль, что существенно меньше, чем для производных ФНДК.

Во-вторых, энергия взаимодействия рассчитана для энергетически более выгодной конфигурации (Ж*,28*,411*) ФЦДК, когда фенильный заместитель находится в экваториальном положении и конформационная подвижность циклогексанового фрагмента не учитывается.

Для других изомеров (Ж*,28*,48*), (1Л*,211*,411*) ФЦДК и ангидридов обеих кислот энергии взаимодействия для ортяо-атаки не превышают 0,18 эВ (см. таблицу 5).

Таким образом, можно заключить, что проявление эффекта сопровождения при нитровании ФНДК и ее эфира связано с понижением энергии активации в случае ор/яо-атаки вследствие электростатического взаимодействия между карбоксильными группами и атакующей частицей.

6. Практическое использование полученных результатов

В результате проведенных исследований были разработаны методики получения 4-НФЦДК и 4-НФНДК, а также получены различные производные на их основе.

Фенилциклоалкандикарбоновые кислоты и их производные обладают разнообразной физиологической активностью, поэтому новые соединения, полученные на их основе, представляют большой интерес для скрининговых исследований. Нами был синтезирован ряд имидов 21а,Ь и 22а,Ь на основе ангидридов (111*,28*,411*)-4-НФЦДК и 4-НФНДК 20а,Ь по реакции с аминокислотами и ароматическими аминами в уксусной кислоте (схема 12).

н,ч соон

А, -

20а,Ь

Я1

.•-■'^М^СООН

о

21а,Ь

-о

(12)

о

22«,Ь

а 2"0тсугагувт, Ь г- СН2; - Н, ч-сн, . К2 ■ Н, З-Р, 4-ОСНЗ

Восстановлением нитрогруппы в 4-НФЦДК и 4-НФНДК были получены аминофенилциклоалкандикарбоновые кислоты 23 и 24:

СООН 1.КОН. н,о. соон

.....соон (.3)

23 г = отсутствует, 24 2 = СНа 23 91% , 24 81%

С целью расширения базы соединений для биологических исследований

нами осуществлен синтез новых дикарбоновых кислот 25-28, диметиловых

1 . . .

эфиров 29, 30 и ангидридов 31, 32 на основе (1Я 2Б 4Я )-4-(4-аминофенил)-

циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты по схеме:

соом»

'сн,соосл' /Л 29, 30 98%

соон сн^ос, со

" 0 25 89% ,26 73% 31,93%

СООН [ соон

"КХЗ"*» бЧУО-^ (14)

У^А 27 64%

(Х° \ шй.24 9 ,СООН (СКСОЬО. ,.--4

о со

• ?

■■"'СО

28 74% ° 32 83%

25,29 = Н; 26,30 Р = С1

На основе (1 Н.,,28*,411,)-4-(4-аминофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты 23 и ангидрида (1К',28*,4Я*)-4-(4-ациламидофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты 31 в институте высокомолекулярных соединений РАН (г. Санкт-Петербург) был получен полиимид 33:

" —'(15)

" 31

Синтезированный полиимид может быть использован в качестве матрицы для получения композиционных материалов. Температура начала деструкции по данным ТГА полиимида лежит в пределах 420-430°С, а температура 5%-ной (т5) и 10%-ной (тю) потери массы составляет соответственно 450 и 519°С.

Выводы

1. Показано, что для проведения реакций алкилирования бензола непредельными циклоалифатическими кислотами в качестве катализатора возможно применение хлористого алюминия, так как в его присутствии не происходит образования лактонов.

2. Установлено, что получение у-лактонов из непредельных циклических дикарбоновых кислот возможно с использованием в качестве катализатора хлорного железа в среде неполярного растворителя.

3. Установлено, что эпимеризация диметилового эфира (1 К',25,,ЗК,,48*,58,)-5-фенилбицикло[2.2.1]гептан -2,3-дикарбоновой кислоты может протекать как в присутствии этоксида натрия, так и в условиях щелочного гидролиза: в растворе гидроксида натрия.

4. Показано, что низкое орто/пара-соотношение в случае нитрования (1 Я'^З'.ЗК'^'^З'Э-З-фенилбициклоР^.^гептан -2,3-дикарбоновой кисло-

ты в уксусной кислоте связано с отсутствием влияния карбоксильных групп вследствие образования ангидридного цикла

5. Предложена модель, объясняющая, что увеличение орто/пара-соотношения и скорости реакции нитрования (т'^'.ЗК'^З*^*)^-фенилбицикло[2.2.1]гептан -2,3-дикарбоновой кислоты и ее диметилового эфира связано с понижением энергии активации в случае орто-атаки вследствие электростатического взаимодействия между карбоксильными группами и атакующей частицей в переходном состоянии.

6. Разработаны эффективные методы синтеза (1К ДБ ,4Я )-4-(4-нитрофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты и (1К ,25 ,311,45 ,55 )-5-(4-нитрофенил)бицикло[2.2.1]гептан -2,3-дикарбоновой кислоты и производных на их основе. "

7. Синтезированы перспективные мономеры - (1Я ,25 ,411 )-4-(4-аминофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновая кислота и ангидрид (1К*,25*,4К,)-4-(4-ациламидофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты и получены полимеры на их основе.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Квантовохимическое изучение реакции образования у-лактонов из непредельных циклических дикарбоновых кислот / П. В. Борисов [и др.] // Известия вузов. Химия и хим. технология. - 2004. - Т. 47, № 6. - С.33-35.

2. О селективном получении (1К*,28*,4Я*)-4-(4-нитрофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты / А. В. Колобов, П. В. Борисов [и др.] // Известия вузов. Химия и хим. технология. - 2007. -Т. 50,№4.-С. 56-58.

3. Особенности нитрования 4-циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты / Е. Р. Кофанов, П. В. Борисов, А. В. Колобов, С. Т. Панфилов, К. Л. Овчинников // Известия вузов. Химия и хим. технология. - 2008. - Т. 51, № 4. -С. 28-30.

4. Алкилирование бензола (lR,2S,3R,4S)6HUHicno[2.2.1]renT-5-eH-2,3-дикарбоновой кислотой / А. В.Колобов, П. В. Борисов [и др.] // Известия вузов. Химия и хим.технология.-2007.-Т. 50,№4.-С. 59-61.

5. Пат. № 2348609 РФ, МПК С07С 61/22, С07С 229/40. (1R*,2S\4R>4-(4-аминофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновая кислота / П. В. Борисов, С. Т. Панфилов, К. Л. Овчинников, А. В. Колобов, Е. Р. Кофанов; патентообладатель Ярослав, гос. техн. ун-т. - № 2007124412/04; заявл. 28.06.2007; опубл. 10.03.2009, Бюл. № 7.

