Научная статья на тему 'Исследование алкилирования n-крезола камфеном в присутствии кислотных катализаторов'

Исследование алкилирования n-крезола камфеном в присутствии кислотных катализаторов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
292
71
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Химия растительного сырья
Scopus
ВАК
AGRIS
CAS
RSCI
Область наук

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Чукичева Ирина Юрьевна, Федорова Ирина Витальевна, Кучин Александр Васильевич

Изучено алкилирование n-крезола камфеном в присутствии кислотных катализаторов H2S04, цеолитов Ц-10, монтмориллонита KSF, сульфокислотного катионита (фибан К-1). С использованием методов ЯМР 1Ни 13С спектроскопии доказаны структуры синтезированных терпенофенолов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Чукичева Ирина Юрьевна, Федорова Ирина Витальевна, Кучин Александр Васильевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование алкилирования n-крезола камфеном в присутствии кислотных катализаторов»

Низкомолекулярные соединения

УДК 547.598.5

ИССЛЕДОВАНИЕ АЛКИЛИРОВАНИЯ п-КРЕЗОЛА КАМФЕНОМ В ПРИСУТСТВИИ КИСЛОТНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ

© И.Ю. Чукичева ■, И.В. Федорова, А.В. Кучин

Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН, ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167982 (Россия)

E-mail: chukicheva-iy@chemi.komisc.ru

Изучено алкилирование п-крезола камфеном в присутствии кислотных катализаторов: H2SO4, цеолитов Ц-10, монтмориллонита KSF, сульфокислотного катионита (фибан К-1). С использованием методов ЯМР 1Н и 13С спектроскопии доказаны структуры синтезированных терпенофенолов.

Работа выполнена при финансовой поддержке Федерального агентства по науке и инновациям (государственный контракт №02.512.11.2229).

Введение

Алкилпроизводные ароматических соединений находят широкое применение в промышленности и медицине. Поэтому синтез аналогов природных соединений с выявленной физиологической активностью представляет определенный интерес.

Алкилароматические соединения являются результатом алкилирования - одной из ключевых реакций органического синтеза. В промышленности алкилфенолы получают обычно алкилированием фенолов олефинами в присутствии катализаторов, которыми чаще всего служат минеральные или органические кислоты, галоге-ниды металлов, катионообменные смолы, алюмосиликаты и другие соединения кислого характера. Особенности применяемых катализаторов определяют условия алкилирования и состав продуктов реакции.

Все чаще в реакции алкилирования фенолов олефинами используются сульфокатионитные катализаторы, но они являются дорогостоящими химическими продуктами, так как методы получения их многостадийны и требуют использования синтетических полимеров. Однако применение катионообменных смол почти полностью заменило каталитические системы на основе H2SO4 и BF3 [1-5]. Одной из наиболее изученных и широко применяемых на практике реакций является алкилирование ароматических соединений различными реагентами на цеолитах. Направление реакции алкилирования может быть изменено путем модификации цеолитов щелочными или редкоземельными металлами, а также присоединением азотных гетероциклических соединений [6-10].

Как известно, высокой селективностью в реакции орто-алкилирования фенолов обладают некоторые алюмоорганические гомогенные катализаторы. Среди последних одним из наиболее активных является фенолят алюминия, поскольку он избирательно направляет алкилирование фенолов исключительно в ортоположение, даже в случае незамещенного пара-положения.

В предыдущих работах [11-13] нами была изучена реакция алкилирования пара-крезола 1 камфеном 2 в присутствии крезолята алюминия и показано, что реакция проходит с высоким выходом орто-

* Автор, с которым следует вести переписку.

терпенофенолов. Однако к недостаткам органоалюминиевых соединений можно отнести гомогенность, что требует дополнительной обработки реакционной смеси и невозможность регенерировать катализатор.

В связи с этим разработка технологического способа синтеза терпенофенолов с использованием эффективных и селективных катализаторов представляется важным и интересным направлением исследований.

Экспериментальная часть

Спектры ЯМР 'Н и 13С полученных веществ записывали на спектрометре Bruker AM-300 (рабочая частота 75 и 300 МГц соответственно) в дейтерохлороформе. В качестве внутреннего стандарта использовали сигналы хлороформа (5Н 7,26 м.д., 5С 76,90 м.д.).

