Синтез 9-ортогидроксиаминоакридина (стр. 2 из 3)
Аминофенолы легко образуют N-ацилзамещенные при обработке, например, ангидридами кислот. О-аминофенол, склонный к замыканию цикла, при ацилировании в жестких условиях превращается в замещенные бензоксазола, например: (уравнение 6)
(6)О-аминофенолы синтезируют омылением 2-нитрохлорбензола раствором NaOH с последующим восстановлением о-нитрофенола водородом.
О-аминофенол используется для окраски меха и волос. Он также применяется в качестве проявителя в фотографии и промежуточного звена при производстве фармацевтических препаратов. [1,10]
акридин синтез перекристаллизация хроматографический
2. Обсуждение результатов эксперимента
Целью данной курсовой работы является получение 9-ортогидроксифенилакридина. Для этого сначала получили 9-хлоракридин по методике п.2.1 и уравнению: (уравнение 7)
(7)Для этого к смеси акридона и тетрагидрофурана(ТГФ) выдержанного при 110°С добавили PCl3. Контроль за ходом реакции вели по ТСХ. Массу вылили на лед и отфильтровали. Фильтрат залили дистиллированной водой и добавили 12%-й раствор аммиака до щелочной среды. Выпавший осадок отфильтровали, промывая водой до нейтральной среды. Затем отжали и высушили.
В итоге получили 9-хлоракридин массой 3,7г, что составляет 37% от теоретического выхода.
Rf=0,8 ("Силуфол"; толуол : ацетон : этанол = 10 : 3 : 2)
Вероятно, нецелесообразно использовать PCl3 для получения 9-хлоракридина, так как невысокий выход, а выгоднее использовать смесь PCl3 и PCl5.
Получали 9-хлоракридин из акридона, так как акридин в реакции электрофильного замещения вступает с трудом.
Чтобы увеличить чистоту получаемого 9-ортогидроксифенилакридина необходимо подвергнуть ортоаминофенол очистке. Для этого орто-аминофенол растворили при нагревании в этиловом спирте, выпавший при остывании осадок отфильтровали, промыли этиловым спиртом, отжали и высушили при 90оС. В итоге получили 4,4г, что составляет 73% от теоретического выхода.
Полученное вещество представляет собой светло-бежевые кристаллы, темнеющие на воздухе, поэтому хранить ортоаминофенол нужно в непрозрачной таре.
Затем мы получали 9-ортогидроксифенилакридин по методике п2.3 и уравнению: (уравнение 8)
(8)Для этого к 9-хлоракридину добавили безводный фенол нагревая, перемешивали 25 мин при 70°С и к полученному расплаву постепенно прибавляли орто-аминофенол. Затем температуру смеси подняли до 100-120°С и нагрели при этой температуре, не прекращая перемешивание.
Смесь охладили и вылили в ацетон, помещенный в охлаждаемый льдом стакан. Выпавший осадок отфильтровали, промыли, отжали, высушили на воздухе. Контроль за ходом реакции вели по ТСХ.
Rf=0. ("Силуфол"; толуол : ацетон : этанол = 10 : 3 : 2)
Полученное вещество подвергли перекристаллизации, для чего пользовались методикой п2.4. Получили 9-ортогидроксифенилакридин с выходом 82%. Вещество плавиться с разложением при температуре 308-312ºС. Полученное вещество – мелкокристаллический порошок оранжевого цвета. В кислой среде флуорисцирует оранжевым, в щелочной – желтым.
Структуру полученного вещества подтверждали методом ИК-спектроскопии (рисунок А.1).
3. Экспериментальная часть
Исходные вещества перед проведением реакций подвергали анализу химическими и физико-химическими методами. Очистка растворителей и приготовление растворов производилась непосредственно перед началом эксперимента.
Строение исходных, промежуточных и конечных продуктов реакций подтверждали с помощью метода тонкослойной хроматографии и ИК-спектроскопии (ИК-Фурье спектрометр типа IR-200, фирма Nicolet, таблетки в KBr)
Чистоту исходных, промежуточных и конечных продуктов реакций проверяли методом тонкослойной хроматографии. Состав и структуру продуктов реакции подтверждали данными тонкослойной хроматографии сравнением с эталонными образцами. Обработку хроматограмм проводили на высокоэффективных пластинах "Sorbfil". [21]
3.1 Получение 9-хлоракридина
(9)В коническую плоскодонную колбу, снабженную обратным холодильником, загружают 10 г акридона и 12 мл ТГФ. Смесь выдерживают при 110° С с добавлением PCl3 5 мл. Массу выливают на лед и отфильтровывают. Фильтрат переносят в стакан на 100 мл, заливают 60 мл дистиллированной воды и добавляют по каплям 12%-й раствор аммиака до щелочной среды. Суспензию фильтруют, промывая водой до нейтральной среды. Осадок отжимают и сушат на воздухе до постоянной массы.
Полученное вещество - мелкокристаллический порошок бежевого цвета. Выход 3,7 (37%). Тпл.= 94ºС. Rf=0,53 ("Силуфол"; толуол : ацетон : этанол = 10 : 3 : 2)
3.2 Перекристаллизация орто-аминофенола
Чтобы увеличить чистоту получаемого 9-ортогидроксифенилакридина необходимо подвергнуть ортоаминофенол следующей очистке: 6 г орто-аминофенола при нагревании растворяют в 80 мл этилового спирта. Выпавший при остывании смеси бежевый кристаллический осадок, фильтруют, промывают 5 мл этилового спирта, отжимают и сушат в сушильном шкафу с принудительной циркуляцией воздуха при Т=90оС.
