Синтез трихлорметиларенов и их реакции с пиридинами и другими нуклеофилами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

г-О

ПОДДУБНЫИ ИГОРЬ СЕРГЕЕВИЧ

СИНТЕЗ ТРИХЛОРМЕТИЛАРЕНОВ И ИХ РЕАКЦИИ С ПИРИДИНАМИ И ДРУГИМИ НУКЛЕОФИЛАМИ

02.00.03 — органическая химия

□и3478268

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук

Саратов - 2009

003478268

Работа выполнена в лаборатории гетероциклических соединений Института органической химии имени Н.Д.Зелинского РАН, г. Москва, в отделе перспективных исследований ВОАО «Химпром», г. Волгоград и в научно-производственном центре ОАО «Каустик», г. Волгоград

Научный консультант:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор химических наук, профессор Беленький Леонид Исаакович

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Решетов Павел Владимирович доктор химических наук, профессор Скворцов Игорь Михайлович доктор химических наук, профессор Маркова Людмила Ивановна

Ведущая организация: Кубанский государственный технологический университет

Защита состоится ^.Зоктября 2009 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.243.07 при Саратовском государственном университете по адресу: 410012, Саратов, ул. Астраханская, 83, корпус 1, Институт Химии СГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Саратовского государственного университета им. Н.Г.Чернышевского

Автореферат разослан « 8 » сентября 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета Сорокин В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Значение трихлорметиларенов (ТХМА) в синтетической органической химии определяется тем, что они являются удобными исходными веществами в синтезе карбоновых кислот и их производных, симметричных и несимметричных диарилкетонов и ряда гетероциклических систем, среди которых: 1,2,4-и 1,3,4-оксадиазолы, имидазолины, оксазолины, бензоксазолы, бензотиазолы, бензимид-азолы, имидазолины, 1,3-оксазины, сим-триазины и 1,4-бензодиазепины. Относительная доступность и повышенная по сравнению с соответствующими карбоновыми кислотами реакционная способность бензотрихлоридов создают перспективу для их использования в качестве субстратов или интермедиатов не только в производстве крупнотоннажных органических соединений, например, таких как хлорангидриды бензойной, терефталевой, изофталевой и других кислот, но и в синтезе разнообразных биологически активных веществ. Восстановление трихлорметильной группы электрохимическим путем, либо под действием неорганических или органических реагентов, является одним из важных и перспективных путей синтетическою использования ТХМА. Исследования в указанных направлениях, несомненно, имеют большое теоретическое и практическое значение и являются весьма актуальными, поскольку открывают возможности целенаправленного и эффективного применения трихлорметиларенов как в синтезе различных гетероциклов, так и для получения ароматических альдегидов и их разнообразных производных. Усовершенствование технологии получения ТХМА методом радикального хлорирования метилбензолов также имеет значительный практический потенциал, поскольку непосредственно связано с широким применением этих субстратов в синтезах различных промышленно ценных продуктов - ароматических кислот и их хлорангидридов, модификаторов резиновых смесей, пероксидных инициаторов и других соединений.

Цель работы. Установление закономерностей хлорирования метилбензолов и реакций трихлорметиларенов с пиридинами и другими нуклеофилами (гидразином, гидроксиламином, (тио)ацилгидразинами, водой, алифатическими и ароматическими кислотами, спиртами); установление механизма реакций ТХМА с . нуклеофилами; выявление условий селективного получения ароматических и гетероциклических соединений, а также продуктов заданной степени галогенирования углеводородов.

Для достижения этой цели были сформулированы и решались следующие задачи:

- разработка общего способа селективного радикального хлорирования метилбензолов с получением трихлорметиларенов;

- выявление условий технически эффективного радикального галогенирования алкилароматических, алифатических и непредельных линейных углеводородов с получением продуктов заданной степени галогенирования;

- изучение механизма восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидроксиламином или гидразинами в присутствии пиридиновых оснований;

- выявление направлений и особенностей взаимодействия ТХМА с пиридинами, N-, О- и S-нуклеофилами в зависимости от строения реагентов и условий реакции;

- изучение реакций гетарилирования N- и С-нуклеофилов солями пиридиния, генерируемыми in situ из трихлорметиларенов и пиридинов;

- разработка препаративных методов синтеза симметричных и несимметричных 2,5-дизамещенных 1,3,4-окса(тиа)диазолов на основе реакций трихлорметиларенов с гидразином и (тио)ацилгидразинами;

- установление строения новых соединений методами спектроскопии ЯМР 'Н и 13С и масс-спектрометрии и выявление общих закономерностей и специфических особенностей в спектрах 2,5-дизамещснных 1,3,4-оксадиазолов.

Научная новизна. Впервые показаны общий характер и высокая эффективность стабилизирующего действия эфиров ортофосфорной кислоты в процессах радикального галогенирования метилароматических, предельных и непредельных линейных углеводвт родов. На примере хлорного железа и хлорида цинка определен диапазон концентраций1*

кислот Льюиса, при которых стабилизирующее действие органических фосфатов обеспечивает селективное радикальное галогенирование углеводородных субстратов (метилбензолов) и получение высококачественных галогенированных продуктов.

Установлено, что восстановительная конденсация трихлорметиларенов с гидразинами в пиридине протекает по двум конкурирующим направлениям, в одном из которых в качестве восстановителя выступает пиридин, а в другом - гидразин.

Первое направление включает образование Ы-(а,а-дихлорбензил)пиридиниевых солей, которые в зависимости от строения исходного трихлорметиларена претерпевают превращение либо в биспиридиниевые соли, либо в Ы-[Ы'-(а-хлорбензил)-4-пиридил]-пиридиниевые соли. Взаимодействие о,о '-дизамещенных трихлорметиларенов с пиридином в условиях восстановительной конденсации (при кипячении в пиридине) или в более мягких условиях (в хлороформе или хлористом метилене при обычной температуре) протекает с образованием Ы-[Н'-(а-хлорбснзил)-4-пиридил]пиридиниевых солей. Окислительно-восстановительные превращения о, о '-дизамещенных ТХМА являются общими для пиридина, З-Я-замещенных пиридинов и хинолинов, причем в зависимости от нуклео-фильности атома азота реакция приводит к М-(а-хлорбензил)-4-хлор-3-К-пиридиниевым солям, либо к>{-|>Г-(а-хлорбензил)-3-К-4-пиридил]-3-К-пиридиниевым солям.

Предложена и обоснована общая схема реакций о, о'-дизамещенных ТХМА с пиридиновыми основаниями с восстановлением трихлорметильной группы и образованием ароматических альдегидов и их производных, что является новыми примерами окислительно-восстановительных превращений с участием аналогов никотинамидаденин-динуклеотида (НАДН) и его фосфата. Обнаружены и получены интермедиа™ данной реакции: монопиридиниевыс соли, 4-хлор-1,4-дигидроникотинамид, хлорид Ы-(а-хлор-бензил)-4-хлорпиридиния и другие. Разработаны новые препаративные методы синтеза ароматических альдегидов, 4-хлорпиридинов и >Ц4-пиридил)пиридиниевых солей.

Второе направление восстановительной конденсации реализуется для трихлорметиларенов, не имеющих о/жго-заместителсй или имеющих один орто-заместитель, и осуществляется при действии избытка гидразина на гидразоноилхлориды без участия пиридина в акте восстановления. Установлена принципиальная возможность реализации этого направления восстановительной конденсации и для трихлорметиларенов, имеющих два орто-заместителя, причем это направление является единственным, если восстановление через образование соответствующих пиридиниевых солей невозможно вследствие сТерических препятствий.

Систематически исследованы конкурирующие направления взаимодействия трихлорметиларенов с Ы-, О- и Б-нуклеофилами, не сопровождающиеся актом восстановления. Впервые найдены оптимальные условия селективной гетероциклизации ТХМА под действием ацилгидразинов и гидразина. Разработаны простые и эффективные методы синтеза 2,5-дизамещенньтх 1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов, исходя из трихлорметиларенов и гидразидов карбоновых кислот или гидразингидрата. Впервые показано, что взаимодействие трихлорметиларенов и тиоацилгидразинов приводит к 2,5-дизамещен-иым 1,3,4-тиадиазолам с препаративными выходами.

Существенно расширена область применения ТХМА для синтеза ароматических альдегидов и их производных, гетероциклических систем (1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов), в качестве «мягких» хлорирующих агентов для получения 4-хлорпиридинов и 1-(4-ниридил)пиридиниевых солей, а также в качестве апкилирующих реагентов для эффективной и у-селективной активации пиридиновых оснований в реакциях гетарилиро-вания «жестких» и «мягких» нуклеофилов.

Выявлены общие закономерности и специфические особенности в спектрах ЯМР 'Н и 13С 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов. На основе спектров ЯМР ,3С 1,3,4-оксадиазолов впервые проведена оценка электронного эффекта 5-Я-1,3,4-оксадиазол-2-ильной группы как заместителя в бензольном кольце и количественная оценка трансмиссионной способности 1,3,4-оксадиазольного цикла.

Впервые выявлены и сформулированы общие закономерности в масс-спектрах электронного удара 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и установлено, что метод масс-спектрометрии может использоваться для надёжной идентификации и доказательства их строения.

Практическая значимость работы. Разработаны технологичные и эффективные промышленные способы получения трихлорметиларенов, бензилидендихлоридов и бензилхлоридов путем селективного радикального хлорирования толуолов и ксилолов в присутствии фосфатных стабилизаторов. Эти способы позволяют получать целевые продукты заданной степени хлорирования с отличными выходами (до 99,5 %), высокой конверсией по хлору (до 99,8 %) и повышенной производительностью процесса.

В производственных условиях ОАО «Химпром», г. Волгоград впервые апробированы или внедрены:

- новый способ получения а,а,а,а',а',а'-гексахлор-шра-ксилола;

- новый способ получения бензилхлорида путем селективного радикального хлорирования толуола в присутствии фосфатных стабилизаторов;

- оригинальный способ совместного получения ацетилхлорида и бензальдегида каталитическим взаимодействием бензилидендихлорида и уксусной кислоты;

- новый двухстадийный способ получения бензальдегида из кубовых остатков производства хлористого бензила, содержащих бензилидендихлорид;

- разработанные способ получения и способ стабилизации жидких и твердых хлорированных парафинов (марок ХП-13, ХП-250, ХП-470, ХП-1100);

- рецептура и способ получения нового многофункционального модификатора резиновых смесей на основе гексах лор-пара-ксилола - гексола М.

Установлено, что использование эфиров ортофосфорной кислоты в качестве эффективных дезактиваторов кислот Льюиса и стабилизаторов хлорированных (галогенированных) углеводородов на стадиях синтеза и выделения повышает выход и качество целевых продуктов, снижает их производственную себестоимость и расширяет их потребительский потенциал в процессах переработки и применения.

Разработаны удобные, одностадийные способы получения 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов, 1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов, 2,5-дизамещенных 1,3,4-тиадиазолов, исходя из ТХМА и гидразина, гидразидов карбоновых, тиокарбоновых кислот.

Разработан метод получения о,о '-дизамещенных бензальдегидов и их азинов или гидразонов с высокими выходами с одновременным получением З-Я-замещенных 4-хлорпиридинов или N-(j-R-4-iinpiLULi)-j-R-niipii3HHiieBLix солей. Влервые «оказано, что ниридиниевые соли, генерируемые in situ из о, о'-дизамещенных ТХМА и пиридина, выступают в качестве реакционноспособных агентов в реакциях селективного у-гетарилирования различных N- или С-нуклеофилов. Это позволяет рассматривать о,о'-дизамещенные ТХМА в качестве удобных и специфических алкилирующих реагентов для эффективной и у-селсктивной активации пиридиновых оснований в реакциях гетарилиро-вания «жестких» и «мягких» нуклеофилов.

Выполненные исследования существенно расширяют синтетический потенциал трихлорметиларенов в промышленном и препаративном синтезе различных соединений и химических продуктов: ароматических альдегидов и их производных, 4-замещенных пиридинов, 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов, многофункциональных модификаторов резиновых смесей и полимерной серы.

На защиту выносятся следующие положения:

- условия селективного и/или эффективного радикального хлорирования алкил-ароматических, предельных и непредельных линейных углеводородов с получением продуктов заданной степени хлорирования;

- закономерности и механизм реакции восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидразином в пиридине;

- закономерности и механизм окислительно-восстановительных превращений о,о'-дизамещенных трихлорметиларенов под действием пиридиновых оснований;

- закономерности, механизм и особенности превращений трихлорметиларенов под действием двух или более нуклеофилов (N-, О- и S-нуклеофилов) с образованием гетероциклических систем, продуктов восстановления трихлорметильной группы или продуктов нуклеофнльного замещения;

- реакционная способность пиридшшевых солей, генерируемых in situ из трихлорметиларенов и пиридиновых оснований; закономерности превращения этих солей под действием нуклеофилов.

Апробации работы. Результаты исследований были представлены на Межвузовской конференции «Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов» (Саратов, 1992), XVIII конференции по химии и технологии органических соединений серы (Казань, 1992), XIV Международном конгрессе по гетероциклической химии (Антверпен, 1993), XVI Международном симпозиуме по химии органических соединений серы (Мерзебург, 1994), X Международной конференции по органическому синтезу (Бангалор, 1994), Межинститутском коллоквиуме "Химия азотистых гетероциклов" (Черноголовка, 1995), XIV Международном конгрессе по гетероциклической химии (Тайбей, 1995), V Симпозиуме по гетероциклической химии «Голубой Дунай» (Часта Паперничка, 1995), VII Межвузовской конференции «Новые достижения в органической химии» (Саратов, 1997), Пятой Российской научно-практической конференции резинщиков "Сырье и материалы для резиновой промышленности. Настоящее и будущее" (Москва, 1998), 1-ой Всероссийской конференции по химии гетероциклов памяти А.Н.Коста (Суздаль, 2000), Электронной конференции по гетероциклической химии F.CHET 98, Первой Международной конференции «Химия и биологическая активность азотистых гетероциклов и алкалоидов (Москва, 2001), XIV Международной научно-практической конференции резинщиков "Резиновая промышленность. Сырье. Материалы. Технологии" (Москва, 2008) и на XIX Симпозиуме «Проблемы шин и резинокордных композитов» (Москва, 2008).

Достоверность научных положений и выводов, приведенных в диссертационной работе, базируется на применении современных методов исследований и анализа (измерений), включая спектроскопию ЯМР 'Н и |3С, масс-спскгрометрию, ИК- и УФ-спектроскопию, ВЭЖХ и газовую хроматографию, элементный анализ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 38 работ, из них 2 обзора и 13 статей в научных журналах, рекомендованных ВАК, 7 патентов на изобретения, 3 статьи в сборниках научных трудов и реферируемых журналах, 13 тезисов докладов на всероссийских и международных конференциях.

Личное участие автора заключалось в теоретическом обосновании тематики исследований, постановке задач, разработке теоретических положений, непосредственном участии во всех этапах исследовательских работ, а также в обработке, обобщении, интерпретации результатов исследований и формулировании выводов.

Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 288 страницах машинописного текста, включая введение, 5 глав, выводы, список литературы из 299 наименований, 32 таблицы и 41 схему (рисунок). В первой главе приводятся и обсуждаются результаты по синтезу и промышленному использованию трихлорметиларенов и продуктов неполного радикального хлорирования метилбензолов. Вторая глава посвящена обсуждению результатов исследования восстановительной конденсации ТХМА с гидразинами или гидроксиламином в пиридине. Третья глава посвящена изучению реакций N- и С-нуклеофилов с солями пиридиния, полученными из о,о '-дизамещенных трихлорметиларенов. Четвертая глава описывает результаты исследования реакций ТХМА с N-, О- и S-нуклеофилами, протекающих без восстановления трихлорметильной группы. Пятая глава представляет собой экспериментальную часть, в которой описаны методики синтеза соединений и выполнения измерений и анализа.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Синтез и промышленное использование грихлорметиларенов

Основным методом синтеза бензотрихлорида и его производных, содержащих инертные заместители, является исчерпывающее радикальное хлорирование одной или более метальных групп, инициируемое при помощи лабильных соединений (радикальных инициаторов) или светового излучения. Известно, что кислоты Льюиса, и в первую очередь соединения железа, присутствующие в исходных реагентах (смесях) в концентрациях от 0,00001 мас.% до 0,001 мас.%, обусловливают обрыв цепей, снижают конверсию хлора, катализируют побочное электрофильное хлорирование метилбензолов в ядро и их алкилирование по Фриделю-Крафтсу промежуточно возникающими бензилхлоридами.

С целью снижения нежелательного каталитического эффекта кислот Льюиса в реакциях радикального хлорирования метилбензолов используют добавки органических или неорганических соединений, которые способны образовывать с кислотами Льюиса неактивные комплексы: пентаэритрит, полипропиленгликоль, маннит, триэтиламин, диизопропиламин, пиперидин, морфолин, диэтаноламин, мочевина, тиомочевина, N-замещенные амиды алифатических кислот, уротропин. Однако стабилизирующее действие ранее использовавшихся соединений-комплексообразователей в общем случае оказывается недостаточным для селективного радикального хлорирования метилбензолов и получения высококачественных и стабильных (при хранении) трихлорметиларенов.

В этой связи представлялось весьма актуальным выявить стабилизаторы, позволяющие осуществлять селективное радикальное хлорирование метилбензолов при относительно высоком содержании кислот Льюиса в реакционной среде - более 0,00001 мас.%.

В рамках этой задачи нами был разработан способ селективного радикального хлорирования метилароматических углеводородов (1а-е) с инициированием процесса при помощи азобисизобутиронитрила (ABIBN) или УФ-облучения при температуре 80-130 °С в присутствии эфира ортофосфорной кислоты, взятого в количестве 0,1-1,0 мас.%, или его смеси с диметилформамидом (ДМФА) в массовом соотношении 1 : 1 (схема 1).

R3

la-e 2а-е 98,3-99,4 %, где п = 3 или 6

1, 2: R = R' = R2 = R3 = Н (a), R = CI, R1 = R2 = R3 = Н (б); R = R1 = R3 = II, R2 = С1 (в); R = R2 = Cl, R' = R3 = Н (г); 1д: R = R2 = R3 = И, R1 = СН3; le: R = R1 = R3 = Н; R2 = СН3; 2д R = R2 = R3 = Н, R1 = ССЬ; 2е R = R1 = R3 = Н; R2 = СС13;

СХЕМА 1

Использование эфира ортофосфорной кислоты (триалкилфосфата, диалкиларил-фосфата, алкилдиарилфосфата или триарилфосфата) в количестве 0,1-1,0 % от массы исходного метилбензола обеспечивает получение целевых ТХМА 2а-е с отличными выходами 98,3-99,4 %, с высокой конверсией хлора и селективностью, что подтверждается высокой массовой долей ТХМА 2 в продуктах хлорирования - от 97,5 % до 99,4 %.

На примере процесса хлорирования л-ксилола впервые была проведена оценка стабилизирующего эффекта трибутилфосфата (ТБФ), производимого в промышленном масштабе, и его смеси с ДМФА (1 : 1) по сравнению со стабилизирующим действием других известных комплексообразователей.

Результаты этой части исследования приведены в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительная эффективность стабилизаторов процесса

радикального хлорирования я-ксилола

№ п/п Массовая доля железа в и-ксилоле, % Стабилизатор Массовая доля стабилизатора, % от я-ксилола Выход ТХМА, % Массовая доля основного вещества, % Избыток хлора, % от теории

1 уротропин 0,2 98,2 98,5 43,4

2 6-Ю"4 мочевина 0,2 94,0 94,1 58,6

3 6-1 о4 тиомочевина 0,2 95,7 95,5 53,7

4 6-Ю"4 ДМФА 0,2 98,8 98,8 26,2

5 6-10"4 трибутилфосфат 0,2 99,8 99,4 22,9

6 6' 10" ТБФ + ДМФА 0,2 99,5 99,2 23,3

7 З'Ю"3 уротропин 0,4 96,9 96,3 82,8

8 З'Ю-3 этаноламин 0,4 94,9 95,1 94,2

9 З-Ю-3 триэтаноламин 0,4 95,4 95,0 93,6

10 зчо-3 ацетамид 0,4 95,3 95,5 92,0

11 3»10'3 бензамид 0,4 95,5 95,4 89,1

12 3-10'1 ДМФА 0,4 98,0 97,6 37,5

13 ЗМО-3 пиридин 0,4 97,1 96,5 87,4

14 змо-3 ТБФ 0,4 99,2 99,0 30,8

15 ЗМО"3 ТБФ + ДМФА 0,4 99 а 98,9 31,7

16 5*10"3 ТБФ + ДМФА 0,4 99,0 98,7 35,9

Примечание: Хлорирование 0,25 моля «-ксилола осуществлялось в стандартных условиях - при 80-120 °С с использованием в качестве радикального инициатора АВ1ВМ, взятого в количестве 1,1 % от массы л-ксилола, или при УФ-облучении.

Установлено, что традиционно используемые стабилизаторы радикального хлорирования, как правило, проявляют положительный эффект только при относительно низких концентрациях кислот Льюиса, в частности, при концентрациях ионов железа в исходном сырье (в хлоре и метилбензолах) - не более (1-5)'104 мас.%, в то время как ТБФ и его смесь с ДМФА оказывают заметный стабилизирующий эффект даже при такой высокой массовой доле железа в и-ксилоле, как 0,005 %.

Стабилизирующая роль эфиров ортофосфорной кислоты заключается в образовании стабильных, недиссоциирующих комплексов с солями железа и другими кислотами Льюиса, что нивелирует негативный ингибирующий эффект кислот Льюиса, присутствующих в реакционной среде, в радикальных процессах и подавляет побочное хлорирование ароматических субстратов в ядро. Образование устойчивых комплексов между алкил(арил)фосфатами и солями железа было подтверждено при помощи УФ-спектроскопии на примере смеси трибутилфосфата с хлорным железом (рисунок 1).

Рис. 1. Спектры поглощения ТБФ и смеси ТБФ + 0,005 мас.% ГК1 (

Спектр поглощения ТЬФ

Спектр поглощения смсси ТБФ+ 0,005 мас.% РеС13

300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400

Длина волны.им

Как видно из рисунка, спектр поглощения ТБФ, содержащего 0,005 мас.% FeCl3, резко отличается от спектра поглощения «чистого» трибутилфосфата появлением новых полос в области 312 нм и 363 нм. Последняя полоса соответствует поглощению образующегося комплекса FeCh-ТБФ и практически совпадает с полосой поглощения комплекса FeCh-триэтилфосфат (364 нм), наблюдавшейся ранее (Розенберг В.Р., Моцарев Г.В., Ушаков А.А., Суворов Б.А. Нефтехимия, 1974, т. 14, № 6, С.885-890).

Высокая эффективность указанных фосфатных стабилизаторов позволяет осуществлять процесс радикального хлорирования метилбензолов селективно даже при таком значительном содержании FeCh (или хлорида цинка ZnClj), как 0,01-0,03 мас.% (в пересчете на массовую долю железа - 0,0034-0,01 %), что было наглядно продемонстрировано нами на примерах радикального хлорирования толуола (1а).

Таким образом, в исследованной нами серии метилароматических субстратов и стабилизаторов эффект дезактивации такой сильной кислоты Льюиса, как хлорное железо, оказался наиболее существенным именно для эфиров ортофосфорной кислоты, что, очевидно, связано с более высокой стабильностью и каталитической инертностью их комплексов с кислотами Льюиса.

1.2. Улучшенный метод радикального галогенирования алкилароматических, непредельных и предельных углеводородов

Используемые для получения ТХМА 2а-е стабилизаторы - эфиры ортофосфорной кислоты или стабилизирующая система органический фосфат - ДМФА - были применены в процессах получения и выделения (ректификации или дистилляции) продуктов неполного радикального хлорирования толуола: бензилхлорида и бензилидендихлорида, а также их 2-хлор-, 4-хлор- и 2,4-дихлорзамещенных (схема 2):

АгСНз + С12 -> АгСН2С1 + АгСНСЬ + ArCClj + НС1 la-г За-г 4а-г 2а-г

1,2,3,4: Аг = С6Н, (а), Аг = 2-С1С6Н4 (б), Аг = 4-С1С6Ш (в), Аг = 2,4-С12С6Н3 (г).

СХЕМА 2

Применение указанных стабилизаторов в количестве 0,05-0,5 % от массы исходного толуола позволяет увеличить выход целевых продуктов на 2-8 % и повысить конверсию хлора на 1 -6 % по сравнению с процессами, в которых использовались другие известные стабилизаторы, например, уротропин, ацетамид, ?^,Ы-диметилформамид, мочевина, триэтаноламин. Эти результаты также свидетельствуют о том, что эфиры ортофосфорной кислоты более эффективно ингибируют каталитические свойства кислот Льюиса нежели другие апробированные стабилизаторы-комплексообразователи.

Выполненные исследования позволили разработать модифицированный способ получения бензилхлоридов и бензилидендихлоридов, характеризующийся высокой селективностью процесса, высокими выходами и качеством целевых продуктов и более высокой конверсией по хлору по сравнению с другими промышленными и препаративными способами получения. Этот способ был успешно апробирован нами в производственных условиях ОАО «Химпром», г. Волгоград на примере получения и выделения высококачественного хлористого бензила.

Учитывая полученные результаты радикального хлорирования метилбензолов 1 с получением ТХМА 2, бензилхлоридов 3 и бензилидендихлоридов 4, мы предположили, что эффективность стабилизирующего действия эфиров ортофосфорной кислоты носит общий характер и распространяется также на реакции радикального хлорирования других углеводородных субстратов - алканов и алкенов. Как известно, эти реакции также весьма чувствительны к содержанию кислот Льюиса, которые не только ингибируют

радикальный процесс, уменьшают конверсию хлора, но и существенно снижают термическую стабильность и качество целевых продуктов - хлорированных парафинов -по показателям «массовая доля кислот в пересчете на НС1» и «цветность по йодной шкале».

Высказанное предположение было наглядно подтверждено нами сначала на примере успешного получения твердых хлорированных парафинов с массовой долей хлора в пределах 70-72 %, а затем и на примерах получения высокостабильных галогенированных парафинов с массовой долей галогена в пределах 12-72 %.