Контроль чистоты исходных веществ и анализ продуктов реакции осуществляли методом ГЖХ на хроматографе Кристалл 2000М с использованием капиллярной колонки (60 м х 0,25 мм х 0,25 мкм, фаза HP-5MS, температурный режим 100-240 °C, нагрев 6 °С в минуту). Детектор пламенно-ионизационный, газ-носитель - гелий. ТСХ выполняли на пластинках Sorbfil (элюент - гексан, гексан : Et2O в соотношении 3 : 1). Разделение продуктов реакции проводили с помощью колоночной хроматографии на силикагеле Silica gel 60 (70-230ц).

В синтезах применяли монтмориллонит KSF производства Acros Organics, фибан К-1 (сульфокислотный катионит), предоставленный Институтом физико-органической химии НАН Беларуси.

Алкилирование п-крезола камфеном (общая методика). Во всех случаях для алкилирования брали исходные компоненты - пара-крезол 1 и камфен 2 в мольном соотношении 1 : 2 соответственно. Масса катализатора в случае использования H2SO4 и сульфокислотного катионита фибан К-1 составляла 10% по отношению к массе исходного пара-крезола; монтмориллонит KSF и цеолиты Ц-10 брали в массовом отношении 1 : 1 относительно количества исходного пара-крезола 1.

Рассчитанные количества пара-крезола 1, камфена 2 и катализатора нагревали при заданной температуре в двугорлой колбе, снабженной термометром и обратным холодильником. Реакцию вели до значительной конверсии исходного крезола 1 (контроль по ГЖХ и ТСХ). По окончании реакции реакционную смесь растворяли в диэтиловом эфире, отфильтровывали от катализатора и разделение продуктов реакции проводили методом колоночной хроматографии. В случае использования в качестве катализатора серной кислоты, реакционную смесь перед хроматографированием растворяли в диэтиловом эфире, промывали водой до нейтральной среды, высушивали над безводным Na2SO4 и упаривали при пониженном давлении.

Структуру выделенных соединений устанавливали с использованием спектральных методов исследования (ЯМР). Условия проведения алкилирования и выход продуктов представлены в таблице.

2.6-ди(1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептил)-4-метилфенол 3(a). Спектр ЯМР :Н (CDCl3), 5, м.д.: 0,97 (с. 6H, СН3-9, СНз-9'); 0,94 (с. 6H, СН3-8, СН3-8'); 0,96 (с. 6H, СН3-10, СН3-10'); 1,04-1,10 (м. 4Н, Н5, Н5', Н6, Н6'); 1,27-1,35 (м. 4Н, Н4, Н4', Н6, Н6'); 1,47-1,86 (м. 4Н, Н5, Н5', Н3, Н3'); 1,91-1,92 (м. 2Н, Н3, Н3'); 2,32 (с. 3H, СН3-17); 2,99 (т. 2Н, Н2, Н2', J 9 Гц); 4,64 (с. 1Н, ОН); 6,99 (с. 2Н, Н14, Н16). Спектр ЯМР 13С (CDCl3) 5, м.д.: 12,50 (С10, 10'); 20,25 (С17); 20,31 (С9, 9'); 21,46 (С8, 8'); 27,60 (С5, 5'); 33,39 (С6, 6'); 40,09 (С3, 3'); 45,48 (С2, 2'); 46,09 (С4, 4'); 48,18 (С1, 1'); 49,92 (С7, 7'); 122,94 (С11, 13); 125,77 (С14); 126,03 (С16); 151,62 (С12).

