Alquilación directa de amoniaco y aminas. Alquilación en el átomo de nitrógeno (N-alquilación) Alquilación directa de amoníaco y aminas

Las aminas aromáticas son capaces de sustituir el hidrógeno del grupo amino por alquilos. Esta reacción conduce a aminas secundarias y terciarias:

C 6 H 5 NH 2 + CH 3 I → C 6 H 5 -NH-CH 3 + CH 3 I → C 6 H 5 -N (CH 3) 2

La alquilación se realiza con alcoholes o cloralacanos, como catalizadores se utilizan sales de cobre monovalentes en forma de complejos de amoníaco. Es importante que el proceso de alquilación sea en serie paralelo. Esto se debe al hecho de que la amina resultante, a su vez, es capaz de reaccionar con el agente alquilante. La composición de los productos depende de la proporción de los reactivos.

2. Acilación de aminas aromáticas.

Bajo la acción de agentes acilantes (ácidos, anhídridos, cloruros de ácido), los átomos de hidrógeno del grupo amino son reemplazados por residuos acilo.

Los derivados acilo no tienen propiedades básicas. Son resistentes a los agentes oxidantes y, por tanto, se utilizan como intermedios en reacciones de aminas en presencia de agentes oxidantes (por ejemplo, nitración).

3. Síntesis de azometinas (bases de Schiff)

Cuando las aminas primarias aromáticas se calientan ligeramente con aldehídos aromáticos, los llamados Los fundamentos de Schiff o Azometinas:

Cuando se exponen a ácidos diluidos, las bases de Schiff se hidrolizan a aldehído y amina.

4. Reacciones de aminas con ácido nitroso.

Las aminas aromáticas primarias con ácido nitroso a 0 – 5°C forman sales de diazonio:

Las aminas secundarias reaccionan con el ácido nitroso para formar N-nitroso-N-metilanilinas:

Las aminas terciarias reaccionan con el ácido nitroso en una reacción de sustitución electrófila:

Los representantes más importantes de las aminas aromáticas.

Anilina Se obtuvo por primera vez destilando índigo con cal (1826). En 1842 Zinin lo obtuvo reduciendo nitrobenceno. Se encuentra en pequeñas cantidades en el alquitrán de hulla. En la industria, se obtiene a partir del nitrobenceno mediante hidrogenación catalítica con un catalizador de cobre en fase gaseosa. La anilina en grandes cantidades se utiliza para producir tintes, ciclohexilamina, caprolactama, pesticidas, etc.

p-toluidina Ampliamente utilizado en la producción de colorantes, especialmente fucsina.

norte, norte-dimetilanilina utilizado en la producción de tintes y explosivos.

Conferencia 28.COMPUESTOS DE DIAZONA. COMPUESTOS AZO

Reacción de diazotización, condiciones, mecanismo. La influencia de los sustituyentes en el anillo de benceno sobre la velocidad de reacción. La estructura de los compuestos diazo dependiendo del pH, transformaciones tautoméricas. Propiedades químicas. Reacciones que tienen lugar Con liberación de nitrógeno: sustitución nucleofílica del grupo diazonio con hidroxilo, grupo alcoxi, halógenos. Mecanismo de reacción. Reacciones que ocurren sin liberación de nitrógeno. Condiciones para reacciones de acoplamiento azo con aminas y fenoles. La influencia de los sustituyentes en la reactividad de un compuesto diazo. Concepto de colorantes azoicos.

La reacción de aminas aromáticas primarias con ácido nitroso conduce a la formación sales de diazonio(II. Grisi, 1858). Estas sales tienen la fórmula general [Ar-N≡N] + X - (donde X es Cl, Br, NO 2, HSO 4, etc.):

Los nombres de las sales de diazonio se forman añadiendo la terminación -diazonio al nombre del radical del compuesto aromático original, indicando el nombre del anión, por ejemplo cloruro de fenildiazonio o cloruro de fenildiazonio.

