Реферати українською » Химия » Синтез солі трибут - н-гексіламоній йодид


Реферат Синтез солі трибут - н-гексіламоній йодид

>ЗМІСТ

>Вступ

>Оглядлітератури:

>Хіміячетвертиннихамонієвих солей

Методики синтезу

>Експериментальначастина

>Висновки

>Використаналітература


>ВСТУП

>Органічнахіміяпродовжуєстрімкорозвиватись йсьогодні.Аджезовсім малознайдетьсявипадків, де б незастосовувалисьорганічнісполуки, щосинтезовані по одній.

>Метоюданоїкурсової роботи було бсинтезуватичетвертиннуамонієвусільтрибутил – зв –гексиламмоніййодид.Речовини цого класуостаннім годиною широковикористовуються як ворганічній то й внеорганічній,фізичнійхімії.Таказацікавленістьцими солямивикликана тім, щонасамперед смердотівикористовуються яккаталізатори уміжфазномусинтезі такаталізі. Унеорганічнійхіміїданісполукивикористовуютьзавдяки їхнівластивостізв’язуватинеорганічніаніони устійкікомплекси, щонерозчинні уводі.Саме дляцієї мети бувзапланований синтезсполуки.

>Осаджуватиплануєтьсяізополіаніониніобію (V) ізрозчину. Данасільмаєдостатньо великийалькільнийзамісникгексил,цеєдужедоречним у цьомувипадку,аджечим понадалкільнізамісники, тімкраще можна провестиосадженняізополіаніонів.

Однакєдиноювадоює тобі й маєш даний годинудуже складнозробитианалізсполук, щоутворились приосадженні,аджетакийаналізвиконується наспеціальнихприладах,такийаналіздужекоштовний.

Уроботі характеристикивихідних тасинтезованоїречовининаведені увідповіднихтаблицях.


>ОГЛЯДЛІТЕРАТУРИ

1.1Хіміячетвертиннихамонієвих солей

>Амонієвісполуки,мають позитивнозаряджений атом азоту,зв’язанийковалентно ізорганічнимизалишками й (чи)воднем йіоннимзв’язком ізаніоном.Найпростішінеорганічніамонієвісолі – хлоридамонію,нітратамонію таін..

>Органічніамонійнісолі узалежності відкількостіорганічнихзалишків у атома азотурозділяють напервинні [>RNH3]+X-,вторинні [R2>NH2]+X-,третинні [R3>NH]+X-,четвертинні [R4N]+X-.Сполук ізп’ятиковалентним атомом азоту неіснує.Відомівнутрішнічетвертиннісолі,наприклад,бетаїн (СП3)3->N-CH2>COO-.

Доамонійний солей частовідносять усіорганічнісполуки, щомістятьонієвий атом азоту,наприкладсоліпірідінію йіншихгетероциклічнихпохідних,гідразінію,гідраксиламонію,нітрилію .

>Зазвичайпервинні,вторинні,третинніамонієвісолірозглядають яксоліамінів.Вониутворюються привзаємодіїамінів із кислотами. При діїрозчинівлугів із солейамініввиділяєтьсявихіднийамін. [4]

>Четвертинніамонієвісолінайчастішекристали. Алі, як щозамісникидужевеликі, смердотіможутьвиділитися увиглядіолієподібноїречовини.Такісолісинтезуютьголовним чиномалкілуванням (так кликанакватернізація)третиннихамінівалкилгалогенідами, (>реакціяМеншуткіна),наприклад:

R3N +R*X = [R3>NR*]+X-

 

>Даний процесвідбуваєтьсязавдякинаявності паріелектронів, щоприсутні у атома азоту,вінможенадаватиціелектрони успівіснуванняіншому атома ізнеповнимоктетом, таким чиномутворюючихімічнийзв'язок.Більш детально,це можнапредставити так: (>розглянемонайпростіший прикладвзаємодії триметиламіну ізйодистим метилом)

>По-перше, СП3+ >можеприєднатися довільної паріелектронів,оскількиіондодаєсвій заряд,утворюєтьсякатіон, так званогоонієвої (>амонієвої)сполуки. Зарядтеперзнаходиться уже не так наприєднаномуіоні, але в центральномуатоміонієвогокатіону.Приєднана жчастинка –минулийкатіон –приєднуєтьсятеперзвичайнимковалентнимзв’язком. Уіонітетраметиамонію усіметильнігрупимають абсолютнооднаковийзв'язок ізцентральним атомом. [2]

>Швидкістьреакціїзменшується у низці:йодиди >броміди >хлориди йрізкопідвищується привикористаннібіполярнихапротоннихрозчинників,наприклад,ацетонітрил, толуолу,диметилсульфоксид,диметилформамід.Алкілюючими реагентамиможуть бутитакождиалкілсульфати,єфіриарилсульфонових кислот таін..