2.6-ди(2,2,3-триметилбицикло[2.2.1]гептил)-4-метилфенол 3(b). Спектр ЯМР :Н (CDCl3), 5, м.д.: 1,05 (д. 6H, СН3-10, СН3-10', J 9Гц); 0,97 (с. 12H, СН3-8, СН3 -8', СН3-9, СН3-9'); 1,14-1,3 (м. 4Н, Н1, Н1', Н7, Н7'); 1,41-1,59 (м. 4Н, Н3, Н3', Н7, Н7'); 1,61-1,85 (м. 2Н, Н6, Н6'); 2,02-2,05 (м. 4Н, Н4, Н4', Н6, Н6'); 2,34 (с. СН3-17); 2,80-2,86 (м. 2Н, Н5, Н5'); 4,64 (с. 1Н, ОН); 6,86-6,91 (с. 2Н, Н14, Н16). Спектр ЯМР 13С (CDCl3) 5, м.д.: 16,28 (С10, 10'); 20,85 (С17); 24,77 (С8, 8'); 27,66 (С9, 9'); 32,54 (С2, 2'); 33,53 (С4, 4'); 39,64 (С5, 5'); 40,64 (С3, 3'); 41,21 (С1, 1'); 49,84 (С6, 6'); 123,36 (С11, 13); 123,79 (С14); 124,71 (С16); 125,81 (С15); 151,10 (С12).

2.6-ди(2,2,4-триметилбицикло[2.2.1]гептил)-4-метилфенол 3(c). Спектр ЯМР :Н (CDCl3), 5, м.д.: 1,02 (с. 6H, СН3-9, СН3-9'); 1,07 (с. 6H, СН3-8, СН3-8'); 1,23 (с. 6H, СН3-10, СН3-10'); 1,14-1,3 (м. 4Н, Н3, Н3', Н7, Н7'); 1,41-1,59 (м. 4Н, Н6, Н6', Н1, Н1'); 1,61-1,85 (м. 6Н, Н1, Н1', Н3, Н3', Н7, Н7'); 2,02-2,05 (м. 2Н, Н6, Н6'); 2,34 (с. СН3-17); 3,13-3,15 (м. 2Н, Н5, Н5'); 4,64 (с. 1Н, ОН); 6,86-6,91 (с. 2Н, Н14, Н16). Спектр ЯМР 13С (CDCl3) 5, м.д.: 15,69 (С10, 10'); 20,83 (С17); 24,75 (С9, 9'); 27,64 (С8, 8'); 32,50 (С6, 6'); 33,50 (С7, 7'); 39,62 (С2, 2'); 40,62 (С5, 5'); 48,86 (С3, 3'); 49,81 (С1, 1'); 50,80 (С4, 4'); 123,76 (С11, 13); 124,71 (С16); 125,81 (С15); 151,10 (С12).

2,6-ди(1,4,7-триметилбицикло[2.2.1]гептил)-4-метилфенол 3(ф. Спектр ЯМР 1Н (СБС13), 5, м.д.: 0,54 (с. 6Н, СН3-9, СН3-9'); 0,70 (д. 6Н, СН3-8, СН3-8'); 1,06 (с. 6Н, СН3-10, СН3-10'); 1,27-1,29 (м. 4Н, Н5, Н5', Н6, Н6'); 1,47-1,49 (с. 2Н, Н7, Н7'); 1,47-1,57 (м. 4Н, Н5, Н5', Н6, Н6'); 1,6-1,69 (м. 2Н, Н3, Н3'); 1,83-1,85 (м. 2Н, Н3, Н3'); 2,22 (с. 3Н, СН3-17); 2,61-2,63 (м. 2Н, Н2, Н2'); 4,55 (с.1 Н, ОН); 6,87-6,90 (м. 2Н, Н14, Н16). Спектр ЯМР 13С (СБС13) 5, м.д.: 8,30 (С8, С8'); 17,09 (С9, С9'); 18,91 (С10, С10'); 34,35 (С5, С5'); 37,63 (С6, С6'); 45,02 (С4, С4'); 46,46 (С3, С3'); 47,80 (С7, С7'); 50,26 (С1, С1'); 52,25 (С2, С2'); 123,76 (С11, С13); 124,71 (С16); 125,81 (С15); 151,10 (С12).