6. Борисов, П. В. Синтез 4-(4-аминофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты / П. В. Борисов, А. В. Колобов, Е. Р. Кофанов // Материалы Международной конференции «Органическая химия от Бутлерова и Бейльштейна до современности». - Санкт-Петербург, 2006. - С. 393.

7. Борисов, П. В. Синтез (1К',28',45,)-4-(4-аминофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты / П. В. Борисов // Материалы 3-ей международной конференции молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах». - Санкт-Петербург, 2007. - С. 181.

8. Борисов, П. В. Влияние структуры (1К,28)-4-циклогексен-1,2-дикарбоновой кислоты и ее производных на стереоселективность реакции алкилирования бензола / П. В. Борисов, Е. Р. Кофанов // Материалы X научной школы-конференции по органической химии. - Уфа, 2007. - С. 116.

9. Борисов, П. В. Исследование стереоселективности алкилирования бензола циклоапифатическими непредельными дикарбоновыми кислотами и их производными / П. В. Борисов // Материалы Международной конференции по органической химии «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями». - Санкт-Петербург, 2008. - С. 146.

Ю.Борисов, П. В. Эффект сопровождения (chaperon effect) в реакции нитрования двуядерных карбоновых кислот / П. В. Борисов, К. Л. Овчинников // Материалы устных докладов XI школы-конференции по органической химии. - Екатеринбург, 2008.-С. 31-35.

Подписано в печать 17.04.09. Бумага белая. Печ. л. 1. Печать ризограф Заказ 446 Тираж 100. Отпечатано в типографии Ярославского государственного технического университета г. Ярославль, ул. Советская, 14 а, тел. 30-56-63.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Способы получения ФЦАКК.

1.1.1 Введение карбоксильной группы в молекулу фенилциклоалкана.

1.1.2. Синтез циклоалифатического кольца, содержащего карбоксильную группу и фенильный заместитель, по реакции Дильса-Альдера.

1.1.3. Введение арильного заместителя в циклоалканкарбоновые кислоты.

1.1.4. Другие способы получения ФЦАКК.

1.2. Изомеризация производных ФЦАКК.

1.3. Применение ФЦАКК.

2. ХИМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

2.1 Исследование реакции алкилирования бензола непредельными циклическими дикарбоновыми кислотами и их производными.

2.1.1 Выбор катализатора для проведения реакции алкилирования.

2.1.2 Исследование селективности реакции алкилирования бензола ЦДК в присутствии хлористого алюминия.

2.2 Исследование реакции изомеризации эфиров ФЦДК и ФНДК под действием оснований.

2.3 Исследование реакции нитрования ФЦАДК и их производных.

2.3.1. Нитрование ФЦДК и ФНДК в водной азотной кислоте.

2.3.2. Нитрование ФЦДК и ФНДК и их производных в серной кислоте

2.3.3. Нитрование ФЦДК и ФНДК и их производных в уксусной кислоте.

2.3.4. Нитрование ФЦДК и ФНДК и их производных в хлороформе.

2.3.5. Кинетика реакции нитрования производных ФЦДК и ФНДК.

2.3.6. Квантовохимическое исследование реакции нитрования.

2.4. Практическое использование полученных результатов.

2.4.1. Получение 4-НФЦДК и 4-НФНДК.

2.4.2. Синтез замещенных имидов 4-НФЦЦК и 4-НФНДК.

2.4.3. Получение 4-аминофенилциклоалкандикарбоновых кислот.

2.4.4. Получение производных (1Я*,28*,4К*)-4-(4-аминофенил)-циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Исходные соединения.

3.2. Применяемые методы анализа.

3.3. Алкилирование.

3.3.1. Проведение реакции алкилирования бензола в присутствии серной кислоты.

3.3.2. Проведение реакции алкилирования бензола в присутствии хлорного железа.

3.3.3. Проведение исследования селективности реакции алкилирования бензола ЦДК в присутствии хлористого алюминия.

3.3.4. Получение ФНДК.:.

3.3.5. Получение ФЦДК.

3.3.6 Получение (1R*,2S*,4R*)-<MOTC.

3.3.7 Получение смеси (Ж*,28*Ж)-ФЦДК и (1R*,2S*,4S*)-®LU3K.

3.4. Эпимеризация.

3.4.1. Общая методика проведения реакции эпимеризации в присутствии этоксида. натрия.

3.4.2. Общая методика проведения реакции щелочного гидролиза в присутствии гидроксида натрия.

3.4.3. Получение (Ж*ЖЖ)-ФЦЦК.

3.5. Нитрование.

3.5.1. Исследование селективности реакции нитрования в серной кислоте.

3.5.2. Исследование селективности реакции в хлороформе.

3.5.3. Проведение кинетических исследований реакции нитрования.

3.5.4. Получение (lR*,2S+,4R>4-HOU^.:.

3.5.5. Получение (1R ,2S ,4R )-4-(2-нитрофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты.

3.5.6. Получение ангидрида 4-НФНДК.

3.5.7. Получение 4-НФНДК.

3.6. Получение 4-аминофенлциклоалкандикарбоновых кислот.

3.6.1. Получение (1Я*,28*,4К*)-4-(4-аминофенил)цит<логексан-1,2-дикарбоновой кислоты.

3.6.2. Получение (1К*,28*,ЗЯ*,48*,58*)-5-(4-аминофенил)бицикло[2.2.1]-гептан-2,3-ДИкарбоновой кислоты.

3.7. Синтезы на основе (Ж*,28*,4К.*)-4-(4-аминофенил) цикл огексан-1,2-дикарбоновой кислоты.

3.7.1. Получение (lR*52S*,4R*)-4-(4-aцeтaмидoфeнил)циклoгeкcaн-1,2-дикарбоновой кислоты.

3.7.2. Получение (lR^2S^4RV4-{4-[([^0paueTM)aMHH0^eHroi}циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты.

3.7.3. Получение (lR*,2S*,4R*)-4-[4-(2,5-AHMeTmi~ 1 Н-пиррол-1 -ил)фенил] цикл огексан-1,2-дикарбоновой кислоты.

3.7.4. Получение (т*,28*^)-4-[4-(1,3-диоксо-1,3-дигидро-2Н-изоиндол-2-ил)-фенил]циклогексан- 1,2-дикарбоновой кислоты.