В качестве исходных углеводородных субстратов использовали жидкие и твердые парафины различных фракций с длиной углеродной цепи в пределах См-Сзв, а также различные промышленные фракции а-олефинов с длиной углеродной цепи в пределах С12-С38. В качестве галогенирующих агентов использовали газообразный хлор и жидкий бром. Инициирование радикального процесса осуществляли при помощи УФ-облучения либо с использованием азобисизобутиронитрила.

Радикальное галогенирование исходных углеводородов проводили по одно-, двух-или трехреакторной каскадной схеме с противотоком реагентов при температуре в пределах 70-155 °С (в зависимости от природы галогена и необходимой степени галогенирования) в присутствии 0,05-2,0 мас.% эфира фосфорной кислоты (триалкил-фосфата, диалкиларилфосфата, алкилдиарилфосфата, триарилфосфата или их смеси).

Результаты получения галогенированных парафинов свидетельствуют, что эфиры фосфорной кислоты, применяемые в качестве стабилизаторов процесса галогенирования алканов и алкенов, проявляют заметно более выраженный стабилизирующий эффект по сравнению с другими органическими соединениями - ДМФА, уротропином, триэтанол-амином и тем более по сравнению с радикальным процессом, осуществляемым без какого-либо стабилизатора. Так, в производственных условиях ОАО «Химпром» при получении жидких хлорпарафинов марок ХП-250 и Х11-470 было установлено, что присутствие 0,100,15 мас.% трибутилфосфата на стадии хлорирования позволяет уменьшить проскок хлора на 10-20 % и сократить общую продолжительность стадии удаления (отдувки) кислых примесей на 25-30 %, что соответственно снижает энергетические затраты на процесс, повышает его производительность и улучшает качество целевых хлорпарафинов по показателям «цветность» и «массовая доля кислот в пересчете на НС1».

Выполненные исследования завершились разработкой нового эффективного способа радикального галогенирования предельных и непредельных углеводородов, отличающегося высокой конверсией галогена и повышенной производительностью процесса. Разработанный способ позволяет получать высококачественные, термически стабильные галогенированные парафины, применяемые в нефтехимической отрасли, в производстве шин, РТИ и других разнообразных полимерных композиций и компаундов.

Обобщая результаты этого этапа исследований, можно констатировать, что нами разработан универсальный и эффективный метод радикального галогенирования алкилароматических, предельных и непредельных углеводородов в присутствии активно действующих органических стабилизаторов, обладающих высокой комплексообразующей способностью по отношению к кислотам Льюиса, - эфиров ортофосфорной кислоты. Определена область практического применения алкил(арил)фосфатов в зависимости от природы исходного углеводородного субстрата, содержания в нем кислот Льюиса (в первую очередь, соединений железа) и заданной степени галогенирования:

- селективное и эффективное радикальное галогенирование метилароматических субстратов достигается при массовой доле ионов железа (в общем случае - кислот Льюиса) - не более 10" % и при использовании 0,05-0,5 мас.% триалкилфосфата, диалкиларилфосфата, алкилдиарилфосфата, триарилфосфата или их смесей с ДМФА;

- эффективное радикальное галогенирование алканов и алкенов с получением высококачественных и стабильных галогенированных парафинов обеспечивается при использовании субстратов с массовой долей железа (кислот Льюиса) не более 0,01 % и

при использовании триалкилфосфата, диалкиларилфосфата, алкилдиарилфосфата, или триарилфосфата в количестве 0,05-5,0 % от массы исходного субстрата.

Таким образом, нами показано, что применение эфиров фосфорной кислоты в качестве дезактиваторов кислот Льюиса и стабилизаторов в процессах радикального галогенирования алкилароматических, предельных и непредельных углеводородов и в процессах выделения и стабилизации их галогенированных производных позволяет:

- повысить выход целевых продуктов (ТХМА) с 94,0 % до 98,4-100 %;

- повысить массовую долю основного вещества в целевых продуктах (ТХМА) с 95,0-97,5 % до 98,4-99,4 %;

- увеличить конверсию хлора с 94,5 % до 99,8 % (при каскадной схеме хлорирования) или снизить избыток хлора на 10-20,5 % (при однореакторной схеме хлорирования уг леводородов);

- увеличить производительность технологического оборудования (на единицу реакционного объема) на 9-18 %;

- существенно улучшить ряд технических характеристик (показателей) целевых хлорорганических продуктов - «цветность» (снижение цветности на 1 -9 единиц по йодной шкале), «термостабильность» (улучшение термостабильности на 26-40 %), «массовая доля кислот в пересчете на НС1» (снижение кислотности на 50-90 % или в 2-10 раз), что заметно повышает качество и потребительский потенциал получаемых продуктов;

- использовать углеводородные субстраты с более высокой массовой долей железа (вплоть до 0,01 % для алканов и алкенов и до для метилароматических субстратов), что значительно расширяет сырьевую базу производства хлорированных (галогенированных) углеводородов;

- упростить технологию производства за счет исключения стадии предварительной очистки углеводородных субстратов от примесей железа (кислот Льюиса) и/или стадии очистки целевых продуктов от нежелательных примесей и соответственно снизить себестоимость целевых галогенорганических продуктов;

- сократить общее количество сточных вод и отходов процесса и снизить техногенное воздействие производства на окружающую среду.

1.3. Практическое использование трих.шрмегилареиов и продуктов неполного радикального хлорирования мсти л бензолов

Трихлорметиларены 2д и 2е с двумя трихлорметильными группами широко используются в промышленном органическом синтезе для получения различных хлорорганических продуктов. Так, известно применение ГХПК (2с) в качестве активно действующего вещества для получения различных композиционных, многофункциональных модификаторов резиновых смесей на основе ненасыщенных каучуков. Модифицирующие свойства ГХПК основаны на его способности на первом этапе производства замедлять подвулканизацию резиновых смесей (т.е. выступать в качестве антискорчинга), а на втором этапе - ускорять их вулканизацию совместно с традиционными ускорителями вулканизации и заметно улучшать физико-механические характеристики целевых резин.

Синтезированный нами гексахлор-и-ксилол (2е) без дополнительной очистки был использован в качестве активно действующего компонента при разработке новых оригинальных многофункциональных модификаторов для резиновых смесей. Так, в рамках исследования были разработаны и запатентованы два варианта многокомпонентного модификатора «Гексол М», а также разработана оригинальная технология его получения, отличающаяся простотой и экономичностью и характеризующаяся низким сырьевым индексом и минимальным негативным воздействием на окружающую среду.

Эффективность действия разработанных модификаторов была оценена в условиях ОАО «Волтайр», г. Волжский (Волжский шинный завод) при получении резиновых

смесей на основе 100 массовых частей каучука СКИ-3, применяющихся в настоящее время на шинных заводах при производстве радиальных шин.

Резины, содержащие новый модификатор, превосходят резину с серийным модификатором - гексодом ХПИ (ТУ 2471-005-00209906-94), взятым в той же дозировке, по следующим показателям: клейкости - на 22-66 кПа; уровню условного напряжения при удлинении 300 % - на 0,4-1,2 МПа; сопротивлению раздиру - на 4-7 кН/м; прочности связи резины с кордом 23 КНТС - на 18-29 Н. По остальным показателям резины с опытными образцами модификатора либо равноценны, либо превосходят резину с серийным модификатором гексодом ХПИ.

Разработанная нами технология получения нового модификатора гексол М была успешно апробирована в производственных условиях ОАО «Химпром», г. Волгоград путем выпуска опытно-промышленной партии модификатора (ТУ 2471-252-05763458-98), которая была успешно испытана в условиях промышленного производства в ОАО «Волтайр», г. Волжский при выпуске радиальных шин. Было установлено, что гексол М по своим потребительским и техническим свойствам не уступает другим выпускаемым в промышленном масштабе многофункциональным модификаторам на основе гексахлор-гс-ксилола - гексоду ЗВИ (ТУ 2471-007-00209906-95), гсксолу ХПИ (ТУ 2471-00500209906-94) и гепсолу-ХКП (ТУ 6-01-5-81-97), а по некоторым показателям целевых резин превосходит указанные модификаторы.

Еще одним направлением практического использования трихлорметиларенов стало их успешное применение в качестве соединений, способных инициировать и поддерживать термическую полимеризацию циклоокгасеры Бе, регулировать рост полимерной цепи серы, стабилизировать её концевые фрагменты и препятствовать реверсии полимерной серы в циклооктасеру.

На примере гексахлор-иа/ад-ксилола был продемонстрирован эффект стабилизации полимерной серы, заключающийся во взаимодействии концевых атомов серы полимерной цепи с трихлорметильной группой, с атомом хлора или с дихлорбензильным радикалом с образованием производных серы, например, сульфенилхлоридов:

■8-(8)„-8- + С13С-С6Н4-СС13 — С1зС-С6Н4-СС12-8-(8)„-8С1

2(-8-(8)„-8-) + С1зС-С6Н4-СС1з С18-(8)„-8-С12С-С6Н4-СС12-8-(8)„-8С1 •в-^),,-^ + 2СЬС-С«Н4-СС1Г -> СЬС-С6Н4-СС12-8-(8)„-8-С12С-С6Н4-ССЬ

Использование ГХПК в качестве стабилизатора полимерной серы позволяет не только повысить выход целевого продукта с 35-37 % (без стабилизатора) до 42-46 %, но и обеспечить его высокую стабильность при хранении за счет предотвращения реверсии полимерной серы в циклическую форму.

Выполненные нами исследования легли в основу разработанного и запатентованного способа получения полимерной серы, в котором ключевыми стадиями процесса являются стадии термической полимеризации серы, стабилизации полимерной цепи гексахлор-ш/ю-ксилолом 2е и закалки (резкого охлаждения) полимеризата.

В качестве инициаторов полимеризации цикдооктассры и стабилизаторов полимерной серы могут использоваться и другие ТХМА 2, в первую очередь, бифункциональный гексахлор-.ме/яя-ксилол (2д) и высоко реакционноспособные о.о'-диметилзамещенные бензотрихлориды - 2,4,6-триметилбензотрихлорид (2и), 2,3,5,6-тетраметил- и 2,3,4,6-тетраметилбензотрихлориды (2к) и (2л).

В результате исследований расширена область практического применения ТХМА 2 в химической, шинной и резинотехнической отрасли промышленности путем создания и применения оригинальных рецептур и экологически эффективных технологий получения высококачественного многофункционального модификатора резиновых смесей гексола М и получения «невыцветающего» вулканизующего агента - полимерной серы.

2. Восстановительная конденсация трихлорметиларснов с гидразинами в пиридине.

2.1. Влияние соотношения реагентов на состав и природу продуктов восстановительной конденсации

Ранее в лаборатории гетероциклических соединений ИОХ РАН было обнаружено, что взаимодействие трихлорметиларенов (ТХМА) 2 с гидроксиламином или гидразинами в пиридине приводит к ряду продуктов восстановительной конденсации: к оксимам 10 и нитрилам 11 (образуются при дегидратации оксимов 10) или к бензальдазинам 13 и гидразонам 16.

Ру

АгСС1з + ШОН-»- АгСН = МОИ-АгСИ

10а-г И а-1

„АгСН - 1М= СНАг

13 а-г или

АгСН = N- ИНН

16 а-г

14а

10,11,13: а Аг = С6Н5; б Аг = 2,4-Ме2С6Н,; в Аг = 2,4,5-Ме3С6Н2; г Аг = 2,4.6-Ме3С6Н2

СХЕМА 3

В результате восстановительной конденсации бензотрихлорида (2а) с гидразином, наряду с продуктом восстановления грихлорметильной группы - бензальдазином (13а), был также выделен с небольшим выходом 2,5-дифснил- 1,3,4-оксадиазол (14а).

Казалось очевидным, что роль восстановителя в этих превращениях играет гидроксиламин или гидразин, использовавшиеся в большом (5-10-кратном) избытке, однако попытки восстановить указанными реагентами соответствующие гидроксимоил- и гидразоноилхлориды, которые рассматривались в качестве наиболее вероятных интермедиатов, не дали чётких результатов - восстановление наблюдалось не во всех случаях. Оставалось неясным, на какой стадии идет восстановление трихлорметильной группы, и какова роль пиридина в этих реакциях.

Для выяснения этих вопросов нами было исследовано влияние молярного соотношения реагентов на природу и состав продуктов восстановительной конденсации. Так, было показано, что уменьшение избытка гидроксиламина вплоть до эквимолярного соотношения с ТХМА 2а,/К-н не приводит к существенному снижению выходов продуктов восстановления - оксимов 3. Аналогичные результаты были получены нами при варьировании количества гидразина в реакциях с ТХМА 2а,ж-н: при уменьшении количества гидразина основными продуктами реакции остаются соответствующие бензальдазины 13а-г, а в случае мезитотрихлорида 2и выход азина 13г при эквимолярном количестве гидразина составил ~ 50 %. Неожиданным оказалось образование небольших количеств продуктов, которые по данным ИК-, ПМР-спектроскогши, масс-спектрометрии и элементного анализа были идентифицированы как не описанные ранее 4-пиридил-гидразоны замещенных бензальдегидов 20б-г.

2 а,-/К-и

Ру

АгСС1з + ЬЬШНР?-

НгО

АгСН-

Ж

АгСН

-ж

20б-г 5-16% 21 20%

20: Аг = 2,4-Ме2СлН3 (б); Аг = 2,4,5-Ме3С6Н2 (в); 20г, 21 Аг = 2,4,6-Ме3С6Н2

Аналогичный продукт - 4-хинолилгидразон мезитоальдегида 21 (выход 20 %) был выделен и при взаимодействии мезитотрихлорида 2и с гидразином в хинолине.

Таким образом, пиридин (хинолин) в процессе восстановительной конденсации является не только растворителем и основанием, связывающим выделяющийся хлороводород, а сам участвует в окислительно-восстановительных превращениях. Такая роль пиридина естественно объясняла и отмеченные выше хорошие выходы оксима Юг и альдазина 13г при эквимольных соотношениях трихлорида 2и с гидроксиламином и гидразином. Дальнейшее исследование позволило выявить основные ступени механизма обсуждаемой реакции.

2.2 Природа восстанови геля п механизм восстановительной конденсации о.о'-дизамещенных трихлорметиларенов с гидроксиламином или гидразинами в

пиридине

Полагая, что пиридин непосредственно участвует в восстановлении трихлор-метильной группы, мы исключили из реакционной среды гидроксиламин и гидразин и исследовали непосредственное взаимодействие ТХМА 2а,ж-м с избытком пиридина в растворе хлороформа или хлористого метилена. Было показано, что первой ступенью взаимодействия между пиридином 22а и ТХМА 2а,ж-м является образование хлоридов 1-(а,«-дихлорбензил)пиридиния 23 (схема 4). Эти соли под действием второй молекулы пиридина могут претерпевать нуклеофильное замещение подвижного а-атома хлора дихлорметиленовой группы с образованием дихлорида 1,Г-(фенилхлорметилен)биспири-диния (24). Согласно литературным данным, подобное направление реакции легко реализуется для родственных М-(а-галогеналкил)пиридиниевых солей, приводя к соответствующим биспиридиниевым солям. Нами впервые показано, что такое превращение характерно для монопиридиниевых солей 23, полученных из ТХМА 2а,ж,з,м, но не из стерически затрудненных о,о'-дизамещенных ТХМА 2и-л, (схема 4).

Аг

^ — СС1-^

2 С1"

2а,ж-м 22а 23а,ж-м 24а,ж,з,м 58-93 %

2,23,24: Аг = РЬ (а), Аг = 2,4-Ме2С6Н3 (ж); Аг = 2,4,5-Ме3С(,Н2 (з); Аг = 2,4,6-Ме3С6Н2 (и);

Аг = 2,3,4,6-Ме4С(111 (к); Аг = 2,3,5,6-Ме4С6Н (л); Аг = 2,3,4,5-Ме4С6Н (м).

Ру

" \-Агсс1г—м/ \-

АгСС1з + N / -------- ^_^

С1"

СХЕМА 4

Как известно, образование солей 23а и 24а рассматривалось в качестве начальных стадий реакции Фудживары, протекающей при взаимодействии бензотрихлорида 2а с пиридином и водной щелочью, однако не было экспериментально подтверждено.

Впервые полученные с хорошими выходами (58-93 %) биспиридиниевые соли 24а,ж,з были охарактеризованы спектрами ЯМР 'Н. 2-Метил-, 2,3-диметил- и 2,6-диметилпиридины и 8-метилхинолин в этих лее условиях не вступают в реакцию с трихлоридами 2ж и 2з, очевидно, вследствие стерических препятствий. Взаимодействие бензотрихлорида с пиридином в хлороформе не идет даже при нагревании, но происходит при кипячении бензотрихлорида 2а в избытке пиридина, причем основным продуктом реакции является биспиридиниевая соль 24а. Монопиридиниевую соль 23а удается получить в виде стабильного гексахлорантимоната 23а' (~ 50 %) при добавлении эквивалентного количества пиридина к предварительно полученной суспензии соли PhCCt2+SbCl6~ в хлористом метилене.

о,о -Диметилзамещенные ТХМА 2и-л не образуют биспиридиниевые соли типа 24, очевидно, из-за стерических препятствий. Эти ТХМА, несомненно, способны к образованию монопиридиниевых солей типа 23, о чем свидетельствует успешное получение нами такой соли (23н') из мезитотрихлорида 2и и 4-пиколина (86 %). Однако, подобные соли со свободным положением 4 пиридинового цикла выделить не удается, так как они вступают во взаимодействие с пиридином, которое может приводить не к биспиридиниевым солям 24, а к принципиально иным продуктам, указанным ниже.

Другой тип превращений монопиридиниевых солей 23, представленный на схеме 5, заключается в нуклеофильной атаке хлорид-анионом или пиридином стерически незатрудненного электронодефицитного положения 4 пиридиниевого цикла, что приводит к образованию N-замещенного 4-хлор-1,4-дигидропиридина 25 или N-замещенного 4-(1-пиридинио)-!,4-дигидропиридина 26. Ароматизация последнего с восстановлением одного из бензильных атомов хлора может привести к Ы-(4-пиридил)пиридиниевой соли 27. Еще один возможный путь образования соли 27 - ароматизация N-замещенного 1,4-дигидропиридина 25 до 4-хлорпиридиниевой соли 28 и превращение последней в соль 27. Отметим, что синтез 1-(4-пиридил)пиридиниевых солей из 4-галогенпиридинов известен.

Установлено, что при проведении реакции о,о '-дизамещенных бензотрихлоридов 2и-л с двумя молями пиридина в хлороформе или хлористом метилене в отсутствие гидроксиламина или гидразинов с хорошими выходами образуются соли 27и-л.

Строение К-(4-пиридил)пиридиниевых солей 27и-л подтверждено спектрами ЯМР 'Н в сухом ДМСО-dfi, которые хорошо согласуются с литературными данными для N-(a-хлоралкил)- и М-(а-хлорарилметил)пиридиниевых солей (Anders Е., Markus F., Meske Н., Tropsch J.G., Maas G. // Chem. Bcr., 1987, Bd. 120, S.735-745), а для соли 27и - также данными спектроскопии ЯМР 13С.

Гидролиз солей 27и-л в водном этаноле или водном ДМСО приводит с высокими выходами (до 95 %) к соответствующим замещенным бензальдегидам 29г-е и дихлориду М-(4-пиридил)пиридиния 30а. Гидролизаты гладко реагируют с гидроксиламином или гидразинами, образуя соответствующие производные бензальдегидов 10, 13 или 16 с выходами 60-90 %.

Аналогичные результаты дает и взаимодействие трихлорида 2н с пиридином в мольном соотношении 1 : 4, приводящее с высоким выходом (> 90 %) к соли 27и. Это свидетельствует о том, что подвижный атом хлора бензильного фрагмента соли 27и не может быть замещен находящимся в избытке пиридином из-за очевидных стерических препятствий. Взаимодействие мезитотрихлорида 2н с пиридином в эквимолярном соотношении приводит к получению соли 27н с выходом 76 % в расчете на пиридин, причем в продуктах гидролиза реакционной смеси обнаружены 2,4,6-триметил-бензальдегид 29и, дихлорид 1-(4-пиридил)пиридиния 30а, нелрореагировавший исходный трихлорид 2и, а также незначительные количества гидрохлорида пиридина и 2,4,6-тримегилбензойной кислоты.

23

2: а Аг = РЬ, ж Аг = 2,4-Ме:С6Н3, з Аг = 2,4,5-Ме3С6Н2, и Аг = 2,4,6-Ме3С6Н2,

к Аг = 2,3,4,6-Ме4С6Н, л Аг = 2,3,5,6-Ме4С6Н, м Аг = 2,3,4,5-Ме4С6Н. 22: а Я = Н, б Я = Ме, в Я = ОН, г Я = СОШ2, д Я = СООЕ^ е Я = Вг. 24: а Аг = РЬ, б Аг = 2,4,-Ме2С6Н3, в Аг = 2,4,5-Ме3С6Н2, г 2,3,4,5-Ме4С6Н. 28и': Я = Н, Аг = = 2,4,6-Ме3С6112; 30: а Я = Н, б Я = Ме, в Я = ОН. 31: а Я = Н, г Я = СОШ2, д Я = СООЕ1, е Я = Вг.

СХЕМА 5

Образование осадка соли 27и, малорастворимой в СВС1} или С02С12, наблюдается уже через 2-3 ч после смешения реагентов, а концентрации интермедиатов 23, 25 и 26, вероятно, настолько малы, что при помощи спектроскопии ЯМР 'Н в реакционной среде удается обнаружить помимо исходных соединений лишь до 8 мас.% соли 27и. Можно предположить, что лимитирующей стадией реакции ТХМА с пиридином является образование монопиридиниевых солей 23, а последующие стадии протекают значительно быстрее. Добавление пентахлорида сурьмы к реакционной смеси в процессе взаимодействия трихлорида 2и с пиридином позволило зафиксировать в виде гексахлорантимоната 28и' 4-хлорпиридиниевую соль, что является убедительным доводом в пользу протекания реакции через образование соединений 25 и 28. При этом возможность образования соли 28и через 1-(4-пиридил)пиридиниевую соль типа 27 исключается, поскольку соль 27и при взаимодействии со БЬСЬ гладко превращается в соответствующий гексахлорантимонат 27и'. Кроме того, если при взаимодействии ТХМА 2и с пиридином в хлороформе подвергнуть реакционную смесь гидролизу на ранних стадиях реакции, то по спектру ЯМР Н, наряду с пиридилпиридиниевой солью 30а, удается обнаружить 4-хлорпиридин 31а, а также гидрохлорид пиридина 22а*НС1, причем массовое соотношение продуктов 30а : 31а : 22а»НС1 составляет «4:1:1.

Соли типа 27 были получены с хорошими выходами лишь для о,о -дизамещенных ТХМА 2и-л, однако такие соли удалось обнаружить и для стерически незатрудненных трихлоридов 2а,ж,з. Так, из продуктов взаимодействия трихлорида 2ж с пиридином в условиях, аналогичных использованным при синтезе солей 27и-л, наряду с биспиридиниевой солью 24ж, после гидролиза был выделен с выходом 4 % дихлорид Ы-(4-пиридил)пиридиния 30а. Бензотрихлорид 2а, при обычной температуре довольно инертный по отношению к пиридину, вступает в реакцию при кипячении в избытке последнего, т.е. в условиях восстановительной конденсации, причем наряду с биспиридиниевой солью 24а было выделено небольшое количество (6 %) дихлорида 1-(4-пиридил)пиридиния 30а. Эти результаты подтверждают, что в отсутствие стерических затруднений нуклеофильное замещение атома хлора в соли 23 осуществляется значительно быстрее, чем атака хлор-анионом или пиридином положения 4 этой соли, а также объясняют снижение выходов продуктов восстановительной конденсации (азинов, оксимов) при переходе от мезитотрихлорида к моно-орто-метилзамещенным ТХМА 2ж,з,м и бензотрихлориду 2а.

В отсутствие дополнительных стерических препятствий образование N-(4-пиридил)пиридиниевых солей 27 можно ожидать при взаимодействии тех же трихлоридов 2и-л с замещенными пиридинами, нуклеофильность или сила которых как оснований не ниже, чем у пиридина 22а, например, с З-замещенными пиридинами 226,в, несущими электронодонорные заместители. И действительно, нами было показано, что 3-метил-пиридин 226 и 3-гидроксипиридин 22в образуют с ТХМА 2и соли 27, которые при гидролизе дают 2,4,6-триметилбензальдегид 29и и дихлориды Ы-(3-К-пиридил-4)-3-К-пиридиния 306,в (схема 5, путь А).

С целью обнаружения или выделения 1,4-дигидропиридиновых интермедиатов типа 25 или 26 мы использовали в исследуемой реакции З-И-замещенные пиридины с электроноакцепторными заместителями, повышающими электрофильность положения 4 пиридинового цикла и стабилизирующими 1,4-дигидропиридиновую систему. При исследовании методом ЯМР 'Н продуктов реакции трихлорида 2и с никотинамидом 22г был зафиксирован гидрохлорид 4-хлор-1,4-дигидроникотинамида (32). Ароматизация соответствующего указанному 1,4-дигидропиридину интермедиата 25 с восстановлением а,а-дихлорметиленовой группы приводит после гидролиза к гидрохлориду 4-хлор-никотинамида 31 г и 2,4,6-триметилбензальдегиду 29и (схема 5, путь «Б» и схема 6).

