Методика и способы получения 2-метил-9-хлоракридина

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Общие сведения об акридине

1.2 Физические свойства

1.3 Химические свойства акридина

1.4 Синтезы акридина

1.5 Производные акридина

1.6 Применение акридина и его производных

2. 2-метил-9-хлоракридин

2.1 Способы получения акридина и его гомологов

2.2 Методики получения 9-хлоракридина

3. Экспериментальная часть

3.1 Оборудование и реактивы

3.2 Перекристаллизация 2-метилакридона,

3.3 Синтез 2-метил-9-хлоракридин

4. Результаты эксперимента и их обсуждения

Заключение

Литература



Введение

Активное изучение обнаружило ряд уникальных свойств, которыми обладают производные акридина. Акридин и его производные нашли широкое применение в промышленности как красители, в медицине как антибактериальные, антипротозойные средства, так же на практике нашли применение их люминесцентные и флуоресцентные свойства. Многие производные акридина используются как важные химиотерапевтические препараты, которые обладают рядом ценных свойств, таких как: иммуностимулирующее, противовирусное, противоопухолевое действия. Поэтому поиск новых высокоэффективных веществ в этих рядах соединений с более выраженными, новыми физиологически - активными свойствами, разработка и совершенствование способов их синтеза, создание рецептурных форм, расширение сфер использования этих соединений представляют значительный практический интерес.

Цель данной курсовой работы: синтезировать 2-метил-9-хлоракридин.

Для реализации поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Изучить литературу, касающуюся методик и способов получения 2-метил-9-хлоракридина.

2. Изучить методы очистки веществ, в частности перекристаллизацию.

3.Провести перекристаллизацию 2-метил- акридона.

4. Подтвердить строение вещества при помощи ИК-спектроскопии.



1. Литературный обзор

1.1 Общие сведения об акридине

акридин синтез акрихин

Акридин является дибензопиридином и относится к хинолину так же, как антрацен к нафталину. Его можно рассматривать как антрацен, в котором одна центральная группа =СН замещена азотом.

Нумерация атомов производится следующим образом:

I II

В ряде стран, в том числе в России, принята нумерация II, в других странах (Англия, США) - нумерация I.

Акридин открыт в 1870г. Карлом Гребе ( немецкий химик-органик) в неочищенной антраценовой фракции каменно-угольного дегтя. Он плавится при 107-108 ^оС, кипит при 345-346 ^оС, легко возгоняется. Название акридина произошло от «acer» (едкий), поскольку вызывает раздражение дыхательных путей, раздражает кожу.[24]

1.2 Физические свойства

Акридин выпадает из разбавленного спирта или петролейного эфира в виде бледно желтых кристаллов ( температура плавления 110-111°С, кипения 345-346°С).

Легко растворяется в большинстве органических растворителей, растворимость в петролейном эфире невелика. Одна часть примерно растворяется в 20000 частей холодной воды. Мало летуч с водяным паром, легко возгоняется. Теплота сгорания акридина в парах 1596,6 кал/моль. Дипольный момент равен-1,95 при 14°С.

Акридин - относительно слабое основание, рК кисл.=5,6 (в воде при 20°С).

Акридин светится при трении (триболюминисценция). Разбавленные растворы имеют синюю флуоресценцию. Соли акридина в разбавленных растворах обладают зеленой флуоресценцией. При дальнейшем разбавлении, вызывающем гидролиз, флуоресценция переходит в синюю, характерную для свободного акридина. Акридиновое ядро составляет основу некоторых алкалоидов. Многие синтетические производные акридина являются ценными лекарственными препаратами и красителями.

1.3 Химические свойства акридина

Акридин - слабое основание, дающее с сильными кислотами соли, обладающие желтой окраской, в растворах сильно флуоресцирующие (хлористоводородная соль акридиния).

При действии на акридин пероксибензойной кислотой образуется N-окись акридина[15]:

Акридин кипит при высокой температуре без разложения и не изменяется при сплавлении с едким калием.