1.7.7-триметил-2-экзо-(2-гидрокси-5-метилфенил)бицикло[2.2.1]гептан 4(а). Спектр ЯМР 1Н (СБС13),

5, м.д.: 0,83 (с. 3Н, СН3-10); 0,88 (с. 3Н, СН3-9); 0,94 (с. 3Н, СН3-8); 1,36-1,45 (м. 2Н, Н5, Н6); 1,59-1,70

(м. 4Н, Н3, Н4, Н5, Н6); 1,87-1,90 (м. 1Н, Н3); 2,31 (с. 3Н, СН3-17); 3,13 (т. 1Н, Н2, 3 9 Гц); 4,62 (с. 1Н, ОН); 6,69 (д. 1Н, Н-13, 3 9 Гц); 6,88 (д. 1Н, Н14, 3 9 Гц); 7,15 (д. 1Н, Н16, 3 9 Гц). Спектр ЯМР 13С (СБС13) 5, м.д.: 12,31 (С10); 20,28 (С9); 20,93 (С17); 21,43 (С8); 27,52 (С5); 33,83 (С6); 39,94 (С3); 45,46 (С2); 45,59 (С4); 48,06 (С1); 49,76 (С7); 114,86 (С13); 126,84 (С14); 128,89 (С16); 129,11 (С15); 129,27 (С11); 152,44 (С12).

2.2.3-триметил-5-экзо(2-гидрокси-5-метилфенил)бицикло[2.2.1]гептан 4(Ь). Спектр ЯМР 1Н (СБС13), 5, м.д.: 0,93 (с. 3Н, СН3-10); 0,95 (с. 3Н, СН3-9); 1,09 (с. 3Н, СН3-8); 1,39-1,43 (м. 1Н, Н7); 1,76-1,79 (м. 3Н, Н1, Н3, Н6); 1,80-1,84 (м. 2Н, Н4, Н6); 2,32 (с. 3Н, Н17); 2,89 (т. 1Н, Н5, 3 6 Гц и 3 7,5 Гц); 4,57 (с. 1Н, ОН); 6,69 (д. 1Н, Н13, 36 Гц); 6,89 (д. 1Н, Н14, 3 9 Гц); 6,99-7,11 (д. 1Н, Н16, 36 Гц). Спектр ЯМР 13С (СБС13) 5, м.д.: 16,26 (С10); 20,83 (С17); 24,75 (С9); 27,64 (С8); 32,50 (С7); 33,50 (С6); 39,62 (С2); 40,62 (С4); 48,86 (С5); 49,81 (С3);

50,80 (С1); 114,97 (С13); 126,44 (С14, С16); 129,48 (С15); 132,76 (С11); 151,10 (С12).

2.2.4-триметил-5-экзо(2-гидрокси-5-метилфенил)бицикло[2.2.1]гептан 4(с). Спектр ЯМР 1Н (СБС13), 5, м.д.: 1,02 (с. 3Н, СН3-9); 1,07 (с. 3Н, СН3-8); 1,23 (с. 3Н, СН3-10); 1,37-1,46 (м. 2Н, Н3, Н7), 1,62-1,67 (м. 3Н, Н1, Н3, Н7); 1,84-1,88 (м. 1Н, Н6); 2,24-2,32 (м. 1Н, Н6); 2,32 (с. 3Н, СН3-17); 3,13 (м. 1Н, Н5); 4,85 (с. 1Н, ОН); 6,68 (д. 1Н, Н13, 3 9 Гц); 6,85-6,94 (м. 2Н, Н14, Н16). Спектр ЯМР 13С (СБС13) 5, м.д.: 15,69 (С10); 20,28 (С17); 24,28 (С8); 27,65 (С9); 32,55 (С6); 33,57 (С7); 39,64 (С2); 40,94 (С5); 48,94 (С3); 49,78 (С1); 50,91 (С4); 114,74 (С13); 126,76 (С14, С16); 128,41 (С15); 132,33(С11); 152,657 (С12).

1.4.7-триметил-2-экзо(2-гидрокси-5-метилфенил)бицикло[2.2.1]гептан 4(d). Спектр ЯМР 1Н (СБС13), 5, м.д.: 0,54 (с. 3Н, СН3-9); 0,70 (с. 3Н, СН3-8); 1,06 (3 с. 3Н, СН3-10); 1,27-1,29 (м. 2Н, Н5, Н6); 1,47-1,49 (д. 1Н, Н7, 3 6 Гц); 1,47-1,57 (м. 2Н, Н5, Н6); 1,6-1,69 (м. 1Н, Н3); 2,22 (с. 3Н, СН3-17); 2,61 (д.д. 1Н, Н-2, 3 9 Гц и 3 6 Гц); 4,55 (с. 1Н, ОН); 6,65-6,69 (м. 1Н, Н13); 6,86-6,89 (м. 1Н, Н14); 7,00-7,05 (м. 1Н, Н16). Спектр ЯМР 13С (СБС13) 5, м.д.: 8,30 (С8); 17,09 (С9); 18,91 (С10); 34,35 (С5); 37,63 (С6); 45,02 (С4); 46,46 (С3); 47,80 (С7); 50,26 (С1); 52,25 (С2); 114,79 (С13); 126,81 (С14); 129,11 (С11); 129,27 (С11); 154,20 (С12).