3.8. Общая методика получения ангидридов ФЦАДК.

3.9. Общая методика синтезаN-замещенных имидов 4-нитрофенилциклоалкандикарбоновых кислот.

3.10. Общая методика получения метиловых эфиров.

3.11. Поиск с-комплексов и переходных состояний при квантовохимическом расчете процесса нитрования.

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВЫВОДЫ.

Актуальность проблемы. В настоящее время интенсивно развиваются исследования в области так называемых «полуароматических» полиимидов, получающихся при поликонденсации ароматических диаминов с алифатическими диангидридами. Лучшая по сравнению с ароматическими полиимидами растворимость, бесцветность, низкие диэлектрические константы, высокие температуры стеклования, умеренная термическая устойчивость, сравнимые с ароматическими полиимидами механические характеристики - эти свойства определяют потенциальные области применения указанных соединений - жидкие кристаллы, оптически нелинейные буферные слои, материалы с низкой диэлектрической проницаемостью.

В данной работе рассматривается получение

4-аминофенилциклоалкандикарбоновых кислот, которые могут быть использованы в качестве мономеров для получения новых «полуароматических» полиимидов.

Исследования, проведённые в рамках настоящей диссертационной работы, выполнены в соответствии с тематическими планами НИР ГОУВПО «Ярославского государственного технического университета», проводимых по заданию Федерального агентства по образованию РФ по темам: «Теоретическое исследование закономерностей, кинетики и механизма синтеза полифункциональных органических соединений многоцелевого назначения» на 2006-2007 гг. (№ 0120.0 604209) и «Разработка методов синтеза ароматических, карбо- и гетероциклических полифункциональных органических соединений для получения композиционных материалов с использованием нанотехнологий» 2007-2008 гг. (№ 0120.0 852836).

Целью работы является создание методов синтеза новых аминофенилциклоалкандикарбоновых кислот заданного пространственного строения - мономеров для полиимидов. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

-исследовать реакции алкилирования бензола непредельными циклическими дикарбоновыми кислотами в присутствие различных катализаторов;

-изучить реакции изомеризации фенилциклоалкандикарбоновых кислот и их производных;

-исследовать влияние строения фенилциклоалкандикарбоновых кислот на их реакционную способность и региоселективность в реакции нитрования с целью разработки эффективных методов синтеза нитропродуктов.

Научная новизна. Впервые исследовано влияние условий проведения реакции алкилирования бензола (Ш,28)-4-циклогексен-1,2-дикарбоновой кислотой в присутствии хлористого алюминия на стереохимический состав продуктов. Впервые установлено, что диметиловый эфир (1R ,2S ,3R ,4S ,5S )-5 -фенилбицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоновой кислоты способен изомеризоваться как в условиях щелочного гидролиза, так и в присутствии серной кислоты. Впервые, на основании проведенных кинетических и квантовохимических исследований реакции нитрования различных фенилциклоалкандикарбоновых кислот показано, что на скорость и региоселективность нитрования данных субстратов существенное влияние оказывает строение циклоалифатического фрагмента и пространственное расположение карбоксильных групп. Впервые показана возможность получения у-лактонов из непредельных циклических дикарбоновых кислот с использование хлорного железа в неполярном растворителе.

Практическая ценность работы. Предложены методики нитрования (1К*,28*,4Я*)-4-фенилциклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты и ангидрида (lR*,2S^3R*,4S^S*)-5^eHHn6H4H^0[2.2.1]renTaH-2,3-flHKap60H0B0fi кислоты, обеспечивающие полную конверсию исходных соединений с сохранением пространственной конфигурации. Получены (lR*,2S*,4R*)-4-(4-аминофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновая кислота и ангидрид

1К*,28*,4К*)-4-(4-ацетамйдофенил)-циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты, на основе которых были созданы новые полиимиды. В ходе работы было синтезировано 26 не описанных в литературе органических соединения, которые являются потенциальными полупродуктами в синтезе, лекарственных препаратов, красителей, полимерных композиций.

Апробация работы. Результаты работы доложены на Международной конференции «Органическая химия от Бутлерова и Бейлыптейна до современности», (Санкт-Петербург, 2006); 3-ей Международной конференции молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, 2007); Международной конференции по органической химии «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями» (Санкт-Петербург, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи и 5 тезисов ' докладов конференций различных уровней, получен патент РФ.

Вклад, автора. Непосредственное участие во всех этапах работы. Проведение кинетических исследований, отработка методик синтеза, наработка опытных образцов производных фенилциклоалкандикарбоновых кислот, проведение квантовохимических расчетов, обсуждение и интерпретация полученных результатов.

Положения, выносимые на защиту. Влияние строения фенилциклоалкандикарбоновых кислот на скорость и региоселективность реакции их нитрования.

Применение квантовохимического моделирования для определения зависимости предпочтительного пути протекания нитрования от строения циклоалифатического фрагмента и пространственного расположение карбоксильных групп.

Способы создания новых аминофенилциклоалкандикарбоновых кислот заданного пространственного строения.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, химической и экспериментальной частей, выводов и списка

104 ВЫВОДЫ

1. Показано, что для проведения реакций алкилирования бензола непредельными циклоалифатическими кислотами в качестве катализатора возможно применение только хлористого алюминия, так как применение серной кислоты и хлорного железа приводит к образованию лактонов.

2. Установлено, что получение у~лактонов из непредельных циклических дикарбоновых кислот возможно с использованием в качестве катализатора хлорного железа в среде неполярного растворителя.

3. На основании исследований стереоселективности реакции алкилирования бензола ЦДК в присутствии хлористого алюминия показано, что повышении температуры проведения реакции приводит к снижению селективности.

4. * Установлено, что эпимеризация диметилового эфира (1К,1',28',',ЗК*,48*,58*)-5-фенилбицикло[2.2.1]гептан -2,3-дикарбоновой кислоты может протекать как в присутствии этоксида натрия, так и в условиях щелочного гидролиза: в растворе гидроксида натрия.

