Дибензальацетон (стр. 1 из 3)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение.. 2

1.1. Свойства дибензальацетона. 2

1.2. Применение дибензальацетона. 2

1.3. Методика синтеза. 2

2. Литературный обзор. 4

2.1. Способы получения. 4

2.2. Химические свойства. 7

Список литературы... 16

1. Введение

1.1. Свойства дибензальацетона

Дибензальацетон - бесцветное или светло-желтое кристаллическое вещество в виде пластинок; по запаху напоминает кумарин; растворим в спирте, эфире, хлороформе, бензоле. Температура плавления 112°С; молекулярная масса 234.

1.2. Применение дибензальацетона

Применяется в парфюмерии в незначительных количествах, главным образом для духов. Является промежуточным продуктом для получения коричной кислоты. Используется в органическом синтезе. Бензальацетон производился в СССР с 1929 года. Количественное определение бензальацетона ведется по способу Мессенгера, описанному для количественного определения ацетона.

1.3. Методика синтеза

Реактивы и оборудование:

Бензальдегид 7,8 г (7,5 мл)

Ацетон 2,22г (2,8 мл)

Этанол (95%) 60 мл

Гидроксид натрия 7,5 г

Этилацетат 25мл

Стакан (емкость 250мл)

Мешалка

Колба коническая (емкость 50 мл)

Водяная баня

Термометр

В стакан снабженный мешалкой и термометром, наливают охлажденный до комнатной температуры раствор 7,5 г гидроксида натрия в смеси 75 мл воды с 60 мл спирта, помещают в водяную баню. При температуре 20…25°С и при перемешивании прибавляют к раствору половину приготовленной заранее смеси 7,5 мл бензальдегида и 2,8 мл ацетона. Через 2-3 минуты начинается помутнение и образуется хлопьевидный осадок. В ходе процесса нельзя дать разогреваться смеси, так как при температуре выше 30°С идет побочная реакция, снижающая выход дибензальацетона. Через 15 минут приливают оставшуюся смесь бензальдегида и ацетона. Содержимое перемешивают еще 30 минут. Выпавший кашеобразный осадок отсасывают на воронке Бюхнера, промывают на фильтре дистилярованной водой. Сушат между листами фильтрованной бумаги. Выход 7-8 г.

2. Литературный обзор

2.1. Способы получения

Получение альдегидов и кетонов

Поскольку как альдегиды, так и кетоны содержат карбонильную группу, то многие методы их получения сходны. Наряду с этим существует ряд особых способов, пригодных для синтеза только альдегидов или только кетонов [4].

1. Окисление или дегидрирование первичных или вторичных спиртов.

Важное значение имеет метод окисления по Оппенауэру (1937 г). Он представляет собой процесс, обратный реакции восстановления по Мейервейну - Пондорфу - Верлею, и применяется в основном для получения кетонов из вторичных спиртов. Последние вводят в реакцию с ацетоном в присутствии изопропилата или трет-бутилата алюминия.

Вначале образуется алкоголят алюминия вторичного спирта, дающий комплекс с ацетоном. Внутри последнего происходит перенос гидрид-иона от алкоксидного остатка на карбонильную группу.

Первичные спирты окисляются в альдегиды в том случае, если вместо ацетона в качестве акцептора гидрид-иона используют 1,4-бензохинон (п-хинон). В условиях реакции Оппенауэра двойные связи С=С не затрагиваются, что позволяет получать непредельные альдегиды и кетоны.

2. Оксосинтез (гидроформилирование, Ройлен, 1938 г).

При температурах от 30 до 200 °С и давлении 100-400 кгс/см2 (1*1О7 до 4*107 Па) в присутствии дикобальтоктакарбонила олефины присоединяют водород и монооксид углерода с образованием альдегидов. Обычно получается смесь изомеров.

В определенных условиях могут получаться также и кетоны.

3. Восстановление по Розенмунду (1918 г).

Получение альдегидов прямым восстановлением карбоновых кислот затруднительно, так как обычно процесс не останавливается на стадии образования альдегида и идет дальше. По Розенмунду альдегиды получают гидрированием ацихлоридов над палладием, нанесенным на сульфат бария. В целом ряде случаев катализатор дезактивируют добавками хинолина с серой или тиомочевиной для предотвращения восстановления двойной связи С=О.

4. Взаимодействие сложных эфиров с реактивом Гриньяра.

Реакция эфиров муравьиной кислоты с алкил - или арилмагнийгалогенидами дает альдегиды.

Следует избегать избытка реактива Гриньяра; в противном случае образуются вторичные спирты. Поэтому на практике раствор магнийор-ганического соединения прибавляют по каплям к эфиру муравьиной кислоты. Для этих же целей можно использовать и ортоэфиры муравьиной кислоты; в таком случае получаются ацетали, которые далее гидролизуются до альдегидов.

Из эфиров других кислот, в частности и ортоэфиров, получаются кетоны, в последнем случае промежуточно образуются кетали.

Синильная кислота или нитрилы при взаимодействии с реактивом Гриньяра также дают альдегиды или соответственно кетоны.

5. Ацилирование по Фриделю - Крафтсу (1877 г)

При взаимодействии аренов с ацилгалогенидами в присутствии кислот Льюиса, таких как хлорид алюминия, получают кетоны.