Полученное вещество представляет собой бежевые кристаллы, темнеющие на воздухе, поэтому хранить орто-аминофенол нужно в непрозрачной таре.
Выход: 4,4 г (73,0%).
3.3 Получение 9-ортогидроксифенилакридина (уравнение 10)
(10)В реактор загружают 1,7г 9-хлоракридина и 6,9г безводного фенола. Смесь нагревают, перемешивают 25 мин при 70°С и к полученному расплаву постепенно прибавляют 0,8г орто-аминофенола. Затем температуру смеси поднимают до 100-120°С и нагревают при этой температуре (контроль за ходом реакции ведут по ТСХ), не прекращая перемешивание.
Реакционную смесь охлаждают до 30°С в выливают в 60-80 мл ацетона, помещенного в охлаждаемый льдом стакан. Выпавший осадок фильтруют, промывают 10-20 мл ацетона, отжимают, сушат на воздухе.
Полученное вещество - мелкокристаллический порошок оранжевого цвета. Выход 1,34г (79%).
Rf=0 ("Силуфол"; толуол : ацетон : этанол = 10 : 3 : 2)
3.4 Перекристаллизация 9-ортогидроксифенилакридина
К 0,2 г 9-ортогидроксифенилакридина приливают 15мл этилового спирта и нагревают до кипения. Горячий раствор охлаждают до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы фильтруют.
Полученное вещество - мелкокристаллический порошок оранжевого цвета. Выход 0,16г (82%). Плавится с разложением при температуре 308-312ºС. ИК-спектр (KBr): 3371,89-2987,24 см-1 (NHst, OHst), 3056,07 см-1 (arC-Hst),1588,36-1559,09 см-1 (C-Car),1527,36 см-1 (NHδ), 1462,93 см-1 (C=Nst, C=Cst).
3.5 Методика проведения хроматографического анализа
На расстоянии около 2 см от края пластинки карандашом проводят стартовую линию. На стартовую линию капилляром наносят исследуемый раствор и растворы веществ-свидетелей. Диаметр пятна должен составлять 2 – 3 мм. Пластинку высушивают над плиткой. Эту операцию при необходимости повторяют 2 – 3 раза.
Пластинку устанавливают вертикально в камеру для хроматографирования так, чтобы ее конец пластины был погружен в элюент (система растворителей толуол : ацетон : этанол в объемном соотношении 10 : 3 : 2) не более, чем на 5 мм. Пятно должно находится выше уровня элюента. Пластинка не должна касаться стенок камеры.
Процесс прекращают после того, как элюент пройдет от линии старта не менее 7см. После этого пластинку вынимают, отмечают положение фронта элюента, тщательно высушивают и помещают в УФ-камеру, находят значения Rf :
Rf = l/L
где l – расстояние между стартовой линией и центром точки вещества, мм;
L – расстояние между стартовой линией и фронтом, мм.
Сравнивая значения Rf веществ-свидетелей и точек веществ исследуемого раствора, находят состав смеси.[16,17]
Rf (акридона) = 0,51("Силуфол"; толуол : ацетон : этанол = 10 : 3 : 2)
Rf (9-хлоракридина) = 0,81("Силуфол"; толуол : ацетон : этанол = 10 : 3 : 2)
Rf (9-ортогидроксифенилакридина) = 0("Силуфол"; толуол : ацетон : этанол = 10 : 3 : 2)
Заключение
Проведен анализ литературных данных относительно производных акридина. В литературе описаны способы получения, свойства и применение акридина и производных.
Проведен синтез 9-хлоракридина с выходом 37%.
Осуществлен синтез 9-ортогидроксифенилакридина реакцией 9-хлоракридина и орто-аминофенола, с выходом 82%.
Чистота полученного вещества подтверждена хроматографически, а структура - методом ИК-спектроскопии.
Список используемых источников
1. Гетероциклические соединения, т. IV, под ред. Р. Эльдерфилда - М.: Изд. иностранной литературы, 1955
2. Химическая энциклопедия, т. 1, под. ред. И.Л. Кнунянца. М.: Советская энциклопедия, 1988
3. Дж. Марч. Органическая химия. Реакции, механизмы и структуры. М.: Мир, 1987
4. В.И. Иванский. Химия гетероциклических соединений. М.: Высшая школа, 1978
5. Синтезы органических препаратов, сборник 3. Москва, 1952
6. Методы получения химических реактивов и препаратов. Выпуск 26. Москва, 1974
7. Машковский М. Д. Лекарственные средства. Ч. II. - М.: Медицина, 1998
8. Свойства органических соединений: справочник/ под ред. А.А. Потехина, Л.: Химия, 1984
9. Родионов В. М. Лабораторное руководство по химии промежуточных продуктов и красителей. Москва, 1948
10. Эфрос Л.С., Горелик М.В. Химические технологии промежуточных продуктов. – Л.:1980
11. Л. Физер, М. Физер. Органическая химия. Том 1. М.: Химия, 1966
12. Л.С. Майофис. Технология химико-фармацевтических препаратов. Л.: Медгиз, 1958