Окисление перманганатом частично разрушает молекулу с образованием акридиновой кислоты (2,3-хинолиндикарбоновая кислота):

Однако дихромат в уксусной кислоте не разрушает циклическую структуру акридина, но превращает его в акридон и 10,10'-диакридонил.

Между акридином и антраценом наблюдается сходство. Это выражается в восстановлении акридина натрием в водных, спиртовых растворах или при каталитическом гидрировании в 9,10-дигидроакридин (акридан):

Присоединение натрия с образованием 9,10-динатриевого производного, которое со спиртом дает акридин, напоминает реакцию натрия с антраценом.

Некоторые реакции акридина напоминают реакции пиридина: литий амины присоединяются к акридину в положения 9,10 (по концам сопряженной системы двойных связей), последующий гидролиз дает производные 9,10-дигидроакридина:



Мезо-метилакридин, подобно 4-пиколину, конденсируется с альдегидами.

Акридин очень устойчив химически, но на солнечном свету он подвергается обратимой димеризации и поэтому хранить его надо в коричневых склянках:

Реакции восстановления акридина:

1) восстановление водородом, при встряхивании со скелетным никелевым катализатором при атмосферном давлении и комнатной температуре, акридин восстанавливается до акридана:

2) под действием амальгамы натрия и спирта или цинка и соляной кислоты, также восстановление идет с образованием акридана.

Реакция окисления акридина:

1) нагревание с серой в запаянной трубке при 180°С и последующем нагревании образующегося тиоакридона с гипохлоритом натрия:

Не изменяется при нагревании до 280°С с концентрированной соляной кислотой или едким натром.

Акридин легко присоединяет различные реагенты; присоединение происходит в центральном кольце в положении 9и 10. Эти реакции обратимы и одинаково легко идут в обоих направлениях. По такой схеме реагируют все галогены, но галогензамещенные соединения превращаются снова в акридин при стоянии на воздухе:

9,10-дибромакридан



Реакция взаимодействия с синильной кислотой с образованием 9-цианоакридана:

Реакция взаимодействия с бисульфитом натрия с образованием акридан-9-сульфокислоты:

Реакция взаимодействия акридина с амидом натрия с образованием 9-аминоакридина:

В реакции замещения акридин вступает с трудом, поэтому большинство замещенных акридинов было получено из производных бензола, уже содержащих нужный заместитель, или из акридона, который легко замещается в положение 3.

Серная кислота не действует на акридин при 100°С, но при 200°С наблюдается образование небольшого количества продуктов сульфирования и самоконденсации.[24]

1.4 Синтезы акридина

Несмотря на то, что акридин содержится в каменноугольной смоле, экономически его, по-видимому, более выгодно получать синтетически:

1) 9-хлоракридин восстанавливают (при встряхивании) водородом над скелетным никелевым катализатором при атмосферном давлении и комнатной температуре; образующийся акридан затем окисляют бихроматом калия (восстановление обычно продолжается 3 часа, выход 80%);

2) акридон восстанавливают в кипящем амиловом спирте, постепенно прибавляя натрий; полученный акридан окисляют;

3) 9-хлоракридин и гидразид n-толуолсульфокислоты смешивают в хлороформе и осадок кипятят с 0,5 н. раствором едкого натра (реакция продолжается примерно 2,5 часа, выход 55%);

4) дифениламин-2-альдегид нагревают с серной кислотой при 100°С (время реакции 1 час, выход 97%). Альдегид получают при нагревании смеси бромбензола, 2-аминобензальдегида, поташа и меди (реакция протекает в течение 5 часов, выходы различные).

Существует много других способов получения акридина: нагревание дифениламина с муравьиной кислотой или хлороформом, перегонка акридона над цинком. Но ни один из этих способов не дает удовлетворительных результатов.[8]

1.5 Производные акридина

Из производных акридина важное применение имел так называемый акрихин 6-хлор-2-метокси-9-(1-метил-4-диэтиламино) бутиламиноакридин дихлоргидрат - желтое кристаллическое вещество с т. пл. 248--250 °С. Акрихин широко использовался для предупреждения и лечения малярии. Он в известной степени является заменителем хинина.

Синтез препарата акрихин.