ССЖНа СОЫНг

АгСС1з +

2и 22 г

СХЕМА б

Аналогично протекает и взаимодействие мезитотрихлорида 2и с этилникотинатом 22д, которое после гидролиза гладко приводит к 2,4,6-триметилбензойному альдегиду (29и) и этиловому эфиру 4-хлорникотиновой кислоты (31д) с выходами 60-65 %. Следует отметить, что в обоих рассмотренных случаях не были обнаружены соответствующие Ы-(4-пиридил)пиридиниевые соли типа 30, даже если в реакциях использовалось двойное молярное количество никотинамида или этилникотината. Такой результат легко объяснить с учетом как стерических препятствий атаке положения 4, так и пониженной (по сравнению с незамещенным пиридином) нуклеофильности никотинамида и 3-этоксикарбонилпиридина. Приведенные соображения согласуются и с результатами взаимодействия трихлорида 2и с 3-бромпиридином (22е), которое после гидролиза приводит к З-бром-4-хлорпиридину (31е) и альдегиду 29и (выходы продуктов около 65%):

иенсь

АгСС1з + N (У) --

2 и 22д,с 28 29и 31д,е 60-65%

22,28,31: Я = СОС® (д); Я = Вг (е) СХЕМА 7

Из полученных результатов следует, что перенос водорода с 1,4-дигидропириди-нового цикла на дихлорметиленовую группу происходит не в 1,4-дигидропиридил-пиридиниевых солях типа 26, а в Ы-замещенных 4-хлор-1,4-дигидропиридипах 25. Последние (после ароматизации) могут превращаться в соли типа 27 при отсутствии стерических затруднений и достаточной нуклеофильности пиридинового основания, как это имеет место для 3-пиколина (226) и 3-гидроксипиридина (22в). В случае пиридинов 22г-е с более объемными заместителями в положении 3 (СОЫН2, СООЕ1, Вт), которые к тому же понижают нуклеофильность атакующего пиридина, реакция (схема 5, путь а и схема 7) останавливается на стадии образования солей Ы-(сс-хлорбензил)-4-хлор-пиридиния 28. Последние при гидролизе превращаются в замещенный бензальдегид 29 и З-К-замещснные 4-хлорпиридины 31г-е, а при действии гидроксиламина или гидразинов -в соответствующие продукты восстановительной конденсации - оксимы и азины или гидразоны.

Важнейшей стадией процесса, определяющей все последующие превращения, является присоединение хлорид-аниона по положению 4 ниридиниевого катиона 23. Подобная атака хлорид-иона предполагалась как одна из ступеней механизма известного синтеза дихлорида Ы-(4-пиридил)пиридиния 30а из пиридина и хлористого тионила. Постулировалось, что первоначально образующийся хлорид Ы-(хлорсулъфинил)-пиридиния превращается в 4-хлор-1-хлорсульфинил-1,4-дигидропиридин, который атакуется пиридином с замещением атома хлора и образованием 4-(1-пиридинио)-1,4-дигидропиридина типа 26, а последний в результате ароматизации дает 1-(4-пиридил)-пиридиниевую соль 30а. Следует отметить, что в литературе был рассмотрен и альтернативный механизм образования дихлорида 4-пиридилпиридиния 30а через ароматизацию 4-хлор-1-хлорсульфинил-1,4-дигидропиридина и нуклеофильное замеще-

1) СНС1з

2) Н2О

АгСНО + НгГЧ С!

29и 32

С1

31г-НС1

ние пиридином атома хлора в возникающей 4-хлорпиридиниевой соли. В нашей работе такой механизм впервые нашел прямое экспериментальное подтверждение, о чем свидетельствует обнаружение и выделение 1,4-дигидропиридина 32, 4-хлорпиридинов 31 и 4-хлорпиридиниевой соли 28и'.

Ключевой стадией восстановительной конденсации о,о -дизамещенных ТХМА 2и-л, на которой собственно и происходит восстановление, является формальный перенос гидрид-иона (26 27 в маршруте А или 25 —> 28 в маршруте а). Сам факт переноса водорода с пиридинового кольца на бензильный атом углерода подтвержден тем, что при замене пиридина дейтеропиридином продуктом гидролиза соли 27и, полученной из трихлорида 2и, оказывается альдегид 29и, дейтерированный по формилыгой группе.

Следует отметить, что механизм формального переноса гидрид-иона из положения 4 1,4-дигидроииридинового цикла был и в значительной степени остается предметом интенсивных дискуссий, связанных, прежде всего с ключевой ролью такого рода превращений в биохимических реакциях с участием НАДН. В настоящее время механизм, включающий перенос протона и двух электронов, по крайней мере, для биохимических процессов, является общепринятым. С этим механизмом (перенос протона и двух электронов) согласуется и наблюдавшийся нами изотопный обмен водорода при взаимодействии 2,3,4,6-тетраметилбензотрихлорида 2к с дейтеропиридином в присутствии гидрохлорида дейтеропиридина ОО^МНО. Продукт взаимодействия в этих условиях

Показано, что в этих условиях дейтерообмен атома водорода а-хлорбензильной группы в пиридилпиридиниевых солях типа 27 не происходит.

Таким образом, установлено, что в ходе окислительно-восстановительного процесса водород (дейтерий) переносится на дихлорметиленовую группу N-заместителя не в виде гидрид-иона или атома, а в виде протона (дейтерона), что и определяет высокую вероятность его обмена с другими протонами, присутствующими в реакционной среде. То есть механизм ключевой стадии сопряженною окисления-восстановления однозначно включает перенос протона и два одноэлектронных переноса из положения 4 пиридинового цикла к атому углерода дихлорметиленовой группы М-(а,ос-дихлорбензил)-4-хлор- 1,4-дигидропиридина 25.

Таким образом, окислительно-восстановительные превращения о, о'-дизамещенных ТХМА 2и-л под действием пиридиновых оснований 22, очевидно, включают следующие, последовательно протекающие стадии:

- нуклеофильное замещение подвижного атома хлора ТХМА 2и-л пиридиновым основанием по механизму SnI с образованием хлорида Ы-(а,а-дихлорбензил)пиридиния 23;

- нуклеофильное присоединение хлорид-аниона по положению 4 пиридинового цикла соли 23 по механизму SET с образованием N-(a,а-дихлорбензил)-4-хлор- 1,4-дигидропиридина 25;

- перенос протона и двух электронов из положения 4 пиридинового цикла N-(a,a-дихлорбензил)-4-хлор- 1,4-дигидропиридина 25 к атому углерода дихлорметиленовой группы, синхронизированный с отщеплением хлорид-аниона от указанной группы, что

приводит к ароматизации пиридинового цикла и образованию Ы-(а-хлорбензил)пириди-ниевой соли 28 (альтернативным является аналогичный, но менее вероятный окислительно-восстановительный процесс превращения из 1-(а,а-дихлорбензил)-4-(1-пириди-нио)-1,4-дигидропиридина 26 в >Ца-хлорбснзил)пиридил-4-пиридиниевую соль 27);

- нуклеофильное замещение атома хлора в М-(а-хлорбензил)ниридиниевой соли 28 пиридиновым основанием с образованием Ы-(а-хлорбензил)пиридил-4-пиридиниевой соли 27 (справедливо только для сильных пиридиновых оснований - 22а-в).

2.3 Природа восстановителя и механизм восстановительной конденсации стерически незатрудненных трихлорметиларенов с гидразинами в пиридине

В разделе 2.2 уже отмечалось, что бензотрихлорид 2а и его метилзамещённые, несущие только одну метальную [руппу в о/зто-положении - 2ж,з,м, практически не вступают во взаимодействие с пиридином и его замещенными в среде хлороформа или хлористого метилена при комнатной температуре, однако при кипячении в избытке пиридина образуют биспиридиниевые соли 24ж,з,м с примесью дихлорида 1-(4-пиридил)-пиридшшя (выходы 4-6 %). То есть в отличие от высоко реакционноспособных о,о'-диметилзамещенных бензотрихлоридов 2и-л трихлорметиларены 2а,ж,з,м (и вероятно, другие ТХМА с одним орто-заместителем) весьма инертны по отношению к пиридиновым основаниям и способны претерпевать превращения в более жестких условиях преимущественно по пути нуклеофилыюго замещения двух атомов хлора трихлорметильной группы на остаток пиридина с образованием биспиридиниевых солей 24. Последние, как было нами показано, практически не способны к окислительно-восстановительным превращениям с получением соответствующих ароматических альдегидов 29 (или их производных) и 4-хлор- или 4-пиридилзамещенных пиридинов.

Полученные нами экспериментальные данные и результаты других, последующих работ свидетельствуют о том, что для ТХМА 2а,ж,з,м, характеризующихся невысокой реакционной способностью по сравнению с о,о '-диметилзамещенными ТХМА 2н-л, в условиях восстановительной конденсации может быть реализовано другое, альтернативное изложенному в разделе 2.2 (схема 5) направление окислительно-восстановительных превращений, в котором доминирующим восстановителем выступает не пиридин, а гидразин или гидроксиламин.

Прежде всего, была рассмотрена возможность участия пиридиниевых солей типа 23 и 24 в восстановительной конденсации. Как нами было установлено, при нагревании соли 24а с гидрохлоридом гидразина в пиридине в присутствии воды (в условиях восстановительной конденсации) с высоким выходом получается бензойная кислота, а в отсутствие воды идет гетероциклизация с образованием 3,5-дифенил-1,2,4-триазола. В условиях восстановительной конденсации наблюдался также гидролиз биспиридиниевой соли 246, полученной из 2,4-диметилбензотрихлорида 2ж и пиридина.

Для выяснения возможных путей восстановительной конденсации необходимо было исключить превращение о, о '-дизамещенных бензотрихлоридов типа 2и в пиридил-пиридиниевые и хлорпиридиниевые соли 27 и 28, а также другое характерное для трихлоридов типа 2и превращение - нуклеофильное замещение атомов хлора группы СС1з под действием О- и >1-нуклеофилов (воды и гидразинов).

С целью выявления направления восстановительной конденсации, не связанного с промежуточным образованием солей 27 и 28, было изучено взаимодействие мезитотрихлорида 2и с гидразином в присутствии 2-пиколина или 4-пиколина. Эти метилпиридины не образуют с мезитотри хлоридом 4-хлор- или 4-пиридинио-пиридиниевых солей вследствие стерических препятствий. Однако, при этом 4-пиколин дает достаточно стабильную монопиридинисвую соль типа 23. Оказалось, что в обоих случаях наблюдается восстановительная конденсация с образованием 2,4,6-триметил-бензальдазина (13г, Аг = 2,4,6-МезСб! 1г) (схема 9, путь 1). Взаимодействие мезитотри-

хлорида 2н с гидразином в присутствии 2,6-лутшина, неспособного к образованию соответствующих пиридиниевых солей, приводит к продукту неполного восстановления -Ы-(2,4,6-триметилбензоил)гидразону 2,4,6-тримстилбензальдегида 19г (схема 9, путь 2).

АгСН=NN1= НСАг « АгССЬ -► AгCH=NNHCAr

12 II

О

13г 2и 19г

2и, 13г, 19г: Аг = 2,4,6-МсзСгЛ;.

СХЕМА 9

Таким образом, восстановительная конденсация ТХМА с гидразином может проходить без образования пиридиниевых солей 27 и 28, а биспиридиниевые соли 24 в этих условиях не реагируют с гидразином.

На примере восстановления М'-фенилбензогидразоноилхлорида 33а (Аг = Я = РЬ, Я' = Н), было показано, что гидразоноилхлориды 33 способны восстанавливаться под действием гидразина и его замещенных в условиях восстановительной конденсации (0,5 ч кипячения в водном пиридине):

АгС=МШР ^ ► АгСН=Ш1^' С1

33 34 40 %

СХЕМА 10

В то же время Ы^-диметил-2,4,6-триметилгидразоноилхлорид (336, Аг = 2,4,6-МезС6Нг, Я = ГГ = Ме) и соответствующий ему гидразоноилбромид ЗЗв не изменяются при кипячении с 4-кратным избытком КМ-димегилгидразина в пиридине (схема 11).

АгС=ШМе2 Н2ЫШву РУ> АгСНО ♦ АгСН=МШе2 + Ру АгСС13

X

33 29 34 2и

Аг = 2,4,6-Ме3С6Н2; X = С1 (б), Вг (в) СХЕМА 11

Различие в поведении гидразоноилгалогенидов 33 нельзя объяснить только пространственными препятствиями или недостаточной активностью диметилгидразина как восстановителя. Так, с одной стороны, нами было показано, что мезитотрихлорид 2и при взаимодействии с диметилгидразином в присутствии пиридина дает с суммарным выходом более 80 % смесь 2,4,6-триметилбензальдегида 29и и его N,N-димети л ги дразо па (346, Аг = 2,4,6-Ме3С6Нг, К = Я' Ме; схема 11). С другой стороны, Ы,Ы-диметилгидразон 346 был также получен с выходом 37 % при взаимодействии мезитотрихлорида 2и с N,14-диметилгидразином в присутствии 2,6-лутидина.

Еще один возможный интермедиат восстановительной конденсации - К,М-бис(а-хлорбензилиден)гидразин 18а не изменяется при действии ниридина, а в присутствии избытка гидразина и пиридина дает с небольшим выходом бензальдазин 13а (9 %), но основным продуктом взаимодействия оказывается продукт гетероциклизации - 3,6-дифенил-1,2-дигидро-1,2,4,5-тетразин 35 (37 %):

М—N

АгС=М=САг -► АгСН=Ш—НСАг - Аг—^ Аг

С1 С1 N

Н Н

18 13 35 37 %

13а, 18а, 35а, Аг = РЬ

СХЕМА 12

Полученные данные не позволяли однозначно считать гидразоноилхлориды 33 интермедиатами восстановительной конденсации. В связи с этим была рассмотрена возможность превращения в гидразоны и азины некоторых соединений, которые могут образоваться из гидразоноилхлоридов в условиях восстановительной конденсации. Учитывая неоднозначность результатов, полученных при попытках восстановления гидразоноилхлоридов, необходимо отметить, что эти опыты проводились в присутствии пиридина и, следовательно, могли возникать гидразоноилпиридиниевые соли типа 36. В использованных условиях в результате взаимодействия гидразоноилхлоридов с гидразинами могли образоваться также гидразидины 37. Наконец, в присутствии основания гидразоноилхлориды (при Я' = Н) могли претерпевать дегидрохлорирование, приводящее к нитрилиминам 38.

.^щр' „^тя © е

АгСГ ^ 0 АгСГ . АтС^й-ЙИ С1® ЫНШЯ

36 37 38

Поскольку пиридиниевые соли не подвергаются восстановительной конденсации, можно предположить, что и образование солей типа 36 лишь затрудняет или делает невозможным восстановление гидразоноилхлоридов. То, что эта реакция восстановления идет и в отсутствие пиридина, было показано на примере взаимодействия бензотри-хлорида 2а с М,К-диметилгидразином.

Восстановление гидразидина 37 избытком гидразина до гидразона также представляется маловероятным, поскольку эти довольно лабильные соединения очень легко окисляются до формазанов, а восстановление гидразином гидразидинов, в том числе образующихся из гидразоноилхлоридов не наблюдается. Можно полагать, что образование гидразидинов 37, а также тетразина 35 является «тупиковым» процессом, не приводящим к продуктам восстановительной конденсации. В согласии с этим предположением находится и тот обнаруженный факт, что стабильный аналог гидразидинов - Ы-гидроксимезитоамидоксим - не изменяется в условиях восстановительной конденсации ТХМА с гидроксиламином в пиридине. Что касается возможности образования нитрилиминов 38 в условиях восстановительной конденсации, то реализация этого процесса не подтверждается (см. Беленький Л.И., Луйксаар С.И., Чувылкин Н.Д., Краюшкин М.М. // Изв. АН, Серия хим., 2000, № 5, С.888-895). Известно, в частности, что дифенилнитрилимин (38, И. = Аг = РЬ) генерируется из 14-фенилбензгидразоноилхлорида в присутствии пиридина и присоединяется к последнему но схеме 1,3-диполярного циклоприсоединения с образованием 1,3-дифсиил-с1«1-триазоло[4,3-а]-пиридина, который может быть идентифицирован в виде тетрафторбората 1,3-дифенил-сю(-триазоло[4,3-й]-пиридиния. В условиях восстановительной конденсации бензотрихлорида 2а был выделен фенилгидразон бензальдегида (34, Аг = Я = РИ, Я' = Н), но не удалось обнаружить образования как упомянутого тетрафторбората, так и аддукта дифенилнигрилимина со стиролом. По всей видимости, восстановление гидразоноил-хлорида 33 идет быстрее, чем его дегидрохлорирование с образованием нитрилимина.

Таким образом, второе направление восстановительной конденсации стерически незатрудненных ТХМА 2 с гидразинами в пиридине реализуется с участием гидразинов в качестве восстановителей и образованием а,а-дихлорбензилгидразина РЬССУ^МТИС 39 и гидразоноилхлоридов 33 в качестве интермедиатов.

Резюмируя все изложенное, можно констатировать:

- в условиях восстановительной конденсации ТХМА 2 с гидразинами или гидроксиламином в пиридине могут протекать три конкурирующие направления превращений, два из которых приводят к продуктам восстановления трихлорметильной

группы, а третье направление - к продуктам гетероциклизации (1,2,4-оксадиазолам, 1,3,4-оксадиазолам, 1,2,4,5-тетразинам);

- доминирующее направление превращений ТХМА определяется его строением и реакционной способностью;

- наиболее реакционноспособные о,о'-дизамещенные ТХМА 2и-л в условиях восстановительной конденсации или в более мягких условиях (в хлороформе или в хлористом метилене) преимущественно вступают в окислительно-восстановительные превращения с пиридином или его З-Я-замещенными с получением соответствующих ароматических альдегидов 19 или их производных и 4-хлорпиридинов 31 или 1-(4-пиридил)пиридиниевых солей 30; для этих ТХМА процессы восстановления гидразином (гидроксиламином) и гетероциклизации в данных условиях практически не реализуются;

- бензотрихлорид 2а в условиях восстановительной конденсации подвергается превращениям по трём направлениям, из которых основным (доминирующим) является процесс восстановления трихлорметильной группы под действием гидразина (гидроксил-амина) и минорными процессами - гетероциклизация и восстановление под действием пиридина;

- стерически незатрудненные метилзамещенные ТХМА 2 в условиях восстановительной конденсации подвергаются превращениям по двум или трём направлениям, из которых основными являются процессы восстановления трихлорметильной группы под действием гидразина (гидроксиламина) и пиридина в качестве восстановителей, а процесс гетероциклизации является минорным или вообще не реализуется;

- взаимодействие о,о '-дизамещенных ТХМА 2и-л с пиридином или с его З-К-замещенными в хлороформе или хлористом метилене представляет собой новый удобный и эффективный метод получения соответствующих ароматических альдегидов и 4-хлор-З-Я-пиридинов или 1-(3-Я-пиридил-4)-3-Я-пиридиниевых солей;

- о,о '-дизамещенные ТХМА 2и-л можно рассматривать в качестве «мягких», у-селективных хлорирующих агентов по отношению к пиридину, его З-Я-замещенным и хинолицу;

- восстановление трихлорметильной группы ароматических и гетероароматических соединений с непосредственным участием пиридиновых оснований в окислительно-восстановительных превращениях носит общий характер и может быть инициировано действием сильных нуклеофилов, причем механизм и направление превращений определяются как строением и реакционной способностью исходного ароматического или гетероароматического соединения, так и природой нуклеофила.

3. Реакции некоторых IV- и С-нуклсофилов с солями пиридиния, полученными из о,о -диметилзамещеннмх трихлорметиларенов.

3.1. Взаимодействие о,о -днметилзамещенных ТХМА с аминопнрндииами

Монопиридиниевые 23, биспиридиниевые 24, а также 1-(4-пиридил)пиридиниевые и 4-хлорпиридиниевые соли 27 и 28 (схема 5) имеют несколько электрофильных центров, которые могут подвергаться нуклеофильной атаке. Так, в рассмотренных в разделе 2.2 превращениях М-(4-пиридил)пиридшшсвых или 4-хлорииридиниевых солей 27 и 28, действие воды или водного этанола приводит к альдегидам 29 и гидрохлоридам З-Я-4-хлорпиридинов 31 или к солям пиридилпиридиния 30, то есть направляется на электрофильный хлорбензильный атом углерода с замещением пиридиниевого остатка и атома хлора на атом кислорода. Аналогичное направление нуклеофильной атаки реализуется и при действии гидразинов или гидроксиламина на соли 27, 28, непосредственно приводя к соответствующим продуктам восстановительной конденсации - гидразонам или оксимам.

Некоторые превращения, не связанные с восстановлением ТХМА, также могут протекать через стадию образования монопиридиниевых солей типа 23 с последующим

нуклеофильным замещением одного или двух атомов хлора а,а-дихлорбензильной группы. Так, это направление реализуется при получении биспиридиниевых солей 24 из стерически незатрудненных ТХМА 2 и пиридина.

Другим превращением указанного типа является взаимодействие о.о'-диметил-замещснных ТХМА 2 с 2-аминопиридинами, изученное нами на примере реакций мезитотрихлорида 2и с 2-аминопиридином 22ж или 2-амнно-5-бромпиридином 22з при молярном соотношении ТХМА : аминопиридин, равном 1 : 2. Это взаимодействие, осуществляемое в мягких условиях в хлороформе, приводит к необычным амидинам 40а,б с выходами 51-54 % (схема 13).

Строение этих соединений подтверждается данными спектроскопии ЯМР 'Н и 13С, ИК-спектров, а также результатами масс-спектрометрии и элементного анализа.

Образование таких «аномальных» продуктов, вероятно, протекает через стадию образования монопиридиниевой соли типа 23, которая вследствие пониженной электрофильности пиридинового цикла и, в частности, положений 4 и 6, не способна к нуклеофильному присоединению хлорид-аниона и атакуется аминогруппой второй молекулы пиридина с замещением подвижных атомов хлора дихлорметиленового фрагмента. Нуклеофильное замещение атома хлора указанного фрагмента эндоцикли-ческим атомом азота второй молекулы пиридина с образованием биспиридиниевых солей 24, очевидно, невозможно из-за стерических препятствий как со стороны о-метильных групп мезитильного остатка, так и о-аминогруппы пиридинового фрагмента.

Таким образом, на примере реакций мезитотрихлорида 2и с 2-аминопиридинами показано, что взаимодействие реакционноспособных о,о'-диметилзамещенных ТХМА 2и-л с пиридинами, имеющими два нуклеофильных центра, может протекать без восстановления трихлорметильной группы.

Однако не все замещенные пиридины, имеющие два нуклеофильных центра, одним из которых является эндоциклический атом азота, способны претерпевать превращения под действием о.о'-диметилзамещенных ТХМА по обнаруженному направлению. В связи с этим следует упомянуть, что описанное в разделе 2.2 взаимодействие мезитотрихлорида 2и с 3-гидроксипиридином (22в), тоже имеющим два нуклеофильных центра, приводит к продуктам восстановления трихлорметильной группы - мезитоальдегиду 29и и соответствующей соли 1-(4-пиридил)пиридиния ЗОв (схема 5).

Очевидно, что направление взаимодействия о,о'-диметилзамещенных ТХМА 2и-л с замещенньми пиридинами, имеющими два нуклеофильных центра, определяется строением и реакционной способностью исходного пиридинового основания и, в частности, зависит от реакционной способности и расположения каждого нуклеофильного центра.

2и 22 Я = Н (ж); Я = Вг (з)

40 Я = Н (а); Я = Вг (б)

СХЕМА 13

3.2. Реакции гетарилирования с участием пиридиниевых солей, полученных I» о,о -диметилзамещенных трихлорметилареиов

Одним из центров нуклеофильной атаки пиридиниевых солей 23 или 24 (схемы 4 и 5) является положение 4 пиридинового цикла, что приводит к 4-замещенным пиридинам, в частности, к 4-хлорпиридинам 31 или к солям 1-(4-пиридил)пиридиния 27 и 30. Образование 4-пиридилгидразонов и 4-хинолилгидразона ароматических альдегидов 20б-г и 21 в условиях восстановительной конденсации ТХМА 2ж-и с гидразином также является примером такого направления нуклеофильной атаки. В присутствии сильного нуклеофила - гидразина происходит конкурирующее замещение гидразином (а не пиридином) атома хлора в положении 4 хлорпиридиниевых солей 28, причем образуется 4-пиридилгидразин, который при взаимодействии с соответствующими альдегидами 29 дает 4-пиридилгидразоны 20б-г. Аналогичное объяснение справедливо и для образования 4-хинолилгидразина, превращающегося в соответствующий гидразон 21.

AfCHCI-

-на

Агсна

28

СХЕМА 14

NHNH2

НгО

-на

- ArCHO + N^^-NHNH 2

29

Образование 4-пиридилгидразина и 4-хинолилгидразина можно рассматривать в качестве первых примеров реакции гетарилирования гидразина, по всей видимости, протекающей с участием соответствующих 4-хлорпиридиниевых (и 4-хлорхинолиниевых) солей типа 28.

Одной из задач настоящей работы было выяснение способности пиридиниевых солей 23, 24, 27 и 28 вступать во взаимодействие с различными N- и С-нуклеофилами по схеме реакции гетарилирования, то есть но одному из положений 2 или 4 пиридинового цикла. Решение этой задачи позволило бы выявить и оценить синтетические возможности пиридиниевых солей, генерируемых in situ из доступных исходных реагентов, с целью получения замещенных пиридиновых и хинолиновых оснований.

Па примере мезитотрихлорида 2и было показано, что о.о'-диметилзамещенные ТХМА 2и-л при взаимодействии с пиридином в хлороформе или хлористом метилене образуют пиридиниевые соли, способные в присутствии таких N-нуклеофилов, как пиперидин или морфолин, давать продукты гетарилирования. Так, в исследованных нами превращениях, наряду с 2,4,6-триметилбензойным альдегидом 29и, охарактеризованным в виде азина 13г, были получены 4-пиперидинопиридин 41 или 4-морфолинопиридин 42 с выходами соответственно 48 % и 57 % (схема 15).

АгСОз + м

/-\ СНС1з

+ HN X-«■

ArCCIj-

■ ArCHO +

НЮ

Л"\

х + з на

2и-л

41 X = СН2; 42 X = О

СХЕМА 15

Из литературных данных известно, что практически все Ы-нуклеофилы, в том числе первичные и вторичные алифатические и ароматические амины (за редким исключением), относятся к «жестким» нуклеофилам и, как правило, демонстрируют высокую а-селективность присоединения к катионам 1-алкил- и 1-арилпиридиния. Так, ранее было описано присоединение пиперидина к 1-алкил-3-Я-замещенным катионам пиридиния, в котором пиперидин выступает как «жесткий» нуклеофил, проявляя

исключительно кинетическую а-селективность и образуя продукты 1,6-присоединения. Учитывая эти данные, можно констатировать, что исключительная у-селективность обнаруженных нами реакций гетарилирования пиперидина и морфолина объясняется тем, что эти реакции протекают последовательно через стадии образования пиридиниевых солей 23 и 28. По всей видимости, именно нуклеофильное замещение пиперидином или морфолином атома хлора в 4-хлорииридиниевой соли 28и (Аг = 2,4,6-МеэСбН2) ответственно за образование указанных продуктов гетарилирования: 4-пиперидино-пиридина (41) или 4-морфолинопиридина (42) по схеме 16:

Аг-СНС1-—С| + / СИС|3> Аг-СНС|--/

С1" сГ

28и

СХЕМА 16

Альтернативным путем получения соединений 41, 42 может быть замещение атома хлора в положении 4 гидрохлорида 4-хлорпиридина 31а соответствующим вторичным амином (схема 17). Однако этот путь представляется менее вероятным, поскольку гидрохлорид 4-хлорпиридина (31а) обладает меньшей реакционной способностью (меньшей электрофильностью) по сравнению с К-замещснной солью 28и.