5. Показано, что низкое орто/пара-соотношение в случае нитрования (lR*,2S^3R*,4S*,5S*)-5^eH^6H4H^o[2.2.1]renTaH -2,3-дикарбоновой кислоты в уксусной кислоте связано с отсутствием влияния карбоксильных групп, вследствие образования ангидридного цикла

6. Предложена модель, объясняющая, что увеличение орто/пара-соотношения и скорости реакции нитрования (1R*,2S*,3R*,4S*,5S )-5-фенилбицикло[2.2.1]гептан -2,3-дикарбоновой кислоты и ее диметилового эфира связано с понижением энергии активации в случае орто-атаки, вследствие электростатического взаимодействия между карбоксильными группами и атакующей частицей в переходном состоянии. ♦ ♦

7. Разработаны эффективные методы синтеза (1R 2S 4R )-4-(4-нитрофенил)-циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты и (1R ,2S ,3R ,4S ,5S )

5-(4-нитрофенил)бицикло[2.2.1]гептан -2,3-дикарбоновой кислоты и производных на их основе. * #

8. Синтезированы перспективные мономеры - (1R 2S 4R )-4-(4-аминофенил)-циклогексан-1,2-дикарбоновая кислота и ангидрид

Ж*28*4К*)-4-(4-ациламидофенил)-циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты и 4 получены полимеры на их основе.

Заключение

Анализ литературных данных показал наличие большого количество разнообразных реакций приводящих к образованию фенилциклоалканкарбоновых кислот, причем многие из них протекают регио- и стереоселективно, приводя к индивидуальным продуктам реакции. Несмотря на это, способы получения нитро- и аминофенилциклоалкандикарбоновых кислот и вопросы, связанные с протеканием различных реакций, приводящих к изменению пространственной конфигурации указанных объектов, практически не рассмотрены.

2. ХИМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Исследование реакции алкилирования бензола непредельными циклическими дикарбоновыми кислотами и их производными.

2.1.1 Выбор катализатора для проведения реакции алкилирования

В качестве катализаторов, при проведении реакции алкилирования алкенами ароматических соединений, обычно используются концентрированная серная кислота [64], и различные кислоты Льюиса: хлорное железо [65], хлористый алюминий [43] и др.

Нами была исследована возможность применения различных катализаторов в реакции алкилирования бензола (1 R,2 8)-4-циклогексен-1,2-дикарбоновой (ЦЦК) и (lR,2S,3R,4S)6H4HKJio[2.2.1]rem>5-eH-2,3-дикарбоновой (НДК) кислотами.

При использовании в качестве катализатора концентрированной серной кислоты при алкилировании бензола НДК 88 был выделен лактон 89, причем продукта алкилирования 90 обнаружено не было: о—n Voh ш,г — ф:>♦о о-<5>.с (2л)

89 О eg О д0

Для выяснения причин необычного протекания реакции мы обратились к механизму реакции алкилирования в присутствии сильных минеральных кислот [66]. Исходя из классических представлений органической химии, на первой стадии реакции происходит образование электрофильной частицы-карбкатиона в результате протонирования двойной связи. Вторая стадия — взаимодействие карбокатиона с ароматической системой с образованием ст-комплекса, и третья стадия выброс протона с образованием конечного продукта реакции.

Исходя из этих представлений, нами был предложен следующий механизм протекания реакции образования лактона:

U , N о—C-OH о— он +Н+, ^-Аон f\i -н+ f\i (2.2)

88 О 91 О 92 О 89 о

Первая стадия такая же, как и в реакциях электрофильного ароматического замещения — протонирование двойной связи с образованием карбокатиона 91. Вторая стадия в случае образования лактона протекает как атака карбокатиона карбоксильной группой. Результатом этой стадии является замыкание цикла с получением протонированного лактона 92. Третья стадия - отрыв протона и образование продукта 89.

Таким образом, в присутствии серной кислоты имеет место протекание конкурирующей реакции образования лактона. В случае ЦДК образование лактона под действием серной кислоты не наблюдалось, однако, как и в первом случае, продукт алкилирования не был обнаружен.

В качестве катализатора для дальнейших исследований мы использовали хлорное железо. Так как образование комплекса хлорного железа с карбоксильными группами является обратимой реакцией, то катализатор берется в количестве не превышающем эквимолярное. Ввиду плохой растворимости кислот в бензоле, реакцию проводили с их диэтиловыми эфирами. Проведение реакции алкилирования бензола эфирами НДК 93 и ЦДК 96 в присутствии хлорного железа привело к образованию эфиров лактокислот 94 и 97:

FeCI, COOEt

FeCI3, 80°C ск^ФС'-О ^-< ^""COOEt

COOEt "COOEt

94 93 95

COOEt ЧХ-" COOEt ^^ 4=7 N-/

97 96 99

2.3)

COOEt

COOEt

Следует отметить, что образование лактона ЦДК 97 происходит значительно медленнее, чем лактона НДК 94, однако и в том и в другом случае продукты алкилирования 95, 99 отсутствуют. Поэтому можно предположить, что реакция образования лактонов протекает с более высокой скоростью, чем реакция алкилирования.

Реакция образования лактона ЦДК имеет препаративное значение. Ранее в работах сообщалось о невозможности получения такого лактона кипячением в сильных минеральных кислотах [67]. Подобные лактоны получались в среде полярного растворителя — нитрометана, в присутствие хлорида цинка [68]. Таким образом, нами была показана возможность получения лактона ЦДК в неполярном растворителе, используя в качестве катализатора хлорное железо.

Алкилирование бензола НДК 88 в присутствии хлористого алюминия приводит к (1R ,2S ,3R ,4S ,5S )-5-фенилбицикло[2.2.1]гептан-2,3 дикарбоновой кислоте (ФНДК) 90:

В работе [69] было подробно исследовано влияние температуры проведения реакции и количества катализатора (А1С1з) на выход ФНДК, а в работе [46] сообщалось, что в ходе реакции образуется только изомер, в котором фенильный заместитель находиться в экзо-положении. Образование одного изомера в данном случае происходит в соответствии со вторым 2 правилом Альдера, суть которого заключается в том, что реагент атакует sp -гибридный атом углерода производных норборнена в э/сзо-положение. Это правило объясняется вторичными орбитальными взаимодействиями фрагментов норборнена и реагента либо неплоской конфигурацией фрагмента, содержащего Бр2-гибридный атом [70]. соон

2.4) X

При проведении реакции при различных условиях образование лактона не наблюдалось. Известно, что лактоны в присутствии хлористого алюминия могут выступать в роли алкилирующих агентов [36], однако экспериментально было доказано что лактон НДК инертен в реакциях алкилирования (схема 2.4). По-видимому, лактон не образуются вследствие образования устойчивого комплекса хлористого алюминия с карбоксильными группами.

