Вход

Взаимодействие циклогексена с формальдегидом в трифторуксусной кислоте

Реферат по химии
Дата добавления: 31 августа 2011
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 160 кб (архив zip, 35 кб)
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу

Взаимодействие циклогексена с формальдегидом в трифторуксусной кислоте

Шепелевич И.С., Латыпова Э.Р., Талипов Р.Ф.

Известно [1], что образование 1,3-диоксанов происходит с участием олигомеров формальдегида. Последний в растворах существует в виде равновесной смеси мономера и олигомеров. Поэтому нами проведено исследование зависимости выхода 1,3-диоксана от концентрации формальдегида в трифторуксусной кислоте (ТФУК) при постоянстве мольного отношения алкен-формальдегид (1:2) на примере циклогексена.

Показано, что при использовании 20 %-го раствора формальдегида в ТФУК образующийся с выходом 32 % (в расчете на прореагировавший циклогексен) 2,4-диоксабицикло[4.4.0]декан (2) является основным продуктом реакции. С уменьшением концентрации формальдегида выход 2,4-диоксабицикло[4.4.0]декана снижается и составляет: 18, 14, 9 и 3 % соответственно для 15, 10, 5 и 1 % растворов CH2O. Наряду с этим наблюдается увеличение относительной доли других продуктов.

Реакционная смесь, полученная в условиях сильного разбавления, изучалась хроматомасс-спектрометрическим методом. Взаимодействие циклогексена с протонированным мономером формальдегида может привести к образованию как - так и -ненасыщенного спирта (НС), который, в свою очередь, будет претерпевать дальнейшие превращения. В зависимости от НС (3 или 4) в реакционной смеси должны присутствовать различные продукты: спирт 3 должен приводить к структурам 5 и 6, а спирт 4 будет давать структуры 5, 7.

В результате проведенного исследования на основе сравнения масс-спектра НС с известным масс-спектром соединения 3 методом исключения нами предположено наличие в реакционной смеси спирта 4. Образование 3-гилроксиметил-1-циклогексена подтверждается и тем фактом, что в реакционной смеси обнаруживается довольно большое количество 3-оксабицикло[4.3.0]-6-нонена (7). Пути расщепления соединения 7 соответствуют данным полученного масс-спектра.

Более того, соединение 7 было выделено перегонками при пониженном давлении и идентифицировано ЯМР-1Н-методом. В спектре присутствуют характерные сигналы метиленовых протонов при атоме кислорода, резонирующие в области 3,8-3,9 м.д. Протоны при кратной связи наблюдаются в области 5,5-5,8 м.д. ИК-спектр подтверждает наличие кратной связи (полоса поглощения в области 1670 см-1) и эфирной группы (1150 см-1).

Наряду с указанными соединениями 4 и 7 в реакционной смеси обнаружены циклогексанол, 9-гидрокси-3-оксабицикло[3.3.1]нонан 2 и тяжелые продукты.

Таким образом, взаимодействие нетерминальных алкенов с формальдегидом в ТФУК приводит к промежуточному образованию -НС, в то время как терминальные алкены в этих условиях дают -НС.

Экспериментальная часть

ГЖХ анализы проводили на приборе Chrom-5 с пламенно-ионизационным детектором в режиме программированного контроля температуры (80-1650 С; 50-2200 С). В качестве неподвижной жидкой фазы использовали 5 % SE-30, нанесенный на Chromasorb. Анализы проводили на стеклянных колонках размером 20003 мм. В качестве газа-носителя использовался азот (30 см3/мин). Количественный анализ проводили методом “внутреннего” стандарта (гептадекан).

Спектры ПМР записывали на приборах Bruker AM-300 (300 Мгц) с использованием в качестве внутреннего стандарта ГМДС в растворе CDCl3.

Хроматомасс-спектрометрический анализ проводили на приборе НР 5890 Series II Plus с масс-селективным детектором HP 5972 в режиме линейного программирования температуры (40-2500 С, 20 град/мин); неподвижная жидкая фаза - полиметилсилоксан; капиллярная колонка НР-1 размером 500000,25мм; газ-носитель - гелий (30 psi); энергия электронов 70 эВ.

ИК-спектры записывали на приборе Specord M-80 в тонком слое.

Образец 1,3-диоксана 2 получали по известной методике [3] реакцией циклогексена с формалином, используя в качестве катализатора серную кислоту. Реакции в ТФУК осуществляли перемешиванием 7,4 ммоль алкена с 15,5 ммоль формальдегида в виде 20, 15, 10, 5 или 1 % (мас.) раствора в ТФУК в течение 3,5 часов при комнатной температуре. Затем реакционную смесь нейтрализовали нашатырным спиртом, отделяли органический слой и осуществляли анализ. Многократными перегонками при пониженном давлении выделен 3-оксабицикло[4.3.0]нонен-6 (7), т. кип. 57,5 (мм); nD22 1,4852.

Спектр ЯМР-1Н соединения 7 (CDCl3, , м.д.): 2,5-2,7 (1Н, м, СН); 3,5 (2Н, м, СН2); 3,8-3,9 (2Н, м, СН2); 5,5 (1Н, м, =СН–); 5,7-5,8 (1Н, м, =СН–).

ИК-спектр соединения 7 (см-1): 1670 (С=С); 1150 (С–О–С).

Масс-спектр соединения 7, m/z (Iотн., %): 39(19), 41(10), 77(26), 78(14), 79(100), 81(14), 91(13), 93(12), 94(13), 124(7).

Список литературы

Талипов Р.Ф., Сафаров М.Г. Реакция Принса как совокупность AdE превращений, объединенных общим названием // Башкирский химический журнал. 1997. Т. 4. № 3. С. 10.

База данных USA NIST Chemistry WebBook MS Database 99.

Волынский Н.П. Циклоолефины в реакции Принса. М.: Наука, 1975. 122с.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.bashedu.ru



© Рефератбанк, 2002 - 2017