/-\ СНС1з

)>—С1 + НЫ X -N ))--N

\-/ -НС1

сГ

СХЕМА 17

Как уже упоминалось выше, одной из задач настоящей работы являлось выяснение способности пиридиниевых солей типа 23, 24, 27 и 28 вступать во взаимодействие с различными нуклеофилами, в том числе с С-нуклеофилами, по типу реакции гетарилирования. В качестве реагентов для получения наиболее реакционноспособных пиридиниевых солей нами также были выбраны мезитотрихлорид 2и и незамещенный пиридин, а в качестве С-нуклеофилов - тг-избыточные ароматические системы: N,N1-диметиланилин и индол. При этом в мягких условиях были получены соответствующие 4-замещенные пиридины - 4-(4-диметиламинофенил)пиридин 43 и 4-(3-индолил)ггаридин 44 с выходами 30 % и 53 % (схемы 18 и 19):

А-ССЬ + 4^1)) + -К<СНз)2 1)СН^Ь АгСНО + И^)—-М(СНз)2 + 3 НС1

2и 29и 43 30%

СХЕМА 18

АгСС1з + * АгСНО + -^^ ♦ 3 НС1

Н ' -м

н

2и 29и 44 53 %

СХЕМА 19

В случае гетарилирования индола наряду с соединением 44 с небольшим выходом (7 %) был выделен 4-(3-индолил)-1-(4-пиридил)-1,4-дигидропиридин 45, получение которого можно рассматривать как первый пример непосредственного присоединения С-нуклеофила к М-замещеиной 1\1-(4-пиридил)пиридиниевой соли 27и:

—• оэ - * -©юс.

N

н

27и 29н 45 7 %

СХЕМА 20

у-Селективность этих реакций гетарилирования определяется, по всей видимости, как экранированием а-положений пиридиниевой соли объемным N-заместителем - а,а-дихлор-2,4,б-триметилбензильной группой, так и тем, что л-избыточные системы N,N-диметиланилина и индола являются «мягкими» нуклеофилами, которые атакуют наиболее «мягкий» электрофильный центр С-4 одной из солей пиридиния 23, 28и или 27и.

Касательно образования 4-(3-индолил)-1-(4-пиридил)-1,4-дипшропиридина 45 можно отметить, что аналогичные замещенные 1 -(4-пиридил)-1,2- и 1,4-дигидропиридины 46 и 47 были получены при взаимодействии l-(3-R,5-R'-4-iiiipn,an;i)-3-R,5-R'-tmpiUH-ниевых солей 30а,б,г (где R = Н, Me; R' = Н, Me) с трёххлористым фосфором и этанолом (Boduszek В., Wieczorek J.S. // Synthesis, 1979, № 6, р.454).

Рассматривая возможный механизм образования продуктов гетарилирования 41-44 и 45, можно констатировать, что вряд ли он реализуется по типу реакций нуклеофильного замещения N- или С-нуклеофилом остатка пиридиния в 1-(4-пиридил)пиридиниевых солях типа 30а, поскольку подобные превращения протекают в более жестких условиях, чем используемые нами. С другой стороны, не исключена возможность реакций указанных «жестких» N-нуклеофилов и «мягких» С-нуклеофилов с гидрохлоридом 4-хлорпиридина 31а, образующимся по схеме 5. Как известно, реакции различных нуклеофилов с 4-хлорпиридинами успешно используются для синтеза соответствующих 4-замещенных ниридинов.

Принимая во внимание мягкие условия изученных нами реакций с N- и С-нуклеофилами, трудно однозначно сказать, какая из солей 23, 28 или 31 ответственна за образование продуктов гетарилирования. Отметим при этом, что одними из наиболее изученных и эффективных реагентов гетарилирования являются N-ацилпиридиниевые соли, которые можно рассматривать как близкие аналоги пиридиниевых солей типа 23 и 28, несущие N-заместитель с подобными акцепторными свойствами.

Чтобы проверить способность моно- и биспиридиниевых солей типа 23 и 24 вступать в реакцию гетарилирования, мы попытались получить 4-пиперидино- или 4-морфолинопиридины 41 и 42 с использованием вместо мезитотрихлорида 2и бензотрихлорида 2а, который образует с пиридином биспиридиниевую соль 24а, но не способен в этих условиях к сколько-нибудь заметному образованию 1-(4-пиридил)-пиридиниевых и 4-хлорпиридиниевых солей 27 и 28. Однако эти попытки не привели к успеху: лишь при кипячении реагентов в хлороформе с выходом 4 % был выделен 4-пиперидинопиридин 41. Не удалось также получить желаемые продукты гетарилирования из достаточно стабильной биспиридиниевой соли 24а, предварительно полученной из бензотрихлорида 2а и пиридина. При кипячении в хлороформе соли 24а и пиперидина с последующим добавлением гидразингидрата к реакционной смеси с выходом 7 % был выделен лишь 3,б-дифенил-1,2-дигидро-1,2,4,5-тегразин 35а.

Следовательно, по отношению к указанным «жестким» N-нуклеофилам и «мягким» С-нуклеофилам нестабильные монопиридиниевые соли типа 23 и биспиридиниевые соли 24, получаемые из стерически незатрудненных ТХМА 2а,ж,з и пиридина, недостаточно реакционноспособны для взаимодействия по типу реакций гетарилирования, т.е. по электрофилыгому положению 2 или 4 пиридиниевого катиона. В то же время монопиридиниевые соли типа 23 и, еще более вероятно, N-замещенные 4-хлорпири-диниевые соли 28, генерируемые из о,о '-диметилзамещенных ТХМА 2и-л и пиридина, являются достаточно реакционноспособными и удобными гетарилирующнми агентами для N- и С-нуклеофилов. При этом реакции гетарилирования характеризуются исключительно у-селективностыо по отношению к пиридину. Эта селективность, как можно полагать, определяется как стерическим экранированием а-положений пиридиниевой соли 23 объемным N-заместителем - а,а-дихлор-2,4,6-триметилбензильной группой, так и тем, что гетарилирование «жестких» N-нуклеофилов протекает, по всей видимости, как нуклеофильное замещение атома хлора в положении 4 пиридиниевой соли 28 или гидрохлорида 4-хлорпиридина 31а. В случае же С-нуклеофилов у-селективность гетарилирования обусловлена не только стерическим экранированием а-положений пиридиниевой соли 23 объемным N-заместителем, но и известным «мягким» характером используемых С-нуклеофилов - тс-избыточных ароматических соединений.

Таким образом, можно констатировать, что пиридиниевые соли типа 23 и 28, генерируемые из о,о'-диметилзамещенных ТХМА 2и-л и пиридина или из 3-R-замещенных пиридинов, являются весьма реакционноспособными и относительно удобными гетарилирующнми агентами для различных N- и С-нуклеофилов и могут успешно использоваться для синтеза соответствующих 4-замещенных пиридинов. Принципиальным отличием реакций гетарилирования нуклеофилов с участием пиридиниевых солей 23 и 28, генерируемых из о,о'-диметилзамещенных ТХМА 2и-л и пиридина, от реакций гетарилирования с участием других N-замещенных катионов пиридиния является обязательная ароматизация промежуточно возникающих 1,4-дигидропиридинов с одновременным восстановлением а,а-дихлорбензильной группы N-заместителя.

С учетом известных литературных данных и на основании полученных нами экспериментальных результатов, можно сделать следующие выводы:

- пиридиниевые соли, генерируемых in situ из о,о -диметилзамещенных ТХМА 2и-л и пиридина, весьма близки по своей реакционной способности и свойствам к катионам 1-ацилпиридиния и могут вступать аналогично последним в реакции присоединения (гетарилирования) с различными нуклеофилами;

- о,о'-диметилзамещенныс ТХМА 2и-л являются удобными алкилирующими агентами, способными эффективно и у-селективно активировать пиридиновые основания в их реакциях с «жесткими» и «мягкими» нуклеофилами.

4. Реакции трихлорметиларенов с N-, О- и S-нуклеофилами, протекающие без восстановления трихлорметильной группы 4.1 Синтез 2,5-дизамещеиных 1,3,4-оксадиазолов на основе трихлорметиларенов и ацилгидразинов

Ранее при изучении реакции восстановительной конденсации ТХМА с гидразинами и гидроксиламином было обнаружено, что в случае трудно восстанавливающегося бензотрихлорида 2а наблюдается конкуренция между восстановительной конденсацией и гетероциклизацией (раздел 2.1, схема 3).

В связи с этим, одной из задач настоящего исследования было выявление таких условий взаимодействия ТХМА 2 с гидразином или его замещенными, которые были бы оптимальны для селективной гетероциклизашга, приводящей к 2,5-дизамещенным 1,3,4-

оксадиазолам, и позволили бы полностью исключить или свести к минимуму восстановительную конденсацию с образованием азинов 13 или гидразонов 16.

С этой целью было изучено взаимодействие ТХМА 2 с семикарбазидом и тиосемикарбазидом в условиях восстановительной конденсации и в модифицированных условиях. При взаимодействии ТХМА 2а,ж с семикарбазидом 48а или тиосемикарбазидом 49а в пиридине, помимо соответствующих семикарбазонов и тиоссмикарбазонов ароматических альдегидов 50, 51, с выходами до 30 % были выделены 2-амино-5-фенил-1,3,4-оксадиазол 52а и 2-амино-5-арил-1,3,4-тиадиазолы 53а,б.

При этом соотношение двух конкурирующих процессов существенно зависит от строения ТХМА и определяется относительной легкостью восстановления последнего: для бензотрихлорида 2а выходы 1,3,4-оксадиазола 52а и 1,3,4-тиадиазола 53а были выше, чем выходы продуктов восстановительной конденсации 50а и 51а. В случае же 2,4-диметилбензотрихлорида 2ж продукты обеих реакций получались в соотношениях -1:1, а 2,4,6-триметилбензотрихлорид 2и давал только соответствующие продукты восстановления - семикарбазон 50в и тиосемикарбазои 51в.

Изменение условий проведения процесса, и в частности использование в качестве растворителя смеси пиридин - метанол, в общем случае привело к увеличению выходов продуктов гетероциклизации - 52а и 53а,б. Так, при взаимодействии бензотрихлорида 2а с семикарбазидом 48а или тиосемикарбазидом 49а в метанольно-лиридиновой смеси единственными продуктами превращений оказались соответственно 2-амино-5-фенил-1,3,4-оксадиазол 52а и 2-амино-5-фенил-1,3,4-тиадиазол 53а с выходами 63 % и 60 % (схема 21).

N — N

АгССЬ + НгЫМНСИНг —АгСН =МН СЖг +Аг—JJ-Жг

|| МеОН || X

2а,ж,и 48аХ = О 50Х = 0 52: X = О, а Аг = РЬ, (63 %)

49а X = 8 51 Х = 8 53: X = Б, а Аг = РЬ; б Аг = 2,4-Ме2С6Н3

СХЕМА 21

Таким образом, было показано, что использование в качестве растворителя смеси пиридина и метанола позволяет свести к минимуму процесс восстановительной конденсации (за исключением высоко реакционноспособного мезитотрихлорида 2и) и существенно повысить выход продуктов гетероциклизации - 2-амино-5-арил-1,3,4-оксадиазолов (52) или 1,3,4-тиадиазолов (53).

С целью оптимизации условий гетероциклизации и выявления зависимости выхода целевых продуктов от строения и реакционной способности реагентов, мы изучили особенности взаимодействия шести ТХМА (2а,ж-и,м,н), отличающихся наличием и характером заместителей, и двенадцати гидразидов - семикарбазида (48а), производных алифатических (486), ароматических (48в-з) и гетероциклических (48и-н) карбоновых кислот - в различных условиях, отличных от условий восстановительной конденсации. Обгцая схема исследуемых превращений ТХМА 2 с целью получения 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов приведена ниже (схема 22).

Логичным способом оптимизации условий гетероциклизации мог бы быть отказ от использования в качестве растворителя пиридина, поскольку последний, как показано нами выше, участвует в самом акте восстановления. Однако первые попытки исключить участие пиридина в исследуемой реакции не привели к успеху.

А1кОН / Ру

ЛгССЬ + НгМЧНССЖ—

2 а,ж-и, 48 а-м м,"

N-МН

Аг—С С-Г?

I II

С1 о АгСНС!

I—I

N—С С-Я

I I

С1 но

N—N

■АгЛуи

25-97 % 14, 52, 54

"6" Ру

2 С!

27

НгШИСОР!

АгСН=^= ММНСОР

16, 19,50

СХЕМА 22

Так, в спиртовом растворе в присутствии карбоната натрия как основания при использовании метанола или этанола в качестве растворителей с переходом от бензотрихлорида 2а к его метилзамещенным 2ж и 2з,и резко ускоряется апкоголиз трихлормегиларенов. При этом основными продуктами реакции становятся сложные эфиры соответствующих замещенных бензойных кислот, а выходы оксадиазолов 14, 52, 54 не превышают 25 %. В случае же мезитотрихлорида 2и эфиры 2,4,6-триметил-бензойной кислоты оказались единственными продуктами реакции с выходом до 88 %.

Аналогичные результаты • были получены при использовании морфолина или пиперидина в качестве оснований при взаимодействии 2,4,5-триметилбензотрихлорида 2з с 2-гидроксибензгидразидом 48г в метанольном растворе: выходы 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазола 14н колебались в пределах 12-22 %, причем основным продуктом реакции оказался метиловый эфир 2,4,5-триметилбензойной кислоты (выходы 56 % и 63 %).

Применение же в качестве растворителя и основания триэтиламина, хотя и исключает возможность алкоголиза, не приводит к увеличению выхода оксадиазолов (выход около 23 %). При взаимодействии в метаноле или этаноле в отсутствие основания преимущественно протекает алкоголю трихлорметиларенов.

Из апробированных условий оптимальные результаты даёт кипячение реагентов в течение 6-15 часов в метанольно-пиридиновом или эганольно-пиридиновом растворе при объемном соотношении спирт : пиридин от 2 : 1 до 5 : 1. В этих условиях выходы целевых 1,3,4-оксадиазолов находятся в пределах 22-97 % и заметно превышают выходы, достигаемые в других условиях. Добавление карбоната натрия к спиртово-пиридиновой смеси приводит лишь к снижению выхода 1,3,4-оксадиазолов 14 и 54 вследствие более эффективного алкоголиза ТХМА, промотируемого неорганическим основанием.

Рассматривая влияние природы исходных реагентов на выходы 1,3,4-оксадиазолов 14, 52 и 54, можно констатировать, что эффект строения ароматических гидразидов 48 проявляется довольно умеренно. Для реакций ТХМА 2а,ж-и,м с гидразидами кислот гетероароматического ряда 48и-м характерно некоторое снижение выхода целевых продуктов 54а-о по сравнению с выходами оксадиазолов 14 в реакциях ТХМА с гидразидами ароматических кислот 48в-з, причем особенно отчётливо это снижение проявляется для гидразидов 48и,к - производных 4,5-дибром-2-фуранкарбоновой и 2-тиофенкарбоновой кислот.

При переходе от незамещенного бензотрихлорида 2а к метилзамещенным ТХМА 2ж,з,и выходы 1,3,4-оксадиазолов в одинаковых условиях, как правило, снижаются с увеличением числа метальных групп в ароматическом кольце, что объясняется ускорением в том же гомологическом ряду параллельно протекающего алкоголиза ТХМА. В случае превращений наиболее реакционноспособного и легко восстанавливающегося 2,4,6-тримстилбензотрихлорида 2и даже в оптимальных для гетероциклизации условиях, то есть при нагревании ТХМА и гидразида в спиртово-пиридиновом растворе, целевые

1.3.4-оксадиазолы получить не удается. Причем в этих условиях получаются лишь продукты двух конкурирующих процессов: замещенные гидразоны мезитоальдегида (19, 50), образующиеся в результате восстановительной конденсации, и эфиры 2,4,6-три-метилбензойной кислоты, получающиеся в результате алкоголиза трихлорида 2н.

С целью выяснения механизма взаимодействия бензотрихлоридов 2 с гидразидами 48 в спиртово-пиридиновом растворе и, в частности, выяснения роли пиридина, мы проверили возможность участия в гетероциклизации моно- (23) и биспиридиниевых солей (24), возникающих при взаимодействии трихлорметиларенов с пиридином по схеме 5. Нами было показано, что предварительно полученная биспиридиниевая соль 24з (Аг =

2.4.5-МезСбНг) способна при взаимодействии с бензгидразидом 48в в метаноле превращаться в оксадиазол 14м (выход составил 14 %), однако, обнаружить образование солей 24 непосредственно в указанных условиях гетероциклизации так и не удалось. С другой стороны, в условиях гетероциклизации могут образовываться М,М'-диароил-гидразины 17 или Ы-ароил-М'-гетароилгидразины, например, в результате алкоголиза трихлорметиларенов. В частности, при взаимодействии 2,4,5-триметилбензотрихлорида 2з с салицилгидразидом 48г в метанольно-пиридиновом растворе наряду с оксадиазолом 14н в незначительном количестве был выделен М-(2,4,5-триметилбензоил)-М'-(2-гидрокси-бензоил)гидразин 176. Однако, на примере предварительно полученного нами 1Ч-бензоил-Ы'-(3-нитробензоил)гидразина 17в было показано, что такие М,М'-диацил гидразины (17) не циклизуются при кипячении в метанольно-пиридиновом растворе. Наиболее вероятным представляется участие в гетероциклизации промежуточно возникающих гидразоноилхлоридов 55 или сложных эфиров М'-ацилбензгидразоновых кислот типа 56, которые могут получаться при алкоголизе гидразоноилхлоридов 55. Реатьность такой последовательности процесса гетероциклизации подтверждается выделением из реакционной смеси небольшого количества этилового эфира М'-ацетилбензгидразоновой кислоты 56а (выход 12 %), образование которого показано ниже (схема 23);

N1-

II

Аг-С

С1

55а Аг = РЬ, Я = СН, 56а Аг = РЬ, Я = СН3

СХЕМА 23

При использовании метанола соответствующий метиловый эфир М'-ацегилбенз-гидразоновой кислоты выделить не удалось, что согласуется с литературными данными о существенно большей лёгкости циклизации в 1,3,4-оксадиазолы метиловых эфиров М'-ацилбензгидразоновых кислот по сравнению с этиловыми эфирами типа 56.

Строение синтезированных соединений подтверждается данными элементного анализа, масс-спектрометрии, ИК- и ЯМР-спектроскопии. В ИК-спектрах всех 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов имеются полосы поглощения в области 1620-1600 см"1 (\>с-ц) и 1190-1100 см"1 (ус-о-с)> которые характерны для оксадиазолыюго цикла и хорошо согласуются с имеющимися литературными данными.

Таким образом, был разработан простой одностадийный метод синтеза 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов на основе ТХМА 2 и ацилгидразинов, определена

- МН

| вон ы — тссм

С-И -»- Аг-С

|| (-на) \0Е,

о 12%

область применения этого метода, включая возможность использования гидразидов гетероароматических кислот, изучена зависимость выхода оксадиазолов от строения исходных соединений и получены данные о механизме гетсроциклизации. Последний, по всей видимости, включает промежуточное образование и циклизацию гидразоноил-хлоридов 55 и эфиров М'-ацилбензгидразоновых кислот 56.

4.2. Синтез симметрично замещенных 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолов взаимодействием трихлорметиларенов с гидразингидратом

Как было показано выше, при изучении реакций трихлорметиларенов 2 с ацилгидразинами 48 были выявлены основные факторы, определяющие направление превращений. В частности, в спиртовых растворах в отсутствие пиридина из бензотрихлорида 2а и его метилзамещенных 2ж,з,и в результате алкоголиза получаются, главным образом, эфиры ароматических карбоновых кислот, тогда как 2,5-дизамещенные 1,3,4-оксадиазолы 14, 52 и 54 образуются в качестве минорных продуктов. При взаимодействии этих же реагентов в пиридиновых растворах преимущественно или исключительно получаются продукты восстановительной конденсации - соответствующие Ы-замещенные гидразоны ароматических альдегидов 50. Оптимальным для гетсроциклизации, приводящей к замещенным 1,3,4-оксадиазолам 14, 52 и 54, оказалось кипячение реагентов в смеси пиридина с метанолом или этанолом:

N-Ж

Ру-ЕЮН

АгСС! з + НгШНССХЧ -»-

Аг-С С-Р!

N-N

Аг

НС1 о

С1 О

2 48 55 14,52,54 22-97%

СХЕМА 24

Вместе с тем, при кипячении ТМХА 2а,ж с гидразингидратом ЫчН^НгО (мольное соотношение ТХМА : гидразингидрат равно 2 : 1) в смеси пиридин-метанол симметрично замещенные 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолы 14а,у были получены с довольно низкими выходами - 17 % и 25 %. При этом в случае бензотрихлорида (2а) наряду с 2,5-дифенил-1,3,4-оксадиазолом (14а) были выделены метилбензоат (выход 43 %) и бензгидразид 48в (выход 8 %).

Учитывая эти результаты, с целью более эффективного синтеза симметрично замещенных 1,3,4-оксадиазолов было решено отказаться от использования пиридина в качестве сорастворигеля и акцептора хлористого водорода и проводить реакцию в иных условиях - при кипячении в этаноле в присутствии избытка гидразингидрата в качестве акцептора НС1. Было показано, что кипячение реагентов в этаноле в течение 40 минут приводит к 2,5-дифенил-1,3,4-оксадиазолу (14а, Аг = II) с выходом 96 %:

N—N

АгСС13 - Н2МН2 ЕЮН » Аг—^о^—Аг

2а,в,н 14а, ф,х 68-96%

2: Аг = РЬ (а); 4-С1С6Н4 (в); 3-ВгС6Н4 (н); 14: Аг = РЬ (а); 4-С1С6Н4 (ф); 3-ВгС6Н4(х)

СХЕМА 25

В указанных условиях аналогично бензотрихлориду 2а с гидразином реагируют галогензамещенные ТХМА 2в,н, проявляющие более низкую реакционную способность, -4-хлорбензотрихлорид (2в) и 3-бромбензотрихлорид (2н), при этом выходы оксадиазолов 14ф,х составляют соответственно 81 % и 68 %. В случае о-замещенного ТХМА - 2-хлор-бензотрихлорида 26 - был выделен только продукт последовательного гидролиза и

алкоголиза - этиловый эфир 2-хлорбензойной кислоты (78 %). Очевидно, в данных условиях вследствие стерических препятствий, обусловленных «-заместителем 2-хлор-бензотрихлорида 26, конкурирующий алкоголиз трихлорметильной группы протекает намного быстрее, чем взаимодействие ТХМА 26 с гидразингидратом с промежуточным образованием гидразоноилхлорида 55, а возникающий при алкоголизе этиловый эфир 2-хлорбензойной кислоты вследствие тех же стерических препятствий и в условиях кратковременного взаимодействия практически не подвергается гидразинолизу.

В тех же условиях высоко реакционпоспособный мезитотрихлорид 2и, который в спиртово-пиридиновых смесях дает лишь продукты восстановительной конденсации и алкоголиза, также не удалось подвергнуть гетероциклизации, так как он полностью превращается в этиловый эфир 2,4,6-триметилбензойной кислоты (выход 95 %). Это свидетельствует о том, что в спиртовой среде для высоко реакционноспособных о,о '-дизамещенных ТХМА 2 доминирующим процессом является алкоголиз.

С учетом полученных нами результатов детальная схема синтеза симметрично замещенных 1,3,4-оксадиазолов для реакций стерически незатрудненных ТХМА 2 с гидразингидратом в спиртовой среде включает в себя следующие стадии (схема 26):

- алкоголиз ТХМА с образованием дихлорацеталя 57, либо неполный гидролиз под действием воды с образованием ароилхлорида 58, либо образование гидразоноилхлорида 33 под действием гидразина (параллельно протекающие реакции);

- превращение дихлорацеталя 57 в ароилхлорид 58 с отщеплением ЯС1, либо под действием гидразина в эфир гидразинокислоты 59; альтернативный путь образования эфира гидразинокислоты 59 - взаимодействие гидразоноилхлорида 33 со спиртом (алкоголиз);

- взаимодействие эфира гидразинокислоты 59 с ароилхлоридом 58 или с дихлор-ацеталем 57 с образованием эфира Ы'-ацилбензгидразоновой кислоты 56;

- циклизация эфира М'-ацилбензгидразоновой кислоты 56 с отщеплением спирта в симметрично замещенный 1,3,4-оксадиазол; альтернативный путь - циклизация под действием основания гидразоноилхлорида 55, образующегося при взаимодействии ароилхлорида 58 или дихлорацеталя 57 с гидразоноилхлоридом 33.

АгС =NN42

С1 33

КОН

., (-на)

АгС = NN1-12

I 59

сж

Р?ОН

АгСС1г -- АгСС1з

№Н4

55 АгС = ШН-С-Аг

С1 О

(- НС1)

-Ы

14 Аг-Ц. Аг

чо

АгСОС!

< - на)

или АгС(С«)С12

(- на. - вс!)

-ион

СХЕМА 26

АгС = ЫИНСАг

I II

сж о

Нежелательным, конкурирующим направлением превращений ТХМА 2 является реакция ароилхлоридов 58 со спиртом, приводящая к эфирам соответствующих бензойных кислот, которые в условиях кратковременного взаимодействия практически не подвергаются гидразинолизу с образованием гидразидов кислот. Это направление взаимодействия преимущественно реализуется для стерически затрудненных ТХМА 26,и. Так, 2-хлорбензотрихлорид 26 и мезитотрихлорид 2и реагируют не с молекулами спирта или гидразина, а с молекулами воды (из гидразингидрата), образуя ароилхлориды 58, которые легко превращаются в сложные эфиры соответствующих ароматических кислот. Последние, как мы показали экспериментально, в данных условиях не образуют в сколько-нибудь заметных количествах гидразиды ароматических кислот.