В случае алкилирования бензола ЦДК 100 в присутствие хлористого алюминия с хорошим выходом образуется 4-фенилциклогексан-1,2-дикарбоновая кислота (ФЦДК). Проведённые нами исследования полученного продукта показали, что результатом алкилирования является смесь (lR*,2S*,4R>OIXUK 101 и (lR*,2S*,4S*)-OLWK 102, отличающихся пространственным расположением арильного фрагмента: соон ,соон Яоон •

О:соон оо-соон+о-О» (2-5) 100 101 102

-so

-So -« to

Рисунок 2.1 - Фрагмент спектра !Н ЯМР смеси (1R*,2S*,4S*)-®IOTC и (1R ,2S ,4R )-ФЦДК, полученных при алкилировании бензола ЦЦК.

PPMItll

По результатам анализа методом !Н ЯМР (рис. 2.1) был сделан вывод, что продукт алкилирования бензола, полученный по методике [43] без кристаллизации из водной уксусной кислоты, на 82 % состоял из (1R*,2S*,4R*)-<MOTC и на 18 % из (lR*,2S*,4S*)-OIJZJK.

По данным газожидкостной хроматографии лактон в реакционной среде отсутствовал, однако, образуясь в ходе реакции он мог расходоваться на образование продуктов алкилирования, так как известно что лактоны циклогексанкарбоновых кислот легко вступают в реакцию алкилирования в присутствии хлористого алюминия [36], поэтому экспериментально доказать, что при алкилировании бензола ЦЦК лактон не образуется нельзя. Однако, основываясь на данных приведенных в работе [71] можно сделать следующий вывод. Так как на легкость образования лактонов большое влияние оказывает электростатическое взаимодействие между карбоксильной группой и карбокатионом, а в присутствии хлористого алюминия, ввиду образования комплекса с карбоксильными группами, не образуется даже лактон НДК, то можно заключить, что в случае ЦЦК лактон также не образуется.

2.1.2 Исследование селективности реакции алкилирования бензола ЦЦК в присутствии хлористого алюминия.

Реакция алкилирования бензола ЦЦК в присутствие хлористого алюминия протекает стереоселективно с преимущественным образованием (1R*,2S*,4R*)-0IJZ1K. Причины высокой стереоселективности подробно рассмотрены в работах [44, 72].

Нами было исследовано влияние температуры и времени реакции на стереохимический результат реакции. Результаты исследования представлены в таблице 2.1.

1. Колобов, А.В. Изучение региоселективности реакции нитрования 2-бифенилкарбоновой кислоты Текст.: Дис. . к-та хим. наук : 21.11.95 : защищена 21.12.95 : утв. 05.04.96 / Алексей Владиславович Колобов -Ярославль, 1995. - 99 с. -Библиогр.: с. 94-99.

2. Кофанов, Е.Р. Закономерности нитрования карбоновых кислот бифенила Текст.: Дис. . д- ра хим. наук : 29.12.02 : защищена 03.02.03 : утв. 23.05.03/Евгений Романович Кофанов Иваново, 2003. - 264 с. - Библиогр. : с. 236-264.

3. Phillips, D.D. Polynuclear Aromatic Hydrocarbons. VIII. The Reaction between Allylsuccinic Anhydride and Benzene Текст. / D.D. Phillips, T.B. Hill // J. Am. Chem. Soc. 1958. - Vol. 80, Issue 14. - P. 3663-3667.

4. Синтез транс-4-алкил-1-фенилциклогексанов и их производных Текст. / B.C. Безбородов, О.Н. Бубель, В.А. Коновалов и др. // Журнал органической химии. 1983. - Т. 19, Вып. 8. - С. 1669-1674.

5. Fleming, I. Stereospecific syntheses and reactions of allyl- and allenyl-silanes Текст. /1. Fleming, N.K. Terrett // Journal of Organometallic Chemistry. -1984. Vol. 264, Issues 1-2. - P. 99-118.

6. Мочалин, В.Б. Реакция диеновой конденсации 1 -N-метоксикарбонил аминобутадиенов-1,3 Текст. / В.Б. Мочалин, И.С. Варпаховская // Журнал органической химии. 1976. - Т. 12, Вып 10. -С. 2257-2258.

7. Wolfe, S. Fumaroyl Chloride: An Acetylene Synthon for the Diels-Alder Synthesis Specifically Deuteriated Cyclohexenes. Текст. / S. Wolfe, J.R. Campbell // Synthesis. 1979. - №2. - P. 117-120.

8. Levine, S.G. Preparation of (Z)-l,4-diphenylcyclohexane Текст. / S.G. Levine, A.S. Ng // J. Org. Chem. 1985. - Vol. 50, № 3. - P. 390-392.

9. Ansell, M.F. Diels-Alder Reaktionon of Unsymmetrical Dienes with Methyl Acrylate Текст. / M.F. Ansell, A.H. Clements // J. Chem. Soc. 1971. -№2. - P. 275 - 279.

10. Онищенко, A.C. Диеновый синтез Текст. / Онищенко А.С.; Акад. наук СССР, Ин-т органической химии им. Н.Д. Зелинского. — М.: Издательство АН СССР, 1963. 651 с.

11. Diels-Alder reactions of trifluoromethyl dienes obtained from ene reactions of trifluoromethyl carbonyl compounds Текст. / Т. Nagai, Y. Nasu, T. Shimada et al. // Journal of Fluorine Chemistry. 1992. - Vol. 57, Issues 1-3. -P. 245-249.

12. Snyder, H.R. l-Cyano-l,3-butadienes. V. The Diels—Alder Adducts of l-Cyano-l,3-butadiene with Ethyl and Methyl Acrylate Текст. / H.R. Snyder, G.I. Poos //J. Am. Chem. Soc. 1950. - Vol. 72, Issue 9. - P. 4104-4107.

13. Безбородое, B.C. Синтез и мезоморфные свойства некоторых производных циклогексанкарбоновой кислоты Текст. / B.C. Безбородов И Журнал органической химии. 1987. - Т. 23, Вып. 6. - С. 1268-1273.

14. Zimmerman, Н.Е. The Stereochemistry of the Ketonization Reaction of Enols. Ill Текст. / Н.Е. Zimmerman, H.J. Giallombardo // J. Am. Chem. Soc. -1956. Vol. 78, Issue 24. - P. 6259-6265.

15. Cycloisomerization of Acetylenic Vinyllithiums: Sequential Anionic Cyclization-Cycloaddition as a Route to Polycyclic Ring Systems Текст. / T.V. Ovaska, R.R. Warren, C.E. Lewis et al. // J. Org. Chem. 1994. - Vol. 59, №20.-P. 5868-5870.

16. Acetylenic Vinyllithiums: Consecutive Cycloisomerization-4 +2. Cycloaddition Reactions [Текст] / W.F. Bailey, N.M. Wachter-Jurcsak, M.R. Pineau et al. // J- Org. Chem. 1996. - Vol. 61, № 23. - P. 8216 - 8228.