Проводят конденсацию 2,4-дихлорбензойной кислоты с п-анизидином. Образующийся хлордифениламинокарбоновую кислоту превращают в замещенный 9-хлоракридин с помощью кипячения в хлорокиси фосфора. Взаимодействие галогенакридина с фенолятом натрия дает О-фениловый эфир акридина. Его реакция с 2-аминопентил-5-диэтиламином дает основание акрихина. (Это производство положило начало одному из мощнейших химфарм предприятий РФ комбинату “Акрихин”).

Следует отметить, что в реакцию нуклеофильного замещения мог бы вступить и сам 9-хлоракридин, но при этом образуется некоторое количество примесей дизамещения, освободиться от которых довольно трудно. Поэтому предпочитают реакцию с менее активным О-фениловым эфиром.

Кроме того, производные 9-хлоракридина являются лакриматорами и их очистка связана с определенными трудностями, что немаловажно для производства[7,6]:

Риванол - производное акридина (лактат 2-этокси-6,9-диаминоакридина), эффективен как антисептик при инфекциях, вызванных кокковой флорой, особенно стрептококками. Применяется в водных растворах с профилактическими и лечебными целями для промывания полостей, примочек, глазных капель, а также при кожных заболеваниях в мазях и примочках. Риванол в применяемых концентрациях оказывает преимущественно бактериостатическое действие. При местном применении тканей не раздражает. Общая токсичность риванола невелика. [14]

Трипафлавин или флавакридин (смесь хлоргидратов 3,6-диаминоакридина и его 10-хлорметилата), отличается большой силой противомикробного действия, угнетающе влияет на возбудителя дифтерии и кокковую флору (стрептококки, стафилококки, менингококки, гонококки).

Трипафлавин применяется, так же как химиотерапевтическое средство, при пироплазмозах животных (вводится внутривенно). Кровяная сыворотка не снижает противомикробного действия трипафлавина.

В умеренных концентрациях трипафлавин тканей не раздражает. Применяется местно в виде примочек и промываний для лечения инфицированных ран, флегмон, абсцессов. Раньше трипафлавин применялся для лечения сепсиса, менингита, эндокардита и других заболеваний (препарат вводился внутривенно, с осторожностью).[7, 16, 19]



1.6 Применение акридина и его производных

Соединения акридина вызвали значительный технический и научный интерес. Соединения акридина послужили исходным материалом для получения обширного ряда оранжевых и желтых основных красителей, а также красных и пурпурных кубовых красителей. Некоторые из них широко применяются и до настоящего времени.

Кроме того, из соединений акридина получают многие важные химиотерапевтические препараты, которые различаются по своей сложности; к числу, их относятся как простые моно - и диаминоакридины (применяются для профилактики и лечения хронического сепсиса ран), так и более сложные производные, которые оказались эффективными при малярии и лямблиозе (хинакрин и акранил).

Интерес к соединениям акридина вызывается еще и тем, что многие из них обладают сильной флуоресценцией, а некоторые, например диакридилы - довольно редким свойством хемилюминесценции («холодное свечение»). Наконец, акридины применяют и в других разнообразных областях: их используют в качестве ингибиторов коррозии, в качестве реагентов для получения некоторых ферментов и для аналитических определений. [10]

Соединения акридина хорошо кристаллизуются, и большинство из них имеет отчетливо выраженные температуры плавления. Указанные свойства акридиновых соединений привлекают к ним внимание химиков - органиков. [11]

Физиков - химиков интересуют простейшие правила, устанавливающие связь между строением и величиной основности в ряду акридинов, а также связь между строениями и спектрами поглощения. Зависимость антибактериального действия акридиновых соединений от степени ионизации представляет собой наиболее известный пример связи между физико-химическими свойствами и физиологическим действием.[19,21]

Производные акридина применяются в медицине с 1913 г., когда было обнаружено, что акридиновые соединения обладают бактерицидными свойствами. Однако позднее было показано, что эти соединения обладают высокой токсичностью, их растворы имеют высокую кислотность.