Consiste en la interacción directa de haluros de alquilo (primarios y secundarios) con amoníaco o aminas. Este método es uno de los más sencillos para obtener aminas y sales de tetraalquilamonio y fue descubierto por A. Hoffmann en 1849.

alquilación de amoníaco

Las reacciones de haluros de alquilo con amoníaco son procesos de sustitución nucleofílica bimolecular en un átomo de carbono saturado, en los que el amoníaco o una amina actúa como agente nucleofílico. Los compuestos de transición en tales reacciones son más polares que los compuestos de partida, por lo que las velocidades de reacción aumentan bruscamente en disolventes más polares. Como disolventes se suelen utilizar alcoholes (etanol o metanol) y disolventes apróticos bipolares más eficaces (DMF, DMAA). Las reacciones de alquilación de amoníaco que conducen a la producción de aminas se utilizan ampliamente tanto en la práctica de laboratorio como en la industria. Los productos de dicha interacción serán mezclas de aminas primarias, secundarias y terciarias y, en el caso de un exceso de haluro de alquilo, los productos de reacción también contendrán sales de tetraalquilamonio:

Foto 1.

Los cationes alquilamonio tienen las propiedades de los ácidos débiles. Como resultado del proceso de transferencia de protones a moléculas de amoníaco, se forman aminas primarias y cationes de amonio. Las aminas primarias exhiben propiedades de agentes nucleofílicos más fuertes que el amoníaco original y, al reaccionar con haluros de alquilo, dan cationes de dialquilamonio, a partir de los cuales se obtienen aminas secundarias. Este proceso puede continuar y dar lugar a aminas terciarias e incluso a sales de tetraalquilamonio. La secuencia completa especificada de transformaciones secuenciales que ocurren se describe en el diagrama anterior (ecuaciones (1)-(7)). La proporción cuantitativa de aminas primarias, secundarias, terciarias y sales de tetraalquilamonio depende de la proporción de los reactivos de partida.

Un aumento en la cantidad de haluros de alquilo contribuye a un aumento en la proporción de aminas terciarias y sales de amonio cuaternario, mientras que en presencia de un exceso de amoníaco se forman predominantemente mezclas de aminas primarias y secundarias. Sin embargo, incluso en presencia de un gran exceso de amoníaco, las reacciones no se pueden detener en las etapas de formación únicamente de aminas primarias. En un ejemplo típico, la reacción de un mol de 1-bromooctano y tres moles de $NH_3$ a 20$^\circ$C produce una mezcla que consta de un 45% de amina primaria - octilamina, un 43% de amina secundaria - dioctilamina y trazas de amina terciaria - trioctilamina . Con grandes cantidades de amoníaco aumenta la proporción de aminas primarias, pero en los productos de reacción siempre están presentes aminas secundarias.

Figura 2.

Por tanto, la alquilación directa parece ser un método insatisfactorio para la producción de aminas primarias, secundarias y terciarias puras.

Alquilación de aminas

La alquilación de aminas (aminodeshalogenación) es un tipo de reacción orgánica entre un haluro de alquilo y una amina. La reacción se desarrolla mediante sustitución alifática nucleofílica (sustitución de halogenuro) y el producto de la reacción es una amina más sustituida. El método se utiliza ampliamente en entornos de laboratorio, pero es menos importante a nivel industrial, donde los haluros de alquilo no son los agentes alquilantes preferidos.

Figura 3.

En el caso de que se utilice una amina terciaria en la reacción, el producto de la reacción es una sal de amonio cuaternario en la reacción de Menshutkin:

Figura 4.

La reacción de Menshutkin (1890) es un tipo especial de reacción de alquilación de haluros de alquilo con aminas terciarias, que da como resultado la formación de sales de amonio cuaternario.

Figura 5.

Las aminas y el amoníaco son generalmente lo suficientemente básicos como para sufrir alquilación directa, a menudo en condiciones suaves. Las reacciones son difíciles de controlar porque el producto de la reacción (amina primaria o amina secundaria) es a menudo más nucleofílico que el precursor y, por tanto, también reaccionará con el agente alquilante. Por ejemplo, la reacción del 1-bromooctano con amoníaco o aminas simples produce aminas primarias y secundarias en cantidades casi iguales. Por tanto, para fines de laboratorio, la alquilación $N$ a menudo se limita a la síntesis de aminas terciarias. Una excepción notable es la reactividad de los ácidos alfa halocarbonados, que permiten la síntesis de aminas primarias con amoníaco. Las reacciones intramoleculares de haloaminas dan aziridinas, azetidinas y pirrolidinas cíclicas.

La alquilación $N$ es una ruta común para preparar sales de amonio cuaternario a partir de aminas terciarias, ya que no es posible una alquilación adicional.

