Синтез метил сульфона 2-аминофенил
Другие рефераты
Государственный комитет РФ по высшему образованию
Российский Химико Технологический Университет
имени Д.И. Менделеева
Кафедра химии и технологии органических красителей
Учебная научно-исследовательская работа по теме:
Получение метил [2-аминофенил] сульфона
Студента VI курса
Максимова М.В.
Научный руководитель
доц. Желтов А.Я.
Москва 1998
Оглавление
Оглавление 2
1. Введение 3
2. Общая часть 4
2.1 Схема синтеза 4
2.2 2,2’-динитродифенилдисульфид 4
2.3 2-нитротиофенол 5
2.4 Метил [2-нитрофенил] сульфид, о-нитротиоанизол. 5
2.5 Метил [2-нитрофенил] сульфон 6
2.6 Метил [2-аминофенил] сульфон 6
3. Экспериментальная часть 7
3.1 2,2’-динитродифенилдисульфид (2) 7
3.2 2-нитротиофенол (3) 7
3.3 Метил[2-нитрофенил]сульфид, 2-нитротиоанизол (4) 7
3.4 метил [2-нитрофенил] сульфон (5) 8
3.5 метил [2-аминофенил] сульфон (6) 8
4. Выводы 8
5 Литература 9
6 Приложения Ошибка! Закладка не определена.
1. Введение
Целью данной работы является получение целевого продукта - метил [2-
амино-фенил] сульфона, который может быть использован в качестве исходного
соединения в синтезе азокрасителей.
На кафедре проводились работы со сходными веществами, например
получение N,N-диметиламида и N,N-диэтиламида ортаниловой кислоты исходя из
2-хлорнитробензола, через дисульфид, с дальнейшим исследованием кинетики
азосочетания N,N-диалкиламидов ортаниловой кислоты с N-ацетил-И-кислотой
проводилось Смирновой Т.
2. Общая часть
2.1 Схема синтеза
В результате анализа научной литературы, приведенной в разделе 5, на
основании доступности исходных реагентов и простоты методики был выбран
следующий путь синтеза метил-[2-аминофенил]-сульфона:
[pic]
2.2 2,2’-динитродифенилдисульфид
Первым этапом нашей работы было получение 2,2’-
динитродифенилдисульфида. В литературе [1] достаточно подробно описан метод
его получения.
При смешении кипящего раствора 2-хлорнитробензола (1) в спирте со
спиртовым раствором дисульфида натрия получили 2,2’-динитродифенилдисульфид
(2), который очистили от неорганических солей, исходного вещества и побочно
образующегося о-хлоранилина, последовательно промывая водой, спиртом и
разбавленной соляной кислотой. Выделенный продукт желтого цвета
перекристаллизовывают из ледяной уксусной кислоты.
Полученный с выходом 40% динитродисульфид представлял собой
хроматографически индивидуальное вещество с т. пл., соответствующей
литературным данным [1] и [2]. Из этого опыта было выявлено, что на выход
продукта оказывает большое влияние чистота дисульфида натрия. Так при
переходе на дисульфид натрия из другой чистоты, реакционная масса, при
добавлении к спиртовому раствору нитрохлорбензола полученного раствора
сульфида, приобретала черный цвет, в отличии от красновато-коричневого в
случае с более чистым дисульфидом. Также увеличивалось содержание тиофенола
в реакционной смеси (появлялся характерный запах). Для выделения продукта
(2) приходилось медленно при перемешивании добавлять раствор перекиси
водорода, контролируя процесс по цвету и механическим характеристикам
реакционной смеси: цвет раствора красный, продукт в виде мелких желтых
частичек.
2.3 2-нитротиофенол
В изученной литературе есть различные методики синтеза данного
соединения. Например в диссертации [2] и статье [3] приведен метод
получения 2-нитротиофенола из 2,2’-динитродифенилдисульфида с
использованием спиртового раствора дисульфида натрия. Очистка
перекристаллизацией из уксусной кислоты. Выход по данной методике получился
незначительный, возможно из-за недостаточной чистоты дисульфида натрия. В
работе [6] в качестве восстанавливающего агента предлагается использовать
гидросульфид натрия. В статьях [4] и [5] описаны методы с использованием
сульфида натрия и гидроксида натрия в водно-спиртовой среде при кипении.
Причем в статье [5] 2-нитротиофенол метилируют без выделения.
Мы проводили восстановление полученного в предыдущем опыте
динитродифенилдисульфида по методике, описанной в статьях [4] и [5]. К
кипящему спиртовому раствору (2) прибавляют водный раствор дисульфида
натрия и гидроксида натрия, после чего реакционную массу, окрасившуюся в
черный цвет выдерживают при кипении, а затем в десять раз разбавляют
холодной водой.
