Международный
научный журнал

Реакция натриевой соли п-бромбензойной кислоты с эфирами хлоруксусной кислоты


Reaction of sodium potassium salt of p-brombenzoic acid with ethers of chloracetic acid

Цитировать:
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 (дата обращения: 24.04.2019).
 
Прочитать статью:

Keywords: p-bromobenzoic acid, chloroacetic acid, butyl ether, benzyl ether, nucleophilic substitution, reactivity, karbbutoksymethyl-4-brombenzoate, karbbenzyloksymethyl-4-brombenzoate

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 monochloroacetic 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.

 

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 NaHCO3 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:

Полученные эфиры очищали перегонкой в вакууме. Бутиловый эфир монохлоруксусной кислоты – маслянистая жидкость бледно-желтого цвета с т. кип. 1750С, выход – 71%. Бензиловый эфир монохлоруксусной 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 нуклеофильного замещения типа SN2 нуклеофильность анионов зависит от нескольких факторов. Одним из таких факторов является влияние растворителя. Такие растворители, как диметилформамид (ДМФА), диметилацетамид (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 диметилформамида в качестве растворителя. Схему реакции можно представить в виде:

В ходе проведения опытов  изучена  зависимость выхода продукта от продолжительности реакции. Полученные результаты представлены в нижеприведенной  таблице.

Таблица

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 способность эфиров монохлоруксусной кислоты резко не отличается друг от друга, но скорость реакции бутилового эфира монохлоруксусной кислоты немного выше   по сравнению с бензиловым  эфиром. 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 нейтрализовывали 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%).

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 NaCl. Нижний эфирный слой отделяли делительной воронкой, водный слой промывали бензолом (3х5), бензольный слой добавляли к эфирному, после чего бензол отгоняли атмосферным давлением. Полученный эфир перекристаллизовывали 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., Таджимуҳамедов 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.

Информация об авторах:

Холиков Турсунали Суюнович Kholikov Tursunali

канд. хим. наук, ст. преподаватель, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека, 100174, Узбекистан, г. Tашкент, улица Университетская, д. 4

candidate of chemical sciences, senior lecturer National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek, 100174, Uzbekistan, Tashkent, Universitetskaya st., 4


Сапаев Фрунза Адомбоевич Sapaev Frunza

магистр, ст. лаборант, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека, 100174, Узбекистан, г. Tашкент, ул. Университетская, д. 4

master, senior laborant of National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek, 100174, Uzbekistan, Tashkent, Universitetskaya st., 4


Таджимухамедов Хабибулла Сайфуллаевич Tadjimukhamedov Khabibulla

канд. хим. наук, доцент, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека, 100174, Узбекистан, г. Tашкент, ул. Университетская, д. 4

candidate of chemical sciences, assistant professor, National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek, 100174, Uzbekistan, Tashkent, Universitetskaya st., 4


Абдушукуров Анвар Кабирович Abdushukurov Anvar

д-р хим. наук, профессор, Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека, 100174, Узбекистан, г. Tашкент, наб. Университетская, д. 4

Doctor of Chemical sciences, professor, National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek, Uzbekistan, Tashkent, Universitetskaya emb., 4


Читателям

Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-5459

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-55878 от 17.06.2013

ПИ №ФС77-66239 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Включен в перечень ВАК Республики Узбекистан

Размещается в:

doi:

The agreement with the Russian SCI:

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

ROAR

OpenAirediscovery

CiteFactor

 

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.