В начале шире применялся акрифлавин. С 1940 г. наблюдалась тенденция к замене акрифлавина профлавином (2,8-диаминоакридином), который применялся в виде полисульфата, менее токсичного, чем акрифлавин, кроме того, химически однородного и образующего нейтральные растворы. На замену обоим препаратам впоследствии вышел 5-аминоакридин, который по своим клиническим качествам не уступал профлавину и, кроме того, не окрашивал кожу пациента. [30]

Из производных акридина важное применение имеет так называемый акрихин или атебрин (мелкие желтые кристаллы с т. пл. 248-250 ^оС):

Акрихин широко применяется один или в комбинации с хинолином для борьбы с малярией.

Другим, применяемым в медицине препаратом, является риванол - соль молочной кислоты и акридинового производного следующего строения:

Это эффективный антисептик. Он применяется также для лечения амебной дизентерии.

К настоящему времени достоверно установлено, что акридиновые и акридоновые производные обладают антибактериальной, антипаразитарной, противовирусной и противоопухолевой активностью; их применяют для дезинфекции ран, для борьбы с протозойной инфекцией в крови или кишечнике. [7,6]

Кроме того, производные акридона и акридина имеют широкое применение в качестве красителей. [7, 30] Следует отметить, что многие из этих красителей обладают биологической активностью, что может также представлять интерес для фармацевтической промышленности. [16]



2. 2-метил-9-хлоракридин

2.1 Способы получения акридина и его гомологов

Для получения акридина и его гомологов применяют указанные далее способы.

1. Нагревание дифениламина с одноосновными карбоновыми кислотами в присутствии хлорида цинка:

2. Действием серной кислоты на N-фенилпроизводные антраниловой кислоты осуществляют замыкание цикла, при этом образуются кето-производные дигидроакридина, называемые акридонами:

N-фенилантраниловые кислоты получают нагреванием о-хлор- или о-бромбензойных кислот с производными анилина в присутствии мелко раздробленной меди (реакция Ульмана):



Превращение акридона в акридин осуществляют в две стадии. На первой стадии акридон (таутомерная форма 9-оксиакридина) восстанавливают амальгамой натрия, а на второй стадии проводят окисление образующегося дигидроакридина (акридана) хлоридом железа в акридин:

Если циклизацию проводить с помощью оксида трихлорида фосфора, POCl₃, то получается 9-хлоракридин, используемый (за счет высокой реакционной способности хлора в реакциях замещения) в синтезе 9-алкокси-, 9-амино- (и других) производных[4]:

3. Действие альдегидов или кислот на ароматические амины. Так, из м-фенилендиамина и формалина сначала получают тетрааминодифенил-метан (образуется также действием НСООН), который нагреванием с галоидными солями олова конденсируется в 3,6-диамино-9,10- дигидроакридин, окисление которого хлорным железом дает 3,6-диаминоакридин[24]:



Хлорметилат этого диаминоакридина называется трипафлавином:

Трипафлавин убивает трипанозом и поэтому применяется в медицине как средство против сонной болезни[15].

2.2 Методики получения 9-хлоракридина

Методики получения:

1) с хлористым тионилом:



В коническую плоскодонную колбу, снабженную обратным холодильником, загружают 13 г (0,128 моль) акридона и 100 мл диоксана. Затем приливают в качестве катализатора 2 мл пиридина. Смесь выдерживают при 110 С с добавлением 13 мл SOCl₂ (контроль за ходом реакции ведут по ТСХ).

Массу выливают на лед и отфильтровывают. Фильтрат переносят в стакан на 500 мл и добавляют по каплям 12%-й раствор аммиака до щелочной среды.

Суспензию фильтруют, промывая водой до нейтральной среды.

Осадок отжимают и сушат на воздухе до постоянной массы.

Полученное вещество - мелкокристаллический порошок бежевого цвета. R_f=0,53 («Силуфол»; толуол : ацетон : этанол = 10 : 3 : 2);

2) с хлоридами фосфора: 20 г (0,103 моль) акридона растворяют в 120 мл диметилформамида. К полученной смеси добавляют 30 мл PCl₃ и 20г PCl₅ при постоянном нагревании и перемешивании.