17. Roush, W.R. First report of significant rate and product selectivity improvement upon the intramolecular Diels-Alder reaction by Lewis acid Текст. / W.R. Roush, H.R. Gillis // J. Org. Chem. 1980. - Vol. 45, № 21 . -P. 4267-4268.

18. Eberle, M.K. The Regio- and Stereoselectivity of Intramolecular Diels-Alder Reactions of Fumarates: An unusual Rearrangement-Cyclization Текст. / M.K. Eberle // J. Org. Chem. 1988. - Vol. 53, № 2. - P. 231-235.

19. Winterfeldt, E. Highly Selective High-pressure Cycloadditions Текст. / E. Winterfeldt, V Wrayb // Chem. Ber. 1992. - Vol. 125. - P. 2159 -2161.

20. Wilt, J.W. Synthesis and thermal reactions of 5,5-diphenylcyclopentadiene Текст. / J.W. Wilt, S.Z. Ahmed // J. Org. Chem. 1979. - Vol. 44, № 22. - P. 4000-4002.

21. Rao, K. R. A stereoselective biocatalytic Diels-Alder reaction Текст. / К. R. Rao, T.N. Srinivasan and N. Bhanumathi // Tetrahedron Letters. 1990. -Vol. 31, №41.-P. 5959-5960.

22. Matsushita, H. anti-Stereospecificity in the Palladium-catalysed Reactions of Alkenyl- or Aryl-metal Derivatives with Allylic Electrophiles Текст. /Н. Matsushita, E. Negishi //J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1982. - P. 160-161.

23. Stork, G. Cine substitution in vinylstannane cross-coupling reactions Текст. / G. Stork, R.C. Isaacs // J. Am. Chem. Soc. 1990. - Vol. 112, Issue 20. -P. 7399-7400.

24. Keenan, R.M. A Convenient Synthesis of 5-Aryltropones Текст. / R.M. Keenan; L.I. Kruse // Synth. Commun. 1989. - Vol. 19, Issues 5-6. -P. 793-798.

25. Palladium-catalyzed preparation of exo-aryl derivatives^ of the norbomane skeleton. Текст. / A. Arcadi, F. Marinelli, E. Bernocchi et al. // Journal of Organometallic Chemistry. 1989. - Vol. 368. - P.249-256.

26. Yuan, K.A Highly Efficient Palladacycle Catalyst for Hydrophenylation of C-, N-, and O-Substituted Bicyclic Alkenes under Aerobic Condition Текст. / К. Yuan, Т.К. Zhang, X.L. Hou // J. Org. Chem. 2005. - Vol. 70, № 15. -P. 6085-6088.

27. Томас, Ч. Безводный хлористый алюминий в органической химии Текст. / Ч. Томас. Перевод с англ. М.Е. Манденова, А.С Некрасова, Е.С. Покровской, В.В. Щекина.// М : Иностр. лит.; 1949. - 1000 с.

28. О поведении 1-метил-З-арилзамещённых и 4-хлор-1,4-диметилциклогексанкарбоновых кислот в условиях реакции Фриделя Крафтса Текст. / А.Г. Исмайлов, М.А. Рустамов, Ш.А. Амиров и др. // Журнал органической химии. 1978. - Т. 14, Вып 4. - С. 811-819.

29. Sugita, К. Stereochemical studies in Friedel-Crafts reactions. II. The reactions of 4-substituted cyclohexenes with benzene Текст. / К. Sugita, S. Tamura // Bui. Chem. Soc. Jap. 1971. - Vol. 44, № 12. - P. 3388-3391.

30. Стереохимия циклоалкилирования бензола у-лактоном 3-оксициклогексанкарбоновой кислоты и циклогексен-3-карбоновой кислотой Текст. / М.А. Рустамов, А.Г. Исмайлов, А.А. Ахмедов и др. // Азербайджанский химический журнал. 1981. - №5. - С. 56-59.

31. Исмайлов, А.Г. О взаимодействии лактона З-окси-1-метилциклогексанкарбоновой кислоты с бензолом и его производными Текст. / А.Г. Исмайлов, М.А. Рустамов, А.А. Ахмедов // Журнал органической химии. 1977. - Т. 13, Вып. 7. - С. 1427-1430.

32. Исмайлов, А.Г. О взаимодействии 5-лактона 1-метил-1-циклогексанкарбоновой кислоты с бензолом и его производными Текст. / А.Г. Исмайлов, М.А. Рустамов, А.А. Ахмедов // Азербайджанский химический журнал. 1976. - №2. - С. 66-70.ч

33. Рустамов, М.А. Исследование реакции взаимодействия у-лактона З-окси-1-метилциклогексанкарбоновой кислоты с ксилолами Текст. / М.А. Рустамов, А.Г. Исмайлов // Азербайджанский химический журнал. -1982. -№4. -С. 36-39.

34. Rotational conformation of the phenyl moiety in geminally substituted phenylcyclohexanes with equatorial phenyl Текст. / D.J. Hodgson,

35. U. Rychlewska, E.L. Eliel et al. // J. Org. Chem. 1985. - Vol. 50, № 24. -P. 4838-4843.

36. Eliel,. E.L. Conformational analysis. 40. Conformation of 1-methyl-1-phenylcyclohexane and conformational energies of the phenyl and vinyl groups Текст. / E.L. Eliel, M.Manoharan // J. Org. Chem. 1981. - Vol. 46, № 9. -P. 1959-1962.

37. Shefczik, E. Fridel-Crafts-Reaktionon mit A4-Tetrahydrophtalsauredrivaten Текст. / E. Shefczik // Chem. Ber. -1965. -Vol. 98. - S.1270-1281.

38. Sugita, K. Stereochemical studies in Friedel-Crafts reactions. I. The reactions of cis- and ^ra«6,-4-tetrahydrophtalic acid "and its dimethil ester with benzene Текст. / К. Sugita, Sh. Tamura // Bui. Chem. Soc. Jap. 1971. - Vol. 44, №12.-P. 3383-3387.

39. Sugita, K. Stereochemical studies in Friedel-Crafts reactions. IV. The reactions of 1,2-substituted 4-cyclohexenes with benzene Текст. / К. Sugita, S. Tamura // Bull. Chem. Soc. Jap. 1971. - Vol. 44, № 10 - P. 2866-2867.

40. Neurops ychotrope Aktivitat dopaminanaloger 4,7-Methano-lH-isoindole Текст. / К. Rliese, G. Mattem, W. Kehr et al. // Arch. Pharm. 1979. -Vol. 312.-P. 982-994.