Ejemplos de reacciones de alquilación de $N$ que utilizan haluros de alquilo son las reacciones que producen bencilanilina, 1-bencilindolilo y azetidina. Otro ejemplo particular de este tipo de reacción es la reacción de derivatización del cicleno. Industrialmente, la etilendiamina se produce mediante la alquilación de amoníaco con 1,2-dicloroetano.

Alquilación de arilaminas

En condiciones normales, los haluros de arilo ($ArX$) reaccionan de mala gana con las aminas alquiladas. La reacción normalmente requiere haluros de arilo "activados", aquellos que contienen fuertes grupos aceptores de electrones, como grupos nitro en posiciones orto o para de los átomos de halógeno.

Figura 6.

Para la arilación de aminas con haluros de arilo no activados, resulta útil la reacción de Buchwald-Hartwiag. En este proceso los complejos de paladio sirven como catalizadores.

Figura 7.

Figura 8.

Figura 9.

Existe una gran cantidad de métodos diferentes para producir aminas. Esta sección cubrirá sólo los más comunes e importantes. Los siguientes métodos para la síntesis de aminas difieren en su alcance, la disponibilidad del método y la cantidad de subproductos al implementar la transformación requerida.

21.5.1.Alquilación directa de amoniaco y aminas

Las aminas se obtienen haciendo reaccionar haluros de alquilo primarios y secundarios con amoníaco. Esta reacción fue descubierta por A. Hoffmann en 1849 y es el método más sencillo para la síntesis de aminas primarias, secundarias y terciarias, así como de sales de tetraalquilamonio. La reacción de haluros de alquilo con amoníaco o aminas se refiere a procesos de sustitución nucleofílica bimolecular en un átomo de carbono saturado, en los que el amoníaco o una amina actúa como agente nucleofílico. El estado de transición de tal proceso es más polar que el de los reactivos iniciales, por lo que la velocidad de reacción aumenta bruscamente en un entorno más polar. Generalmente se utiliza etanol o metanol como disolvente, pero los disolventes apróticos dipolares DMF y DMAA son más eficaces. La alquilación de amoníaco para producir aminas ha encontrado un uso industrial generalizado, pero se usa cada vez menos en el laboratorio porque esta reacción siempre produce una mezcla de amina primaria, secundaria y terciaria, y en presencia de un exceso de haluro de alquilo y sal de tetraalquilamonio.

El catión alquilamonio, como se señaló anteriormente, tiene las propiedades de un ácido débil. Como resultado de la transferencia de un protón a la molécula de amoníaco, se forman una amina primaria y un catión de amonio. La amina primaria exhibe las propiedades de un agente nucleofílico más fuerte que el amoníaco y, al interactuar con los haluros de alquilo, se produce un catión de dialquilamonio, del que luego se obtiene una amina secundaria. Este proceso puede continuar, dando lugar a una amina terciaria e incluso a una sal de tetraalquilamonio. La secuencia completa de transformaciones que ocurren se describe mediante las ecuaciones anteriores (1)-(7). La proporción de productos de reacción depende de la proporción de los reactivos de partida. Un aumento en la cantidad de haluro de alquilo promueve un aumento en la proporción de amina terciaria y sal de amonio cuaternario, mientras que en presencia de exceso de amoníaco se forma predominantemente una mezcla de amina primaria y secundaria. Sin embargo, incluso con un gran exceso de amoníaco, la reacción no se puede detener en la etapa de formación de únicamente la amina primaria. En un ejemplo típico, la reacción de un mol de 1-bromooctano y tres moles de amoniaco a 20°C produce una mezcla compuesta por 45% de octilamina, 43% de dioctilamina y trazas de trioctilamina. Con una mayor cantidad de amoníaco, la proporción de amina primaria aumenta, pero la amina secundaria siempre está presente en los productos de reacción.

Por tanto, la alquilación directa parece ser un método insatisfactorio para la producción de aminas primarias, secundarias y terciarias puras.

21.5.2.Alquilación indirecta. Síntesis de aminas primarias según Gabriel.

En 1887, Gabriel propuso un método general sencillo y muy conveniente para la preparación de aminas primarias. La ftalimida de potasio se alquila mediante haluros de alquilo para formar N-alquilftalimida con un rendimiento muy alto.