Ацилирование может быть и внутримолекулярным. В качестве примера приведем синтез инданона-1.

Вместо ацилгалогенидов используются также сами кислоты или их ангидриды. В противоположность алкилированию по Фриделю - Крафтсу, при котором берутся лишь каталитические количества катализатора, при проведении ацилирования по Фриделю - Крафтсу необходимо брать более чем стехиометрические количества катализатора. Это связано с тем, что как ацилирующий агент, так и продукт реакции образуют с катализатором комплекс в соотношении 1: 1.

Ацилирование аренов по Фриделю - Крафтсу относится к SЕ-реакциям. В зависимости от условий реагентом является либо комплекс состава 1: 1, либо ацил-катион.

В аналогичных условиях ацилируются циклоалканы и олефины. В последнем случае наряду с продуктами ацилировакия получаются также продукты присоединения.

Родственными ацилированию по Фриделю - Крафтсу являются следующие реакции, при которых бензоидный атом водорода замещается на альдегидную группу (формилирование).

6. Реакция Гаттермана - Коха (1887 г)

Арены формилируют смесью моноксида углерода и хлористого водорода в присутствии хлорида алюминия и хлорида меди(I). В противоположность существовавшим ранее представлениям этот синтез альдегидов протекает не через промежуточное образование нестабильного при комнатной температуре формилхлорида, а с участием ацилиевого комплекса, образующегося непосредственно из реагентов.

Роль хлорида меди(I) состоит в первоначальном образовании комплекса с моноксидом углерода, что повышает стационарную концентрацию последнего.

Фенолы и их простые эфиры, а также нитробензол и другие соединения с сильными электроноакцепторными заместителями не вступают в эту реакцию.

7. Реакция Гаттермана (1906 г)

По этому способу формилирования арены вводят во взаимодействие с синильной кислотой и хлористым водородом. Катализатором служит хлорид алюминия. В реакцию Гаттермана вступают фенол и его простые эфиры, но не вступают нитробензол и ароматические амины.

Вполне возможно, что в данном случае формилирующим агентом является соединение:

Использования ядовитой синильной кислоты можно избежать, если по Адамсу (1923 г) в реакцию вводить цианид цинка и хлористый водород.

8. Реакция Вильсмейера - Хаака (1927 г)

Реакционноспособные и прежде всего многоядерные арены, а также фенолы и их простые эфиры формилируются с образованием альдегидов под действием N,N-дизамещенных формамидов, например N-метилформанилида или N,N-диметилформамида и оксихлорида фосфора.

Промежуточно образующийся комплекс формамида и оксихлорида фосфора в случае N-метилформанилида может быть выделен в свободном виде.

2.2. Химические свойства

1. Реакции с аминосоединениями.

Соединения структуры Z-NH2 легко присоединяются к альдегидам и кетонам. Однако в большинстве случаев продукты присоединения неустойчивы и легко дегидратируются через промежуточные карбений-иммониевые ионы.

При взаимодействии альдегидов с аммиаком, протекающем через стадию малостабильных альдегидаммиаков, образуются альдимины.

Альдимины обычно тримеризуются в гексагидро-1,3,5-триазины.

Реакция с формальдегидом протекает сложнее. Бензальдегид также реагирует иначе, взаимодействие его с аммиаком приводит к гидробензамиду.

В случае таких кетонов, как ацетон, аммиак вызывает альдольную реакцию. Образующиеся при этом димеры или тримеры далее реагируют с аммиаком с образованием диацетонамина (4-амино-4-метилпентанона-2) или триацетонамина (2,2,6,6-тетраметил-пиперидон-4).

Первичные амины конденсируются с альдегидами в азометины (основания Шиффа).

В большинстве случаев азометины представляют собой кристаллические соединения и используются для выделения, очистки и идентификации альдегидов.

Большее значение для этой цели имеют гидразоны, фенилгидразоны, 4-нитрофенилгидразоны и 2,4-динитрофенилгидразоны, образующиеся при взаимодействии альдегидов и кетонов с гидразином или соответствующим замещенным гидразином. При реакции с гидразином могут получаться также кристаллические азины.

При нагревании с гидроксидом калия в триэтиленгликоле до ~200°С или при действии трет-бутилата калия в диметилсульфоксиде гидразоны теряют азот и образуют углеводороды (реакция Вольфа-Кижнера, 1912 г). Реакция, вероятно, протекает по следующему механизму:

Гидроксиламин, а также семикарбазид конденсируются с альдегидами и кетонами. с образованием соответственно оксимов и семикарбазонов, также используемых для идентификации карбонильных соединений.

Азометины, гидразоны, азины, оксимы и семикарбазоны более или менее легко могут быть гидролизованы обратно до исходных карбонильных соединений. Регенерация кетонов из 2,4-динитрофенилгидразонов легче всего осуществлять нагреванием с гидратом толуол-4-сульфокислоты в хлороформе. Оксимы, кроме того, являются промежуточными продуктами в ряде синтезов. Например, (Z) - альдоксимы дегидратируются до нитрилов. В противоположность этому (E) - диастереомеры вследствие стереоэлектронных эффектов не вступают в реакцию; в условиях дегидратации эти соединения претерпевают перегруппировку Бекмана до N-замещенных формамидов.