41. Wada, E. A Diels-Alder Cycloaddition and Electrocyclization Sequence as a New 6.5. Annelation Method to Benzene Ring [Текст] / E. Wada, S. Kanemasa, O. Tsuge // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1986. - Vol. 59, N 8. -P. 2451-2458.

42. Woodgate, P.D Synthesis of chromium aminocarbene complexes of diterpenoids Текст. / P.D Woodgate., H.S.Sutherland, С. E. F Rickard // Journal of Organometallic Chemistry. 2001. - Issue 626, № 1-2. - P. 199-220.

43. Synthesis and structure of methanobenocyclooctene derivatives Текст. / F. Miklos, F. Csende, G. Stajer et al. // Acta Chem. Scand. 1998. - Vol. 52. -P. 322-327.

44. Isomerization and application of aroylnorbornenecarboxylic acids for stereoselective preparation of heterocycles / F. Miklos, P. Sohar, A. Csampai et al. // Heterocycles. 2002. - Vol. 57, Issue 12. - P. 2309-2320.

45. Matsumoto, T. Nonaromatic polyimides derived from cycloaliphatic monomers Текст. / Т. Matsumoto // Macromolecules. 1999. - Vol. 32. -P. 4933-4939.

46. A study on the preparation and properties of alicyclic polyimides based on 3-carboxylmethylcyclopentane-l,2,4-tricarboxylic acid dianhydride Текст. / J. Yin, W. Zhang, H.-J. Xu etal. // J. Appl. Polym. Sci. 1998. - Vol. 67, № 12. -P.2105-2109.

47. Kudo, K. Synthesis of optically active alicyclic polyimides from a chiral, nonracemic dianhydride Текст. / К. Kudo, D. Nonokawa, J. Li et al. // J. Polym. Sci., Part A: Polym.Chem. 2002. - Vol. 40. - P. 4038-r4044.

48. Shin, D.-M. Hotochemical reaction on the polymer layer for liquid crystal display Текст. / D.-M. Shin, D.-M. Song, Y.B. Kim // Materials Sci. and Enginering. 2004: - Vol. 24, № 1. - P.127-130.

49. Transformation- of oxomethanobenzocyclooctenecarboxylic acids to pyrrolidinone-fused penta-, hexa- and heptacyclic hetero compounds Текст. /

50. F. Miklos et al. // Heterocycles. 1998. - Vol. 48, № 7. - P. 1407-1414.

51. Application, of furan as a diene: Preparation of condensed 1,3-oxazines by retro Diels-Alder reactions Текст. / G. Stajer, F. Miklos, I. Kanizsai at al. // European Journal of Organic Chemistry. 2004. - № 17. - P.3701-3706.

52. Preporation and steric structure elucidation of partially "saturated isoindolopjl-ajp^ljbenzoxazinones andi-l,2-Z).[2,4]benzoxazepihones [Текст] /

53. G. Stajer, A.E. Szabo, G. Bernathetal. I I Journal of Molecular Structure;- 1997. -Vol. 415.-P. 29-36.

54. Пашаев, Т.А. Исследование изомерного состава продуктов алкилирования мётилциклогексеном ароматических углеводородов Текст. / Т.А. Пашаев, ФА. Пашаева, Б.С. Салимова // Азербайджанский химический журнал. 1975. - №3. - С. 37-40.

55. Antoine, F. Anhydrous ferric; chloride dispersed on silica gel. IV. A catalyst for alkylation of aromatic compounds in dry medium Текст. / F. Antoine; Y. Ramdane, S. Jacques React. Polym. — 1987. Vol. 6, № 2-3. -P. 93-97.

56. Органикум Текст. Практикум по органической химии / Пер. с нем. под ред. Т.И. Почкасвой. М.: Мир, 1979. - Т 2. - С. 173.

57. Рустамов, М.А. Гидрохлорирование и лактонизация аддукта изопрена с акриловой кислотой Текст. / М.А. Рустамов, А.Г. Исмайлов, А.А. Ахмедов // Азербайджанский химический журнал. — 1979. № 6. -С. 62-65.

58. Исмайлов, А.Г. Гидрохлорирование и лактонизация 3-циклогексенкарбоновых кислот. II. Реакции 1-метил и 1,2-, 1,3-, 1,4- и 1,5-диметил-3-циклогексенкарбоновых кислот Текст. / А.Г. Исмайлов,

59. М.А. Рустамов, А.А. Ахмедов // Журнал органической химии. 1980. - Т. 16,1. Вып. 1.-С. 1427-1430.

60. Алкилирование бензола (1Я, 2S, 3R, 45)бицикло2.2.1.гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислотой [Текст] / А.В. Колобов, П.В. Борисов, С.Т. Панфилов, и др. // Изв. Вузов. Химия и хим. технология. 2007. - Т. 50. Вып.4. - С 59-61.

61. Химическая эциклопедия: В 5 т.: т. 1 Текст. / Редкол.: И.Л Кнунянц (гл. ред.) и др. // М.: Советская энциклопедия. 1988. - 623 с.

62. О селективном получении (lR*,2S*,4R*)-4-(4-нитрофенил)циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты Текст. / А.В Колобов, П.В. Борисов, С.Т. Панфилов и др. // Изв. Вузов. Химия и хим. технология. -2007. Т. 50, Вып. 4. - С. 53-55.

63. Реутов, О.А. Органическая химия Текст.: учебник для студентов ВУЗов, обучающихся по направлению и специальности "Химия" в 4ч. 2-е издание / О.А. Реутов, А.Л. Курц, К.П. Бутин // МГУ им Ломоносова -М.: Бином. Лаборатория знаний. 2004.

64. Вейганд-Хильгетаг Методы эксперимента в органической химии Текст. / Х.Г. Хильгетаг, А. Мартини; пер. с нем. JI.B. Коваленко, А.А. Заликина; под ред. Н.Н. Суворова. М.: Химия, 1968. - 944 с.

65. Baldwin, J.E. Rearrangements in Lewis acid catalyzed Diels-Alder reactions. Route to substituted bicyclo2.2.1.heptanones [Текст] / J.E. Baldwin, M.J. Lusch // J. Org. Chem. 1979: - Vol. 44, № 12. - P. 1923-1927.

66. Yamamoto, K. Asymetric conjugate addition of copper azaenolates as synthetic equivalent of enolates to cyclic enones Текст. / К. Yamamoto, M. Iijima, Y. Ogimura // Tetrahedron Letters. 1982. - Vol. 23, •№ 36. -P. 3711-3714.