Смесь выдерживают при 110°С в течение 30 мин, затем смесь выливают на лед (400г) и фильтруют, промывают водой (~40 мл).

В фильтрат добавляют ~30 мл раствора аммиака (1:2) до pH=8-10, фильтруют, промывают водой (~30 мл) до pH=7.

Полученный осадок сушат на воздухе. Получают 9-хлоракридин в виде кремового мелкокристаллического вещества. Т_пл=116-118°С.



9-хлоракридин проявляет большую реакционную способность, растворим в разбавленной соляной кислоте, но раствор быстро становится мутным, так как 9-хлоракридин гидролизуется в акридон.

Гидролиз каталитически ускоряется даже следами кислоты, и поэтому при работе, когда не исключен доступ влаги, 9-хлоракридин следует применять в охлажденном виде либо слегка подщелочив его аммиаком или щелочью.

9-хлоракридин является ценным промежуточным веществом при синтезе других соединений, например акридонов (нагревание с 2 н. раствором соляной кислоты при 100°С в течение одного часа), алкокси- и арилоксиакридинов (нагревание 9-хлоракридина с эквивалентным количеством натрия, растворенного в соответствующем спирте), аминоакридинов, акридинов, 5,5ґ-диакридилов (нагревание с медью), акридин-9-тиола (с гидросульфидом натрия в разбавленном спирте).



3.Экспериментальная часть

3.1.Оборудование и реактивы

Весы технохимические (Scout). Магнитная мешалка (MM2A).

Цилиндры мерные 2-го класса точности на 100 смі. Стаканы химические термостойкие вместимостью 1000 смі, 600 смі. Пипетки, градуированные 2-го класса точности. Колба Бунзена. Воронка Бюхнера. Вакуумный насос. Электроплита. Воронки аналитические. Бюксы. Пинцет. Стеклянная палочка.

Бумага фильтровальная лабораторная. Лакмусовая бумага. Вода дистиллированная. Пластины «Силуфол». Камера с элюентом (10 мл толуола, 3 мл ацетона, 2 мл этанола)

N,N-диметилформамид ((СH₃)₂NCOH) -бесцветная вязкая жидкость, 2-метилакридон (С₁₃H₉ONСН₃)- мелкокристаллический порошок желто-зеленого цвета, гидроксид натрия (NaOH) 15 % раствор, пентахлорид фосфора (PCl₅)-белый порошок.

3.2 Перекристаллизация 2-метилакридона

2-метилакридон неочищенный массой 18,31 г помещаем в чистый химический стакан на 600 мл. В стакан мерным цилиндром по стеклянной палочке порциями наливаем 72 мл органического растворителя -диметилформамида и ставим полученную смесь на электроплиту.

Греем полученную смесь, не доводя до кипения постепенно доливая 10 мл диметилформамида. Наблюдали образование раствора прозрачного темно-зеленого цвета (так как 2-метилакридон неочищенный такую окраску дают примеси).

Составляем химический стакан с электроплиты и даем остыть полученному раствору до комнатной температуры.

Полученный раствор на протяжении 30 минут не менял температуру, так как происходило обратное восстановление кристаллической решетки 2-метилакридона с выделением энергии.

По мере остывания раствора наблюдали выпадение порошкообразных кристаллов желто-зеленого цвета, после завершения кристаллизации кристаллы отделяем от раствора вакуумным фильтрованием. Воронку Бюхнера соединяем с колбой Бунзена. Отсасывание обеспечивали вакуумным насосом.

При фильтрации через воронку Бюхнера фильтровальную бумагу на дне воронки укладывали таким образом, чтобы она покрывала всю сетчатую пластинку, не загибаясь у стенок. Фильтровальную бумагу смачивали водой. К системе подключали вакуум и переносили раствор с кристаллами в воронку. Кристаллы в воронке промывали небольшим количеством холодной воды. Кристаллы на фильтре отжимали от растворителя плоской стороной стеклянной пробки.

