11. Реакция риттера
11.1. Синтез n-третбутилацетамида
Реактивы: третбутиловый спирт (d20 = 0,7887), изопропиловый спирт (d20 = 0,7855), серная кислота, ацетонитрил (d20 = 0,7828), уксусная кислота ледяная, натрия гидроокись, натрий хлористый.
Оборудование: колба плоскодонная, стакан химический, воронка Бюхнера.
Ход работы:
В плоскодонной колбе приготовьте раствор 0,25 моль конц. серной кислоты в 15 мл ледяной уксусной кислоты. К полученному раствору при постоянном перемешивании и охлаждении холодной водой прилейте порциями третбутиловый спирт (0,1 моль) и раствор ацетонитрила (0,1 моль) в 10 мл ледяной уксусной кислоты. При этом реакционная смесь разогревается. Прибавление ведите с такой скоростью, чтобы температура раствора не поднималась выше 50°С.
После того, как вся смесь добавлена, перемешивание продолжайте еще в течение 1 часа и оставьте на ночь.
Затем реакционный раствор вылейте в смесь 100 г льда и 50 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Раствор насытите хлористым натрием и отфильтруйте на воронке Бюхнера выпавший осадок.
Осадок высушивают на воздухе. Получают 7-8 г неочищенного продукта.
Продукт реакции очищают перекристаллизацией из гексана. При этом получают белое кристаллическое вещество с tпл = 94-96°С.
Контрольные вопросы:
1). Механизм реакции Риттера.
2). Какие соединения вступают в реакцию Риттера?
3). Условия проведения реакции?
4). Синтетическое приложение метода (т.е. где находит применение именная реакция).
12. Реакции конденсации
12.1. Синтез коричной кислоты
Реактивы: аммиак водный 25%-ный, кислота малоновая, кислота серная (d20 = 1,14), пиридин (d20 = 0,9819), бензальдегид (d20 = 1,0477).
Оборудование: колба со шлифом на 50 мл, обратный холодильник, водяная баня, плитка, стеклянная воронка, стакан на 50 мл, колба Бунзена, воронка Бюхнера.
Ход работы:
В плоскодонную колбу емкостью 50 мл, снабженную обратным холодильником, поместите 0,01 моль бензальдегида, 0,01 моль малоновой кислоты, 1 мл пиридина и нагревайте в течение 2 часов на кипящей водяной бане.
После охлаждения к реакционной смеси добавьте 15 мл воды. Затем осадок растворите, прибавляя к смеси концентрированный водный аммиак. Если полученный раствор содержит нерастворившиеся примеси, то отфильтруйте его через складчатый фильтр и промойте последний тремя порциями воды.
Контрольные вопросы:
1). Какие химические реакции протекают в реакционной смеси в течение нагревания на водяной бане?
2). Какие катализаторы можно использовать в этой реакции и в чём заключается их роль?
3). Как можно усилить подвижность α-водородного атома в малоновой кислоте?
4). Чем интересна малоновая кислота и ее производные для органического синтеза?
12.2. Синтез дибензилиденацетона
Реактивы: бензальдегид, ацетон, спирт этиловый, щелочь твердая.
Оборудование: круглодонная колба, стакан стеклянный (2 шт.), термометр, воронка Бюхнера, колба Бунзена, кристаллизатор.
Ход работы:
В круглодонную колбу влейте раствор 2,0 г NaOH в 14 мл воды и 14 мл этилового спирта. Колбу с раствором охладите холодной водой из под крана и при энергичном перемешивании прилейте в раствор половинное количество заранее приготовленной смеси из 1,9 мл свежеперегнанного бензальдегида и 1,3 мл ацетона. Через 15 минут энергичного охлаждения и перемешивания прилейте вторую половину смеси, перемешивая и поддерживая температуру смеси 20-25°С (комнатная температура). Перемешивание продолжайте еще полчаса. Образовавшийся светло-желтый хлопьевидный осадок дибензилиденацетона отфильтруйте на воронке Бюхнера, промойте холодной водой до нейтральной реакции фильтрата (лакмусовая бумажка), высушите на воздухе.
Масса дибензилиденацетона составляет 4,1 г (выход по бензальдегиду 92,8%). Сухой продукт перекристаллизовывают из этилацетата. Tпл чистого дибензилиденацетона 112°C.
Контрольные вопросы:
1). Что такое реакция конденсации? Какие реакции сюда относятся?
2). Механизмы основной конденсации и кислотной конденсации.
3). Привести примеры реакций альдольной, кротоновой, бензоиновой конденсации, реакции Канницаро, диенового синтеза, конденсации Кляйзена, реакции Фриделя-Крафтса. Для первых трех реакций привести механизмы.
4). Применение дибензальацетона.