67. Агрономов, A.E. Избранные главы органической химии" Текст. / A.E. Агрономов; -под ред. А.Н. Коста. — Издательство Московского университета. 1975. - 444 с.

68. Experiments on the chaperon effect in the nitration of aromatics Текст. / P. Strazzolini, A. Giumanini, A. Runcio et al. // J. Org. Chem. 1998. -Vol. 63, №4.-P. 952-958.

69. Orientation effect of side chain substituents in aromatic substitution. Induced ortho nitration Текст. / P. Strazzolini, G. Verardo, E. Gorassini et al. // Bull. Chem. Soc. Jpn. -1995. Vol. 68. -P. 1155-1161.

70. Механизм нитрования бифенил-2-карбоновой кислоты Текст.: Тезисы докладов научно-технической конференции "Промышленность нефтехимии Ярославского региона" / А.В. Колобов, Н.А. Буданов, Г.Г. Красовская и др. // Ярославль.-1994.- С.82.

71. Кофанов, Е.Р. Региоселективный синтез нитробифенил-2-карбоновых кислот Текст. / Е.Р. Кофанов, А.В. Колобов // Тезисы докладовнаучно-технической конференции "Промышленность нефтехимии Ярославского региона". Ярославль, 1994. С. 83.

72. Региоселективность реакции мононитрования 2-бифенилкарбоновой кислоты Текст. / А.В. Колобов, Г.Г. Красовская, Е.Р. Кофанов и др. // Изв. Вузов. Химия и хим. Технология. 1996, Т. 3, Вып. 1-2.- С. 92-94.

73. Роль карбоксильной группы в реакции нитрования карбоновых кислот ряда бйфенила Текст. / А.С.Данилова, Е.Р. Кофанов, А.В. Колобов и др. //Журнал органической химии. 1999. - Т. 35, Вып. 11. - С.1685-1687.

74. Кинетика мононитрования бифенил-2-карбоновой кислоты Текст. / А.В. Колобов, А.В. Соколов, Е.Р. Кофанов и др. // Кинетика и катализ.-1997. -Т. 38, №2.-С. 367-370.

75. Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. 3 изд.-Л.:Химия.- 1981.-311 с.

76. Оценка природы системы уксусный ангидрид азотная кислота -вода с помощью электропроводности Текст. / А.А. Стоцкий, И.А. Кедринский, Л.Д. Нестерова и др. // ЖПХ. - 1974. - Т.47, Вып. 12.-С. 2658-2661.

77. Ингольд, К. Теоретические основы органической химии // Пер. с англ. / Под ред. И.П.Белецкой // М.: Мир, 1973. 1056 с.

78. Sokolov, A.V. New Aspects of Electrophylic Aromatic Substitution Mechanism: Computational Model of Nitration Reaction Текст. / A.V Sokolov // International Journal of Quantum Chemestry. 2004. - Vol. 100. - P. 1-12.

79. Андриевский, A.M. Синтез полинитрозамещенных 2-карбоксибифенила Текст. / A.M. Андриевский, А.Н. Поплавский, К.М. Дюмаев // Журнал органической химии. 1984. - Т. 20, Вып. 6. -С. 131-1318.

80. Мигачев, Г.И. Исследование в ряду орто-замещенных бифенила. 1. Нитрование бифенил-2-карбоновой кислоты и химические свойства ее нитрозамещенных Текст. / Г.И. Мигачев // Журнал органической химии. -1979. Т. 15, Вып. 3. - С. 567-572.

81. Региоселективность реакции мононитрования 2-бифенилкарбоновой кислоты. Квантовохимические расчеты Текст. / Колобов А.В., Русаков А.И., Соколов А.В и др.// Изв. Вузов. Химия и хим.технология.-1996. Т. 39, Вып. 1-2. - С. 44-49.

82. Квантово-химическое обоснование реакционной способности щ< региоселективности реакции нитрования производных бифенила Текст. / А.В. Соколов, Е.Р. Кофанов, А.В. Колобов и др. // ЖОХ. 2001. - Т. 71, № 8. -С. 1342-1344.

83. Особенности нитрования 4-фенилциклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты Текст. / Е.Р. Кофанов, П.В. Борисов, А.В. Колобов и др. // Изв. Вузов, Химия и хим. технология. 2008. - Т. 51, Вып. 4. - С. 28-30.

84. Квантовохимическое изучение реакции образования имидов из амидов алифатических дикарбоновых кислот Текст. / K.JI. Овчинников, А.В. Колобов, Г.Г. Красовская и др. // Изв. Вузов, Химия и хим. технология. -2006. Т. 49, Вып. 3. - С. 103-105.

85. Hartmann, R. W. Synthesis and evaluation of 4-alkylanilines as mammary tumor inhibiting aromatase inhibitors Текст. / R. W Hartmann, C. Batzl // Eur. J. Med. Chem. 1992. - Vol. 27, № 5. - P. 537-544.

86. Синтезы органических соединений: сборник 1 Текст. / под ред. А.Н. Несмеянова и П.А.Боброва // Академия наук СССР, Институт органической химии. Издательство академии наук СССР. - 1950. - 167 с.

87. Химия и технология производства промежуточных продуктов Текст. / Л.С. Эфрос, М.В. Горелик// Л.: Химия. 1979. - 544 с.

88. Карякин, Ю.В. Чистые химические вещества Текст. / Ю.В.Карякин, И.И. Ангелов. -М.: Химия, 1974- 407 с.

89. Синтезы органических препаратов: Т. 2 Текст. / Edited by A. Blatt.; пер. с англ. А.Ф. Платэ; под ред. Б.А. Казанского -М.: Иностранная литература. 1949. -С. 655.

90. А. Гордон Спутник химика Текст. / А. Гордон, Р. Форд; пер. с англ. Е.Л.Розенберга, С.И.Коппель. М.: Мир, 1976. - 541 с.

91. Ничуговский Г.Ф. Определение влажности химических веществ Текст. / Г.Ф. Ничуговский. Л.: Химия, 1971. - 200 с.

92. Бультин, Б.М. Определение воды реактивом Фишера с графическим нахождением точки эквивалентности' Текст. /Б.М. Бультин,-'"" • 1 М.Г. Фолифорова // ЖАХ 1969. - Т. 24, Вып. II, - С.1762-1763.

93. Зам. директора по науайюйфабЪТе$Щ(2 РАН

94. Ведущий научный^ лаборатории синтезавыс0К0терл10ст0ЙК11кч1Й^^ер'бв^Гг^1. Паутов В.Д./1. В.М. Светличный/