Затем осадок с фильтром переносили в коробку, пинцетом снимали фильтр. Масса (m) корыта с мокрым очищенным 2-метилакридоном 30,9 г, m корыта 2,8 г. Корыто ставили в сушильный шкаф для просушки 2-метилакридона. m (очищенного 2-метилакридона с корытом после сушки) - 18,7 г. m (воды) = m (корыта с 2-метилакридоном не высушенным) - m (2-метилакридона с корытом после сушки) = 30,9-18,7=1,2 г. m (2-метилакридона до перекристаллизации)= 18,31 г, m (2-метилакридона (сухого) после перекристаллизации)= m (2-метилакридона с корытом) - m (корыта)=18,7-2,8=15,9г. Выход чистого 2-метилакридона составил:

Для проверки полученного 2-метилакридона на чистоту использовали метод тонкослойной хроматографии: разбавленный раствор 2-метилакридона в диметиформамиде с помощью капилляра наносили на стартовую линию пластинки «силуфол». Стартовую линию проводили карандашом на расстоянии 1 см от края пластинки. Пластину сушили на воздухе и помещали в камеру с элюентом, ставя ее вертикально. Когда фронт растворителя прошел почти до края пластину вынимали и карандашом отмечали положение фронта элюента. Пластину сушили и проявляли. Определяли положение пятна в УФ свете.

3.3 Синтез 2-метил-9-хлоракридина

Синтез будем проводить с пентахлоридом фосфора на 1 г акридона - 1 г пентахлорида фосфора. Контроль хода реакции будем осуществлять хроматографически, до отсутствия в хроматограмме пятна,соответствующего акридону. Так как пентахлорид фосфора дымит на воздухе с образованием соляной кислоты, то синтез проводим под тягой.в вытяжном шкафу.

Перекристаллизованный 2-метилакридон массой 7г помещаем в коническую колбу. В бюксе взвешиваем 7 г пентахлорида фосфора и в вытяжке переносим его в коническую колбу с 2-метилакридоном.

В полученную смесь заливаем 42 мл ДМФА и ставим на магнитную мешалку. Коническую колбу закрываем пробкой с обратным холодильником и термометром.

Наблюдаем разогревание смеси до 40°С и раствор изменяется из зеленоватого цвета на светло-оранжевый (через 40 минут после начала реакции).

Контроль за ходом реакции осуществляем хроматографически методом ТСХ. Через 40 минут после начала реакции берем пробу капилляром и переносим на пластинку «силуфол».

Хромотографическим методом убедились, что реакция прошла сразу, так как на пластине наблюдали отсутствие следов 2-метилакридона.

Через 2 часа после начала реакции раствор закристаллизовался (так как полученная соль акридина плохо растворима в ДМФА) и приобрел насыщенный оранжевый цвет, берем пробу капилляром и переносим на пластинку «силуфол», следы акридона отсутствуют.

Образовавшуюся смесь оранжевого цвета переносим в химический стакан со льдом (так как пентахлорид фосфора гидролизуясь сильно разогревает реакционную смесь).

Перемешиваем до образования суспензии. Отсасывание полученной суспензии обеспечивали вакуумным водоструйным насосом. Получили осадок 1-светло-оранжевого цвета и прозрачный фильтрат оранжевого цвета. В фильтрате содержится соль 2-метил-9-хлоракридина.

Осадок 1 переносим в коробочку и оставляем в вытяжке сушиться. К фильтрату добавляем раствор 15% гидроксида натрия до полного осаждения осадка 2 .Осадок 2 - это2-метил- 9-хлоракридин бледно-желтого цвета.

Осадок 1(гидрохлорид 2-метила-9-хлоракридина) смываем ледяной водой с фильтра в химический стакан. Перемешиваем смесь до образования однородной суспензии и фильтруем с помощью вакуумного водоструйного насоса. Образовавшийся фильтрат переливаем в химический стакан и доливаем 15 % раствор гидроксида натрия до полного осаждения, при этом соблюдаем pH =8, таким образом снова выделяем 2-метил-9-хлоракридин (осадок 3). Контроль осуществляли хроматографически, пятно соответствующее 2-метилакридону на пластине «силуфол» отсутствовало. R_f = 0,65-полученного 2-метил-9-хлоракридина.