При діїрозчинівїдкихлугів начетвертиннісоліутворюютьсячетвертинніамонієвіоснови,рівні за силоюгідроксидунатрію йгідроксидукалію,саме цьомуреакціярівноважна,наприклад:

[(>CH3)4N]+>J- +KOH [(>CH3)4N]+>OH- +KJ

>ЧистіамонієвіосновизазвичайотримуютьдієюгідроксидусріблаAgOH начетвертиннісрібла.

[(>CH3)4N]+>J- +AgOH [(>CH3)4N]+>OH- +>AgJ

>Четвертинніамонієвісолі йосновикристалічніречовини, щодужегігроскопічні, смердоті «>розпливаються» наповітрі.Вонипоглинаютьдіоксидвуглецю ізповітря, тавиділяютьаміак із солейамонію. Тім самимруйнуючи структурусолі.Вищічетвертиннісолієолієподібнимирідинами.Внаслідокповільногоокислення смердотітемніють наповітрі. Притемпературі 100 – 1500Зрозкладаються,причому порізному, взалежності відбудовирадикалів. Так, із [(>CH3)4N]+>OH- >утворюєтьсятретиннийамін й спирт. Принаяві атома М в -положенні повідношенню до атома Nрозпадйде ізвиділеннямтретинногоаміну,алкену й води (>розщеплення за Гофманом):

[(>CH3)3>N-CR2->CR2-H]+>OH- (>CH3)3N +CR2=>CR2 + H2>O

як щовихіднаречовинатетраетиламмонійгідроксид, то, принагріваннійдерозпад за такоюреакцією:

[(>CH3)4N]+ВІН-                         СП3ВІН + (СП3)3N

>Якщосполукамає болеедовгіалькільнізамісникиреакціяйде ізутвореннямалкенів, якзображеновище. [3]

>Якщо провестиреакціювзаємодіїтетраалкіламмонію ізбутиллітієм, чи ізфеніллітієм,утворюютьсясполуки, щоназивають N –іліди.Наприклад:

>метилідтриметиламонію

Усумішібезводнихтетрагідрафурану йдиметилсульфоксидучетвертинніосновирозщеплюються уже закімнатноїтемператури. [1,2]

>Метилюванняаміну дочетвертинноїамонієвоїсолі,перетворенняостанньої у основу йїїрозкладаннязастосовується прививченніалкалоїдів таіншихазотистихсполук.

При діїфеніллітію натетраметиламоній хлорид від одного ізатоміввуглецювідщеплюється атомводню йутворюєтьсятриметиламонійметилід –внутрішняамонієвасіль.Подібніілідиутворюються приперегрупуванніСтівенсона:наприклад,гідроксидфенацилбензилдиметиламонію у водногорозчиніперетворюється у -бензил - -диметиламіноацетофенон:

 

 

>Бензіламонієвісоліможутьвступати уперегрупуванняСоммле – Хаузера:

Привідновленнічетвертиннихамонієвих солей, щомістятьподвійнізв’язки в, -положеннях,розщеплюєтьсязв'язокC-N.

6H5>CH=CHCH2>NR3]+ X- +2H = З6H5>CH=CHCH3 +NR3 +HX

>Четвертинніамонієвісолі, щомістятьхоча б одиндовгийалкільнийланцюг,маютьповерхнево-активні йантисептичнівластивості.Їхзастосовують якемульгатори,стабілізатори,змочувачі,дезінфікуючіречовини.Четвертинніамонієвісолітакожвикористовуються яклікувальнізасоби (>метацин, квартерон,бензогексоній таін..), яккаталізатори уміжфазномусинтезі.

>Даніречовинизустрічаються уприроді. Убагатьохрослинахмістятьсяалкалоїди увигляді солей,найпростішачетвертиннасіль [(>CH3)3N]+X- >знайдена уморськиханемонах йдеякихрослинах.Такісполуки якхолін – [(>CH3)3NCH2>CH2>OY]+ >OH- йацетилхолін –важливіфізіологічно –активніречовини.