1.7.7-триметил-2-экзо-4-метилфенокси-бицикло[2.2.1]гептан 5(а). Спектр ЯМР 1Н (СБС13), 5, м.д.:

0,96 (с. 3Н, СН3-8); 1,07 (с. 3Н, СН3-9); 1,17 (с. 3Н, СН3-10); 1,2-1,35 (м. 2Н, Н5, Н6); 1,40-1,60 (м. 3Н, Н4, Н5, Н6); 1,73-1,77 (м. 2Н, Н3); 2,33 (с. 3Н, СН3-17); 4,06 (м. 1Н, Н2); 6,75 (д. 2Н, Н12, Н16, 3 6 Гц); 7,05 (д. 2Н, Н13, Н15, 3 6 Гц). Спектр ЯМР 13С (СБС13) 5, м.д.: 11,85 (С10); 20,18 (С8); 20,42 (С9); 20,35 (С17); 27,44 (С5); 34,27 (С6); 39,57 (С3); 45,35 (С4); 47,04 (С1); 49,21 (С7); 84,42 (С2); 115,43 (С12, С16); 129,14

(С13, С15); 155,90 (С11).

2.2.3-триметил-5-экзо-4-метилфенокси-бицикло[2.2.1]гептан 5(Ь). Спектр ЯМР 1Н (СБС13), 5, м.д.: 1,02 (с. 3Н, СН3-8); 1,16 (с. 3Н, СН3-9); 1,18 (с. 3Н, СН3-10); 1,21-1,24 (м. 2Н, Н7); 1,40-1,70 (м. 2Н, Н1, Н3); 1,85-1,95 (м. 2Н, Н6); 2,38 (с. СН3-17); 4,37-4,42 (м. 1Н, Н5); 6,85 (д. 2Н, Н12, Н16, 3 9 Гц); 7,14 (д. 2Н, Н13, Н15, 3 9Гц). Спектр ЯМР 13С (СБС13) 5, м.д.: 16,41 (С10); 20,44 (С17); 24,41 (С9); 27,24 (С8); 32,50 (С7); 48,48 (С3); 49,23 (С1); 49,77 (С2); 51,27 (С4); 82,87 (С5); 112,05 (С12,С16); 126,19 (С13, С15); 129,15(С14); 157,14 (С11).

2.2.4-триметил-5-экзо-4-метилфенокси-бицикло[2.2.1]гептан 5(с). Спектр ЯМР 1Н (СБС13), 5, м.д.: 1,03 (с. 3Н, СН3-9); 1,07 (с. СН3-8); 1,20 (с, 3Н, СН3-10); 1,29-1,41 (м. 2Н, Н7); 1,60-1,76 (м. 2Н, Н6); 2,32 (с. 3Н, СН3-17); 3,88-3,91 (м. 1Н, Н5); 6,80 (д. 2Н, Н12, Н16, 3 9 Гц); 7,09 (д. 2Н, Н13, Н15, 3 9 Гц). Спектр ЯМР 13С (СБС13) 5, м.д.: 17,05 (С10); 20,29 (С17); 26,71 (С9); 30,90 (С8); 36,71 (С3); 40,75 (С2); 40,75 (С7); 47,40 (С1); 49,38 (С4); 50,65 (С3); 81,56 (С5); 115,27 (С12,С16); 129,15 (С14); 129,75 (С13,15); 155,96 (С11).