La hidrazina es el mejor reactivo para desproteger los átomos de nitrógeno de ftaloilo. Hasta ahora se utilizaba para ello la hidrólisis alcalina o ácida. La ftalimida se obtiene industrialmente haciendo reaccionar ácido ftálico o su anhídrido con amoníaco gaseoso a 300°-350°C. La ftalimida es un ácido N-H de concentración media con p A~ 8.3. Cuando la ftalimida reacciona con hidróxido de potasio en un medio hidroalcohólico, se obtiene la sal K de ftalimida. La síntesis de Gabriel puede considerarse una de las mejores formas de obtener aminas primarias a partir de haluros de alquilo primarios y secundarios, pero no terciarios. Este método también se usa ampliamente para la preparación de éster-aminoácidos.

Como ejemplo del uso de la reacción de Gabriel para la producción de aminas primarias, damos la síntesis de dopamina, un importante regulador sintético de la actividad del sistema nervioso central.

2. Acilación y alquilación de aminas.

Las aminas terciarias se diferencian de las aminas primarias y secundarias por la ausencia de átomos de hidrógeno sustituibles unidos al nitrógeno. Esta diferencia se manifiesta claramente por la acción de los agentes acilantes y alquilantes; Cuando se acilan, las aminas primarias y secundarias suelen producir amidas sustituidas, mientras que las aminas terciarias se liberan sin cambios después de la adición de agua o álcali acuoso. Los átomos de hidrógeno en el grupo amino de las aminas primarias y secundarias pueden ser reemplazados bajo ciertas condiciones por un radical alifático o aromático, o por residuos –CONH 2, -C1, -Br y -NO 2. Estas reacciones se analizan brevemente a continuación.

Acilación

Los métodos utilizados para la acilación se pueden dividir generalmente en los siguientes grupos: calentar aminas con ácidos, hacer reaccionar aminas con cloruros, bromuros o anhídridos de ácido y hacer reaccionar aminas con ésteres, o incluso con amidas ácidas, lo que suele dar peores resultados.

El primero de estos métodos consiste en calentar la amina con un exceso del ácido carboxílico correspondiente.

De manera similar se obtienen homólogos superiores de acetanilida. Este método se utiliza a menudo para identificar ácidos monobásicos. Es interesante observar que el ácido fórmico se convierte mucho más fácilmente en formamidas sustituidas mediante este método que sus homólogos. La formanilida se forma fácilmente calentando ácido fórmico acuoso al 50% con anilina.

Para la acetilación de aminas también se recomienda utilizar ácido tioacético. La ventaja de este método es que la acetilación de la anilina y sus homólogos se produce en frío. La reacción procede con la liberación de sulfuro de hidrógeno.

Una forma más cómoda y común de preparar aminas aciladas es utilizar cloruros de ácido o anhídridos de ácido. El cloruro de ácido reacciona con el exceso de amina para formar el derivado acilado y la sal clorhidrato de la amina.

La separación de la sal de ácido clorhídrico del derivado de amina acilada se basa en sus diferentes solubilidades. Normalmente, la reacción se lleva a cabo en un disolvente en el que la sal de amina es insoluble. Además, si la amina acilada es insoluble en agua, la sal de ácido clorhídrico se puede eliminar fácilmente lavando la mezcla de reacción con agua.

Si el cloruro de ácido es relativamente resistente a la acción del agua y de una solución alcalina acuosa fría, la introducción de un grupo acilo se puede realizar según el método de Schotten y Bauman. La amina se suspende en aproximadamente una solución alcalina acuosa al 10% y se trata con cloruro de ácido, en una cantidad de 1,25 a 1,5 veces la teórica. En este caso, la mezcla de reacción se agita o agita hasta que reacciona la mayor parte del cloruro de ácido. El exceso de cloruro de ácido se descompone calentando suavemente la mezcla de reacción. El derivado acilo poco soluble resultante se filtra, se lava con agua hasta la eliminación completa del álcali y se recristaliza en un disolvente adecuado. Es importante que durante la reacción la solución acuosa permanezca alcalina en todo momento. Este método se ha utilizado con éxito para cloruros de ácidos aromáticos, ácidos arilsulfónicos y ácido piroslítico. Cabe señalar que los derivados sulfonílicos de aminas primarias son solubles en álcalis, mientras que los derivados sulfonílicos de aminas secundarias son insolubles. Ésta es la base del método de reconocimiento y separación de aminas primarias y secundarias.

