3.3.2 Перегонка толуола

Толуол перегоняли на установке для простой перегонки, содержащей дополнительно адиабатический дефлегматор и аллонж с хлоркальцевой трубкой. Выделяли фракцию с т. кип. 110 – 112⁰С.

3.3.3 Взаимодействие технического дипентена с трифторуксусной кислотой

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, соединенной с хлоркальцевой трубкой, поместили 5 мл (0.030 моля) технического дипентена, растворенного в 7.7 мл толуола. К этому раствору медленно при перемешивании и охлаждении ледяной водой добавляли по каплям трифторуксусную кислоту 5.7мл (0.075 моля). Температуру реакционной массы поддерживали в интервале 20 – 30⁰С. В начале прибавления кислоты реакционная масса окрасилась в ярко малиновый цвет, при дальнейшем прибавлении окраска менялась сначала на темно – малиновую, а затем на рыже – коричневую. После добавления всего количества трифторуксусной кислоты температуру реакционной смеси довели до комнатной. Перемешивание осуществляли в течение 40 минут.

Далее реакционную массу перенесли в делительную воронку, где осуществляли отделение органической фазы – продукта от избытка трифторуксусной кислоты. Для этого добавили 16 мл дистиллированной воды, чтобы отмыть кислоту. При этом реакционная масса окрасилась в светло – зеленый цвет. Затем последовательно промывали продукт сначала 5% - ным раствором NaHCO₃ (16 мл) – органическая фаза окрасилась в лимонно – желтый цвет, далее 5% - ным раствором NaCl (16 мл) – цвет органической фазы не изменился. Раствор NaHCO₃ использовался с целью убрать 20% - ый избыток трифторуксусной кислоты, так как CF₃COONa лучше растворим в воде, чем сама кислота. А 5% раствор NaCl использовался для понижения растворимости эфира в воде.

Затем органическую фазу осушали с помощью MgSO₄, в вакууме водоструйного насоса (12 мм рт.ст.) отгоняли толуол, остатки трифторуксусной кислоты при температуре водяной бани не более 40⁰С.. n²⁰_D 1.4635. Продукт, представляющий собой прозрачную маслянистую жидкость с желтовато – оранжевым оттенком, анализировали с помощью методов ЯМР ¹Н и ¹⁹F спектроскопии.

В спектре ЯМР ¹Н (рис.2.12) положение сигналов метильных протонов вследствие экранирования изменилось, а именно: сигналы сдвинулись в область более слабого поля δ 1.53 м.д. (С⁷) и δ 1.58 м.д (С⁹), сигнал метинового протона у С⁴ также переместился в область более слабого поля, он представляет собой мультиплет с δ 2.45 м.д., а в исходном техническом дипентене – δ 2.73 м.д., эти три сигнала являются наиболее характеристическими для диацила, также подтверждает прохождение реакции отсутствие сигнала метинового протона у С².

В спектре ЯМР ¹⁹F (рис.2.17) присутствует слегка уширенный сигнал с максимумом δ_F – 75,94м.д., что в приделах ошибки измерений соответствует диэфиру терпина.

3.3.4 Взаимодействие технического дипентена с трифторуксусной кислотой в присутствии серной кислоты

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, соединенной с хлоркальцевой трубкой, поместили 2 мл (0.0121 моль) технического дипентена в 3 мл бензола. К этому раствору медленно при перемешивании и охлаждении ледяной водой добавляли по каплям трифторуксусную кислоту 2.5 мл(0.030 моля). Молярное соотношение технический дипентен : трифторуксусная кислота 1:2,5. Затем добавили несколько капель концентрированной (95% - ой) серной кислоты, продолжали перемешивание. Температуру реакционной смеси поддерживали в интервале 20 – 30 ⁰С. В начале прибавления кислоты реакционная масса окрасилась в ярко малиновый цвет, при дальнейшем прибавлении окраска менялась сначала на темно – малиновую, а затем на рыже – коричневую. Перемешивание осуществляли в течение 40 минут. Затем температуру реакционной смеси довели до комнатной.

Далее реакционную массу перенесли в делительную воронку, где осуществляли отделение органической фазы – продукта от избытка трифторуксусной кислоты. Для этого добавили 5 мл дистиллированной воды, 5мл 5% - ого раствора NaHCO₃, 5мл 5% - ого раствора NaCl. В органическую фазу добавили осушителя – MgSO₄. Затем в вакууме водоструйного насоса(12 мм рт. ст.) при температуре водяной бани не более 40⁰С отгоняли растворитель – бензол и остатки неотмытой трифторуксусной кислоты. Продукт, представляющий собой прозрачную маслянистую жидкость с желтовато – оранжевым оттенком (n²⁰_D 1.4665), анализировали с помощью методов ЯМР ¹Н и ¹⁹F спектроскопии.

В спектре ЯМР ¹Н (рис.2.18) положение сигналов метильных протонов вследствие экранирования изменилось, сигналы сдвинулись в область более слабого поля δ 1.54 м.д. (С⁷) и δ 1.59 м.д (С⁹), сигнал метинового протона у С⁴ также переместился в область более слабого поля, он представляет собой мультиплет с δ 2.48 м.д., а в исходном дипентене – δ 2.73 м.д., эти три сигнала являются наиболее характеристическими для диацила, также подтверждает прохождение реакции отсутствие сигнала метинового протона у С².

В спектре ЯМР ¹⁹F (рис.2.19) наряду с сигналом δ_F – 75,93 м.д., присутствует малоинтенсивный, но хорошо разрешимый сигнал с δ_F – 76,31 м.д., что соответствует бистрифторацетату терпина.