CC BY
18
№ 10 (40)
октябрь, 2017 г.
РЕАКЦИЯ НАТРИЕВОЙ СОЛИ П-БРОМБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ С ЭФИРАМИ ХЛОРУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
Холиков Турсунали Суюнович
канд. хим. наук, ст. преподаватель, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека,
100174, Узбекистан, г. Tашкент, улица Университетская, д. 4
E-mail: tursunali [email protected]
Canaee Фрунза Адомбоевич
магистр, ст. лаборант, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека,
100174, Узбекистан, г. Tашкент, ул. Университетская, д. 4
E-mail: [email protected]
Таджимухамедов Хабибулла Сайфуллаевич
канд. хим. наук, доцент, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека,
100174, Узбекистан, г. Tашкент, ул. Университетская, д. 4
Абдушукуров Анвар Кабирович
д-р хим. наук, профессор, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека,
100174, Узбекистан, г. Tашкент, ул. Университетская, д. 4 E-mail: [email protected]
REACTION OF SODIUM POTASSIUM SALT OF P-BROMBENZOIC ACID WITH ETHERS OF CHLORACETIC ACID
Tursunali Kholikov
candidate of chemical sciences, senior lecturer National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek,
100174, Uzbekistan, Tashkent, Universitetskaya st., 4
Frunza Sapaev
master, senior laborant of National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek,
100174, Uzbekistan, Tashkent, Universitetskaya st., 4
Khabibulla Tadjimukhamedov
candidate of chemical sciences, assistant professor, National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek,
100174, Uzbekistan, Tashkent, Universitetskaya st., 4
Anvar Abdushukurov
doctor of chemical sciences, professor, National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek,
100174, Uzbekistan, Tashkent, Universitetskaya st., 4
АННОТАЦИЯ
В статье приведены результаты реакции натриевой соли п-бромбензойной кислоты бутиловым и бензиловым эфирами монохлоруксусной кислоты в присутствии диметилформамида в качестве растворителя. Показано, что реакционные способности эфиров резко не отличаются. Изучена зависимость выхода продуктов от продолжительности реакции.
ABSTRACT
The results of the reaction of the sodium salt of p-bromobenzoic acid with butyl and benzyl esters of monochloroa-cetic acid in the presence of dimethylformamide as a solvent are presented. It is shown that the reactivity of esters does not differ sharply. The dependence of the yield of products on the longitudinality of the reaction was studied.
Ключевые слова: п-бромбензойная кислота, хлоруксусная кислота, бутиловый эфир, бензиловый эфир, нук-леофильное замещение, реакционная способность, карбутоксиметил-4-бромбензоат, карббензилоксиметил-4-бромбензоат.
Keywords: p-bromobenzoic acid, chloroacetic acid, butyl ether, benzyl ether, nucleophilic substitution, reactivity, karbbutoksymethyl-4-brombenzoate, karbbenzyloksymethyl-4-brombenzoate.
Библиографическое описание: Реакция натриевой соли п-бромбензойной кислоты с эфирами хлоруксусной кислоты // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. Холиков Т.С. [и др.]. 2017. № 10(40). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/5145
№ 10 (40)
октябрь, 2017 г.
Производные бензойной кислоты широко применяют в разных отраслях народного хозяйства. Например, ее натриевая соль используется в качестве консерванта в пищевой промышленности, а в медицине ее применяют как отхаркивающее средство. На основе п-аминобензойной кислоты получаются обезболивающие препараты, такие как бензокаин, новокаин, анестезин и др. [1, с. 309-311]. С целью получения новых производных замещенных бензойной кислоты в данной работе изучены реакции натриевой соли п-бромбензойной кислоты с бутиловым и бензиловым эфирами монохлоруксусной кислоты. На кафедре органической химии НУУз изучены синтезы
различных эфиров ароматических карбоновых кислот на основе натриевых солей [4, с. 34-36; 2, с. 13-15].
Натриевую соль п-бромбензойной кислоты получали действием NaHCOз непосредственно на п-кислоту ее в водный раствор. Полученная соль представляла собой белое кристаллическое вещество, выход составил 92% от теоретического.
Бутиловый и бензиловый эфиры монохлоруксусной кислоты (МХУК) получали по реакции ее этерификации с соответствующими спиртами в присутствии серной кислоты в качестве катализатора:
С"2—С^ + Я°И "2Ю4> сн2—с^ + н2°
I 2 \ I 2 \ 2
С °" С °К
К — С4"9,Сб"5С"2
Полученные эфиры очищали перегонкой в вакууме. Бутиловый эфир монохлоруксусной кислоты - маслянистая жидкость бледно-желтого цвета с т. кип. 1750С, выход - 71%. Бензиловый эфир мо-нохлоруксусной кислоты - маслянистая жидкость желтого цвета с т. кип. 2650С, выход - 68%.