Otros métodos de acilación incluyen la acción de un cloruro de ácido sobre una solución etérea de una amina con carbonato de potasio suspendido en ella, así como la acilación en piridina.

Para la acetilación de aminas aromáticas primarias en el laboratorio es aconsejable utilizar anhídrido acético. La reacción entre el anhídrido acético y la anilina o sus homólogos se produce muy fácilmente y generalmente se lleva a cabo agregando anhídrido acético a una mezcla de la amina con aproximadamente 5 veces el volumen de agua. Durante la reacción, se libera calor y la mezcla se espesa rápidamente debido a la liberación de un derivado acetilo. Si la amina tiene un peso molecular relativamente alto, normalmente es conveniente mezclar la base con ácido acético diluido antes de añadir anhídrido acético. El uso de alcohol como disolvente en la acetilación de aminas con anhídrido acético en frío tiene la ventaja de que el exceso de anhídrido se puede eliminar fácilmente mediante evaporación con alcohol 1-2 veces. La acetilación con anhídrido acético en medio acuoso o alcohólico no da resultados satisfactorios con aminas aromáticas primarias que contienen sustituyentes negativos en el núcleo.

El método de acetilación mencionado anteriormente tiene la ventaja de que no se observa la formación de derivados de diacetilo, lo que ocurre cuando se utiliza anhídrido acético sin diluir, por ejemplo, al calentar 10 g de anilina con 40 g de anhídrido acético durante 1 hora, El producto de reacción es una mezcla que contiene 10 g de diacetilanilina y 5,6 g de acetanilida18. La presencia de sustituyentes, por ejemplo -CH3, -NO2, -C1, -Br, en la posición o del grupo amino favorece la formación de derivados de diacetilo. Cuando la o-toluidina se calienta con 4 veces su peso de anhídrido acético a reflujo, se obtiene diacetil-o-toluidina con un rendimiento excelente.

La presencia de un grupo nitro y, en menor medida, cloro o bromo en el núcleo de la amina aromática ralentiza la reacción de acetilación a temperatura ambiente. Este fenómeno se vuelve especialmente notable con la acumulación de grupos negativos en la molécula. Cuando se deja una solución de 2, 4, b-tribromoanilina en exceso de anhídrido acético a temperatura ambiente durante 2 semanas, no se forma ningún derivado acetilo. La presencia de una pequeña cantidad de ácido sulfúrico concentrado cataliza muy fuertemente el proceso de acetilación, de 1 a 2,4,6-tribromoanilina en 20 g de anhídrido acético en presencia de dos gotas de ácido sulfúrico concentrado en reposo durante 10 minutos. A temperatura ambiente se obtiene 2, 4, 6-tribromoacetanilida pura. Para aislar el producto, la mezcla de reacción se vierte en agua.

El mejor método para preparar derivados acetilados de alquinilinas inferiores es destilar una mezcla de volúmenes iguales de amina y anhídrido acético; por encima de 200° el derivado acetilo se destila en un estado bastante puro. Muchos de estos compuestos cristalizan cuando se enfrían.

Las aminas terciarias, debido a su estructura, no son capaces de formar amidas cuando interactúan con cloruros de ácido o anhídridos de ácido. Sin embargo, pueden dar productos de adición con cloruros de ácido, que generalmente se descomponen cuando se exponen al agua para formar la amina original. Por ejemplo, el producto de la adición de 1 mol de piridina a 1 mol de cloruro de acetilo bajo la acción de un alcohol se convierte en clorhidrato de piridina y éter etil acetilo. El cloruro de dialilo también forma un producto de adición a la piridina. Además, se describen compuestos formados por la reacción de cloruro de benzoílo y cloruro de acetilo con trietilamina, piridina, dimetilanilina y algunas otras aminas terciarias. Los productos de la adición de trimetilamina a cloruros de arilsulfonilo son relativamente resistentes a la acción del agua y dan cloroplatinatos y cloroauratos.

Formación de derivados de urea.

Las sales de aminas primarias y secundarias con ácido ciánico se isomerizan más o menos fácilmente para formar derivados de urea sustituidos.

RNH 2 HCNO --> RNHCONH 2

Esta reacción es similar a la conversión de cianato de amonio en urea. Los siguientes ejemplos ilustran la aplicación de este método. Las aminas primarias y secundarias reaccionan fácilmente con los ésteres de isocianato para formar derivados de urea. Normalmente se utiliza para este fin isocianato de fenilo, que se calienta con una cantidad equimolecular de amina en algún disolvente libre de hidroxilo, por ejemplo éter de petróleo.

