Синтез 9-аминоакридина

Автор: Пользователь скрыл имя, 16 Января 2011 в 22:34, курсовая работа

Описание работы

Соединения акридина вызвали значительный технический и научный интерес уже в 1871 г., когда Гребе открыл акридин в высококипящей фракции каменноугольной смолы. Соединения акридина послужили исходным материалом для получения обширного ряда оранжевых и желтых основных красителей, а также красных и пурпурных кубовых красителей.

Работа содержит 1 файл

мой курсавик.doc

— 263.00 Кб (Скачать)

    9-аминоакридин  можно получить несколькими способами.  Один из них – это получение  его из 9-хлоракридина нагреванием с карбонатом аммония в присутствии фенола: [10,11] (уравнение 6)

 
 
 
(6)

    9-аминоакридин  может быть также получен из  акридина по реакции с амидом  натрия (реакция Чичибабина): [14] (уравнение 7)

 
 
 
(7)

    Кроме того, 9-аминоакридин может быть получен  гидролизом 9-цианакридина (из акридина или 9-хлоракридина) до соответствующего амида кислоты, и последующим  превращением амида в желаемый амин, а также разложением азида  кислоты. [6]

    При восстановлении хлоропроизводного  водородом на Ni-Ренея образуется 9,10-дигидроакридин, окисление которого хромовой кислотой приводит к незамещенному акридину. [1,8]

    Аминоакридины широко используются в органическом синтезе, являясь ценными промежуточными веществами во многих процессах.[1,9]

    Аминоакридины известны как красители, например акридиновый  оранжевый: [12,13]

    Но  наиболее широкое применение аминоаридины находят в медицине. Сам 9-аминоакридин обладает антисептическими  свойствами. Известно много лекарств на их основе, например такие, как Ультоп, Спрайсел, Ингавирин, Кагоцел, Тамифлю, Амиксин, Арбидол, Циклоферон. [1-4] Синтез новых веществ в ряду аминоакридинов представляет собой большой практический интерес.

    2 Результаты эксперимента  и их обсуждение

    2.1 Получение 9-хлоракридина

 

    Перед нами стояла задача получения 9-аминоакридина. Чтобы осуществить синтез 9-аминоакридина, необходимо было провести две стадии.

    В первой стадии было необходимо синтезировать 9-хлоракридин. Несмотря на известные методики, нами были осуществлены попытки синтеза 9-хлоракридина из акридона с применением различных растворителей и галогенидов фосфора. (уравнение 12)

 
 
 

    Было  проведено несколько экспериментов. Изначально реакцию проводили в четыреххлористом углероде в присутствии пятихлористого фосфора. В реакцию было взято 18.5 г акридона, 109.6 мл диоксана и 18 г пентахлорида фосфора и 27.45 мл трихлорида фосфора. Смесь загустела. Продолжали греть. Затем смесь охлаждали и выливали в стакан на лед мелкими порциями, вследствие бурного выделения хлороводорода. Лед был необходим для того, чтобы избежать гидролиза 9-хлоракридина и для избежания перегрева смеси в стакане. Смесь тщательно размешали и отфильтровали на воронке Бюхнера. На фильтре, таким образом, остался непрореагировавший акридон и смолистые вещества.

    Фильтрат  быстро, во избежание гидролиза в  кислой среде, обработали 12%-ным водным раствором аммиака до нейтральной  среды, что визуально выражалось в прекращении выпадения вещества при добавлении последующих порций аммиака. Раствор после этого фильтруют на воронке Бюхнера.

    Полученный  осадок поместили в сушильный  шкаф, нагретый до 700. Более высокую температуру устанавливать не следует, так как может произойти потеря вещества вследствие его возгонки.

    Выход получился равным примерно 90%.

