2
Содержание 1.Введение 2.Литературный обзор 2.1. Синтез алкилроданидов 2.2. Синтез ароматических роданидов 2.3. Синтез роданоспиртов и роданоэфиров 2.4. Свойства тиоцианатов 3.Экспериментальная часть 3.1. Реагенты 3.2. Лабораторная посуда и оборудование 3.3. Методика синтеза 4.Обсуждение результатов 5.Выводы 6.Библиография |
2.1. Синтез алкилроданидов
Взаимодейсвием иодалкилов с солями роданистоводородной кислоты синтезированы как первые представители ряда алкилроданидов, так и более сложные соединения. Из иодистых алкилов и солей роданистоводородной кислоты синтезированы метил-, этил-, изопропил-, изоамил-, гексил-, октил-, цетил- и октадецилрданиды.
Наиболее часто для синтеза алкилроданидов используют реакцию солей роданистоводородной кислоты с алкилбромидами:
KSCN + RBr > RSCN + KBr
При этом обычно к кипящему раствору роданистого калия, натрия или аммония в метиловом, этиловом или изопропиловым спирте постепенно прибавляют галоидалкил. После прибавления всего количества галоидалкила реакциооннную смесь некоторое время кипятят и выделяют роданид. Реакцию можно вести и в водных спиртах, и в воде, но в последнем случае к реакционной смеси рекомендуют добавлять поверхностно-активные вещества.
К настоящему времени описано получение из алкилбромидов самых разнообразных алкилроданидов. Таким путём получены этил-, пропил- и изопропилроданиды, изомерные бутилроданиды, амил-, гексил-. И более высокомолекулярные алкилроданиды.
Следует отметить, что при реакции третичных алкилбромидов с солями роданистоводородгой кислоты образуются не только алкилроданиды, но и другие соединения, на что указывает образоваие полиродана.
Практически наибольший интерс представляет получение алкилроданидов из алкилхлоридов, так как алкилхлориды технически более доступны и дешевы. Однако реакция алкилхлоридов с солями роданистоводородной кислоты протекает значительно труднее, и во многих случаях процесс приходится вести при более высоких температурах и под давлением. Необходимость же проведения реакции роданирования при высоких температурах может вызваь ряд нежелательных побочных процессов, в первую очередь изомеризацию роданидов в изотиоцианаты и образование дисульфидов.
Алкилроданиды с хорошим выходом получаются при взаимодействии солей роданистоводородной кислоты с диалкилсульфатами. Эта реакция имеет более ограниченное применение, чем реакция обмена на родангруппу галоидов, но получение низших алкилроданидов из диалкилсульфатов имеет несомненные преимущества. Диметилсульфат пи рекции с роданистым калием в воде образует метилроданид с выходом 81%. Этилроданид в тех же условиях получается из диэтилсульфата с выходом 87% от теоретического. При низкой температуре в реакцию вступает только одна алкильная группа диалкилсульфата:
R2SO4 + KSCN > RSCN + RKSO4
2.2. Синтез ароматических роданидов
Галоидопроизводные ароматических углеводородов, содержащие галоид в боковой цепи, реагируют с солями роданистоводородной кислоты с такой же легкостью, как и галоидопроизводные жирного ряда. В некоторых случаях реакция ароматических галоидпроизводных с солями роданистоводородной кислоты протекает даже с большей лёгкостью, чем в жирном и алициклическим рядах.
Реакцию ароматических галоидных соединений с роданидами щелочных металлов или аммония чаще всего проводят в ацетоновом или спиртовом растворах. Температура реакции зависит от подвижности галоида в исходном соединении. В некоторых случаях процесс едут при 00. а в других при кипячении реакционного раствора. Особенно подробно реакция солей роданистоводородной кислоты с хлористым бензилом.
При реакции бромбензола с роданистой медью при 1800 в присутствии пиридина в качестве главных продуктов реакции с выходом в 39% выделены бензонитрил и дифенилдисульфид. Аналогично протекает реакция с бромтолуолами, о-хлорбензойной кислотой и о-бромбензойной кислотой. Образование перечисленных продуктов может быть объяснено наличием следующих реакций:
ArBr + KSCN > ArSCN + KBr
ArSCN + 2H2O > ArSH + CO2 + NH2
ArSH + ArBr > (Ar)2S + HBr
Ароматические галоиднитросоединения, содержащие галоид и нитрогруппу в боковой цепи, довольно легко обменивает галоид на родан. Этой реакцией получены 1-фенил-1-родан-2-нитро-2-бромэтан, 1-фенил-1-родан-2-бром-2-нитробутан и некоторые другие соединеия такого типа, которые предложены для применения в качестве средств борьбы с растительноядными клещами.