Es absolutamente necesario proteger la mezcla de reacción de la humedad y utilizar únicamente disolvente y amina completamente deshidratados, ya que el isocianato de fenilo reacciona con agua para formar difenilurea. El isocianato de α-naftilo es más conveniente a este respecto que el isocianato de fenilo, ya que es menos sensible a la acción del agua y, por lo tanto, produce menos subproductos no deseados durante la reacción.

El isotiocianato de fenilo (aceite de mostaza de fenilo) reacciona con aminas de manera similar para formar los correspondientes derivados de tiourea. Esta reacción se lleva a cabo en las mismas condiciones que con el isocianato de fenilo.

Alquilación de aminas primarias y secundarias.

La sustitución sucesiva de los átomos de hidrógeno situados en el nitrógeno en las aminas primarias por grupos alquilo conduce a la formación de aminas secundarias y terciarias. La introducción de grupos alquilo se logra fácilmente tratando la amina con el correspondiente haluro de alquilo o sulfato de alquilo. La composición del producto de reacción final depende en gran medida de las cantidades relativas de los componentes tomados en la reacción, así como de las condiciones experimentales, y normalmente es muy difícil obtener solo uno de los posibles derivados de amina durante la alquilación y por lo tanto, el producto de reacción, por regla general, es una mezcla de aminas secundarias y terciarias junto con una cantidad significativa de amina primaria sin reaccionar y, a menudo, con una mezcla de alguna sal de amonio cuaternario. La producción de una mezcla compleja cuando se utiliza un haluro de alquilo es el resultado de la formación de un haluro de hidrógeno durante la reacción, que da sales con las aminas presentes en la mezcla de reacción. La distribución de los haluros de hidrógeno entre aminas depende de su basicidad relativa, su cantidad relativa y también de la solubilidad de las sales de amina en la mezcla de reacción. Cuando se alquilan aminas aromáticas, el precipitado liberado suele contener una cantidad significativa de la sal de la amina original y la amina alquilada permanece en solución, que reacciona aún más con el haluro de alquilo. Tales dificultades pueden superarse, al menos hasta cierto punto, llevando a cabo la alquilación en presencia de sustancias capaces de unir el haluro de hidrógeno resultante, por ejemplo, dióxido de carbono o sales de bicarbonato de un metal alcalino. Para aislar aminas secundarias, junto con los métodos anteriores, normalmente, con excepción de algunos casos especiales, se utiliza la capacidad de las aminas secundarias para formar nitrosaminas. Cuando las nitrosaminas se reducen con estaño y ácido clorhídrico o cuando se calientan con ácidos minerales, se obtienen aminas secundarias puras. Otro método mediante el cual es posible obtener aminas secundarias con rendimientos significativamente mejores se basa en la capacidad de los derivados metálicos de muchas amidas sustituidas del tipo RCONHR de reaccionar con haluros de alquilo. Se obtiene una amina secundaria a partir del producto de alquilación tras la hidrólisis.

Para ello es conveniente utilizar acetanilida y sus homólogos. Además se utilizaron también derivados formílicos de aminas aromáticas primarias, así como derivados arilsulfonílicos de aminas primarias.

Otro método para preparar homólogos de metilanilina es calentar el haluro de alquilo con un gran exceso de amina aromática. Al final de la reacción, el exceso de amina aromática se precipita añadiendo una solución acuosa de cloruro de zinc. Este método se ha utilizado para obtener muchas alquilanilinas con resultados bastante satisfactorios. Del mismo modo se pueden preparar alquilanilinas que contienen un grupo alquilo terciario. También se pueden utilizar sulfatos de dialquilo para la alquilación de aminas. Sin embargo, este método suele limitarse al uso de sulfato de dimetilo disponible comercialmente. La alquilación mediante este método se lleva a cabo en un disolvente indiferente o en presencia de un álcali acuoso, y esta última modificación tiene una aplicación más amplia. En lugar de sulfatos de dialquilo se pueden utilizar ésteres de ácidos arilsulfónicos. Los alcoholes reaccionan con sales de aminas aromáticas primarias a aproximadamente 200° para formar mono y dialquilaril aminas. Esta reacción tiene aplicaciones industriales; Para obtener metilanilina se calienta a 180° una mezcla de 55 partes de clorhidrato de anilina y 16 partes de alcohol metílico. Para obtener dimetilanilina, se calienta en un autoclave a 235° una mezcla de 80 partes de anilina, 78 partes de alcohol metílico y 8 partes de ácido sulfúrico. En condiciones de laboratorio, se puede utilizar otro catalizador, por ejemplo yodo, en lugar de ácido sulfúrico. Un catalizador aún más activo en esta reacción es una mezcla de cobre en polvo con bromuro de sodio o una mezcla de sales de haluro de cobre y sodio. También se pueden preparar aminas secundarias por reducción. Esta reacción puede realizarse electrolíticamente, por la acción de polvo de zinc y álcali sódico acuoso en medio alcohólico o ácido fórmico.

