МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А. И. ГЕРЦЕНА»
Направление подготовки 04.03.01 - «Химия»
Основная образовательная программа по подготовке бакалавра
Профиля нет
Выпускная квалификационная работа Алкил-3-нитроакрилаты в реакциях гетероциклизации
Обучающейся IV курса
очной формы обучения
Стояновой Алины Евгеньевны
Научный руководитель:
доктор химических наук, профессор
Макаренко Сергей Валентинович.
Санкт-Петербург
2017
Содержание
Введение…………………………………………………………………….….…3
Глава 1. Эфиры 3-нитроакриловой кислоты и ее производных в реакциях гетероциклизации (литературная справка)………………………………..........5
Глава 2. Обсуждение результатов……………………………………….…..…..9
2.1.Синтез алкил-3-нитроакрилатов………….…………………………..…...…9
2.2.Взаимодействие алкил-3-нитроакрилатов с о-аминофенолом и бром-о-аминофенолом с получением продуктов присоединения…...………………....9
2.3.Гетероциклизация продуктов присоединения………………………..……11
2.4. Получение 3-метил-2Н-1,4-бензоксазин-2-онов однореакторно………...12
Глава 3. Экспериментальная часть……………………………………..………17
3.1. Условия физико-химических исследований……………………...……….17
3.2. Получение и очистка реагентов и растворителей……………….…..……17
3.3. Синтез алкил-3-нитроакрилатов………………………………….….…….18
3.4. Синтез эфиров 2-[(2-гидроксифенил)-амино]-3-нитропропановой и
2-[(2-гидрокси-5-бромфенил)-амино]-3-нитропропановой кислот..................19
3.5. Синтез 3-метил-2Н-1,4-бензоксазин-2-онов и 5-бром-3-метил-2Н-1,4-бензоксазин-2-онов
Заключение………………………………………………………………………37
Список используемой литературы……………………………………………..38
Введение
Повышенный интерес к химии нитроалкенов[1-2], содержащих сложноэфирную или карбоксильную группы в β-положении по отношению к нитрогруппе объясняется образующимся в этом случае конкурирующим действием двух заместителей, обладающих электронноакцепторной функцией. Это увеличивает количество реакционных центров, а также способствует обеднению электронной плотностью непредельной связи, вовлечением ее в сопряжение и значительно облегчает атаку нуклеофила[3].
В связи с этими отличительными особенностями строения, присущими эфирам 3-нитроакриловой кислоты, они являются высокоактивными субстратами при взаимодействии с моно- и бинуклеофильными реагентами, а также в реакциях Дильса-Альдера и обладают огромным синтетическим потенциалом, являясь исходным сырьем для получения широкого круга медицинских препаратов и биологически активных соединений, а также высокомолекулярных нитросоедений различного спектра применения[4].
Научный материал, посвященный химии нитроакрилатов в реакциях с мононуклеофилами, довольно объемен и представлен широким спектром реакций, в то время как превращения, приводящие к образованию гетероциклов, и в частности с бинуклеофильными реагентами мало изучены.
В связи с этим, первая глава данной выпускной квалификационной работы отведена обзору литературных источников, посвященных исследованию реакций эфиров 3-нитроакриловой кислоты с образованием, в качестве конечного продукта гетероциклов, а вторая глава изучению особенностей взаимодействия этил- и метилнитроакрилатов с конкретным представителем ряда бинуклеофилов – о-аминофенолом, что и стало целью настоящей работы. Анализ статей, содержащих синтез гетероциклов на основе нитроакрилатов показал, что в качестве таких гетероциклов могут быть получены полизамещенные гетероциклы фуранового, пиррольного и триазольного рядов, дигидрохиноксалиноны, пирролидоны, 1,4-бензоксазины и оксазины.
Для достижения цели данной выпускной квалификационной работы были поставлены и решены следующие задачи:
1.Осуществить синтез этил- и метил-3-нитроакрилата по ранее разработанной методике.
2.Изучить поведение этил- и метил-3-нитроакрилата в реакциях с о-аминофенолом и бром- о-аминофенолом в различных условиях.
3.Охарактеризовать строение полученных продуктов физико-химическими методами исследования органических соединений.