2.2.2.7. Использование реакций в основном органическом синтезе

Применение рассматриваемых в данном разделе реакций очень обширно, поэтому приведены лишь некоторые примеры без описания технологии и условий проведения процесса. Производство мыла (натриевые соли жирных кислот) из жиров является многотоннажным и осуществляется за счет реакции гидролиза (омыления) технических сортов жира:

При получении лавсана используют реакцию этерификации терефталевой кислоты этиленгликолем, образующуюся в процессе воду отгоняют вместе с этиленгликолем, который берут в большом избытке:

Присоединение синильной кислоты к карбонильной группе используют в производстве метилметакрилата – мономера в синтезе полиметилметакрилата (оргстекла). При взаимодействии ацетона с циановодородом образуется ацетонциангидрин, последующая дегидратация и превращение нитрильной группы в сложноэфирную приводит к получению целевого продукта:

В производстве акриламида из акрилонитрила нитрильную группу превращают в амидную в присутствии кислотного катализатора. Выход составляет около 60 %. Проведение процесса биотехнологическим способом (специальный вид бактерий) позволило повысить выход практически до количественного.

Реакции ацилирования применяют при получении триацетата целлюлозы и многих других продуктов.

Гидратацией олефинов получают спирты. Так синтезируют этанол из этилена.

Катализатором служит фосфорная кислота, одновременно образуются диэтиловый эфир, ацетальдегид и низкомолекулярный полиэтилен. Примеси отделяют ректификацией. Качество спирта ниже, чем получаемого брожением углеводов. Из-за высокого давления и температуры технологическая схема этого простого химического процесса весьма сложна.

2.2.2.8. Технология, техника безопасности, экология

При синтезе лекарственных средств используют периодические процессы и обычную емкостную аппаратуру. В случае проведения синтеза с хлорангидридами аппаратура должна быть эмалированная. Выбор типа мешалки диктуется конкретными условиями.

При работе с хлорангидридами кислот следует исключить их разлив. При попадании их на кожу проводят обработку раствором соды. Работа с фосгеном требует особых предосторожностей. В помещении должны быть установлены автоматические датчики, сигнализирующие о превышении ПДК фосгена в воздухе. Одновременно должна включаться аварийная вентиляция. Как правило, выход продуктов реакции высок, отходов немного. Растворители подлежат регенерации.

2.2.3. Нуклеофильное замещение в ряду ароматическИх и гетероциклических оединений

Значение реакций для органического синтеза и получения лекарственных средств. Виды реакций по механизму: типа S_N1, ариновое замещение, присоединение–отщепление – S_NAr, нуклеофильное замещение водорода (S_N^H), ANRORC. Кинетика, закономерности. Использование реакций нуклеофильного замещения в органическом синтезе и при получении хинозола, парацетамола, мефенаминовой кислоты, сульфаниламидных препаратов. Нуклеофильное замещение водорода в синтезе диазепиновых транквилизаторов. Реакция Бухерера, синтез препарата митоксантрон.

В промышленном органическом синтезе широко используются реакции нуклеофильного замещения при получении нитрофенолов и нитроанилинов (см. раздел 2.1.1), в медицинской промышленности – в синтезе препаратов хинозол, парацетамол, мефенаминовая кислота, сульфаниламиды и многих других. Биологическое действие ряда лекарственных средств уже было рассмотрено в предыдущих разделах, а для некоторых приведено в данном разделе при описании их синтеза.

Реакции нуклеофильного замещения могут протекать по различным механизмам:

1. типа S_N1;

2. аринный;

3. присоединение-отщепление (S_NAr);

4. нуклеофильное замещение водорода (S_N^H);

5. ANRORC.