Rodionov y Vvedensky propusieron un nuevo método para la preparación de derivados metílicos de α- y β-naftilaminas. Para obtener derivados mono y dimetilo se utiliza la acción del éster metílico del ácido p-toluenosulfónico sobre la amina correspondiente.

Otro método interesante para preparar aminas secundarias se basa en la interacción de azometinas con yoduro de alquilo, y se forman compuestos que, al agregar agua o alcohol, se dividen en una amina secundaria y un aldehído.

Arilación de aminas primarias y secundarias.

La introducción de un residuo aromático en el grupo amino suele presentar algunas dificultades debido a la baja reactividad del halógeno en los compuestos aromáticos. Por ejemplo, el clorobenceno y el bromobenceno no reaccionan con la anilina en condiciones similares a las utilizadas para obtener etilanilina. Sin embargo, en presencia de bronce cobrizo o yoduro de cobre, esta reacción se desarrolla más suavemente.

Cuando las aminas terciarias interactúan con el yoduro de alquilo, se forman sales de bases de amonio cuaternario. El método general para preparar dichos compuestos es mezclar ambos componentes, a veces en algún disolvente adecuado. La reacción ocurre a temperatura ambiente o cuando se calienta según el esquema.

R""R"R"N + RHal -> R""R"R"RNHal

La reacción de formación de sales de bases de amonio cuaternario se utiliza a menudo para identificar aminas terciarias, siendo el yoduro de metilo el reactivo más utilizado. También se recomienda utilizar éster metílico del ácido p-toluenosulfónico para este fin. A continuación se presentan las condiciones generales de reacción para la preparación de sales de ácido p-toluenosulfónico de bases de amonio cuaternario.

R""R"R"N + RHal -> R""R"R"RNHal

En lugar de halogenuros de alquilo se pueden utilizar sulfatos de dialquilo o ésteres alquílicos de ácidos sulfónicos aromáticos y se obtienen sales de sulfato o de ácido arilsulfónico de las correspondientes bases de amonio cuaternario.

Las sales de bases de amonio cuaternario se forman no solo como resultado de la interacción de haluros de alquilo o ésteres de ácidos sulfónicos aromáticos con amidas terciarias, sino también de la acción de los ésteres del ácido yodoacético sobre algunas aminas. La bencilpiperidina, las aminas terciarias alifáticas y la quinolina entran en esta reacción más fácilmente que otras. En algunos casos, para obtener sales de amonio cuaternario.

La facilidad de formación de sales de amonio cuaternario depende en gran medida de la naturaleza de los compuestos de partida.

La presencia de sustituyentes en la posición o con respecto al grupo amino tiene un efecto retardante en la velocidad de reacción, lo que se ve claramente al comparar las constantes para dimetil-o-, -t- y p-toluidina, así como para quinolina e isoquinolina. Este fenómeno es aún más pronunciado en presencia de dos sustituyentes en la posición o del grupo amino.

Por ejemplo, las aminas terciarias (III) y (IV) no reaccionan con el yoduro de metilo a 100°, mientras que las aminas isómeras con ellas, que tienen una estructura diferente, forman con relativa facilidad sales de amonio cuaternario.

La dimetilmesidina (V) y el dimetilaminopentametilbenceno (VI) tampoco son capaces de formar compuestos de amonio cuaternario.