1.2 Методики синтезу

>Майже усі методики синтезучетвертинних солей практичнооднакові. Праворуч до того, щовихідцих солейдосить маленький,щобпідвищуватицейвихідреакціюпроводять уапротоннихнеполярнихрозчинниках, котрізначнопокращуютьшвидкістьреакції йвихід продукту.

Для синтезучетвертинних солей ізмалимиалькільнимизамісниками, із йодпохіднихсуміш можнанавіть негріти,кристалиутворюються просто призмішуванніречовин. Привикористанні более великихзамісниківзастосовуютьнагрівання,інодідоситьтривале.

Для синтезутрибутил-н-гексиламоніййодиду можнавикористатинаступні методики:

1спосіб.

Успіввідношенні один до одногозмішуютьтрибутиламін тайодистийгексил вацетонітрилі.Сумішнагріваютьпротягом 22 часів ватмосферіаргону.Після цогореакційнусумішвипарюють, домінімальноїмаси йвисаджуютьдіетиловимефіром, чипетролейнимефіром.Сушатьсинтезовануречовину увакуумі, длязапобіганняокислення.

2спосіб.

Успіввідношенні один до одногозмішуютьтрибутиламін ййодистийгексил вацетонітрилі.Сімішнагріваютьпротягом 48 часів, годину від годиниперемішуючи, вінертнійатмосфері.Осадженняпроводятьдіетиловимефіром, чипетролейнимефіром.Каламуть, щоутворилась под годинуосадженняще разнагрівають, у тому,щобсільзібралась надні,потімзновпромиваютьефіром,сушать увакуумі. [5]

3спосіб.

Успіввідношенні один до одногозмішуютьтрибутиламін ййодистийгексил вдиметилформаміді, чидиметилсульфоксиді,нагріваютьсумішпротягом 10-15 часів, после чогоосаджуютьсільпетролейнимефіром, чидіетиловимефіром.Сушать уінертнійатмосфері.Вихід: 55-60%. [6]

>Крімвказанихосаджувачів можнапідібрати іінші.Вибіррозчинниказалежить відрозчинностісинтезованоїсолі уньому. Так, дляосадження

>даноїсолі можнавикористовуватитакіречовини як ацетон,гексан,1,4-діоксан, бензол. [4]


>ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЧАСТИНА

>Вибір методики.

Ос-кільки усізнайдені методикимайже усіоднакові, було бвирішеновипробуватитретю методику.Вонаєнайбільшзручною увипадкутривалостіреакції.Також дана методика синтезу непропонуєпроводити синтез вінертнійатмосфері.

>Очищенняречовин.

>Перш на було бздійсненоочищенняречовин, щовикористовуються для синтезу.Йодистийгексил бувперегнаний узвичайномуприладі для перегонки.Трибутиламін,оскільки був сильнозабруднений, переганялидвічі. Ос-кільки температуракипіннятрибутіламіну 2160З,реакційну колбу тадефлегматорвкутувалиматеріалом,який бівідбивав томуінфрачервоневипромінювання віднагрівача.Нагрівання проводили напічці ізвідкритоюспіраллю.

Напершійстадії очищеннятрибутиламінуздійснилизвичайну перегонку. На іншомуетапі дореакційноїколби додалицинковий пив,щобзапобігтиокисненнютрибутіламінукиснемповітря.

>Апротоннийнеполярнийрозчинник (>ДМФА),також було б очищенозвичайноюперегонкою.Всіочищення проводилисьумовах атмосферноготиску й уатмосферікиснюповітря.

>Таблиця 1.

Характеристикивихіднихречовин

>Назваречовини >Мr >Концентрація

>Густина,г/см3

Tстосів

>Кількістьречовини, мл. >Кількістьречовини, міль.

>Йодистийгексил

СП3(СП2)5>J

212,07 100% 1,473

890З

20 0,15

>Трибутіламін

4H9)3N

185,35 100% 0,779

2160З

36 0,15
>ДМФА 73,05 100% ---

1530З

60 ---

>Підготовка до синтезу.

Для синтезупотрібнілишевихідніречовини тарозчинник,оскількисолівикристалізовуються ізрозчину у кислогосередовищі, досуміші додалиневеликукількістькислоти.

>Збіркаприладу.

Дляздійснення синтезувикористовувалидвогорбу колбу ізшліфованими горлами, послевнесенняреакційноїсуміші доколби, додалидекількакипілок. У перше горлоколби вставили термометр, уіншезворотнійводяний холодильник,якийповертає паріречовин принагріванні, тому вреакційнусуміш.