Полученный 2-метил-9-хлоракридин фильтровали с помощью вакуумного водоструйного насоса. Осадок 3 в воронке Бюхнера промываем небольшим количеством воды, затем плоской стороной стеклянной пробки его отжимаем. Осадок 2 и осадок 3 количественно переносим в соответствующие, предварительно взвешенные коробки: m (первой коробки)=2,5 г, m (второй коробки)=2,6 г. Осадки высушиваем 2 дня на воздухе, затем плоской стороной стеклянной пробки тщательно измельчаем и взвешиваем: m (первой коробки с осадком 2)=6,86 г, m (второй коробки с осадком 3) = 5,1 г. m (осадка 2)= m (первой коробки с осадком 2) - m (первой коробки)=6,86-2,5=4,36 г. m (осадка 3)= m ( второй коробки с осадком 3)- m (второй коробки)=5,1-2,6=2,5 г. m (общая 2-метил-9-хлоракридина)= m (осадка 2) + m (осадка 3)=4,36+2,5=6,86 г. Таким образом m_практ.(2-метил-9-хлоракридина)=6,86 г.

Чтобы рассчитать выход 2-метил-9-хлоракридина, по уравнению реакции рассчитаем его m_теор.

m_теор(2-метил-9-хлоракридина)=7,6166 г

Выход 2-метил-9-хлоракридина:

Структура полученного вещества подтверждена ИК-спектроскопией (KBr, н см^-1). В ИК спектре присутствуют полосы поглощения:

756,19; 817,92 см^-1 - присутствуют колебания C-Cl связи;

1375,17-присутствуют колебания СН₃ связи метилбензолов;

1307,90- присутствуют колебания C-N связей соединения типа ArNHR;

1441,00; 1477,65 -присутствуют колебания С-Н связей замещенных этиленов;

856,50-присутствуют колебания С-Н связей аренов.



4. Результаты эксперимента и их обсуждения

Целью данной работы являлось получение 2-метил-9-хлоракридина. Для этого сначала перекристаллизовали 2-метилакридон.

2-метилакридон неочищенный массой 18,31 г помещаем в чистый химический стакан.

В стакан мерным цилиндром по стеклянной палочке порциями наливаем органический растворитель - диметилформамид и ставим полученную смесь на электроплиту.

Греем полученную смесь, не доводя до кипения, постепенно доливая диметилформамид. Наблюдали образование раствора темно-зеленого цвета (так как 2-метилакридон неочищенный такую окраску дают примеси).

Составляем химический стакан с электроплиты и даем остыть полученному раствору до комнатной температуры.

После завершения кристаллизации кристаллы отделяем от раствора вакуумным фильтрованием. Отсасывание обеспечивали вакуумным насосом.

После очистки 2-метилакридона с выходом 86, 83% мы получили 15,9 г чистого светло-зеленого 2-метилакридона.

Провели синтез 2-метил-9-хлоракридина из 2-метилакридона по реакции:



Перекристаллизованный 2-метилакридон массой 7 г помещаем в коническую колбу. В бюксе взвешиваем 7 г пентахлорида фосфора и в вытяжке переносим его в коническую колбу с акридоном. В полученную смесь заливаем 42 мл ДМФА и ставим на магнитную мешалку. Коническую колбу закрываем пробкой с обратным холодильником и термометром. Контроль за ходом реакции осуществляем хроматографически методом ТСХ. Хромотографическим методом убедились, что реакция прошла сразу, так как на пластине наблюдали отсутствие следов 2-метилакридона.Образовавшуюся смесь оранжевого цвета переносим в химический стакан со льдом (так как пентахлорид фосфора гидролизуясь сильно разогревает реакционную смесь). Перемешиваем до образования суспензии. Отсасывание полученной суспензии обеспечивали вакуумным водоструйным насосом. Получили осадок 1 светло-оранжевого цвета и прозрачный фильтрат оранжевого цвета. В фильтрате содержится соль 2-метил-9-хлоракридина, так как 2-метил-9-хлоракридин основание получаем:

Осадок 1 переносим в коробочку и оставляем сушиться на воздухе 2 дня. К фильтрату добавляем раствор 15% гидроксида натрия до полного осаждения осадка 2 .Осадок 2 - это 2-метил-9-хлоракридин бледно-желтого цвета.