Таким образом, полученные нами результаты позволяют констатировать, что хорошие препаративные выходы симметричных 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолов 14 при взаимодействии ТХМА с гидразингидратом в этаноле (метаноле) можно достичь лишь для стерически незатрудненных ТХМА 2а,в,н, проявляющих к тому же невысокую реакционную способность. Для других ТХМА 2, в том числе для всех метилзамещенных гомологов бензотрихлорида 2ж-м, в этих условиях доминирующим процессом является аткоголиз с образованием сложных эфиров бензойных кислот.

С целью получения полиядерных гетероциклических соединений, обладающих люминесцентными свойствами, мы распространили разработанный нами метод получения 2,5-диарилзамещенных 1,3,4-оксадиазолов 14 и 54 (см. раздел 4.1) на бифункциональный, выпускаемый в промышленном масштабе ТХМА - 1,4-бис(трихлорметил)бензол 2д, технология получения которого была нами разработана и запатентована.

Взаимодействие ТХМА 2д с некоторыми ацилгидразинами (48в,г,ж,м,н) в этанольно-пиридиновой смеси позволило нам получить ряд ранее описанных 1,4-бис-(5-Я-1,3,4-оксадиазолил-2)бензолов 60в,г,ж,м,н с умеренными выходами в пределах 35-47 %. Обсуждаемые превращения представлены ниже на схеме 27:

Синтез 1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов типа 60 на основе бис(трихлорметил)-аренов и гидразидов кислот 48 до настоящей работы не был описан, хотя многие подобные гетероциклические системы, особенно с заместителем Я = Аг, обладающие люминесцентной способностью, хорошо известны. Описанные ранее методы получения этих полиядерных гетероциклов характеризуются многостадийностыо и основаны на относительно сложном препаративном синтезе исходных соединений, что весьма существенно ограничивает практическую ценность и область применения таких методов синтеза, а также обусловливает высокую производственную себестоимость целевых продуктов (при реализации синтеза в промышленном масштабе).

Несмотря на то, что выходы 1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов 60в,г,ж,м,н по разработанному нами методу относительно невысоки (как и в случае диарилоксациазолов 14, 52 и 54, это обусловлено параллельно протекающим алкоголизом), его несомненными преимуществами являются: доступность исходных соединений и растворителей;

4.3. Синтез 1,4-бис-(5-11-1,3,4-оксадиазолил-2)бензолов

N-N

N-N

48 60 35-47 %

48,60: Я = РЬ (в); 2-ОНС6Н4 (г); 4-Ш2С6Н4 (ж), 4-С5Н,Ы (м); Н (н);

СХЕМА 27

универсальность и простота синтеза (в одну стадию); возможность его реализации в промышленном масштабе с использованием обычного технологического оборудования.

Фениленбис-1,3,4-оксадиазолы 60 обладают весьма низкой растворимостью в большинстве обычных растворителей, что ограничивает возможность использования для их анализа и идентификации ЯМР-спектроскопии. Поэтому для доказательства строения синтезированных соединений нами получены и детально рассмотрены их масс-спектры электронного удара. При этом были впервые выявлены специфические направления фрагментации 1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов, пригодные для чёткой идентификации и подтверждения строения этих гетероциклических систем.

4.4. Особенности взаимодействия о,о '-дизамсщенных трихлорметиларенов с ацилгидразидами при гетероциклизации

Как уже отмечалось, в реакциях трихлорметиларенов с гидразином и его производными в пиридине или в смеси пиридина с метанолом (этанолом) соотношение двух конкурирующих процессов - восстановления ТХМА и гетероциклизации - зависит, в первую очередь, от строения исходного ТХМА 2 и определяется относительной легкостью восстановления последнего. При этом в присутствии спирта протекает и третий конкурирующий процесс - алкоголиз трихлорметильной группы. Дальнейшее изучение взаимодействия ТХМА 2 с гидразином или ацилгидразинами показало, что проведение реакции в смесях пиридина с этанолом или метанолом позволяет существенно увеличить (до 97 %) выходы продуктов гетероциклизации - 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов 14, 52 и 54. Однако, даже в этих, оптимальных для гетероциклизации условиях при взаимодействии мезитотрихлорида (2и) с гидразином и гидразидами карбоновых кислот (48) получить целевые мезитилзамегценные 1,3,4-оксадиазолы не удалось. В этом случае получались лишь продукты восстановительной конденсации - ароилгидразоны 2,4,6-триметилбензальдегида 19 и/или продукты алкоголиза - эфиры 2,4,6-триметилбензойиой кислоты, причем выход последних в отсутствие пиридина достигал 88-95 %.

Такое специфическое поведение мезитотрихлорида, несомненно, обусловлено его строением и связанной с ним высокой реакционной способностью. Согласованный эффект трех метальных групп резко облегчает любое нуклеофильное замещение атомов хлора группы СС1з. В итоге направление реакции определятся конкуренцией присутствующих в реакционной смеси трёх нуклеофилов: гидразида, пиридинового основания и спирта. Последние два, как показали полученные нами результаты, оказываются наиболее сильными. В связи с этим представлялось весьма актуальным, как с теоретической, так и с практической точки зрения, найти такие условия реакции, которые позволили бы селективно получить 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолы из стеричсски затрудненных о,о'-дизамещенных трихлорметиларенов 2и-л. Основная задача при этом состояла в необходимости заблокировать нежелательные процессы алкоголиза и восстановительной конденсации путем использования других, более инертных растворителей и оснований. Так, восстановительную конденсацию можно предотвратить, если использовать в качестве основания и сорастворителя а- или у-метилпиридины, неспособные участвовать в акте восстановления.

Эта идея была успешно реализована (Беленький Л.И., Луйксаар С.И., Краюшкин М.М., Химия гетероцикл. соедин., 1999, № 4, С.557-563) при использовании трет-бутанола вместо первичных спиртов (этанола, метанола), что позволило подавить нежелательный алкоголиз. При этом в качестве основания вместо пиридина был использован 2,6-диметилпиридин, который, как было показано нами ранее, неспособен из-за стерических препятствий образовывать с мезитотрихлоридом 2и пиридиниевые соли 23 и восстанавливать трихлорметильную группу. В итоге из высоко реакционноспособного мезитотрихлорида 2и и гидразидов 48в,г,е,о были получены 5-арил(гетарил)-2-(2,4,6-триметилфенил)-1,3,4-оксадиазолы 14ц-ш и 54и с выходами 50-80 %:

СС13 + Н2ЖЫССЖ

2,6-Ме2С5Н3М

2и 48 14, 54 50-80%

48: в Я = РЬ; г Я = 2-НОС6Н„; е Я = З-ОгК'СбН.,; о Я = 2-С<Н30 (фурил). 14: ц Я = РЬ; ч Я = г-НОСбИ.; ш Я = 3-02МС6Н4; 54п Я = 2-С4Н30 (фурил).

СХЕМА 28

Таким образом, были найдены такие условия, которые обусловливают селективное взаимодействие о.а'-дизамещенных трихлорметиларенов с ацилгидразинами по реакции гетероциклизацш с образованием дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов. Можно констатировать, что данные условия являются необходимыми и достаточными для селективной гетероциклизации любых ТХМА 2 под действием ацилгидразинов или гидразингидрата, причем в качестве основания может быть использован более доступный 4-метилпиридин, который не вступает в реакцию восстановительной конденсации с ТХМА.

4,5 Синтез 2,5-дизамещенных 1,3,4-тиадиазолов взаимодействием трихлорметиларенов с тиоацилгидразинами

Как было показано в разделе 4.1, взаимодействие ТХМА 2а,ж с тиосемикарбазидом 49а в метанолыю-пиридиновой смеси позволяет получать продукты гетероциклизации -2-амино-5-арил-1,3,4-тиадиазолы 53а,б с минорными количествами продуктов восстановительной конденсации - тиосемикарбазонов. Было естественно предположить, что найденные нами условия гетероциклизации с образованием 2-амино-5-арил-1,3,4-тиадиазолов или 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов могут оказаться подходящими для синтеза 2,5-дизамещенных 1,3,4-тиадиазолов исходя их ТХМА 2 и соответствующих тиоацилгидразинов 49.

И действительно, взаимодействие ТХМА 2а,ж с тиобензгидразидом 496 при кипячении в метанолыю-пиридиновой смеси привело к получению 2-арил-5-фенил-1,3,4-тиадиазолов 53в,г с выходами 65 % и 50 % соответственно. Эти результаты являются первыми примерами простого, одностадийного синтеза 2,5-диарил-1,3,4-тиадиазолов:

N-N

МеОН/Ру II ||

АгСС1з + На^НСвН--^ Аг-У \)-р

- 3 НС1

э 50-65 %

2а,ж 496: Я = РЬ 53: Аг = РЬ (в); Аг = 2,4-Ме2С6Н3 (г)

СХЕМА 32

Сами ТХМА 2 могут выступать как удобные исходные соединения для получения тиоацилгидразинов 49, что и было экспериментально продемонстрировано на примере синтеза тиобензгидразида 49 из бензотрихлорида 2а, гидросульфида натрия и гидразингидрата. Выход тиобензгидразида составил 70 %.

* * »

Таким образом, проведенные исследования позволили определить оптимальные условия селективного одностадийного синтеза разнообразных 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов из доступных трихлорметиларенов и гидразина или адил(тиоацил)гидразинов, выявить особенности и основные закономерности процесса

гетероциклизации в зависимости от строения и реакционной способности ТХМА и гидразинов. На основании полученных результатов можно констатировать следующее:

- оптимальными условиями для гетероциклизации является взаимодействие ТХМА и ацил(тиоацил)гидразинов при кипячении в спиртовой среде в присутствии пиридинового основания в качестве акцептора хлористого водорода;

- пиридин и его метилзамещенные (4-метиллиридин, 2,6-диметилпиридин и 2,4,6-триметшширидин) являются наиболее эффективными основаниями, оказывающими непосредственное влияние на селективную гетероциклизацию ТХМА и ацилгидразинов, причем эффект пиридинового основания, по всей видимости, не ограничивается только ролью акцептора хлористого водорода, но и включает активирующее действие основания на ТХМА в реакциях с ацилгидразином и на циклизацию промежуточно возникающих гидразоноилхлоридов и эфиров Ы'-ацилбензгидразоновых кислот;

- выход целевых продуктов гетероциклизации определяется, в первую очередь, строением и реакционной способностью ТХМА и, в меньшей степени, зависит от природы ацилгидразинов;

- использование третичного спирта (трет-бутанола) в качестве растворителя и 4-метилпиридина, 2,6-диметилпиридина или 2,4,6-триметилпиридина в качестве основания позволяет минимизировать или полностью исключить нежелательные процессы аткоголиза и восстановительной конденсации и обеспечить селективное получение 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов из любых трихлорметиларенов и ацилгидразинов или гидразингидрата.

Выводы

1. Установлены основные закономерности селективного радикального хлорирования метилбензолов с получением трихлорметиларенов, бензилидендихлоридов и бензил-хлоридов. Систематически изучены основные направления реакций трихлорметиларенов с И-, О- и Б-нуклеофилами - гетероциклизации с получением 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов или 1,3,4-тиадиазолов, гидролиза, ацидолиза или алкоголиза с получением хлорангидридов или сложных эфиров бензойных кислот и восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидразинами в пиридине, приводящей к производным соответствующих ароматических альдегидов. Впервые найдены условия, оптимальные для селективной реализации одного из возможных, конкурирующих процессов взаимодействия трихлорметиларенов с >1-, О- и й-нуклеофилами.

2. Разработан общий, промышленно значимый способ радикального галогениро-вания алкилароматических, алифатических насыщенных и линейных непредельных углеводородов с использованием высокоэффективных стабилизаторов - эфиров ортофосфорной кислоты, образующих стабильные, недиссоциирующие комплексы с кислотами Льюиса и дезактивирующих каталитический эффект последних в побочных реакциях электрофильного замещения и дегидрогалогенирования.

3. Впервые определены условия селективного радикального хлорирования метилбензолов в присутствии эфиров ортофосфорной кислоты с получением продуктов заданной степени хлорирования с высокими выходами, высокой конверсией хлора и высокой производительностью процесса,

4. Систематически исследован механизм восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидразинами в пиридине и впервые установлено, что восстановителем является либо пиридин, либо гидразин в зависимости от наличия и природы заместителей в орто-положениях трихлорметиларена.

5. Восстановительная конденсация трихлорметиларенов, не имеющих орто-заместителей или имеющих один орто-заместитель, преимущественно осуществляется при действии избытка гидразина на первоначально образующиеся гидразоноилхлориды без участия пиридина в акте восстановления. Показана принципиальная возможность

реализации этого направления восстановительной конденсации для трихлорметиларенов, имеющих два ор/яо-заместителя.

6. Окислительно-восстановительные превращения о,о'-дизамещенных трихлорметиларенов, протекающие через стадию образования солей Ы-(а,а-дихлорбензил)-пиридиния, являются общими в ряду пиридиновых оснований и характерны для 3-R-замещенных пиридинов и хииолина. В зависимости от нуклеофильности атома азота гетероцикла взаимодействие с о,о'-дизамещенными ТХМА приводит либо к N-(a-хлорбензил)-4-хлор-3-Я-пиридиниевым, либо к М-[М'-(а-хлорбензил)-3-К.-4-пиридил]-3-Я-пиридиниевым солям. Обнаруженные и изученные превращения моделируют окислительно-восстановительные биохимические процессы с участием никотинамид-адениндинуклеотида (НАДН) и его фосфата и представляют собой новые эффективные методы синтеза о.о'-дизамещенных ароматических альдегидов или их производных, а также 4-хлорпиридинов и Ы-(4-пиридил)пиридиниевых солей.

7. Пиридиниевые соли, генерируемые in situ из о, о'-дизамещенных трихлорметиларенов и пиридинов, являются реакционноспособными гетарилирующими агентами для N- и С-нуклеофилов. ['етарилирование с участием пиридиниевых солей характеризуется исключительной у-селективностью по отношению к пиридину независимо от «жесткого» или «мягкого» характера используемых нуклеофилов. Впервые показана возможность селективного у-гетарилирования С-нуклеофилов 1-(4-пиридил)пиридиниевыми солями с образованием М-(4-пиридил)-4-К-замещенных 1,4-дигидропиридинов.

8. о.о'-Диметилзамещенные грихлорметиларены являются удобными алкилирую-щими агентами для у-селективной активации пиридиновых оснований в реакциях гетарилирования как «жестких», так и «мягких» нуклеофилов.

9. Впервые найдены оптимальные условия для селективной гетероциклизации трихлорметиларенов под действием Ы,0-нуклеофилов. Разработаны простые и эффективные методы синтеза 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов, 1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов, исходя из трихлорметиларенов и гидразидов карбоновых кислот или гидразингидрата. Показано, что пиридин и его a-метил- и у-метилзамещенные являются наиболее эффективными основаниями, которые активируют исходные трихлорметил-арены и обусловливают селективное и быстрое протекание гетероциклизации.

10. Разработан новый, одностадийный препаративный метод синтеза 2,5-дизаме-щенных 1,3,4-тиадиазолов исходя из трихлорметиларенов и тиоацилгидразинов.

11. Строение всех синтезированных соединений и интермедиатов изученных превращений трихлорметиларенов установлено методами спектроскопии ЯМР 'Н, |3С и масс-спектрометрии. Выявлены специфические направления фрагментации 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолов и 1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов, пригодные для идентификации и подтверждения строения этих гетероциклических систем.

12. Существенно расширен синтетический потенциал трихлорметиларенов в промышленном и препаративном синтезе соединений и химических продуктов: ароматических альдегидов и их производных, 4-замещенных пиридинов, 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов, многофункциональных модификаторов резиновых смесей и полимерной серы.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Поддубный И.С. Региоселективность реакций пиридиниевых и хинолиниевых солей с различными нуклеофилами. // Химия гетсроцикл. соедин.- 1995. -X» 6,- С.774-815.

2. Беленький Л.И., Поддубный И.С., Луйксаар С.И., Краюшкин М.М. Трихлор-метиларены в синтезе 1,3,4-оксадиазолов. // В Кн. «Химия и биологическая активность синтетических и природных соединений. Азотистые гетероциклы и алкалоиды». / Под. ред. В.Г.Карцева и Г.А.Толстикова. М.: Иридиум-пресс, 2001. -Т.1. - С.46-52.

3. Беленький Л.И., Поддубный И.С., Краюшкин М.М. О начальных стадиях восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидроксиламином и гидразинами в пиридине. // Изв. АН, Серия химическая. - 1993.-№ 11. - С. 1928-1931.

4. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin М.М. Reaction of Trichloromethylarenes with Pyridine: A Novel Synthesis of N-(4-Pyridyl)pyridinium Salts and Aromatic Aldehydes. // Mendeleev Communication. - 1993. - P.97,98.

5. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin M.M. Synthesis of 2-Amino-5-aryl-1,3,4-thiadiazoles from Trichloromethylarenes: The Effect of Reaction Conditions. // Phosphorus, Sulfur and Silicon. - 1994. - Vol. 95-96. - P.469-470.

6. Поддубный И.С., Беленький Л.И., Краюшкин М.М. Синтез 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов на основе трихлорметиларенов и ацилгидразинов. // Химия гетероцикл. соедин. - 1994.-№5.-С.686-692.

7. Поддубный И.С., Беленький J1.И., Стручкова М.И., Краюшкин М.М. Спектры ЯМР 'Н и 13С 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов. // Химия гетероцикл. соедин. - 1994.

- № 6. - С.834-842.

8. Поддубный И.С., Беленький Л.И., Краюшкин М.М. Природа восстановителя и механизм восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидроксиламином и гидразинами в пиридине. // Химия гетероцикл. соедин. - 1995. - № 6. - С.830-842.

9. Беленький Л.И., Поддубный И.С., Краюшкин М.М. Новая редокс-система: трихлорметиларен - пиридиновое основание. // Химия гетероцикл. соедин. - 1995. - № 10.

- С.1373-1375.

10. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin М.М. A New Redox System: Trichloro-methylarcne - Pyridine Base. On the Mechanism of the Synthesis of N-(4-Pyridyl)pyridinium Dichloride. // Tetrahedron Letters. - 1995. - Vol. 36, № 28. - P.5075-5078.

П. Поддубный И.С., Беленький Л.И., Краюшкин М.М. Взаимодействие трихлорметиларенов с производными гидразина. Синтез 2,5-дизамещениых 1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов. // Изв. АН, Серия химическая. - 1996.-№ 5. - С. 1246-1249.

12. Беленький Л.И., Луйксаар С.И., Поддубный И.С., Краюшкин М.М. Новые синтезы симметричных 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолов и 1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов. //Изв. АН, Серия химическая. - 1998. - № 11. - С.2309-2316.

13. Кузнецов А. А., Поддубный И.С.. Ткачу к Л.Н. Совместное получение ацетил-хлорида и бензальдегида из уксусной кислоты и бензальхлорида или кубовых остатков производства хлористого бензила. // Журнал прикладной химии. - 2000. - Т.73, вып.7. -С.1145-1148.

14. Поддубный И.С., Беленький Л.И., Краюшкин М.М. Реакции мезитотрихлорида с 2-амино- и 2-амино-5-бромпиридинами. // Химия гетероцикл. соедин. - 2000. - № 10. -С. 1351 -1353.

15. Беленький Л.И., Поддубный И.С., Луйксаар С.И., Краюшкин М.М. Некоторые реакции пиридиниевых солей, образующихся из трихлорметиларенов, с N- и С-нуклео-филами. //Химия гетероцикл. соедин. -2000. -№ 10. - С. 1354-1359.

16. Поддубный И.С. Улучшенный метод радикального хлорирования алкиларо-матических и предельных углеводородов с получением продуктов, используемых в шинной промышленности и в производстве РТИ. // Мир шин. - 2008. - № 9, (52). - С. 16-18.

17. Беленький Л.И., Поддубный И.С., Краюшкин М.М. Пути образования 1,2,4- и 1,3,4-оксадиазолов при восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидроксиламином и гидразинами в пиридине. // Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов. Сборник научн. трудов, Саратов: Изд-во СГУ, 1992. - ч.1. - С.36.

18. Беленький Л.И., Луйксаар С.И., Поддубный И.С., Краюшкин М.М. Новые синтезы 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и 1,4-фениленбис- 1,3,4-оксадиазолов. // Новые достижения в органической химии. Сборник научн. трудов, Саратов: Изд-во СГУ, 1997.-С.28.

19. Поддубный И.С., Кузнецов А.А., Мудрый Ф.В., Мильготин И.М. Способ получения гексахлорпараксилола. // Патент РФ № 2108317, заявлено 22.11.1996, опубл. 10.04.1998. Бюл. № 10.

20. Богач Е.В., Кузнецов А.А., Мильготин И.М., Мокрушин М.В., Поддубный И.С., Роик Ф.И., Сергеев А.А., Телегин И.В., Ткачук Л.Н., Мудрый Ф.В. Способ получения ацетилхлорида. // Патент РФ № 2135457, заявлено 24.04.1997, опубл.27.08.1999. Бюл. №24.

21. Поддубный И.С., Кузнецов А.А., Мудрый Ф.В., Вараксин В.В., Мильготин И.М., Усманов A.M., Богач Е.В., Головцов И.Н. Способ получения твердого хлорпарафина марки ХП-И00. II Патент РФ № 2136650, заявлено 21.04.1998, опубл. 10.09.1999. Бюл. №25.

22. Богач Е.В., Кузнецов А.А., Куликова О.А., Мильготин И.М., Мудрый Ф.В., Поддубный И.С., Гришин Б.С., Фроликова В.Г., Яловая Л.И., Патент РФ № 2142406, заявлено 21.04.1998, опубл. 10.12.1999. Бюл. № 34.

23. Поддубный И.С., Кузнецов А.А., Мильготин И.М., Мокрушин М.В., Петрухин В.Д. Способ получения бензальдегида. II Патент РФ № 2180329, заявлено 28.04.2000, опубл. 10.03.2002. Бюл. № 7.

24. Кузнецов А.А., Поддубный И.С., Богач Е.В., Мильготин И.М., Мудрый Ф.В., Гришин Б.С., Гончарова Л.Т., Пичугин A.M., Сафронова Л.В. Модификатор для резиновых смесей (варианты) и способ его получения (варианты) // Патент РФ № 2213108, заявлено 30.08.2000, опубл. 27.09.2003. Бюл. № 27.

25. Кутянин Л.И., Кузнецов А.А., Поддубный И.С., Иванова Н.А., Сергеев С.А. Способ стабилизации галогенированных парафинов. // Патент РФ № 2245318, заявлено 14.08.2002, опубл. 27.01.2005. Бюл. № 3.

26. Беленький Л.И., Поддубный И.С., Краюшкин М.М. Конденсация трихлор-метиларенов с тиосемикарбазидом. // Сб. тезисов XVIII Конференции по химии и технологии органических соединений серы. Казань, 1992. - С.25.

27. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin М.М. Mechanism of Redox Condensation of Trichloromethylarenes with Hydroxylamine or Hydrazine in Pyridine. A Novel Synthesis of 1 -(4-Pyridyl)pyridinium dichloride. // Abstracts of papers of XIV International Congress on Hcterocycles Chemistry. - Antverpen, Belgium. - 1993, PO 3-169.

28. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin M.M. Synthesis of 2-Amino-5-aryl-1,3,4-thiadiazoles from Trichloromethylarenes: The Effect of Reaction Conditions. // Abstracts of papers of 16th International Symposium on Chemistry of Organic Compounds of Sulfur, Merseburg. - 1994, О 3.10, P.98.

29. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin M.M. Synthesis of 1,3,4-Oxadiazoles and 1,3,4-Thiadiazoles from Trichloromethylarenes: The Effcct of Reaction Conditions. H Abstracts of papers of 10th International Conference on Organic Synthesis. - Bangalore, India. - 1994. - P-FRI-61.

30. Belen'kii I..1., Poddubny I.S., Krayushkin M.M. A New Redox System: Trichloro-methylarene - Pyridine Base. // Abstracts of papers 14th International Congress on Heterocyclic Chemistry, August 6-19, 1995. Taipei International Convention Center. - 1995. - РОЗ-269.

31. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin M.M. A New Redox System: Trichloro-methylarene - Pyridine Base. // Abstracts of papers Vth Symposium on Heterocyclic Chemistry Blue Danube, June 14-17, 1995. - Casta Papernicka, Slovakia, 1995. - OP 12.

32. Беленький Л.И., Поддубный И.С., Краюшкин M.M. Новая редокс-система: трихлорметиларен - пиридиновое основание. // Сб. тезисов Межинститутского коллоквиума "Химия азотистых гетероциклов". Черноголовка, 1995. - С.6.

33. Belen'kii L.I., Luiksaar S.I., Poddubnyi I.S., Krayushkin M.M. New synthesis of 2,5-disubstituted 1,3,4-oxadiazoles and l,4-phenylene-bis-l,3,4-oxadiazoles. // Electronic Conference on Heterocyclic Chemistry, Synthesis and Methodology, 29 June - 24 July 1998 (http//www.ch.ic.ac.uk/ectoc/echet98/ectoc mol.html).

34. Инжинова JT.M., Чеботарева Л.С., Худоян И.С., Кузнецов A.A., Поддубный И.С., Мудрый Ф.В. Исследование свойств модификаторов на основе гсксахлорпара-ксилола и поливинилхлорида. // Сырье и материалы для резиновой промышленности. Настоящее и будущее. Тезисы докл. Пятой Российской научно-практической конференции резинщиков, Москва, 1998. - С.155-157.

35. Кузнецов A.A., Куликова O.A., Мудрый Ф.В., Поддубный И.С., Яловая Л.И., Фроликова В.Г. Разработка технологии получения полимерной серы на ОАО "Химпром" г. Волгоград. 1. Сравнительные испытания лабораторных образцов. // Сырье и материалы для резиновой промышленности. Настоящее и будущее. Тезисы докл. Пятой Российской научно-практической конференции резинщиков. Москва, 1998. - С.168, 169.

36. Беленький Л.И., Броховецкий Д.Б., Поддубный И.С., Луйксаар С.И., Краюшкин М.М. 1'етероциклизация и восстановительная конденсация - конкурирующие реакции трихлорметиларенов с гидроксиламином и гидразинами. // Сб. тезисов 1-ой Всероссийской конференции по химии гетероциклов памяти А.Н.Коста. Суздать, 2000. - С. 19.