2.3. Синтез роданоспиртов и роданоэфиров
К настоящему времени в литературе не описано спиртов, содержащих родан- и гидроксильную группы при одном и том же углеродном атоме, хотя эфиры такого типа спиртов известны и легко получаются при кипячении эфиров соответствующих спиртов с роданистым калием в абсолютном спирте. В частности, этим способом получено большое число роданметиловых эфиров различных арилкарбаминовых кислот.
Попытки получения в-роданэтанола взаимодействием этиленхлоргидрина с солями роданистоводородной кислоты в обычных условиях замены галоида на родан окончилась неудачно. Конечным продуктом реакции этиленхлоргидрина с роданистым калием или аммонием являются гетероциклические соединения, образовавшиеся, по-видимому, в результате превращения нестойкого роданэтанола:
Действием роданистого калия в водном спирте и роданистого натрия в безводном ацетоне на галоидзамещённые спирты синтезирован ряд роданспиртов. Установлено, что устойчивость роданспиртов возрастает по мере удаления родангруппы от гидроксила.
С целью изучения инсектицидных свойств получен ряд эфиров, например:
2.4. Свойства тиоцианатов
Сравнительно высокая реакционная способность органических тиоцианатов позволяет использовать их для синтеза различных других серосодержащих соединений. Так, при изомеризации тиоцианатов получаются горчичные масла. Эта изомеризация протекает в ряде случаев настолько легко,что уже при синтезе тиоцианатов образуются значительные количество горчичных масел.
При восстановлении или при гидролизе из роданидов получаются меркаптаны и соответственно дисульфиды:
RSCN + H2 > RSH + HCN
2RSCN + 2NaOH > RSSR + NaCN + NaOCN + H2O
Дисульфиды практически с количественным выходом получаются и при нагревании роданидов с третичными аминами.
При окислении роданидов азотной кислотой, перманганатом калия или электролитические образуются с хорошим выходом соответствующие сульфокислоты. Если окисление проводить хлором в присутствии воды, то конечным продуктом реакции является хлорангидрид сульфокислоты и в качестве побочного продукта получается хлористый циан - ценное сырьё для фунгицидов, гербицидов и пластических масс. При недостатке хлора получается сульфинилцианид, в результате гидролиза которого образуется сульфиновая кислота:
RSCN + Cl2 + H2O > RSOCN + 2HCl
Алкилроданиды в присутсвии воды с галогеналкилами могут давать эфиры алкилтиокарбаминовой кислоты:
RSCN + R?Br + H2O > RSCONHR? + HBr
Аналогичная реакция протекает между алкилроданидами и спиртами в присутствии галоидводородов.
При взаимодействии алкилроданидов с диалкил- и триалкилфосфитами с хорошим выходами получаются эфиры тиофосфорной кислоты:
Большой интерес представляют реакции роданадов, сопровождающиеся образованием гетероциклическихсоединений. Наиболее типичным случаем такой реакции является образование бензаминотиазолов из ортоамнороданидов:
Роданфенолы при изомеризации также способны давать циклические соединения, которые при действии воды отщепляют аммиак и образуют циклические эфиры тиоугольной кислоты:
Список реакций органических тиоцианатов можно было бы продолжать, но и приведённых примеров достаточно для характеристики этой группы соединений.
Наиболее доступным методом получения тиоцианатов жирного ряда является реакция солей роданистоводородной кислоты с различными галоидпроизводными. Таким же способом могут быть синтезированы и некоторые ароматические роданиды. Вместо галоидалкила возмлжно применений эфиров серной кислоты и ароматических сульфокислот.
Тиоцианаты могут быть получены также из диазосоединений, сульфидов, хлорангидридов сульфеиновых кислот и некоторых других веществ. Однако эти последние методы роданирования имеют лишь частное значение.
3.1. Реагенты
Свойства исходных веществ, применяемых при синтезе:
Название |
Формула |
Молекулярная масса |
Т.кип., 0С |
Плотность |
|
Роданистый аммоний |
NH4SCN |
76,12 |
170 |
1,305 |
|
Этиловый спирт |
C2H5OH |
46,10 |
78,50 |
0,7893 |
|
Броммалоновый эфир |
C7H11O4Br |
239 |
235 |
1,48 |
|
Вода |
H2O |
18 |
100 |
1,00 |
Тиоцианомалоновый эфир C7H11O4CSN; молекулярная масса 217,24; регистрационный номер CAS 55602-07-8; т. кип. 169-170ОС при 22-23 мм рт. ст. и 129-130ОС при 4 мм рт. ст.
3.2. Лабораторная посуда и оборудование
Трёхгорлая колба
Механическая мешалка
Капельная воронка
Обратный холодильник
Электроплита
3.3. Методика синтеза
Работа проводится в вытяжном шкафу!