2,2,3-триметил-5-(5-метил-2-(1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гепт-2-илокси)фенил)бицикло [2.2.1]-гептан 6. Спектр ЯМР 'Н (СБС13), 5, м.д.: 0,92 (с. 3Н, СН3-10); 0,93 (с. 3Н, СН3-9); 0,98 (с. 3Н, СН3-8); 1,441,49 (м. 5Н, Н4, Н5, Н3, Н1', Н7); 1,82-1,89 (м. 6Н, Н3, Н6', Н6, Н4, Н7', Н3'); 1,90-1,96 (м. 4Н, Н2, Н6, Н6',

Н4'); 2,35 (с. 3Н, СН3-17); 3,04 (т. 1Н, Н5', J6 Гц); 3,99-4,04 (м. 1Н, Н1); 6,73 (д. 1Н, Н16, J6 Гц); 7.00 (д. 1Н, Н13, J 9 Гц); 7,06-7,09 (д. 1Н, Н15, J 9 Гц). Спектр ЯМР 13С (СБС13), 8, м.д.: 12,03 (С10); 16,01 (С10'); 20,17 (С17); 20,38 (С8); 20,79 (С9); 27,49 (С8'); 27,79 (С3); 31,98 (С9'); 32,53 (С2'); 33,44 (С7'); 34,29 (С6); 39,52 (С1'); 39,97 (С4'); 40,13 (С6'); 40,61 (С1'); 47,08 (С2); 49,21 (С7); 84,41 (С1); 115,29 (С16); 126,46 (С15); 128,21 (С14); 129,76 (С13); 135,57 (С12); 153,11 (С11).

Обсуждение результатов

В представленной работе приведены результаты исследований реакции алкилирования п-крезола 1 кам-феном 2 в присутствии различных кислотных катализаторов гетерогенного характера при различных температурах (схема, табл.).

Алкилирование п-крезола 1 камфеном 2 в присутствии монтмориллонита К8Б проходит с хорошей конверсией (98-100%) (табл.). При температуре реакции 40 °С в качестве основных продуктов образуются эфиры 5(а-с) (до 64%) с различным строением терпенового заместителя (схема), а также с выходом 35% выделен я-крезол с изоборнильным строением терпенового фрагмента 4(а). Образование диалкилированных кре-золов в этих условиях не наблюдается. При 70 °С в качестве основного продукта было получено не описанное ранее соединение 6, выход диалкилированных продуктов составляет 21%. При повышении температуры реакции до 100 °С в качестве основного продукта образуется моноалкилированный я-крезол с изокамфиль-ным заместителем 4(Ь), и выход дизамещенных крезолов увеличивается до 33%.

Алкилирование я-крезола 1 камфеном 2 в присутствии прокаленных цеолитов (Ц-10) проходит с конверсией 96-98%. Из представленных в таблице результатов видно, что при 20 °С в качестве основного продукта с выходом до 71% образуется моноэфир 5а, при полном отсутствии дизамещенных продуктов алкилирования. Структура эфира 5а подтверждена данными ЯМР-спектроскопии.

При 40 °С реакция проходит селективно с преобладанием в качестве основного продукта 5(а) до 63%.

При температуре 100 °С с выходом до 10% образуются диалкилированные продукты с различным строением терпенового заместителя.

ОН

еа1

V

3 (а-ф

4 (а-с)

5 (а-с)

6

Условия и продукты алкилирования и-крезола камфеном с использованием различных катализаторов