37. Поддубный И.С. Улучшенный метод радикального хлорирования алкиларома-тических и предельных углеводородов с получением продуктов, используемых в шинной промышленности и в производстве РТИ. // Резиновая промышленность. Сырье. Материалы. Технологии. Тезисы докл. XIV Международной научно-практической конференции. Москва. - 2008. - С. 174-176.

38. Поддубный И.С. Новый эффективный способ получения высокостабильных галогенированных парафинов, используемых в производстве РТИ и полимерных композиций. // Сб. тезисов XIX Симпозиума "Проблемы шин и резинокордных композитов". Москва, 2008. - том 2. - С.140-144.

Поддубный Игорь Сергеевич

СИНТЕЗ ТРИХЛОРМЕТИЛАРЕНОВ И ИХ РЕАКЦИИ С ПИРИДИНАМИ И ДРУГИМИ НУКЛЕОФИЛАМИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук

Подписано в печать 25.08.2009 г. Заказ № 570. Тираж 150 экз. Усл. печ. л. 2,2. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печать офсетная.

Типография ИУНЛ Волгоградского государственного технического университета. 400131, г. Волгоград, просп. им. В.И. Ленина, 28, корп. №7

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Синтез и промышленное использование трихлорметиларенов 12 Раздел 1.1. Синтез трихлорметиларенов радикальным хлорированием метилбензолов

Раздел 1.2. Улучшенный метод радикального галогенирования алкилароматических, непредельных и предельных углеводородов

Раздел 1.3. Практическое использование трихлорметиларенов и продуктов неполного радикального хлорирования метилбензолов

1.3.1. Применение трихлорметиларенов в качестве активно действующих компонентов или модификаторов промышленных продуктов

1.3.2. Использование трихлорметиларенов для получения ароматических кислот или их хлорангидридов

1.3.3. Использование продуктов неполного радикального хлорирования метилбензолов

1.3.3.1 Совместное получение ацетилхлорида и бензальдегида из уксусной кислоты и бензилиденхлорида или кубовых остатков производства хлористого бензила

1.3.3.2 Двухстадийный способ получения бензальдегида из бензилиден-дихлорида или кубовых остатков производства хлористого бензила

ГЛАВА 2. Восстановительная конденсация трихлорметиларенов с гидразинами или гидроксиламином в пиридине 91 Раздел 2.1. Влияние соотношения реагентов на состав и природу продуктов восстановительной конденсации. 91 Раздел 2.2. Природа восстановителя и механизм восстановительной конденсации о.о'-дизамещенных трихлорметиларенов с гидроксиламином или гидразинами в пиридине.

Раздел 2.3. Природа восстановителя и механизм восстановительной конденсации стерически незатрудненных трихлорметиларенов с гидразинами в пиридине.

ГЛАВА 3. Реакции N- и С-нуклеофилов с солями пиридиния, полученными из о,о -диметилзамещенных трихлорметиларенов. 126 Раздел 3.1. Взаимодействие о,о'-диметилзамещенных трихлорметиларенов с аминопиридинами. 126 Раздел 3.2. Реакции гетарилирования с участием пиридиниевых солей, полученных из о, о '-диметилзамещенных трихлорметиларенов.

ГЛАВА 4. Реакции трихлорметиларенов с N-, О- и S-нуклеофилами, протекающие без восстановления трихлорметильной группы.

Раздел 4.1. Синтез 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов на основе трихлорметиларенов и ацилгидразинов.

Раздел 4.2. Синтез симметрично замещенных 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолов взаимодействием трихлорметиларенов с гидразингидратом.

Раздел 4.3. Синтез 1,4-бис-(5-арил-1,3,4-оксадиазолил-2)бензолов 156 Раздел 4.4. Особенности взаимодействия о,о '-дизамещенных трихлорметиларенов с ацилгидразидами при гетероциклизации 160 Раздел 4.5. Синтез 2,5-дизамещенных 1,3,4-тиадиазолов взаимодействием трихлорметиларенов с тиоацилгидразинами 162 Раздел 4.6. Общие закономерности в спектрах ЯМР *Н и 13С 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов.

4.6.1. Общие закономерности в спектрах ЯМР 'Н 2,5-дизамещенных

1,3,4-оксадиазолов.

4.6.2. Общие закономерности в спектрах ЯМР С 2,5-дизамещенных

1,3,4-оксадиазолов.

Раздел 4.7. Общие закономерности в масс-спектрах электронного удара 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и

1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов.

ГЛАВА 5. Экспериментальная часть

ВЫВОДЫ

Значение трихлорметиларенов (ТХМА) в синтетической органической химии, безусловно, определяется- тем, что они являются удобными исходными веществами в синтезе карбоновых кислот и их производных, симметричных и несимметричных диарилкетонов и ряда гетероциклических систем, среди которых: 1,2,4- и 1,3,4-оксадиазолы, имидазолины, оксазолины, бензоксазолы, бензотиазолы, бензимидазолы, имидазолины, 1,3-оксазины, замещенные сим-триазины и 1,4-бензодиазепины. Относительная доступность и повышенная по сравнению с соответствующими карбоновыми кислотами реакционная способность бензотрихлоридов обусловливают тот значительный интерес, который привлекают к себе эти соединения как удобные исходные вещества или интермедиаты не только в производстве крупнотоннажных органических соединений, например, таких как хлоран-гидриды бензойной, терефталевой, изофталевой и других ароматических кислот, но и в синтезе биологически активных веществ. Кроме того, восстановление трихлорметильной группы электрохимическим путем, либо под действием неорганических или органических реагентов, является одним из важных и актуальных направлений синтетического использования ТХМА и представляет существенный теоретический интерес.

Исследования, проводимые в этих направлениях, несомненно, имеют не только большое теоретическое, но и практическое значение, поскольку открывают возможность целенаправленного использования ТХМА в качестве доступных и реакционноспособных исходных соединений как в синтезе различных гетероциклов, так и для получения ароматических альдегидов и их разнообразных производных. Усовершенствование технологии получения ТХМА методом радикального хлорирования толуолов и ксилолов также имеет значительный практический потенциал, поскольку непосредственно связано с широким применением этих субстратов в синтезах промышленно ценных продуктов - хлорангидридов ароматических кислот, многофункциональных модификаторов резиновых смесей и полимерных композиций, пероксидных инициаторов и других химических соединений.

Целью настоящей работы является установление закономерностей хлорирования метилбензолов и реакций трихлорметиларенов с пиридинами и другими нуклеофилами (гидразином, гидроксиламином, (тио)ацилгидра-зинами, водой, алифатическими и ароматическими кислотами, спиртами); установление механизма реакций ТХМА с нуклеофилами; выявление условий селективного получения ароматических и гетероциклических соединений, а также продуктов заданной степени радикального галогенирования углеводородов.

Для достижения этой цели были сформулированы и решались следующие научно-исследовательские задачи:

- разработка общего способа селективного радикального хлорирования метилбензолов с получением трихлорметиларенов;

- выявление условий технически эффективного радикального галогенирования алкилароматических, алифатических и- непредельных линейных углеводородов с получением продуктов заданной степени галогенирования;

- изучение механизма восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидроксиламином или гидразинами в присутствии пиридиновых оснований.

- выявление направлений и особенностей взаимодействия' ТХМА с пиридинами, N-, О- и S-нуклеофилами в зависимости от природы и строения реагентов и условий реакции.

- изучение реакций гетарилирования N- и С-нуклеофилов солями пиридиния, генерируемыми in situ из трихлорметиларенов и пиридинов.

- разработка препаративных методов синтеза симметричных и несимметричных 2,5-дизамещенных 1,3,4-окса(тиа)диазолов на основе реакций трихлорметиларенов с гидразином и (тио)ацилгидразинами.

- установление строения новых соединений методами спектроскопии 1

ЯМР'Н и Си масс-спектрометрии и выявление общих закономерностей в спектрах ЯМР 'Н, 13С и масс-спектрах электронного удара 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов.

В рамках поставленных задач были впервые показаны общий характер и высокая эффективность стабилизирующего действия эфиров ортофосфорной кислоты в процессах селективного радикального хлорирования метилбензолов и технически эффективного радикального галогенирования алкилароматических, предельных и непредельных линейных углеводородов с получением высококачественных продуктов заданной степени галогенирования. На примере хлорного железа и хлорида цинка определен диапазон-концентраций кислот Льюиса, при которых стабилизирующее действие органических фосфатов обеспечивает селективное радикальное галогениро-вание углеводородных субстратов (метилбензолов) и получение высококачественных галогенированных продуктов.

Установлено, что восстановительная конденсация трихлорметиларенов с гидразинами в пиридине протекает по двум конкурирующим направлениям, в одном из которых в качестве восстановителя выступает пиридин, а в другом — гидразин.

Первое направление включает образование Ы-(а,а-дихлорбензил)-пиридиниевых солей, которые в зависимости от строения- исходного трихлорметиларена претерпевают превращение либо, в- биспиридиниевые соли, либо в Н-рЧ'-(а-хлорбензил)-4-пиридил]пиридиниевые соли. Взаимодействие о, о -дизамещенных трихлорметиларенов с пиридином в условиях восстановительной конденсации (при кипячении в пиридине) или в. более мягких условиях (в хлороформе или хлористом метилене при обычной температуре) протекает с образованием М-[]Ч'-(а-хлорбензил)-4-пиридил]-пиридиниевых солей. Окислительно-восстановительные превращения о,о '-дизамещенных ТХМА являются общими для пиридина, З-Л-замещенных пиридинов и хинолинов, причем в зависимости от нуклеофильности атома азота реакция приводит к >Т-(а-хлорбензил)-4-хлор-3-К-пиридиниевым солям, либо к К-[7Ч'-(а-хлорбензил)-3-11-4-пиридил]-3-К-пиридиниевым солям.

Предложена и обоснована общая схема реакций о, о'-дизамещенных ТХМА с пиридиновыми основаниями с восстановлением трихлорметильной группы и образованием ароматических альдегидов1 и их производных, что является новыми примерами окислительно-восстановительных превращений с участием аналогов никотинамидадениндинуклеотида (НАДН) и его фосфата. Обнаружены и получены интермедиаты данной реакции: монопиридиниевые соли, 4-хлор-1,4-дигидроникотинамид, хлорид N-(a-хлорбензил)-4-хлорпиридиния и другие. Разработаны новые препаративные методы синтеза ароматических альдегидов, 4-хлорпиридинов и N-(4-пиридил)пиридиниевых солей.

Второе направление восстановительной конденсации реализуется для трихлорметиларенов, не имеющих оргао-заместителей или имеющих один о/?гао-заместитель, и осуществляется при действии избытка гидразина на гидразоноилхлориды без участия пиридина в акте восстановления. Установлена принципиальная возможность реализации этого направления восстановительной конденсации и для трихлорметиларенов, имеющих два орто-заместителя, причем это направление является единственным, если восстановление через образование соответствующих пиридиниевых солей невозможно вследствие стерических препятствий.

Систематически исследованы конкурирующие направления взаимодействия трихлорметиларенов с N-, О- и S-нуклеофилами, не сопровождающиеся актом восстановления: Впервые найдены оптимальные условия селективной гетероциклизации ТХМА под действием ацилгидразинов и гидразина. Разработаны простые и эффективные методы синтеза 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов, исходя из трихлорметиларенов и гидразидов карбоновых кислот или гидразингидрата. Впервые показано, что взаимодействие трихлорметиларенов и тиоацилгидразинов приводит к 2,5-дизамещенным 1,3,4-тиадиазолам с препаративными выходами.

Значительно расширена область применения ТХМА для синтеза ароматических альдегидов и их производных, гетероциклических систем (1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов), в качестве «мягких» хлорирующих агентов для получения 4-хлорпиридинов и 1-(4-пиридил)пиридиниевых солей, а также в качестве алкилирующих реагентов для эффективной и у-селективной активации пиридиновых оснований в реакциях гетарилирования жестких» и «мягких» нуклеофилов.

Выявлены общие закономерности и специфические особенности в спектрах ЯМР 'Н и 13С 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов. На основе

13 спектров ЯМР С 1,3,4-оксадиазолов впервые проведена оценка электронного эффекта 5-К-1,3,4-оксадиазол-2-ильной группы, как заместителя в бензольном кольце и количественная^ оценка трансмиссионной способности 1,3,4-оксадиазольного цикла.

Впервые выявлены и сформулированы общие закономерности в масс-спектрах электронного удара 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и установлено, что метод масс-спектрометрии может использоваться для надёжной идентификации и доказательства их строения.

Практическая значимость работы заключается в разработке технологичных и эффективных промышленных способов получения трихлорметиларенов, бензилидендихлоридов и бензилхлоридов путем селективного радикального хлорирования толуолов и ксилолов в присутствии фосфатных стабилизаторов, позволяющих получать продукты заданной степени хлорирования с высоким выходом (до 99,5 %), высокой конверсией по хлору (до 99,8 %) и с высокой производительностью. В условиях промышленного производства в ОАО «Химпром», г. Волгоград успешно апробирован способ получения а,а,а,а',а',а'-гексахлор-я<2/?а-ксилола. Последний был использован в синтезах разработанных оригинальных и высокоэффективных многофункциональных модификаторов резиновых смесей; для технически эффективного получения и стабилизации невыцветающего вулканизующего агента — полимерной серы, а также для получения ценного промышленного мономера - терефталоилхлорида.

В1 производственных условиях ОАО «Химпром», г. Волгоград впервые апробированы и/или внедрены:

- новый способ получения бензилхлорида путем селективного радикального хлорирования толуола в присутствии фосфатных стабилизаторов;

- способ совместного получения бензальдегида и ацетилхлорида каталитическим взаимодействием бензилидендихлорида и уксусной кислоты;

- двухстадийный способ получения бензальдегида из кубовых остатков производства хлористого бензила, содержащих бензилидендихлорид;

- способ получения и способ стабилизации хлорированных парафинов (жидких хлорпарафинов марок ХП-13, ХП-250 и ХП-470 и твердого хлорпарафина марки ХП-1100);

- оригинальная рецептура и способ получения нового многофункционального модификатора резиновых смесей на основе гексахлор-гагра-ксилола — гексола М.

Установлено, что использование эфиров ортофосфорной кислоты в качестве эффективных дезактиваторов кислот Льюиса и стабилизаторов хлорированных (галогенированных) углеводородов на* стадиях синтеза и выделения1 повышает выход и качество целевых продуктов, снижает их производственную себестоимость и расширяет их потребительский потенциал в процессах переработки и применения.

Разработаны удобные, одностадийные способы получения 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов, 1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов, 2,5-дизамещенных 1,3,4-тиадиазолов, на основе ТХМА и гидразина, гидразидов карбоновых, тиокарбоновых кислот, что существенно расширяет область применения бензотрихлоридов в препаративном и промышленном синтезе гетероциклических соединений.

Разработан метод получения о,о '-дизамещенных бензальдегидов и их азинов или гидразонов с высокими выходами с одновременным получением З-Я-замещенных 4-хлорпиридинов или Ы-(3-К-4-пиридил)-3-Я-пиридини-евых солей. Впервые показано, что пиридиниевые соли, генерируемые in situ из о,о-дизамещенных ТХМА и пиридина, выступают в качестве реакцион-носпособных агентов в реакциях селективного у-гетарилирования различных N- или С-нуклеофилов. Это позволяет рассматривать о,о -дизамещенные ТХМА в качестве удобных и специфических алкилирующих реагентов для эффективной и у-селективной активации пиридиновых оснований в реакциях гетарилирования «жестких» и «мягких» нуклеофилов.

Выполненные исследования существенно расширяют синтетический потенциал трихлорметиларенов в промышленном и препаративном синтезе различных соединений и химических продуктов: ароматических альдегидов и их производных, 4-замещенных пиридинов, 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов, многофункциональных модификаторов резиновых смесей и полимерной серы.

Общие закономерности и характеристические особенности, выявленные в масс-спектрах электронного удара 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксади-азолов и 1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов, могут использоваться (и были уже успешно использованы) для идентификации и доказательства строения различных дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов методом масс-спектрометрии.

Результаты, исследований, выполненных в рамках данной диссертационной работы, были представлены на Межвузовской конференции «Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов» (Саратов, 1992), XVIII Конференции по химии и технологии органических соединений серы (Казань, 1992), XIV Международном конгрессе по гетероциклической химии (Антверпен, 1993), XVI Международном симпозиуме по химии органических соединений серы (Мерзебург, 1994), X Международной конференции по органическому синтезу (Бангалор^ 1994), Межинститутском коллоквиуме "Химия азотистых гетероциклов" (Черноголовка, 1995), XIV Международном конгрессе по гетероциклической химии (Тайбей, 1995), V Симпозиуме по гетероциклической химии «Голубой Дунай» (Часта Паперничка, 1995), VII Межвузовской конференции «Новые достижения в органической химии» (Саратов, 1997), Пятой Российской научно-практической конференции резинщиков "Сырье и материалы для резиновой промышленности. Настоящее и будущее" (Москва, 1998), 1-ой Всероссийской конференции по химии гетероциклов памяти А.Н.Коста (Суздаль, 2000), Электронной конференции по гетероциклической химии ЕСНЕТ 98, Первой Международной конференции «Химия и биологическая активность азотистых гетероциклов и алкалоидов (Москва, 2001), XIV Международной научно-практической конференции "Резиновая промышленность. Сырье. Материалы. Технологии

2008 г." (Москва, 2008) и XIX Симпозиуме «Проблемы шин и резинокордных композитов - 2008» (Москва, 2008).

По теме диссертации опубликовано 38 работ, из них - 2 обзора и 13 статей в научных журналах, рекомендованных ВАК, 7 патентов на изобретения, 3 статьи в сборниках научных трудов и реферируемом журнале, 13 тезисов докладов на всероссийских и международных конференциях.

С целью более компактного изложения настоящей работы автор счел возможным не приводить достаточно объемный литературный обзор, посвященный вопросам региоселективности реакций пиридиниевых и хинолиниевых солей с различными нуклеофилами [1], а также обзор, посвященный использованию трихлорметиларенов в синтезе различных 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов [2]. При этом аналогичные исследуемым процессам и описанные в литературе реакции трихлорметиларенов или пиридиниевых солей с некоторыми нуклеофилами, в частности, с галогенид-ионами, N-, О-, Р- и С-нуклеофилами, рассматриваются в соответствующих главах при обсуждении результатов.

257 ВЫВОДЫ

1. Установлены основные закономерности селективного радикального хлорирования метилбензолов с получением трихлорметиларенов, бензилидендихлоридов и бензилхлоридов. Систематически изучены основные направления реакций трихлорметиларенов с N-, О- и S-нуклеофилами -гетероциклизации с получением 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов или 1,3,4-тиадиазолов, гидролиза, ацидолиза или алкоголиза с получением хлорангидридов или сложных эфиров бензойных кислот и восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидразинами в пиридине, приводящей к производным соответствующих ароматических альдегидов. Впервые найдены условия, оптимальные для селективной и технически эффективной реализации одного из возможных, конкурирующих процессов взаимодействия трихлорметиларенов с N-, О- и S-нуклеофилами.

2. Разработан общий, промышленно значимый способ радикального галогенирования алкилароматических, алифатических насыщенных и линейных непредельных углеводородов с использованием высокоэффективных стабилизаторов — эфиров ортофосфорной кислоты, образующих стабильные, недиссоциирующие комплексы с кислотами Льюиса и дезактивирующих каталитический эффект последних в побочных реакциях электрофильного замещения и дегидрогалогенирования.

3. Впервые определены условия селективного радикального хлорирования метилбензолов в присутствии эфиров ортофосфорной кислоты с получением продуктов заданной степени хлорирования с высокими выходами, высокой конверсией хлора и высокой производительностью процесса.

4. Систематически исследован механизм восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидразинами в пиридине и впервые установлено, что восстановителем является либо пиридин, либо гидразин в зависимости от наличия и природы заместителей в орто-положениях трихлорметиларена.

5. Восстановительная конденсация трихлорметиларенов, не имеющих opmo-заместителей или имеющих один opmo-заместитель, преимущественно осуществляется при действии избытка гидразина на первоначально образующиеся гидразоноилхлориды без участия пиридина в акте восстановления. Показана принципиальная возможность реализации этого направления восстановительной конденсации для трихлорметиларенов, имеющих два о/зто-заместителя.

6. Окислительно-восстановительные превращения. о,о'-дизамещенных трихлорметиларенов, протекающие через стадию образования солей N-(a,a-дихлорбензил)пиридиния, являются общими в.ряду пиридиновых оснований и характерны для 3-R-замещенных пиридинов и хинолина. В зависимости от нуклеофильности. атома азота гетероцикла взаимодействие с о,о'-дизаме-щенными ТХМА приводит либо к Ы-(а-хлорбензил)-4-хлор-3^-пиридини-евым, либо к М-[ЪГЦа-хлорбензил)-З^Ч-пиридил]-3^-пиридиниевым солям. Обнаруженные и изученные превращения* моделируют окислительно-восстановительные биохимические процессы с. участием никотинамид-адениндинуклеотида (НАДН) и его фосфата и представляют собой- новые эффективные методы синтеза о,о'-дизамещенных ароматических альдегидов, или их производных, а также 4-хлорпиридинов и 1Ч-(4-пиридил)пиридини-евых солей.

7. Пиридиниевые- соли, генерируемые in situ из о, о'-дизамещенных трихлорметиларенов и пиридинов, являются реакционноспособными гетарилирующими агентами для N- и С-нуклеофилов. Гетарилирование с участием пиридиниевых солей характеризуются исключительной у-селективностью по отношению к пиридину независимо от «жесткого»-или «мягкого» характера используемых нуклеофилов. Впервые показана возможность селективного у-гетарилирования С-нуклеофилов 1-(4-пиридил)-пиридиниевыми солями с образованием Ы-(4-пиридил)-4^-замещенных 1,4-дигидропиридинов:

8. о, о'-Диметилзамещенные трихлорметиларены являются удобными алкилирующими агентами для у-селективной активации пиридиновых оснований в реакциях гетарилирования как «жестких», так и «мягких» нуклеофилов.

9. Впервые найдены оптимальные условия для селективной гетероциклизации трихлорметиларенов под действием 1Ч,0-нуклеофилов. Разработаны простые и эффективные методы синтеза 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов, 1,4-фениленбис- 1,3,4-оксадиазолов, исходя из трихлорметиларенов и гидразидов карбоновых кислот или гидразингидрата. Показано, что пиридин и его а-метил- и у-метилзамещенные являются наиболее эффективными основаниями, которые активируют исходные трихлорметиларены и обусловливают селективное и быстрое протекание гетероциклизации.

10. Разработан новый, одностадийный препаративный метод синтеза 2,5-дизамещенных 1,3,4-тиадиазолов исходя из трихлорметиларенов и тиоацилгидразинов.

11. Строение всех синтезированных соединений и интермедиатов изученных превращений трихлорметиларенов установлено методами

I 13 спектроскопии

ЯМР 'Н, lJC и масс-спектрометрии. Выявлены специфические направления фрагментации 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолов и 1,4-фениленбис-1,3,4-оксадиазолов, пригодные для идентификации и подтверждения строения этих гетероциклических систем.

12. Существенно расширен синтетический потенциал трихлорметиларенов в промышленном и препаративном синтезе соединений и химических продуктов: ароматических альдегидов и их производных, 4-замещенных пиридинов, 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов, многофункциональных модификаторов резиновых смесей и, полимерной серы.

1. Поддубный И.С. Региоселективность реакций пиридиниевых и хино-линиевых солей с различными нуклеофилами. // Химия гетерокикл. соедин. -1995. — № 6. С.774-815.

2. Поддубный И.С., Кузнецов А.А., Мудрый Ф.В., Мильготин И.М. Способ получения гексахлорпараксилола. // Патент РФ № 2108317, заявлено 22.11.1996, опубл. 10.04.1998, Бюл. № 10.

3. Поддубный И.С. Улучшенный метод радикального хлорирования алкилароматических и предельных углеводородов с получением продуктов, используемых в шинной промышленности и в производстве РТИ. // Мир шин. 2008. - № 9 (52). - С. 16-18.

4. Промышленные хлорорганические продукты: Справочник. Под ред. Л.А.Ошина, М.: Химия. 1978. - С. 91-93, 445, 450-457, 465-467, 493-502.

5. Моцарев Г.В., Успенская И.Н. Хлорпроизводные алкилароматических углеводородов: Получение и переработка. / М.: Химия.- 1983.- С.90-100.

6. Моцарев Г.В., Розенберг В.Р., Мурашова О.П. Основные направления синтеза и превращения хлорпроизводных алкилароматических углеводородов. // В Сб. «Научные труды НИИ «Синтез», М.: Московская типография № 11. 1996. - С.202-232.

7. Розенберг В.Р., Моцарев Г.В., Чаркина Н.А., Ермолаев В.Е., Андреев Н.Ф. Свойства, получение и области применения гексахлор-п-ксилола. // Хим. промышленность. 1983. - № 11. — С.651-654.

8. Pat. US № 4029560, 14.06.1977. / Process for producing alpha, alpha, alpha, alpha', alpha', alpha'-hexachloroxylene. // РЖХ, 1978, № 7H, 7Н169П.

9. Pat. US № 4048033, 13.09.1977. / Process for preparing perchloro-methylbenzene. // РЖХ, 1978, № 11H, 11Н144П.

10. Off. DE № 2461479, 08.07.1976. / Verfahren zur Herstellung von alfa, alfa, alfa, alfa', alfa', alfa'-hexachlor-p- und m-xylol. // РЖХ, 1977, № 9H, 9Н139П.

11. DE № 2614139, 14.10.1976. / Verfahren zur Herstellung von alfa, alfa, alfa, alfa', alfa', alfa'-hexachlorxylol. // Chem. Abstr., 1977, vol. 86, 5121.

12. JP № 53135942, 28.11.1978 / Preparation of hexachloroxylene. // РЖХ, 1979, № 21H, 21Н166П.

13. Rigger P., Steffen K.-D. Chlorieren von Xylolen und die Produkten des weiteren Umwandlungen. I. Kernchlorieren von Xylolen und Chlorieren in der Seitenkette. // Chem. Ztg. 1979. - Bd.103. - № 1. - S.l-7.