В результате серии опытов было выявлено, что сильное влияние на выход
продукта (3) оказывают чистота дисульфида натрия, время контакта с
атмосферой, скорость подкисления раствора нитротиофенолята. При проведении
работы в предыдущем семестре именно эта стадия вызвала наибольшие
затруднения. В итоге различные факторы, мешающие получению целевого
продукта были учтены и продукт выделен. После фильтрации десятикратно
разбавленного раствора нитротиофенолята натрия от непрореагировавшего
дисульфида (2), причем, ввиду того, что, благодаря малому размеру частиц
дисульфида, фильтр быстро забивался, его приходилось менять 2-3 раза за
время фильтрации, фильтрат медленно разбавляют при перемешивании соляной
кислотой, при этом выпадают желто-рыжие частички нитротиофенола, а раствор
меняет цвет с темно-вишневого на ярко желтый. После этого системе для
образования частиц более крупного размера дают немного отстояться, и
фильтруют. Полученный после фильтрации тиофенол перекристаллизовывают из
спирта и либо сразу метилируют, либо сушат в вакуум эксикаторе над щелочью.
Во втором случае перед метилированием нитротиофенол (3) переводят в
щелочной раствор и отфильтровывают динитродисульфид (2).
Выход нитротиофенола после перекристаллизации составил 38%. На
хроматограмме обнаружены следы динитродисульфида, возможно за счет
окисления раствора тиофенола на хроматографической пластинке. Т. пл.
соответствует описанной в литературе [2], [3], [4].
2.4 Метил [2-нитрофенил] сульфид, о-нитротиоанизол.
Во всех из изученных методик о-нитротиоанизол (4) получали
метилированием 2-нитротиофенола (3). Различие в метилирующих агентах. В
статье [4] использовался йодистый метил в щелочной водно-спиртовой среде. В
статьях [5] и [6] в качестве метилирующего агента использовался
диметилсульфат, существенно более дешевый чем метилйодид. Во всех статьях
среда щелочная.
К щелочному раствору нитротиофенола (3) через медленно прибавляют
избыточное количество диметилсульфата. При этом раствор из темно вишневого
постепенно превращается в прозрачно желтый. Выпадают желтые частички
нитротиоанизола (4).Их отфильтровывают, промывают водой и высушивают. После
перекристаллизации из спирта выход хроматографически индивидуального
продукта составил 50% в виде светло-желтых пластинок. Температура плавления
соответствует литературным источникам [3], [4], [7].
2.5 Метил [2-нитрофенил] сульфон
Данное соединение получают окислением метил [2-нитрофенил] сульфида
(4) в водной среде. В качестве окислителя в статье [4] выбрана смесь
хромовой и уксусной кислот. В статье [5] предложен метод окисления
перекисью водорода в среде ледяной уксусной кислоты. В обоих случаях
очистка перекристаллизацией из смеси спирт-вода.
К раствору нитротиоанизола (4) в ледяной уксусной кислоте, нагретому
на кипящей водяной бане, приливаю по каплям раствор перекиси водорода.
Затем продолжают нагрев при этой температуре. Через пару часов охлаждают,
разбавляют водой и отфильтровывают метил [2-нитрофенил] сульфон (5).
Следует отметить медленную скорость прибавления перекиси водорода, так же
как и то, что сама перекись должна быть в необходимом количестве. В первый
раз было добавлено много перекиси, причем неустановленного состава, что
привело к выбросу части реакционной массы, а также к ее недоокислению. Во
втором случае были учтены ошибки первой попытки и перекись добавлялась
через капельную воронку по каплям.
Выход хроматографически индивидуального продукта после
перекристаллизации из смеси спирт-вода составил 48% в виде белых
кристаллов. Температура плавления соответствует литературным источникам
[3], [4], [7].
2.6 Метил [2-аминофенил] сульфон
Конечное вещество получают восстановлением метил [2-нитрофенил]
сульфона. В статье [7] приводятся методы восстановления цинком в серной
кислоте различной концентрации. В работе [4] предложен метод восстановления
железным порошком в водной среде в присутствии уксусной кислоты. После
восстановления подщелачивают, фильтруют и экстрагируют бензином. Затем
экстрагент отгоняют, а вещество перекристаллизовывают из воды. В работе [5]
восстановление ведут железными стружками в 50% этаноле с добавлением
соляной кислоты в течении 24 часов, после чего фильтруют, упаривают,
экстрагируют хлороформом и перекристаллизовывают из петролельного эфира.
В результате анализа различных методик был выбран метод восстановления
нитрогруппы железом в среде электролита. К железному порошку,
протравленному соляной
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