    2.2 Получение 9-аминоакридина

 

    На  последней стадии перед нами стояла задача получение 9-аминоакридина из 9-хлоракридина. За основу была взята методика синтеза 9-аминоакридина [10] (уравнение 13)

 
 
(13)
 

    В реакцию было взято 3.5 г 9-хлоракридина, 17.5 г фенола и после нагревания этой смеси к ней был добавлен карбонат аммония массой 2.1 г. Смесь нагревали в течение 45 минут, после чего охладили до 300, перенесли в стакан и добавили 42 мл ацетона. Полученный раствор оставили на ночь (выпадение 9-аминоакридина можно считать законченным через 1 час после добавления ацетона). Затем вещество отфильтровали и промыли от фенола 17.5 мл ацетона. Для более полной очистки продукта реакции от фенола осадок кипятили сначала со 56 мл воды, затем отфильтровали на воронке Бюхнера, затем осадок еще раз прокипятили с 14 мл воды и снова отфильтровали на воронке Бюхнера. В третий раз осадок кипятили с 7 мл воды с добавлением 0,14 мл концентрированной соляной кислоты, чтобы перевести оставшийся 9-аминоакридин в растворимый гидрохлорид. Для очистки фильтраты кипятили с улем. Фильтраты соединили и добавили к ним раствор 4.2 г едкого натра в 21 мл воды с целью осаждения 9-аминоакридина. Затем смесь отфильтровали и промыли водой, чтобы удалить из осадка образовавшийся хлорид натрия. Полученный осадок просушили при 1200С

    Выход реакции составил 89.95%, т.е. немного ниже, чем в предлагаемой методике. Это можно объяснить тем, что в реакцию брали вещества в количестве, в более чем в 7 раз меньшем, чем предлагалось в методике, вследствие чего относительные потери увеличивались. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3 Экспериментальная  часть

    Исходные  вещества перед проведением реакций подвергали анализу химическими и физико-химическими методами. Очистка растворителей и приготовление растворов производилась непосредственно перед началом эксперимента.

    Строение  исходных, промежуточных и конечных продуктов реакций подтверждали с помощью метода тонкослойной хроматографии и ИК-спектроскопии (ИК-Фурье спектрометр типа IR-200, фирма Nicolet, таблетки в KBr)

    Чистоту исходных, промежуточных и конечных продуктов реакций проверяли  методом тонкослойной хроматографии. Состав и структуру продуктов реакции подтверждали данными тонкослойной хроматографии сравнением с эталонными образцами. Обработку хроматограмм проводили на высокоэффективных пластинах «Sorbfil», ПТСХ-АФ-В-УФ в ультрфиолетовой камере Camag.

    3.1 9-хлоракридин

 

    К 18.5 г акридона при перемешивании прибавляют 109.6 мл диоксана-1,4, 27.45 мл треххлористого фосфора, 18 г пентахлорида фосфора и кипятят в течение 2 часов. Реакционную смесь постепенно выливают на 500 г льда, добавляют 1 л воды и фильтруют. В фильтрат добавляют 12% раствор аммиака до рН ≈ 7, затем снова фильтруют.

    Продукт сушат при температуре не выше 90°С в сушильном шкафу с принудительной вентиляцией воздуха.

    Продукт представляет собой серо-желтый порошок.

    Тпл = 1170-1180С

    Выход: 20.4 г (90%)

    В ИК-спектре 9-хлоракридина полоса в области 1607 см-1 соответствует валентным колебаниям С-С связей ароматических ядер, 1063 см-1 – колебаниям связи C-Cl, 755 см-1 – деформационным сдвигам связей С-Н в ароматических ядрах.

    3.2 9-аминоакридин

 

    Смесь из 3.5 г 9-хлоракридина и 17,5 г фенола при перемешивании нагревают до 700С и прибавляют 2,1 г углекислого аммония. Температуру реакционной смеси поднимают до 1200С и нагревают 45 минут при перемешивании. По окончании реакции смесь охлаждают до 300С и приливают к 42 мл ацетона. Осадок отфильтровывают и отмывают 17.5 мл ацетона. Осадок  кипятят с водой с 56 мл воды и фильтруют, затем осадок снова кипятят с 14 мл воды и фильтруют, после чего кипятят со 7 мл воды с добавлением 0.14 мл концентрированной соляной кислоты. Фильтраты соединяют и добавляют раствор 4.2 г едкого натра в 21 мл воды. Смесь охлаждают и фильтруют, осадок промывают 55 мл воды.

    Продукт сушат при 120 °С в сушильном шкафу с принудительной циркуляцией воздуха.

    Продукт представляет собой светло-желтый порошок.

    Тпл 2200 – 2300С

    Выход: 1,75 г (89,95%)

    ИК-спектр:

    В ИК-спектре 9-аминоакридина полоса в области 1644 см-1 соответствует колебаниям связи C-N, 1594 см-1 – валентным колебаниям С-С связей ароматических ядер, 754 см-1 – деформационным сдвигам связей С-Н в ароматических ядрах.  
 