Условия Конверсия Продукты, %

реакции и-крезола, % 3(a) 3(b) 3(c) 3(d) 4(a) 4(b) 4(c) 4(d) 5(a) 5(b) 5 (с) б

KSF

40 “С, 7ч 99 - - - - 35 - - - 23 30 11 -

70 “С, 3ч 98 4,5 9,5 6 - - 1,6 - - 4 1 - 47

100 “С, 1,5ч 95 8,2 25 - - 5,5 44 - - - - - -

Цеолиты

20 0С, 1 сутки 96 - - - - 6 5 3 - 71 3 1 -

40 “С, 8 ч 92 1,3 - - - 3 0,6 - - 63 - - -

100 “С, 1 ч 98 4 6 - - 9 1 - - 46 18 - -

H2SO4

100 “С, 1 ч 70 - 7 12 - 2,3 4 - - 58 11 - -

140 “С, 3,5 ч 100 9 35 7 13 16 1 - 1 2 - - -

160 “С, 1 ч 98 4 38 11 - 11 8 - - 21 3 - -

Фибан К-1

100 “С, 4 ч 92 - 22 - 30 - 17 13 - - - - -

Алкилирование и-крезола І камфеном 2 в присутствии серной кислоты проходит с конверсией 70-100%. При 100 “С в качестве основного продукта образуется фенилизоборниловый эфир 5(а) с выходом до 58%. Суммарный выход диалкилированных фенолов 3(b-c) составляет 19%. При повышении температуры реакционной смеси до 140-160 “С выход диалкилированных фенолов 3(a-d) увеличился до 64%. Отличительной особенностью данной реакции при 140 “С является образование диалкилированных фенолов с 1,4,7-анти-триметилбицикло[2.2.1]гептильным строением заместителя 3(d).

Алкилирование и-крезола І камфеном 2 в присутствии сульфокислотного катионита (фибан К-1) при 100 “С проходит с полной конверсией исходного и-крезола І. В качестве основного продукта образуется соединение б, суммарный выход диалкилированных фенолов с изокамфильным 3(b) и с изофенхильным 3(с) строением терпенового заместителя составляет 16%.

Выводы

Исследована реакция алкилирования и-крезола камфеном в присутствии кислотных катализаторов - минеральной кислоты, цеолитов Ц-10, монтмориллонита KSF, фибана К-1. Установлено строение полученных производных.

Список литературы

1. Harmer M.A., Sun Q. Solid acid catalysis using ion-exchange resins // Applied Catalysis A: General. 2001. V. 221. P. 45-62.

2. Патент №216507 (Россия). Способ получения термостойких сульфоионитных катализаторов и способ проведения кислотно-катализируемых реакций / Павлов С.Ю., Яблонская А.И., Смирнов В.А., Горшков В.А., Чуркин В.И. / 2001.

3. Седельников А.И., Тихонова Т.С., Полякова И.П., Ларионов В.П. Синтез и свойства фенилтерпеновых эфиров // Гидролизная и лесохимическая промышленность. 1985. №4. C. 12-14.

4. Patent 4628127 US. Heterogeneous catalytic alkylation / Holmes Silas W., Burt Edward A., Goins Dixie E. 1986.

5. Писаненко Д.А., Смирнов-Замков Ю.И. Алкилирование фенола олефинами в присутствии лигносульфокислот // Журнал прикладной химии. 1999. Т. 72. Вып. 9. С. 1564-1566.

6. Wolfgang Holderich, Michael Hesse, Fritz Naumann. Catalysts for Organic Syntheses // Angew. Chem.Int. Ed. Engl.

1988. V. 27. P. 226-246.

7. Ayyamperumal Sakthivel, Nellutla Saritha, Parasuraman Selvam. Vapour phase tertiary butylation of phenol over sul-fated zirconia catalyst // Catalysis Letters. 2001. V. 72. №3-4. P. 225-228.

8. Sen S.E. Organic Transformation using Zeolites and Zeotype Materials // Tetrahedron. 1999. V. 55. P. 12657-12698.

9. Фоменко В.В., Титова Т.Ф., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф. и др. Алкилирование бензола камфеном на цеолите // Журнал органической химии. 1995. Т. 31. Вып. 2. С. 300-301.

10. Титова Т.Ф., Фоменко В.В., Корчагина Д.В., Салахутдинов Н.Ф. и др. Алкилирование бензола и некоторых его производных камфеном на широкопористом цеолите // Журнал органической химии. 1997. Т. 33. Вып. 5. С. 731-741.

11. Фоменко В.В., Корчагина Д.В, Салахутдинов Н.Ф., Багрянская И.Ю. и др. Алкилирование фенола и некоторых его производных камфеном на широкопористом Р-цеолите // Журнал органической химии. 2000. Т. 36. Вып. 45. С. 564-576.

12. Чукичева И.Ю., Кучин А.В. Природные и синтетические терпенофенолы // Росс. хим. журнал. 2004. Т. ХЬУШ. №3. С. 21-37.

13. Патент №2233262 (Россия) Способ получения орто-терпенофенолов / Чукичева И.Ю, Кучин А.В. 2004.

Поступило в редакцию 28 января 2009 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.