Реакции эфиров монохлоруксусной кислоты с натриевой солью п-бромбензойной кислоты проводили в среде диметилформамида. В реакциях нуклео-фильного замещения типа SN2 нуклеофильность ани-
онов зависит от нескольких факторов. Одним из таких факторов является влияние растворителя. Такие растворители, как диметилформамид (ДМФА), диме-тилацетамид (ДМАА), диметилсулфоксид (ДМСО), тетрагидрофуран (ТГФ), сольватируя катион, активируют нуклеофилность аниона и тем самым способствуют протеканию реакций типа SN2 [3, с. 218]. Поэтому опыты проводили в растворе диметилформа-мида в качестве растворителя. Схему реакции можно представить в виде:
С°°Ш
I + СЮИ^С'
-СК^
К — С4"9-, -С"2Сб"5
С°°С"2- С°°Я
| + NaCl
В ходе проведения опытов изучена зависимость Полученные результаты представлены в нижеприве-выхода продукта от продолжительности реакции. денной таблице.
Таблица 1.
Зависимость выхода продуктов реакции натриевой соли п-бромбензойной кислоты с эфирами хлоруксусной кислоты от времени
Мольные соотношения реагентов: натрий п-бромбензоат:эфир МХУК:растворитель Время реакции (час) Выход продуктов (%)
Карбутоксиметил бромбензоат Карббензилоксиметил-4-бромбензоат
1 1,5:5 1 40 38
1 1,5:5 2 46 44
1 1,5:5 3 60 57
1 1,5:5 4 68 65
1 1,5:5 5 70 67
1 1,5:5 6 70 67
Результаты опытов показали, что реакционная резко не отличается друг от друга, но скорость реак-способность эфиров монохлоруксусной кислоты ции бутилового эфира монохлоруксусной кислоты
немного выше по сравнению с бензиловым эфиром.
№ 10 (40)
Это можно объяснить пространственным влиянием бензильной группы в эфире.
Экспериментальная часть
Натриевая соль п-бромбензойной кислоты. В
стакан ёмкостью 150 мл помещали 4,02 г (0,02 моль) п-бромбензой кислоты, прибавляли 50 г воды и к полученному раствору добавляли до прекращения выделения газа 1,68 г (0,02 моль) гидрокарбоната натрия. Полученный раствор сушили при 50-550С. Выпавший осадок отделяли и высушивали при комнатной температуре. Полученную соль перекристаллизовывали из этанола. Продукт представляет собой белый кристаллический порошок массой 4,1 г (92%).
Бутиловый эфир монохлоруксусной кислоты. В круглодонную колбу емкостью 100 мл, снабженную водоотделителем и обратным холодильником, помещали 0,25 мл (0,005 моль) концентрированной H2SO4, (0,03 моль) хлоруксусной кислоты, 10 мл бензола, 2,15 мл (0,03моль) н-бутилового спирта. Смесь в течение 4 ч кипятили на водяной бане. По окончании нагревания серную кислоту нейтрализо-вывали бикарбонатом натрия до нейтральной реакции и затем приливали равное количество воды; отделяли с помощью делительной воронки верхний слой (бензольный раствор эфира), сушили его над расплавленным CaCl2 и отгоняли от него бензол; остаток перегоняли в вакууме в небольшой колбе с дефлегматором высотой 40 см и получали эфир массой 3,2 г (71%).
октябрь, 2017 г.
Бензиловый эфир монохлоруксусной кислоты. Синтезировали по вышеприведенной методике. Выход бензилмонохлорацетата - 3,76 г (68%).
Карббутоксиметил-4-бромбензоат. В
круглодонную колбу вместимостью 50 мл помещали 6,7 г (0,03 моль) натриевой соли п-бромбензойной кислоты и добавляли 12 мл диметилформамида. Реакционную смесь нагревали до растворения соли, после чего добавляли 6,75 г (0,045 моль) бутилового эфира хлоруксусной кислоты и нагревали смесь в течение 5 часов. После окончания реакции диметилформамид отгоняли в вакууме (35 мм.рт.ст) при 55-600 С. Остаток перегоняли при 1000С до полного выделния эфира хлоруксусной кислоты. После остывания в реакционную смесь добавляли 10 мл воды, при этом растворяли №0. Нижний эфирный слой отделяли делительной воронкой, водный слой промывали бензолом (3х5), бензольный слой добавляли к эфирному, после чего бензол отгоняли атмосферным давлением. Полученный эфир пере-кристаллизовывали из этанола и получали коричнево-желтые кристаллы с т. пл. 450С. Выход продукта - 5,25 г (70%).
Карббензилоксиметил-4-бромбензоат был синтезирован по вышеприведенной методике. Полученный эфир перекристаллизовывали из этанола и получали желтые кристаллы с т. пл. 560С. Выход продукта составляет 5,43 г (67%).
Список литературы:
1. Машковский М.Д. Лекарственные средства. 16-е изд., перераб., испр. и доп. - М.: Новая волна, 2012. -C. 309-311.
2. Реакции натриевых солей п-замещенных бензойных кислот хлористым бензилом / Т.С. Холиков и др. // Доклады Академии наук РУз. - Ташкент, 2016. - 3. - С. 13-15.
3. Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия: Учебник для вузов: В 4 ч.- М.: «Бином. Лаборатория знаний», 2004. - Ч. 3. - С. 218.
4. Холиков Т.С., Бобоназарова С.Х., Таджиму^амедов Х.С. Получение бензилбензоата из бензоата натрия и хлористого бензила в присутствии малых количеств диметилформамида // Доклады Академии наук РУз. -Ташкент, 2005. - № 1. - С. 34-36.