N-metilacridinio), y el precipitado (5-hidroxi-N-metilacridano) se oxida con anhídrido crómico. La acridona se sulfona y nitra en las posiciones 3 y 3,7 y, tras la bromación, se obtiene un derivado 2,3-dibromo. He probado un método para producir acridona a partir de ácido fenilantranílico. La reacción seleccionada pertenece a las reacciones de cierre de ciclo. REVISIÓN DE LA LITERATURA Reacciones de cierre de ciclo. Tipos de reacciones. Reacciones finales...

El PVC resultante se caracteriza por una alta polidispersidad y una amplia distribución de pesos moleculares. Ventajas de la polimerización en masa: alta pureza del polímero, mayores propiedades de aislamiento eléctrico, transparencia de los productos. Producción de cloruro de polivinilo en suspensión La mayor parte del PVC se produce mediante el método de suspensión, lo que garantiza una alta calidad del polímero (con una duración relativamente estrecha...

Y, por supuesto, quedan muchos más por recibir: el futuro. Muchos institutos de investigación e investigadores trabajan en esta dirección. Aspectos de la búsqueda de nuevos fármacos, la búsqueda de nuevas sustancias medicinales consta de tres etapas principales: síntesis química, establecimiento de actividad farmacológica e inocuidad (toxicidad). Esta estrategia de búsqueda requiere mucho tiempo, reactivos, animales, mano de obra…

El concepto del proceso de alquilación. Tipos de reacciones de alquilación: por átomo de carbono, oxígeno, nitrógeno.

Alquilación de alquenos con alcanos y alquenos. Condiciones para la ocurrencia y mecanismos de estas reacciones.

Alquilación de hidrocarburos aromáticos. Agentes alquilantes, catalizadores, condiciones de operación. Alquilación de arenos como proceso de sustitución electrófila. Mecanismo de reacción.

Alquilación de alcoholes como proceso de sustitución nucleofílica en el átomo de oxígeno. El mecanismo de deshidratación intermolecular ácida de alcoholes. Influencia de las condiciones del proceso y la estructura del alcohol en el rendimiento de éter.

Alquilación de amoniaco y aminas como proceso de sustitución nucleofílica en el átomo de nitrógeno. Agentes alquilantes. Condiciones para la producción de aminas primarias, secundarias y terciarias. Basicidad de aminas; factores que influyen en esta característica. Sales de aminas y bases de amonio cuaternario.

Síntesis de éter dibutílico.

Ecuaciones de las principales reacciones:

reactivos

Vajilla y cubertería

Realizar síntesis

En el matraz de reacción se colocan 50 g de alcohol n-butílico y 7 cm 3 de ácido sulfúrico concentrado (catalizador) (Fig. B.6). La mezcla está bien mezclada. Luego, el matraz se conecta a un separador de agua y un condensador de reflujo, y se calienta en un baño de aire (estufa eléctrica) hasta que se recoge el volumen calculado de agua en el separador de agua. La masa de reacción se transfiere a un matraz grande, se añaden 100 cm 3 de agua y se destila, luego se separa del agua en un embudo de decantación (¡el éter está en la capa superior!). Lavar con 30 cm 3 de una solución saturada de cloruro de calcio para separar el alcohol que no ha reaccionado (con alcoholes primarios, el cloruro de calcio da un compuesto molecular cristalino CaCl 2 2C 2 H 5 OH, que es insoluble en éteres), luego nuevamente 30 cm 3 de agua, separada. Secar con cloruro de calcio anhidro y destilar ( pero no hasta la sequedad, ya que se forman éteresperóxidos explosivos !), recogiendo la fracción con T de ebullición = 141-144С.

Rendimiento de éter dibutílico 25 g.

El éter dibutílico es un líquido móvil incoloro, insoluble en agua y con un ligero olor dulzón; T de ebullición = 142,4 o C.

El diisoamil éter se obtiene por el mismo método a partir del alcohol isoamílico, recogiendo durante la destilación una fracción de 165-172 o C. Rendimiento 55% del teórico, punto de ebullición = 172 o C.

Precauciones de seguridad. Todos los éteres, cuando se almacenan en el aire, acumulan rápidamente peróxidos no volátiles como resultado de la autooxidación. Durante la destilación los peróxidos se concentran y al final de la misma puede ocurrir una fuerte explosión. Por lo tanto, la destilación nunca se realiza "hasta sequedad", y los éteres que han estado mucho tiempo expuestos a la luz y al aire deben verificarse para detectar la presencia de peróxidos libres con una solución de yoduro de potasio (liberación de yodo libre debido a la oxidación por KI peróxidos).