14. Pat. US № 2979448, 11.04.1961. / Process for chlorinating aliphatic chain substituted aromatic hydrocarbons. // Chem. Abstr., 1961, vol. 56, 4674.

15. JP № 55113729, 02.09.1980. / Chlorination of side chain. // РЖХ, 1981, № 20H, 20Н98П.

16. Pat. US № 2695873, 30.11.1954. / Process for chlorinating methyl aromatic compounds. // Chem. Abstr. 1955. — vol. 49, 15957i.

17. Pat. US № 3836445, 17.09.1974. / Process for the halogenation of side chains of aromatic compounds. // РЖХ, 1975, 16Н153П.

18. JP № 53-77022, 08.07.1978. / Process for the chlorinating of side chain aromatic compounds.//РЖХ, 1979, 15Н126П.

19. Pat. JP № 57-3655, 22.01.1982. / Perchlorination of alkylaromatic hydrocarbons. //РЖХ, 1983, 6Н150П.

20. Кретов A.E., Сыроватко А.Д. Исчерпывающее хлорирование метальных групп ксилолов. // Журнал общей химии. — 1960. — Т.ЗО. № 9. -С.3019-3024.

21. Козлов Е.М., Хардин А.П., Шрейберт А.И. Инициированное а-оксиперекисями хлорирование углеводородов. // В Сб. «Химия и химическая технология», Волгоград, 1968. С.333-339.

22. Розенберг В.Р., Моцарев Г.В., Ушаков А.А., Суворов Б.А. Радикальное хлорирование и-ксилол а в присутствии некоторых азот-, фосфор- и кислородсодержащих соединений. // Нефтехимия. — 1974. — Т. 14. — № 6. — С.885-890.

23. Симонов В.Д., Иванов В.И., Миргазямов М.П., Шарипова Э.К. Способ получения гексахлорпараксилола. / Авт. свидетельство СССР379555, заявлено 26.07.1971, опубл. 20.04.1973, Бюл. № 20. // РЖХ, 1974, № 8Н, 8Н420П.

24. Успенская И.Н., Короткий Н.Д., Моцарев Г.В. Синтез 2,4-дихлор-бензотрихлорида и хлорангидрида 2,4-дихлорбензойной кислоты. // Химическая промышленность. — 1980. — № 9. С.522-523.

25. Hart Н., Fish R.W. Multicharged Carbonium Ions. III. Long-lived Ions from Trichloromethylpolymethylbenzenes. // J. Am. Chem. Soc. 1961. - vol. 83. - p.4460-4466.

26. Belen'kii L.I., Brokhovetskii D.B., Krayushkin M.M. Electrophilic Trichloromethylation of Xylenes and Pseudocumene. Role of Steric Factors and Some Transformations of the Products // Chem.Scripta. 1989. - vol. 29. - p.81.

27. Pat. DE № 2206300, 30.08.1973. / Verfahren zum Stabilisieren von Benzylchlorid. // РЖХ, 1974, 21Н153П.

28. Off. DE № 4138243, 27.05.1993. / Verbessertes Verfahren zur Kern-chlorierung von aromatischen Kohlenwasserstoffen. // РЖХ, 1994, № 7H, 7Н55П.

29. Pat. DE № 1643922, 27.05.1971. / Verfahren zum Chlorieren von Toluol in der Seitenkette. // РЖХ, 1978, 4Н130П.

30. Муганлинский Ф.Ф., Трегер Ю.А., Люшин M.M. Химия и технология галогенорганических соединений. М.: Химия. 1991. - С. 163.

31. Воробьева Н.Г., Антипов В.Н., Зайдман О.А., Плетнева В.П., Сидоренкова А.П., Трегер Ю.А. Способ получения твердого хлорпарафина. / Авт. свидетельство СССР № 687060, заявлено 14.07.1977, опубл. 25.09.1979, Бюл. №35, С.104.

32. Pat. US № 3567610, 02.03.1971. / Production of chlorinated paraffins. // РЖХ, 1971, № 23H, ЗЗН22П.

33. Николенко B.C., Климов.G.А., Нестерюк В.А., Узаков Э.Ю., Гордон Е.П., Митрохин A.M. Способ получения твердого хлорпарафина: / Патент РФ № 2062553, заявлено 16.07.1993, опубл. 20.06.1996. Бюл. № 17.

34. Гордон Е.П., Климов С.А., Митрохин A.M., Нестерюк В.А., Николенко B.C. Способ получения твердого хлорпарафина. / Патент РФ № 2111947, заявлено 23.01.1996, опубл. 27.05.1998. Бюл. №-15.

35. Кутянин Л.И., Кузнецов А.А., Поддубный И.С., Иванова Н.А., Сергеев С.А. Способ стабилизации галогенированных парафинов. / Патент РФ № 2245318, заявлено 14.08.2002, опубл. 27.01.2005. Бюл. № 3.

36. Pat. DE № 2948260, 26.06.1980. / Chloroparaffme. // Chem. Abstr., 1980, vol. 93, 167604. (Pat. GB № 2040284, 28.08.1980.)

37. Короткевич C.X., Молчанов А.А., Кришталь Н.Ф., Трегер Ю.А., Пулин Н.И., Юферова М.Х., Калиников Н.И., Минскер К.С., Абдуллин М.И. Способ стабилизации хлорпарафинов. / Авт. свидетельство СССР № 1496211, опубл. 20.07.1999. Бюл. № 20, С.509:

38. Воробьева Н.Г., Фрайман Д.Б.-Л., Сидоренкова А.П:, Зайдман О.А., Пименов И:Ф., Сергеева В.Н. Способ выделения хлорпарафина. / Авт. свидетельство СССР № 535269, опубл. 15.11.1976. Бюл. № 42, С.54.

39. Богач Е.В., Кузнецов А.А., Куликова О.А., Мильготин И.М., Мудрый Ф.В., Поддубный И.С., Гришин Б.С., Фроликова В.Г., Яловая Л.И. Способ получения полимерной серы. // Патент РФ № 2142406, заявлено 21.04.1998, опубл.10.12.1999, Бюл. № 34.

40. Розенберг В.Р., Моцарев Г.В., Мурашова О.П. Малотоннажные продукты хлорорганического синтеза. // Сборник статей, Москва. — 1989. — С.39-42.

41. Донцов А.А. Процессы структурирования эластомеров. М.: Химия. 1978. - С.273-275.

42. Бочаров В.Ф., Драница В.В. Огнестойкая полимерная композиция. / Авт. свидетельство СССР № 357213, опубл. 30.11.1972, Бюл. № 33.

43. Шершнёв В.А., Туторский И.А., Потапов Е.Э и др. Вулканизуемая резиновая смесь на основе синтетического- каучука. / Авт. свидетельство1 СССР №>827498, заявлено^ 5.05.1979, опубл. 07.05.1981, Бюл. № 17.

44. Емельянов Д.П., Кудрявцев А.Б., Курносова Н:В., Рыжова Т.Н., Юрьева А.К. Вулканизуемая резиновая смесь. /Авт. свидетельство СССР № 478017, заявлено 18.04.1972, опубл. 25.07.1975, Бюл. № 27.

45. Бобров А.П., Звезденкова Е.К., Пустогаров А.А. Модификатор резин. / Патент РФ № 2118969, опубл. 20.09.1998, Бюл. № 26.

46. Иванов В.Б., Хавина Е.Ю. Синергизм фотоинициаторов: система бензофенон гексахлорпараксилол в полистироле. // Пластические массы. — 1998.-№ 1. - С.35-37.

47. Иванов В.Б., Хавина Е.Ю. Синергизм фотоинициаторов^в твёрдых полимерах. // В Сб. научной конференции Института химической физики им. Н.Н.Семенова РАН, М.: Изд-во Института хим. физики РАН, 1999. С.54.

48. Успенская И.Н., Моцарев Г.В., Бондарева Г.Г. Получение хлорангидридов ароматических кислот. // Химическая промышленность. — 1970. -№ 5. С.328-332.

49. Кислородсодержащие хлорорганические соединения. Обзорная информация. М.: НИИТЭХИМ, 1987. С.2-17.

50. Маличенко Б.Ф. Дихлорангидрид терефталевой кислоты. // Журнал прикладной химии. 1967. - Т. 40: - вып. № 6. - С.1385.

51. Pat. US № 6069274, 30.05.2000. / Process for the preparation of chloro-benzoyl chlorides. // РЖХ, 2001, 01.08-19H.112П.

52. Ренкгофф Г., Вольфес В. Способ получения дихлорангидрида терефталевой кислоты. / Авт. свидетельство СССР № 150440, опубл. 26.09.1962. // РЖХ, 1963, 10Н108П.

53. Успенская И.Н., Максичева А.И., Моцарев Г.В. Об образовании дихлорангидридов тере- и изофталевой кислот при взаимодействии 1,4- и 1,3-бис-(трихлорметил)бензолов с уксусной кислотой. // Журн. органич. химии. -1970. Т.6. - № 5. - С.1027-1032.

54. Успенская И.Н., Бондарева Г.Г., Максичева А.И., Энглин A.JI. и др. Способ получения хлорангидридов ароматических кислот. / Авт. свидетельство СССР №283208, опубл. 23.12.1970.//РЖХ, 1971, № 16(П),16Н195П.

55. Pat. JP № 61155350, 15.07.1986. / Production of fatty acid chloride and aromatic acid chloride. // РЖХ, 1987, 16Н85П.

56. Li Shu-an. Technological process for the preparation of chloroacetyl chloride and chlorobenzoyl chlorides. // Fine Chem. 2000. — vol. 17. - № 1. — p.60-61. // РЖХ, 2000, № 10, 19H90.

57. Успенская И.Н., Моцарев Г.В., Коростелева B.M. Получение дихлорангидридов тере- и изофталевой кислот. // Хим. промышленность. -1974. № 2. - С.32,33.

58. Pat. US № 3052712, 04.09.1962. / Production of dimethyl tetrachloro-terephthalate. // РЖХ, 1964, 2Н412П.

59. Pat. JP № 52-20466, 03.06.1977. / Process for the preparation of aromatic carboxylic acid chlorides and anhydrides // РЖХ, 1978, 10Н178П.

60. Pat. JP № 53-53636, 16.05.1978. / Process for the preparation of iso- and tere-phthalic acid chlorides. // РЖХ, 1979, 9Н162П.

61. Pat. JP № 53121733, 24.10.1978. / Preparation of mixture of tere- and wo-phthalic acid chlorides. // РЖХ, 1979, 17Н135П.

62. Pat. US № 2856425, 14.10.1958. / Production of aromatic acid halides. // РЖХ, 1961, 7JI163.

63. Pat. JP № 52-20985; 07.06.1977. / Process for the preparation of aromatic carboxylic acid chlorides. //РЖХ, 1978, 8Н188П.

64. Off. DE № 2549242, 05.05.1977. / Verfahren zur Herstellung von Carbonsaurechloriden der Benzolreihe.//РЖХ, 1978, 8Н189П.

65. Off. DE № 2630429, 12.01.1978. / Verfahren zur Herstellung von Carbonsaurechloriden der Benzolreihe. // РЖХ, 1978, 18Н142П.

66. Off. DE № 2704192, 03.08.1978. / Verfahren zur Herstellung von Fumarsaurechlorid. // РЖХ,. 1979; 10Н74П. .

67. Pat. US № 3681451, 01.08.1972. / Aromatic acid chloride process. // РЖХ, 1973,ЛЗН165П.

68. Pat. US № 3775476, 27.11.1973. / Aromatic acid chloride process. // РЖХ, 1974, 20Н185П:

69. Rondestvedt C.S.Jr. Novel syntheses of aromatic acid chlorides from trichloromethyl aromatic compounds. I. Reactions;with sulfur dioxide. // J. Org., Chem. 1976. - vol.41, № 22. - p.3569-3574.

70. Rondestvedt C.S.Jr. Novel syntheses- of aromatic acid chlorides from trichloromethyl aromatic compounds. II. Reactions with sulfur trioxide, phosphorus pentaoxide and other nonmetallic oxides. // J. Org. Chem. 1976. -vol. 41, № 22. - p:3574-3577.

71. Pat. US № 3681454, 01.08.1972. / Aromatic acid-chloride process. // РЖХ, 1973, 13Н164П.

72. Nakano Т., Ohkawa K., Matsumoto H., Nagai Y. Syntheses of, aroyl chlorides from substituted benzotrichlorides. // Org. Prep, and Proced. Int. 1978. -vol. 10, № 6. - p.291-293.

73. Щербина Ф.Ф. Получение о-хлорбензойной кислоты жидкофазным каталитическим окислением о-хлортолуола. // Журнал прикладной химии. — 1989. Т. 62. - № 2. - С.467-469.

74. Богач E.BI, Кузнецов А.А., Мильготин И.М., Мокрушин М.В., Поддубный И.С., Роик Ф.И., Сергеев А.А., Телегин И.В., Ткачук JI.H., Мудрый Ф.В. Способ получения ацетилхлорида. // Патент РФ № 2135457, заявлено 24.04.1997, опубл. 27.08.1999. Бюл. № 24.

75. Поддубный И.С., Кузнецов А.А., МильготинTi:M., Мокрушин М.В., Петрухин В.Д. Способ получения* бензальдегида. // Патент РФ № 2180329, заявлено 28.04.2000, опубл. 10.03.2002*. Бюл. № 7.

76. Химическая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия. — 1988. — С. 229, 256:

77. Pat. JP № 17217, 23.10.1962. / Process for production of aromatic aldehydes.//РЖХ, 1965, 11Н132П.

78. Pat. US № 3087967, 30.04.1963. / Process for manufacture of Benzaldehyde from Benzal chloride. // РЖХ, 1965, 1Н54П.

79. Pat. PL № 93511, 15.12.1977. / Preparation of Benzaldehydes or chlorosubstituted Benzaldehydes. // РЖХ, 1978, 21Н190П.

80. Pat. PL № 54992, 20.05.1968. / Preparation of Benzaldehydes. // РЖХ, 1970,2Н193П:

81. Pat. SZ № 526493, 29:09.T972. / Process for preparation, of aromatic Aldehydes. //РЖХ, 1973, 19Н130П.

82. Pat. JP № 7927, 27.02.1971. / Preparation of Benzaldehydes. // РЖХ 1971, 24H211П.

83. Pat. JP № 12132, 02.06.1969. / Process for production of Benzaldehydes. //РЖХ, 1970, 8Н200П.

84. Pat. JP № 49-14213, 05.04.1974. / Preparation of Benzaldehydes from Benzal chloride. // РЖХ, 1975, 1Н165П.

85. Pat. US № 4450298, 22.05.1984. / Vapor phase catalytic Hydrolysis of Benzal chloride or its halogen- or trifluoromethyl-subtitute to form Bezaldehyde or substitute. //РЖХ, 1985, 9Н157П.

86. Pat. DE № 1618157, 13.01.1972. / Verfahren zur Herstellung von Halogen- oder Halogennitrobezaldehyden. // РЖХ, 1973, 10Н128П.

87. Pat. FR № 2798380, 16.03.2001. / Procede de preparation de chlorures d'acides et d'aldehydes benzeniques. // РЖХ, 2002, 02.05-19Н127П.

88. Беленький JI.И., Поддубный И.С., Краюшкин М.М. О начальных стадиях восстановительной конденсации трихлорметиларенов1 с гидроксил-амином и гидразинами в пиридине. // Изв. АН, Серия хим. — 1993. — №11. — С. 1928-1931.

89. Броховецкий Д.Б:, Беленький Л.И., Краюшкин М.М. Восстановительное оксимирование трихлорметиларенов^ и новый синтез 3,5-диарил-1,2,4-оксадиазолов. //Изв. АН СССР, Серия хим. 1989. - С.748.

90. Belen'kii L.I., Brokhovetskii D.B., Krayushkin М.М. Reductive Condensation, of Trichloromethylarenes with Hydroxylamine and Hydrazines in Pyridine // Tetrahedron. 1991. - vol. 47. - p.447.

91. Броховецкий Д.Б., Беленький Л.И., Краюшкин М.М. Новый путь образования аренкарбонитрилоксидов. // Изв. АН СССР, Серия хим. 1990. -С. 1692.

92. Konig Н.-В., Siefken W., Offe H'.-A. Schwefelhaltige Derivate von Pyridincarbonsauren und davon abgeleitete Verbindungen. // Chem. Ber. — 1954. — Bd. 87. S.825-834.

93. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin M.M: Reaction of Trichloromethylarenes with Pyridine: A Novel Synthesis of N-(4-Pyridyl)pyrydinium Salts and Aromatic Aldehydes. // Mendeleev Communication. 1993. - p.97, 98.

94. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin M.M. Mechanism of Redox Condensation of Trichloromethylarenes with Hydroxylamine or. Hydrazine in

95. Pyridine. A Novel Synthesis of l-(4-Pyridyl)pyridinium dichloride. 11 Abstracts of papers of XIV International Congress on Heterocyclic Chemistry, Antverpen, Belgium, 1993, РОЗ-169.

96. Поддубный И.С., Беленький Л.И:, Краюшкин М.М. Природа восстановителя и механизм восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидроксиламином и гидразинами в» пиридине. // Химия гетероцикл. соедин. 1995. - № 6. - С.830-842.

97. Беленький JI.Hi, Поддубный И.С., Краюшкин М.М. Новая редокс-система: трихлорметиларен пиридиновое основание. // Химия гетероцикл. соедин. - 1995. - № 10. - С.1373-1375.

98. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin М.М. A New Redox System: Trichloromethylarene Pyridine* Base. On»the4Mechanism.of the Synthesis of N-(4-Pyridyl)pyridiniunr Dichloride. // Tetrahedron Letters. - 1995. - vol. 36, № 28. - p.5075-5078i

99. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin М.М. A New Redox System: Trichloromethylarene Pyridine Base. // Abstracts of papers Vth Symposium on Heterocyclic Chemistry Blue Danube, June 14-17, 1995. Casta Papernicka, Slovakia, 1995; OP 12.

100. Almarzogi В., George A.V., Isaacs N.S. Quaternization> of Tertiary Amines with Dihalogenmethane. // Tetrahedron. 1986. - vol: 42, № 2. - p.601-607.

101. Katritzky A.R., Nowak-Wydra В., Rubio O. Reactions-of 4-Dimethyl-aminopyridine with Electrophiles. // Chem. Scripta. 1984. - vol. 24, № 1. - p.7-10.

102. Anders E., Markus F., Meske H:, Tropsch J.G., Maas G. Anomer Kontrollierte Substitutionsreaktionen mit verschiedenen N-Alkylpyridinium-verbindungen. // Chem. Ber. 1987. - Bd. 120. - S.735-745.

103. Koenigs E., Greiner H.' Uber 4-Pyridylpyridinium-dichloridi und die Synthese von y-Derivatenides Pyridins. // Chem.Ber.- 1931.- Bd.64.- S. 1049-1056.122:TCr6hnke F. Synthesen mit Pyridinium-salze: // Angew. Chem: 1953: - Bd. 65, № 24. - S.605-625.

104. Jerchel D., Fischer H., Thomas K. Synthesen mit pyridyl-pyridinium-halogeniden: Einfuhrung von Halogen, der Thiol- und Thioathergruppe in die 4 Stellung des Pyridinkems. // Chem. Ber. 1956.-Bd. 89, № 12. - S.2921-2933.

105. Wibaut J.P., Broekman F.W. Reaction of 4-Chlorpyridine with some Amines. // Rec. trav. chim. Pays-Bas. 1961:. -1. Щ № 4. - p:309-312.

106. Boduszek В., Wieczorek J.S. Synthesen von Dipyridylsulfiden aus Pyridyl-pyridinium-halogeniden. // Monatsh. Chem. 1980. - Bd. Ill, № 5. -S.l 111-1116.

107. Volz H., Volz de Lecca M.J. Uber stabile monoarylcarboniumionen. // Tetrahedron Letters. 1965. -№ 38. - p.3413.

108. Scriven E.F.V. Comprehensive Heterocyclic Chemistry. // A.R. Katritzky, C.W. Rees Eds., Pergamon Press, 1984. vol. 2. - p. 174.

109. Evans R.F., Brown H.C., van der Plas H.C. 4-Pyridinesulfonic Acid. // Organic Syntheses, Collective Vol. 5. 1973. - p.977-981.

110. Bak В., Christensen D. The Preparation of y-Pyridone. // Acta Chem. Scand. 1954. - vol. 8. - p.390-392.

111. Bowden K., Green P.N. Synthese in the Piperidine Series. Part II. The Preparation of Piperidyl Ethers and Related Compounds. // J. Chem. Soc. 1954. -N 6. - p.1795-1798.

112. Higashi F., Mashimo Т., Takahashi I. Preparation of aromatic Poly-ethers by direct Polycondensation with Tionylchloride in Pyridine. // J. Polym. Sci., Polym. Chemi Ed. 1986. - vol. 24, № 1. - p.97-102.

113. Garcia E.E., Greco C.V., Hunsberger I.M. Facile Bromination of Pyridine-type Heterocycles at the P-position. // J. Am. Chem. Soc. 1960. - vol. 82, № 16.-p.4430, 4431.

114. Kuthan J., Ferles M., Volke J., Koshmina N.V. The Role of cyclic n-Septet in some Reactions of Pyridine and its Salts. // Tetrahedron. 1970. -vol.26, № 18. - p.4361-4366.

115. Kosower E.M. Additions.to Pyridinium Rings. III. Chemical and Biochemical Implications of Charge-Transfer Complex Intermediates. // J. Am. Chem. Soc. 1956. - vol. 78. - № 14. - p.3497-3501.

116. Косовер Э.М. Реакции с участием комплексов с переносом зарядов. // В сб. «Новые проблемы физической органической химии», М.: Мир. 1969.-С.36-94.

117. Kosower Е.М., Klinedinst Р.Е. Additions to Pyridinium Rings. II. Charge-Transfer Complex as Intermediates. // J. Am. Chem. Soc. 1956. - vol. 78. -№ 14. — p.3493-3497.

118. Шейнкман А.К., Капкан JI.M., Гах Л.Г., Титов Е.В., Баранов С.Н., Кост А.Н. Электронное строение четвертичных солей пиридиния. // Доклады АН СССР. 1970. - Т. 193. - № 2. - С.366-369.

119. Mann F., Prior A.F., Willcox Т. The Structure and Properties of Certain Polycyclic Indole and Quinoline Derivatives. Part XIII. The Cyclisation of Certain 4-Pyridyl- and 4-Quinolylhydrazones. //J. Chem. Soc.- 1959. N 12.- p.3830-3834.

120. Яхонтов JI.H., Маршалкин М.Ф.- 4-Пиридилгидразин. // Синтезы гетероциклических соединений, вып. 11, Ереван: Изд. АйАрм. ССР. — 1979t — С.21,22.

121. Берберова Н.Т., Охлобыстин О.Ю. Одноэлектронный перенос при дегидроароматизации гетероциклических соединений. // Химия гетероцикл. соедин. 1984. - № 8. - С.1011-1025.

122. Постовский, И.Я., Чупахин О.Н., Матерн А.И. Механизм гидрид-ного переноса -в дигидропиридинах и их аналогах. // Химия гетероцикл. соедин. 1984. - № 10. - С.1299-1314.

123. Шейнкман А.К. Ароматизация дигидроароматических систем. // Изв. Сиб. отделения АН СССР. Серия хим. 1983. - № 9: - С. 111-122.

124. Zehani S., Gelbard G. Reduction of NADH-models: Using in the synthesis and mechanism. //Nouveau J. Chim.- 1986.- vol.10, № 10 — p.511-528.

125. Lehninger A.L., Nelson D.L., Cox M.M. Principles of Biochemistry, 2nd ed., Worth-Publishers, N.Y., 1993. p:554.

126. Страдынь Яг, Огле Я., Дубурс Г. Два возможных механизма электрохимического окисления 1,2-дигидропиридинов. // Химия гетероцикл. соедин. 1994. - № 1. - С.135-136.

127. Lofas S., Ahlberg P. Acid-catalyzed alpha-halogenation of amidines by tetrahalomethanes. Kinetic and isotope effect evidence for the intermediacy of the ketene aminal tautomer. // J. Am. Chem. Soc. 1985. - vol. 107. - p.7533-7541.

128. Dainter R.S., Suschitzky H., Wakefield B.J., Hughes N., Nelson- A.J. Abnormal nucleophilic substitution in 3-trichloromethylpyridines with methoxide. // Tetrahedron Lett. 1984. - vol. 25. - p.5693-5696.

129. Hudson R.F. Storungstheoretische Behandlung der Chemischen Reactivitat. // Angew. Chem. 1973. - Bd. 85, № 2. - S.63-84.

130. Pearson R.G. Hard and Soft Acids and Bases, HSAB. Part I. Fundamental Principles. // J. Chem. Educ. 1968. - vol. 45. — p.581-587.

131. Пирсон P., Зонгстад И. Применение принципа «жестких» и «мягких» кислот и оснований в органической химии. // Успехи химии. -1969.-Т. 38.-С.1223.

132. Kuthan J., Kurfurst A. Development in Chemistry of Dihydropyridines. // Ind. Eng. Chem. Product Research Dev. 1982. - vol. 21, № 2. - p. 191-261.

133. Beranek V., Lycka A., Sterba V. Kinetics of reversible Reaction of N-aryl Pyridinium Salts with Methoxide iones in methanol and MeOH-DMSO mixtures. // Coll. Czech. Chem. Commun., 1975. vol. 40, № 6. - p. 1919-1923.

134. Gundel W.-H. Die Untersuchung von quaternisierten Pyridinium Salze. XV. Die Pseudobasen und Produkten des Reduktion in der Reaktion von Pyridinium Salze mit Alkoholaten. // Zeitsch. Naturforsch. 1983. - Bd. 38 B, № 7. -S.873-883.

135. Damji S.W.H., Fyfe C.A. Flow NMR-Studies of Intermediaten produced by Attack of Alkoxide Iones on substituted Pyridinium Iones. // J. Org. Chem. 1979. - vol. 44, № 11. - p. 1757-1761.

136. Bunting J. W., Fitzgerald N.P. Kinetic and thermodynamic control in the formation of pseudobase from С-3-substituted 1-Methyl Quinolinium Cationes. // Can. J. Chem. 1984. - vol. 62, № 7. - p; 1301-1307.

137. Беленький Л.И., Поддубный И.С., Луйксаар С.И., Краюшкин М.М. Некоторые реакции пиридиниевых солей, образующихся из трихлорметиларенов, с N- и С-нуклеофилами. // Химия гетероцикл. соедин. — 2000. — № 10. С.1354-1359.