Схемареакції танеобхіднікількостіречовин для синтезу.

>Розрахуноккількостіречовин:

1)Йодистийгексил –густина: 1,473г/см3 >Взято 0,15 мільречовини, щоскладає 20 мл.

2)Трибутиламін –густина: 0,7782г/см3.Взято 0,15 мільречовини, щоскладає 36 мл.

3)Диметилформамід – взято уякостірозчинника 60 мл.

Синтез.

>Післяздійснення всіхпопередніхопераційреакційнусумішнагрівалипротягомшістнадцяти часів напічці іззакритоюспіраллю. Температуракипінняреакційноїсуміші було б умежах 85 – 900З.Під годинупроведенняреакціїзовнішнійвиглядречовиндещозмінювався, із початкуколіррозчину

бувсвітложовтий,ближче дозавершеннянагріваннявінперейшов у темно –коричневий.

>Післянагріванніприладостигнув й приступили додругоїстадії синтезу.Суміш перелили у склянку таспробувалиосадитивищезгаданимиосаджувачами (>діетиловийефір,петролейнийефір, бензол, ацетон). Увипадкупершихтрьохосадження неспостерігалось. Придодаванні ацетонуутворюваласькаламуть, Яка із годиноютежзникала. Цезв’язано із тім, щорозчинністьданоїсполуки вацетоніприблизно 75 р в 100 мл.Саме цьому із початкурозчинпомутнів, даліпройшлоповнерозчиненнясолі.

>Буловирішеносуміш, щосинтезованоохолодити.Дві добирідинаперебувала у холодильника притемпературі 2-30З. Приспробіповторитиексперимент, було бвідмічено щокристаликисолівикристалізовуються ізрозчину безсторонньоговтручання, але й їхні було бдоволі мало.Після цогозновспробувалиосадитисіль. Дляосадженнявикористали усітіжосаджувачі.Найбільшповнеосадженнявдалосьдосягнутидіетиловимефіром. Алі усе ж таки таки,оцінюючиоб’ємивихіднихречовин,вихідсинтезованоїречовинидуже маленький.

 

>Таблиця 2.

Характеристикасинтезованоїречовини

>Назваречовини >Мr,г/моль Т топ,літ. Т топ.,експ. >Вихід відтеор. >Вихід за метод. >Фактич.вихід >Зовнішнійвигляд

>Трибутил-н-гексиламоніййодид

[(З4H9)3>NC6H13]+>J-

270,04

1560З

149-1520З

40 р 22,2 р 2,7 р >Жовто –білікристали

>Зарадицікавостіекспериментутакож було бсинтезованосільтрибутил – зв –ноніламонійбромід. Однакцяречовина уже невисаджується увиглядікристалів аіснує увиглядісвітло –коричневоїрідини, що схожа наолію.Маєнеприємний запах.


>ВИСНОВКИ

>Метоюданоїкурсової роботи було бсинтезуватисільтрибутил – зв –>гексиламоніййодид, що й було бзроблено.Під годинувиконаннякурсової роботи:

·Булоопрацьованолітературу, що дочетвертиннихамонієвих солей,вивчено їхніхімію таособливості дореакційноїздатності;

· Проведено ряд іспитівданоїсполуки, таких яквимірюваннятемпературитоплення,розчинення урізнихрідинах.Буловстановлено, щосільрозчиняється уводі, добро утолуолі,етанолі;

· Данусіль можнавикористовувати дляосадженняізополіаніонівніобію (V);

· Данусполуку можнавикористовувати яккаталізатор уміжфазномусинтезі;

· Притриваломуперебуванні наповітрісинтезованасполукадужешвидкоокислиласякиснемповітря.


>ВИКОРИСТАНАЛІТЕРАТУРА

1. Гауптман З.,Грефе Ю.,Ремане Х., Органічна хімія. – М.: Хімія, 1979. – 491,492 з.;

2.Несмеянов А. М.,Несмеянов М. А., Почала органічної хімії.Т.-1. – М.: Хімія, 1969. – 22,23 з.;

3. Робертс Дж.,Касерио М., Почала органічної хімії.Т.-1. – М.: Світ, 1978. – 50 з.;

4.Матеріали із сайту хumuk;

5.Матеріали із сайту

>designer-drugs.com/pte/12.162.180.114/dcd/chemistry/tbab.html;

6. United StatesPatent 3,965,178;


Схожі реферати:

Навігація