 
 

    3.4 Методика проведения хроматографического  анализа.

 

    На  расстоянии около 2 см от края пластинки (силуфол) карандашом проводят стартовую  линию. На стартовую линию капилляром наносят исследуемый раствор и растворы веществ-свидетелей. Диаметр пятна должен составлять 2 – 3 мм. Пластинку высушивают над плиткой. Эту операцию при необходимости повторяют 2 – 3 раза.

    Пластинку устанавливают вертикально в  камеру для хроматографирования  так, чтобы ее конец пластины был погружен в элюент (система растворителей толуол : ацетон : этанол в объемном соотношении 10 : 3 : 2) не более, чем на 5 мм. Пятно должно находится выше уровня элюента. Пластинка не должна касаться стенок камеры.

    Процесс прекращают после того, как элюент пройдет от линии старта не менее 7см. После этого пластинку вынимают, отмечают положение фронта элюента, тщательно высушивают и помещают в УФ-камеру, находят значения Rf :

    Rf = l/L

    где l – расстояние между стартовой линией и центром точки вещества, мм;

    L – расстояние между стартовой линией и фронтом, мм.

    Сравнивая значения Rf веществ-свидетелей и точек веществ исследуемого раствора, находят состав смеси.

    Rf (акридона) = 0,51 («Silufol»), 0,73 («Sorbfil»)

    Rf (9-хлоракридина) = 0,81 (Silufol»)

    Rf (9-аминоакридина) = 0 («Silufol», «Sorbfil»)

    Rf (N-бромацетил-9-аминоакридина) = 0,07 («Sorbfil»)

 

3.5 Техника безопасности. 

1. В  помещении, где производятся работы  с вредными веществами, приточно-вытяжную  вентиляцию следует включать  не позднее, чем за 20-30 минут  до начала работы и выключать  не ранее 20-30 минут после окончания.

2. Перед  началом работы необходимо подготовить  и проверить целостность химической  посуды, другого лабораторного оборудования, подготовить требуемые для работы химические реактивы и вещества.

3. При  работе с токсичными и агрессивными веществами должны быть заблаговременно подготовлены рабочие места, нейтрализующие и дегазирующие средства, а также средства индивидуальной защиты.

4. Перед  включением электроприборов необходимо  проверить целостность и надежность  заземления оборудования. При нарушении заземления не приступая к выполнению работ сообщить об этом своему руководителю.

5. Перед  началом работ проверить наличие  воды в водопроводной сети. ЗАПРЕЩАЕТСЯ ВЫПОЛНЕНИЕ КАКИХ-ЛИБО РАБОТ С ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ ПРИ ОТСУТСТВИИ ПРОТОЧНОЙ ИЛИ ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ ВОДЫ. А ТАКЖЕ НЕОБХОДИМОГО ЗАПАСА ВОДЫ ДЛЯ ОКАЗАНИЯ ПЕРВОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ.

6. К  выполнению лабораторных работ  допускаются сотрудники только  после тщательного изучения методики  проведения работ и последовательности  выполнения всех конкретных указаний, данных в описании лабораторной работы.

7. Все  операции, связанные с применением,  выделением (образованием) ядовитых огне и взрывоопасных веществ необходимо проводить только в вытяжном шкафу при работающей вентиляции на удалении от других работ с обязательным принятием всех мер предосторожности.

8. Кислоты,  растворы щелочей, другие едкие  и взрывчатые вещества необходимо отбирать пипеткой при помощи резиновой груши, специальными автоматическими дозаторами или при помощи шприца. Недопустимо засасывание жидкостей в пипетку ртом, так как при этом возможны химические ожоги полости рта и отравления.

9. Твердые  и сильно вязкие жидкие вещества  дозируют с помощью металлических, пластмассовых или стеклянных шпателей. КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ ОТБИРАТЬ ВЕЩЕСТВА РУКАМИ.

10. Все  работы (взвешивание, растворение,  нагревание и др.) с крепкими  кислотами, щелочами и другими едкими и ядовитыми веществами необходимо проводить в резиновых перчатках и защитных очках, в специально оборудованных местах или под тягой.

11. Работы  с особо опасными химическими  веществами необходимо проводить  в вытяжном шкафу в присутствии  руководителя работ.

Информация о работе Синтез 9-аминоакридина