В трёхгорлую колбу, снабжённую механической мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 12 г (0,1576 моль) роданистого аммония и 27 мл (0,4623 моль) этилового спирта и, при перемешивании, прибавляют по каплям 14 мл (0,0837 моль) броммалонового эфира. Равномерное кипение смеси поддерживают в течении 1,5 часов, после чего к реакционной смеси приливают 24 мл (1,3333) воды и извлекают продукт экстракцией хлороформом. Полученный раствор сушат безводным хлористым кальцием и хлороформ отгоняют на роторном испарителе. Выход тиоциномалонового эфира составляет 11,7 мл (92% от теории). (т. кип. 169-170ОС при 22-23 мм рт. ст. и 129-130ОС при 4 мм рт. ст.)
4. Обсуждение полученных результатов
Для проведения предложенного синтезирования тиоцианомалонового эфира из броммалонового эфира, был найден один метод получения данного продукта.
Данный синтез представляет собой комплексную экспериментальную работу, включающую различные виды операций по проведению реакций (нагревание, охлаждение, перемешивание и др.) и выделению вещества из реакционной смеси.
В ходе эксперимента были отличия получения от литературной методики (экстракция хлороформом, отгонка хлороформа на роторном испарителе, нет перегонки в вакууме).
Подготовка к синтезу не была затруднительна, так как в лаборатории имелись все необходимые реактивы и приборы.
! | Как писать курсовую работу Практические советы по написанию семестровых и курсовых работ. |
! | Схема написания курсовой Из каких частей состоит курсовик. С чего начать и как правильно закончить работу. |
! | Формулировка проблемы Описываем цель курсовой, что анализируем, разрабатываем, какого результата хотим добиться. |
! | План курсовой работы Нумерованным списком описывается порядок и структура будующей работы. |
! | Введение курсовой работы Что пишется в введении, какой объем вводной части? |
! | Задачи курсовой работы Правильно начинать любую работу с постановки задач, описания того что необходимо сделать. |
! | Источники информации Какими источниками следует пользоваться. Почему не стоит доверять бесплатно скачанным работа. |
! | Заключение курсовой работы Подведение итогов проведенных мероприятий, достигнута ли цель, решена ли проблема. |
! | Оригинальность текстов Каким образом можно повысить оригинальность текстов чтобы пройти проверку антиплагиатом. |
! | Оформление курсовика Требования и методические рекомендации по оформлению работы по ГОСТ. |
→ | Разновидности курсовых Какие курсовые бывают в чем их особенности и принципиальные отличия. |
→ | Отличие курсового проекта от работы Чем принципиально отличается по структуре и подходу разработка курсового проекта. |
→ | Типичные недостатки На что чаще всего обращают внимание преподаватели и какие ошибки допускают студенты. |
→ | Защита курсовой работы Как подготовиться к защите курсовой работы и как ее провести. |
→ | Доклад на защиту Как подготовить доклад чтобы он был не скучным, интересным и информативным для преподавателя. |
→ | Оценка курсовой работы Каким образом преподаватели оценивают качества подготовленного курсовика. |
Курсовая работа | Деятельность Движения Харе Кришна в свете трансформационных процессов современности |
Курсовая работа | Маркетинговая деятельность предприятия (на примере ООО СФ "Контакт Плюс") |
Курсовая работа | Политический маркетинг |
Курсовая работа | Создание и внедрение мембранного аппарата |
Курсовая работа | Социальные услуги |
Курсовая работа | Педагогические условия нравственного воспитания младших школьников |
Курсовая работа | Деятельность социального педагога по решению проблемы злоупотребления алкоголем среди школьников |
Курсовая работа | Карибский кризис |
Курсовая работа | Сахарный диабет |
Курсовая работа | Разработка оптимизированных систем аспирации процессов переработки и дробления руд в цехе среднего и мелкого дробления Стойленского ГОКа |
Курсовая работа | Стратегическое планирование деятельности коммерческого банка |
Курсовая работа | Экономическое значение "Нового Курса" Рузвельта |
Курсовая работа | Организация нормирования труда в сфере управления |
Курсовая работа | Социальное развитие трудовых коллективов |
Курсовая работа | Проблема детско-родительских отношений в неполных семьях |
Курсовая работа | Социальная работа в школе |
Курсовая работа | Бухгалтерская и финансовая отчетность на малых предприятиях |
Курсовая работа | Электроснабжение и электрооборудование механического цеха |
Курсовая работа | Анализ фонда заработанной платы |
Курсовая работа | Развитие логического мышления у учащихся на уроках информатики |
Курсовая работа | Острый панкреатит |
Курсовая работа | Оценка платёжеспособности клиентов банка |
Курсовая работа | Организация архивного хранения документов |
Курсовая работа | Предмет доказывания в гражданском судопроизводстве |
Курсовая работа | Организационная культура как фактор конкурентоспособности организации |