138. Беленький Л.И., Луйксаар С.И:, Чувылкин Н.Д., Краюшкин М.М. Альтернативный канал восстановительной конденсации трихлорметиларенов с гидразинами. // Изв. АН, Серия химическая. 2000. - № 5. - С.888-895.

139. Поддубный- И!С., Беленький Л.И., Краюшкин-М.М. Синтез 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов- на основе трихлорметиларенов и ацил-гидразинов. // Химия гетероцикл. соедин. 1994. - № 5. - С686-692.

140. Иоддубный И.С., Беленький Л.И., Краюшкин^М'.М. Взаимодействие трихлорметиларенов с производными гидразина. Синтез 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов и 1,3,4-тиадиазолов. //Изв: АН, Серия химическая. -1996. -№ 5. С.1246-1249.'

141. Поддубный И.С. Реакции трихлорметиларенов с пиридинами и другими нуклеофилами: механизм и синтетическое использование. // Диссертация канд. хим. наук, Москва, ИОХ РАН, 1995.

142. Бузыкин Б.И!, Газетдинова Н.Г., Сысоева Л.П: Гидразидины. // В кн. "Химия гидразонов" под ред. Китаева Ю.Н., Москва: Наука. 1977. -С.153-188.

143. Gelleri A., Messmer A., Pinter I., Radics L. Synthese von 1,3-diaryl-s-triazolo4,3-a.pyrimidinium Salze und deren Benzologen. // J. prakt. Chem. -1976. -Bd. 318.- S.881-890.

144. Кларк Т. Компьютерная химия. М.: Мир. 1990. - С.383.

145. Поддубный И.С., Беленький Л.И., Краюшкин М.М. Реакции мезитотрихлорида с 2-амино- и 2-амино-5-бромпиридинами. // Химия гетероцикл. соедин. 2000. - № 10. - С. 1351-1353.

146. Шейнкман А.К., Суминов С.И., Кост А.Н. N-Ацильные соли пиридиния и его бензоаналогов. // Успехи химии. — 1973. — Т. 24. — С. 1415.

147. Moracci F.M., Di Rienzo В., Tortorella S., Liberatore F. Covalent Adducts from 1,3-disubstituted Pyridine and Piperidine Salts. // Tetrahedron. — 1980.-vol. 36. — p.785-789.

148. Becher J. Synthesis and Reactions of Glutaconaldehyde and 5-Amino-2,4-pentadienals. // Synthesis. 1980. - № 8. - p.589-612.

149. Marvell E.N., Shahidi I. Influence of substituents in /7-position on the rate of cyclization of 5-anylino-N-phenyl-2,4-pentadienylidenimines. // J. Am. Chem. Soc. 1970. - vol. 92, № 19. - p.5646-5649.

150. Kost A.N., Gromov S.P., Sagitullin R.S. Pyridine Ring Nucleophilic Recyclizations. // Tetrahedron. 1981. - vol. 37, № 20. - p.3423-3454.

151. Kuthan J., Pavlikova-Raclova F. Polarografic reduction ofp-substituted l-Benzyl-3-carbamoylpyridinium Chlorides. // Coll. Czech. Chem. Commun. — 1982.-vol. 47.-p.2890.

152. Mehmandoust M., Marazano C., Singh R., Gillet В., Cesario M., Fourey J.-L., Das B.S. Synthesis of hirale Isohinuclidine and their absolute Configuration Determination. // Tetrahedron Lett. 1988. - vol. 29. - p.4423-4426.

153. Алексеева H.B., Яхонтов Л.Н. Реакции пиридинов, пиримидинов и 1,3,5-триазинов при действии нуклеофильных реагентов. // Успехи химии. —, 1990.-Т. 59.-С.888.

154. Diez A., Vilaseca L., Lopez I., Rubiralta М., Marazano С., Grierson D.S. Preparation of Novel Chiral Piperidine Epoxides. // Heterocycles. — 1991. -vol. 32, № 11.- p.2139-2149.

155. Eisner U., Kuthan J. Chemistry of Dihydropyridines. // Chem. Rev. -1972. — vol. 72, № 1. p. 1-42.

156. Comins D.L., O'Connor S. A Site-selective Substitution in Aromatic 6-Membered Nitrogen Heterocycles. // Adv. Heterocycl. Chem. 1988. - vol. 44. -p.199-267.

157. Шейнкман A.K., Козак Н.Ю., Земский Б.П. Синтез и ароматизация индольных производных N-имидоилдигидроароматических соединений. // Химия гетероцикл. соедин. 1983. - № 7. - С.955-960.

158. Шейнкман А.К., Земский Б.П., Бабенко М.Д., Марштупа В.П. Гетарилирование индолов N-гетероароматическими основаниями в присутствии имидоилгалогенидов. // Химия гетероцикл. соедин. 1977. — № 12. — С. 1694.

159. Меньшиков В.В., Сагитуллин Р.С. Влияние тозильной защиты на направление реакций ацилирования 2-аминоиндола. // Химия гетероцикл. соедин. 1983.-№ 8. - С.1082-1085.

160. Кост А.Н., Шейнкман А.К., Казаринова Н.Ф. Взаимодействие ацилпиридиниевых солей с диалкиланилинами. // Журн. общей химии. -1964. Т. 34. - С.2044-2049.

161. Dobeneck Н., Goltzsche W. Reaktionen von N-Acyl-cyclimmonium-Salze mit nucleophilen Verbindungen. // Chem. Ber. 1962. - Bd. 95. - № 6. -S.1484-1492.

162. Pat. US 4415578. Cardiotonic 3-Methyl-4-(4-pyridinyl)bezeneamine compositions and their use. // Chem. Abstr. — 1984. — vol. 100, 85597f.

163. Singh B. Reinvestigation of the Reaction of N,N-Dimethyl-3-methyl-benzeneamine with Pyridine in the Presence of Benzoyl Chloride. // Heterocycles. 1984. - vol. 22. - p.795, 796.

164. Shiao M.-J., Shih L.-H., Chia W.-L., Chau T.-Y. A convenient synthesis of five-membered heteroaryl-substituted pyridines. // Heterocycles. -1991.-vol. 32.-p.2111.

165. Ishikura M., Terashima M. Reactions of triethyl-(l-methyl-2-indolyl)-borates with N-phenoxycarbonylpyridinium derivatives. // Heterocycles. 1988. -vol. 27, № 1. -p.203-211.

166. Boduszek В., Wieczorek J.S. Synthesis of l-(4-Pyridyl)-l,2-dihydro-pyridine-2-phosphonates and their Derivatives. // Synthesis. — 1979. — № 6. — p.454, 455»

167. Redmore D. Phosphorus Derivatives of Heterocycles. 4. Pyridyl-4-phosphonates. // J. Org. Chem. 1976. - vol. 41, № 11. - p.2148-2150.

168. Юровская M.A, Митькин О.Д. Функционализация пиридинов. 3. Реакции с образованием связи углерод-гетероатом с элементами IV, V и VI групп. // Химия гетероцикл. соедин. 1999. - № 4.- С.437-494.

169. Беленький Л.И., Поддубный И.С., Краюшкин М.М. Конденсация трихлорметиларенов с тиосемикарбазидом. // Сб. тезисов XVIII Конференции по химии и технологии органических соединений серы, Казань, 1992. — С. 25.

170. Belen'kii L.I., Poddubny I.S., Krayushkin M.M. Synthesis of 2-Amino-5-aryl-l,3,4-thiadiazoles from Trichloromethylarenes: The Effect of Reaction Conditions. // Phosphorus, Sulfur and Silicon. 1994. - vol. 95-96. - p.469-470.

171. Hassaneen H.M., Shetta A.H., Elwan N. M: Shawali A. S. Reaction of Phenyltrichloromethane with Semicarbazide and Thiosemicarbazide Derivatives. // Heterocycles. 1982. - voh 19, № 8. - p. 1477-1482.

172. Golfler M., Milcent R. Reaction of Acylhydrazines with Phenyltrichloromethane; A Simple Synthesis of N-Acylmethanehydrazonates and 1,3,4-Oxadiazoles. // Synthesis. 1979. -№ 10. -p.946-948.

173. Milcent R., Barbier G. Oxidation of Hydrazones with Lead Dioxide: A novel Synthesis of 1,3,4-Oxadiazoles and 4-Amino-l,2,4-Triazol-5-one Derivatives. // J1. Heterocycl. Chem. 1983. - vol. 20. - p.77-80.

174. Мызников Ю.Е., Колдобский Г.И., Островский B.A., Поплавский B.C. Тетразолы. XXX. Ацилирование 5-замещенных тетразолов. // Журн. общей химии. 1992. - Т. 62. - С.1367-1371.

175. Santus М. A Novel Synthesis of 5-membered heterocyclic Compounds. // Lieb. Ann. Chem. 1988. - № 2. - S.l79-182.

176. Huisgen R., Sauer J., SturmH.J., Markgraf J.H. Die Bildung von 1,3,4-Oxadiazolen bei der Acylierung 5-substituierter Tetrazole. // Chem. Ber. 1960. -Bd. 93, № 9. - S.2106-2124.

177. Feygelman V.M., Walker J.K., Katrizky A.R*., Dega-Szafran Z. Studies of sterically hindered oxadiazoles as potential fluorescent dopants for polymeric scintillators. / Chem. Scripta. 1989. - vol. 29, № 3. - p.241-243.

178. Беленький JLM., Громова Г.П., Краюшкин M.M. Синтез и электро-фильное трихлорметилирование 2,4-диалкилтиофенов. Некоторые превращения 2,4-ди-/ирет-бутил-5-(трихлорметил)тиофена. // Химия гетероцикл. соедин. 1993. -№ 8. - С. 1040-1045.

179. Беленький Л.И., Луйкеаар С.И., Поддубный И.С., Краюшкин М.М. Новые синтезы симметричных 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолов и 1,4-фенилен-бис-1,3,4-оксадиазолов. // Изв. АН, Серия химическая. — 1998. № 11. -С.2309-2316.

180. Suzuki Т., Mitsuhashi K. Synthesis of cyclic amidines from aromatic trichloromethyl compounds with diamines. / Seikei Daigaku Kugakubu Kogaku Hokoku, 1976, vol.22, p.l579-1580. // Chem. Abstr. 1977. - vol. 86, 139916x.

181. Швайка О.П., Коротких Н.И., Терещенко Г.Ф., Ковач Н.А. Реакции рециклизации гетероциклов. XIX. Реакция 2,5-диметил-1,3,4-окса- и 1,3,4-тиадиазолов с гидразинами. // Химия гетероцикл. соедин: — 1976. — № 6. — С.853-855.

182. Quemeneur F., Bariou В., Kerfanto М. Etude cinetique de l'hydrolyse des a,a-dichloro et des a,a,a-trichloro toluenes para-substitu6s, en milieu eau-acetone a 50%. // Compt. rend. (C). 1971. - vol. 272. - p.497-499.

183. Quemeneur F., Bariou В., Kerfanto M. Etude cinetique de l'hydrolyse de quelques a-halogeno, a,a-dihalogeno et a,a,a-trihalog6no toluenes para-substitues, en milieu eau-acetone in proportions variables. // Compt. rend. (C). -1974.-vol. 278. p.299-301.

184. Ishigami Т., Kinoshita Y., Sugimori. The photo-induced Alkoholysis of Benzotrichloride. // Chem. Lett. 1974. - №>2. - p. 149-152.

185. Hayes F.N., Rogers B.S., Ott D.G. 2,5-Diaryloxazoles and,2,5-Diaryl-1,3,4-Oxazoles. // J. Am. Chem. Soc. 1955. - vol. 77. - №-7. - p. 1850-1852.

186. Hua Hsueh Tung Pao. Research on organic Scintillators. Synthesis of the Derivatives of 1,3,4-Oxadiazole and 1,3-Benzoxazole. / Nankai University; Tientsin,№ 1 Chemical Reagents Works. 1976, № 3. - 144-146. // Chem. Abstr. -1977.-vol. 86, 89700z.

187. Joshi P.C. Synthesis and fungitoxicity of some oxadiazole derivatives derived fromterephthalic acid. / Asian J. Chem. 1996. - vol. 8, № 3. - p.415-418. // Chem: Abstr. - 1996. - vol.125. -247700e.

188. Sauer J., Huisgen R., Sturm H.J. Zur Acylierung von 5-Aryl-tetrazolen; ein Duplikationsverfahren zur Darstellung von Polyarylen. // Tetrahedron. — 1960. -vol. 11. — p.241-251.

189. Vasvari G., Holly S. PDPDP and its derivatives. // Acta Ghim. Hung. -1970. — vol-. 66. — p.459-468.

190. Rekkas S.A., Rodios N:A., Alexandrou N.E. An Improved Synthesis of 1,3- and l,4-Bis5-aryl-l,3,4-oxazol-2-yl.benzenes via Oxidation of Bis-aroyl-hydrazones of Iso- and* Terephthaldehyde with Lead(IV) Acetate. // Synthesis. -1986.-p.411-413.

191. Becker H.G.O., Witthauer J., Sauder N., West G. Gekoppelte Synthese von 2-substituierten 1,3,4-Oxadiazolen und 3-Phenyl-l,2,4-triazole. // J. prakt. Chem. 1969. - Bd. 311. - S.646-655.

192. Беленький Л.И., Луйксаар С.И., Краюшкин М.М. Синтез мезитил-замещенных 1,3,4-оксадиазолов из мезитотрихлорида и гидразидов ароматических и гетероароматических кислот. // Химия гетероцикл. соедин. — 1999. -№ 4. С.557-563.

193. Yonemoto К., Shibuya I., Tsuchiya Т., Yasumoto М., Taguchi Y. Preparation and Reactions of 5-Aryl-l,4,2-dithiazolium Salts. // Bull. Chem. Soc. Jpn.- 1990.-vol. 63.-№ 10. -p.2933-2937.

194. Поддубный И.С., Беленький Л.И., Стручкова М.И., Краюшкин1 I 7

195. М.М. Спектры ЯМР Ни С 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов. // Химия гетероцикл. соедин. 1994. - № 6. - С.834-842.

196. Aranda G., Dessolin М., Golfier М., Guillerez M.-G. NMR '^-Research of some 1,3,4-Oxadiazole, 1,3,4-Thiadiazole Derivatives and Isosidnones. // Org. Mang. Reson. 1982. - vol.18, № 3. - p. 159-164.

197. Saalfrank R.W., WeiB В., Peters K., von Schnering H:G. Synthese und Struktur von 1,3,4-Oxadiazolen, 6/7-1,3,4-Oxadiazinen und 5,6-Dihy dro-4/7-1,3,4-Oxadiazinen. // Chem. Ber. 1985. - Bd. 118. - S.4026-4034.

198. Walker J.K., Katrizky A.R., Dega-Szafran Z. Radiation Resistance of Polysiloxane-based Scintillators Doped with Oxadiazole Fluors. // Chem. Scripta. -1989: vol. 29. - p.245-248.

199. Girges M.M., Наппа M.A., Berghot M., Rasala D. Syntesis of nicoti-noyl hydrazones, their N-Oxide analogs and 3-(5-aryl-l,3,4-Oxadiazolyl-2)-pyridine derivatives as potential gipoglycemic agents. // Chem. Papers. 1992. -vol. 46, № 4. - p.272-277.

200. Tashtoush H., Al-Talib M., Oden N. Die ungewohnliche Umlagerung bei Dehydratation von aroylierten Butandihydraziden. // Lieb. Ann. Chem. — 1992. -№3.-p.291-292.

201. Попик Н.И., Шаблыгин М:В;, Вилков Л;В^, Семенова А.С., Кравченко Т.В; Структура поли-«-фенилен-1,3 ;4-оксадиазола. // Высокомол. соед. Краткие сообщения. — 1983. — Т.25Б. — С.38-40.

202. Del Mazza D;, Reinecke M.G., Smith W.Bi Analysis,o£the carbon and-proton NMR spectra of 2-arylthiophenes and related heterocycles. // Magn. Res. Chem. 1989. - vol 27, № 2. - p. 187-190.

203. Шкурко О.П., Барам СЛ ., Мамаев B.I I; К вопросу количественного5 определения- электронных- эффектов пиридильных групп; // Химия гетеро-цикл. соедин: — 1983. № 1. - С.66-72.

204. Lotjonen S., Ayras P: 13G NMRf Spectral Properties of Some Chlorinated Biphenylols.//Firm. Chem. Lett. 1978, №8. - p.260-263.

205. Hill J. 1,3,4-Oxadiazoles. // in Comprehensive Heterocyclic Chemistry, Eds. A.R.,Katritzky and Ch.W. Rees, vol. 6, Pergamon, Oxford <?/<?., 1984: p.427-446.. V

206. Терентьев 11.Б., Станкявичюс А.П-. Масс-спекфометрический • анализ биологически активных азотистых оснований: // Мокслас: Вильнюс. — 1987.-С. 170.

207. Hill-Ji 1,3,4-Oxadiazoles. // in Comprehensive Heterocyclic Chemistry, Eds.A.R. Katritzky, Ch.W. Rees and E.F.V. Scriven, vol. 4, Pergamon; Oxford? etc., 1996. — p.269-287.

208. Cotter J.L. Electron-impact fragmentation patterns of 3,5-diphcnyl 1,2,4-oxadiazole and 2,5-diphenyl-1,3,4-oxadiazole. // J. Chem. Soc. — 1964. -p.5491-5493.

209. Nakano T., Marquez:V.E., DiParsia M.T., Suarez C. Mass Spectra of some: Oxadiazole Derivatives. / Org. Mass Spectr. — 1978, vol. 13. p:236-242. // Chem. Abstr. - 1978. - vol.89. - 128653v.

210. Ушакова P.Д., Микая А\И!, Заикин B:E., Келарев Швехгеймер F.A. Масс-спектрометрическое исследование 1,2,4- и 1,3,4-оксадиазолов^ содержащих индольные заместители; // Химия; гетероцикл. соедин: — 1986. — № 4. -С.539-543.

211. Луйкеаар? С.И., Беленький Л.И:, Краюшкин М.М. Синтез новых 2,5-бис(5-арил-1,3,4-оксадиазолил-2)фуранов на* основе дигидразида 2,5фурандикарбоновой кислоты и трихлорметиларенов. // Химия гетероцикл. соедин. 1999. - № 7. - С.993-996.

212. Караханов Р.А., Келарев В.И., Кошелев В.Н., Морозова Г.В., Амар Диби. Синтез и свойства производных фурана. 4. Синтез 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов, содержащих фурановые фрагменты. // Химия гетероцикл. соедин. 1995. - № 2. - С.238-249.

213. Selva A., Zerilli F., Cavalleri В., Gallo G.G. Mass Spectrometry of Heterocyclic Compounds. V. Substituent-Effects on the Fragmentation Pathways of 3,5-Diphenyl-l,2,4'-oxadiazole. // Org. Mass Spectrom. 1974. - vol.9. - p.558-566.

214. Morrocchi S., Ricca A., Selva A., Zanarotti A. Catalyzed Dimerization of Nitrile Oxides. // Gazz. Chim. Ital. 1969. - vol. 99. - p.165-175.

215. Ягупольский JLM., Павленко. Н.Г., Солодушенков C.H., Фиалков Ю.А. Нитропроизводные бензотрихлорида. // Укр. хим. журн. 1966. — Т. 32.- С.849.

216. Schneider bl Ueber die Schmelzpunkte einiger organisher Verbindun-gen. HZ. phys. Chem. 1896. -Bd. 19. - S.154-158.

217. Beckmann E. Zur Kenntniss der Isonitroso Verbindungen. // Ber. — 1887. Bd. 20: - S.2766-2768.

218. Scholl R., Kacer F. Die Aldoximirung der Benzolhomologen durch Knallquecksilber und Aluminiumoxychlorid. // Ber. 1903. - Bd. 36. - S.322-331.

219. Hantzsch A., Lucas A. Ueber die Oxime des symmetrischen Trimethyl-benzaldehyds. // Ber. 1895. - Bd. 28. - S.744-753.

220. Grundmann C., Kreutzberger A. Triazines. XIX. Some Reactions of S-Triazine with Hydrazine and its Organic Derivatives. // J. Am. Chem. Soc. 1957.- vol. 79. p.2839.

221. Hafelinger G., Hack F., Westermayer G. Protonenrezonanzspektren von monosubstituierten Mesitylenderivaten. // Chem. Ber. 1976. - Bd. 109. - S.833-847.

222. Hegarty A.F., Scott F.L. Isotopic, steric and reagent variation Effects in the Bromination of Hydrazones. // J. Chem. Soc., B. — 1966. — № 11. — p. 1031-1034.

223. Newman M.S., Cafisch E.G. Effect of Surfaces on the McFadyen-Stevens Aldehyde Synthesis; an Improved Procedure. // J. Am. Chem. Soc. 1958.- vol. 80. № 4. - p.862-864.

224. Grammaticakis P. Contribution a l'etuble de l'absorbtion dans l'ultra-violet moyen et le visible des aryl- et aroyl- hydrazones. // Bull. Soc. Chim. France. 1970, № 3. - p.933.

225. Lunt J.C., Sondheimer F. Studies of Compounds Related to Natural Perfumes. Part III. The Diels Alder Reaction with Acetylenic Aldehydes. The Synthesis of 4-Methylsafranal. // J. Chem. Soc. - 1950, № 12. - p.3361-3367.

226. Patent Belg. № 646877, 17.08.1964. Chemotherapeutic thiosemicarba-zones. // Chem. Abstr. 1965. - vol. 63. - 11434.

227. Briigel' W. Die Kernrezonanzspektren von Pyridin-Derivaten. // Z. Elektrochemie. 1962. - Bd. 66, № 2. - S. 159-177.

228. Akkerman O.S. Optical Activity of Symmetrically Substituted Acetic Acids. Part II. The Synthesis of Alkyl-substituted Diphenylacetic Acids. // Rec. Trav. Chim. 1967. - vol. 86, № 11. - p. 1018-1024.

229. Pollak F. Uber den Nicotinsaureathylester und die Uberftihrung des-selben in |3-Amidopyridin. // Monatshefte fur Chemie. 1895. - Bd. 16. - S.46.

230. Lhommet G., Sliwa H., Maitte P. Synthese de nouveaux heterocycles fondamentaux. // Bull. Soc. Chim. France. 1972. - № 4. - p. 1435-1441.

231. Yamanaka H., Araki Т., Sakamoto T. Site-selectivity in the reaction of 3-substituted pyridine 1-oxides with phosphorus oxychloride. // Chem. Pharm. Bull. 1988. - vol. 36, № 6. - p.2244-2247.

232. Beilstein, E III/IV. Bd.20. - S.2513 (Den Hertog H.J., Boelrijk N.A. I.M. // Rec. Trav. Chim. - 1951. -1. 70, № 7. - p.578-580).

233. Beilstein, 1977, E III/IV, Bd.20. S.6.

234. Beilstein, E III/IV, Bd.27/1. S.548 (Jerchel D., Jakob L. // Chem. Ber.- 1958. Bd. 91. -№ 6. - S.1266-1272).

235. Bergman J. The reaction of N-acylpyridinium salts with indole. // J. Heterocycl. Chem. 1970. - vol. 7. - № 5. - p.l071-1076.

236. Nakahara K., Ohta M. Sulfur-containing Heterocyclic Compounds. IV. Ring-closure of Methylenebis(N-benzamide). //Nippon Kagaku Zasshi. 1956. — vol.77. - p.388-390. // Chem.Abstr. - 1958. - vol.- 52, 401h.

237. Meyer H., Mally J. Uber Hydrazinderivate der Pyridincarbonsauren. // Monatsh. Chem. 1912. - Bd.33. - S.400.

238. Синтезы органических препаратов. Сборник 3. М.: Изд-во иностр. лит. 1952. - С.56. 11 Organic Syntheses, Coll. Vol. 3, J.Willey, New York. -1955.-p.96.

239. Hoggarth E. Compounds Related to Thiosemicarbazide. Part IV. 5-Amino-3-phenyl-1,2,4-thiadiazoles. //J. Chem. Soc. 1950. -p.612-614.

240. King W.J., Izzo P.T. Preparation of В enzaldehyde from Benzene. // J. Am. Chem. Soc. 1947. - vol. 69. - p. 1220.

241. Popovici L. The Reduction of Semicarbazones, Thiosemicarbazones, Diketotriazines and Thiodiketotriazines of a-ketonic acids. // Ann Chim. 1932. — vol. 18. - p. 183-240. // Chem. Abstr. - 1933. - vol. 27, p. 1337.

242. Patent DE № 885705, 06.08.1953. / Verfahren zur Herstellung von Thiosemicarbazonen. // Beilstein, EIV, Bd. 7. S.706.

243. Назаров И.Н., Кузнецова А.И., Кузнецов H.B., Титов Ю.А. Диеновые конденсации 1,3-диметилбутадиена с несимметричными диенофилами. // Изв. АН СССР ОХН. 1959. - № 4. - С.663-667.

244. Pat. US № 2892868, 30.06.1959. / Process for oxidizing durene to duiylic acid. // Chem. Abstr. 1960. - vol. 54, p.l450h.

245. Bender M.L., Dewey R.S. The Mechanism of the Alkaline Hydrolysis of Methyl 2,4,6-Trimethylbenzoate. // J. Am. Chem. Soc. 1956. - vol. 78. -p.317.

246. Blackhall A., Brydon D., Sagar A.J.C., Smith D.M. Substitution reactions of phenylated aza-heterocycles. Part 1. Nitration of 2,5-diphenyl-l,3,4-oxadiazole: a product study using high performance liquid chromatography. //

247. J. Chem. Soc. Perkin II. 1980. - № 5. - p.773.

248. Chiriac C.I. Dimethyldichlorosilane as Reagent for the Synthesis of 1,3,4-Oxadiazoles from Diaroylhydrazines. // Rev. Roum. Chim. 1987. - vol.32. - p.223-226.

249. Beilstein, E IV, Bd. 9. S.957.

250. Jensen K., Petersen C. Studies of thioacids and their derivatives. // Acta Chem. Scand.- 1961. -vol. 15.-p.1097-1103.

251. Ruhlmann K. Uber die Synthese von 1,3,4-Thiadiazolidinen und Thia-diazolen. // J. prakt. Chem. 4. 1959. - Bd. 8. - S.285-291.