Осадок 1(гидрохлорид 2-метил-9-хлоракридина) смываем ледяной водой с фильтра в химический стакан. Перемешиваем смесь до образования однородной суспензии и фильтруем с помощью вакуумного водоструйного насоса.

Образовавшийся фильтрат переливаем в химический стакан и доливаем 15 % раствор гидроксида натрия до полного осаждения, при этом соблюдаем pH =8, таким образом снова выделяем 2-метил-9-хлоракридин (осадок 3). Контроль осуществляли хроматографически, пятно соответствующее акридону на пластине «силуфол» отсутствовало.

Полученный 2-метил-9-хлоракридин фильтровали с помощью вакуумного водоструйного насоса. Осадок 3 в воронке Бюхнера промываем небольшим количеством воды, затем плоской стороной стеклянной пробки его отжимаем. Осадок 2 и осадок 3 количественно переносим в соответствующие, предварительно взвешенные коробки.

Получили 2-метил-9-хлоракридин светло-желтого цвета в виде кремового мелкокристаллического вещества, массой 6,86 г с выходом 90,07 %.

Структура полученного вещества подтверждена ИК-спектроскопией (KBr, н см^-1). В ИК спектре присутствуют полосы поглощения:

756,19; 817,92 см^-1 - присутствуют колебания C-Cl связи;

1375,17-присутствуют колебания СН₃ связи метилбензолов;

1307,90- присутствуют колебания C-N связей соединения типа ArNHR;

1441,00; 1477,65 -присутствуют колебания С-Н связей замещенных этиленов;

856,50-присутствуют колебания С-Н связей аренов.



Заключение

Для осуществления получения 2-метил-9-хлоракридина выполнили следующие задачи:

1. Изучили литературу, касающуюся методик и способов получения 2-метил-9-хлоракридина.

2. Изучили методы очистки веществ, в частности перекристаллизацию.

3. Провели перекристаллизацию 2-метилакридона, так как очистка 2-метил-9-хлоракридина от примесей за счет его высокой реакционной способности затруднена.

4. Синтезировали 2-метил-9-хлоракридин из 2-метилакридона.

5. Подтвердили структуру 2-метил-9-хлоракридина методом ИК-спектроскопии.

Получили 2-метил-9-хлоракридин массой 6,86 г в виде кремового мелкокристаллического вещества. Выход составил 90,07 %.



Литература

1. Агрономов А.Е. Избранные главы по органической химии. [Текст]/ А.Е. Аграномов.-М.: Химия, 1990.-560 с.

2. Альбицкая В.М., Бальян Х.В., Гинзбург О.Ф. Лабораторные работы по органической химии. [Текст]/ В.М. Альбицкая, Х.В. Бальян, О.Ф. Гинзбург. -М.: Высшая школа,1974.-286 с.

3. Бартон Д., Оллис У.Д. Общая органическая химия. Азотосодержащие циклы. Том 8. [Текст]/ Д. Бартон, Пер. с англ. под ред. К. Кочеткова.- М.: Химия, 1985. - 752 с.

4. Беккер Г. Органикум. Практикум по органической химии. Том 2.[Текст]/ Г. Беккер, Пер. с нем. под ред. В.М. Потопова, С. В. Пономарева.- М.: Мир,1979.-С.76-78.

5. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. Часть 1. [Текст]/ В.Г. Беликов.-М.:Высшая школа,1993.-432 с.

6. Colonna M., Krug A., Cella M. Interferon-producing cells: on the front line in immune responses against pathogens. Curr.Opin.Immunol. [Текст]// M. Colonna, A. Krug, M. Cella. 2002. -Р. 374-379.

7. Вартанян Р.С. Синтез основных лекарственных средств. [Текст]/ Р.С. Вартанян.- М.: Медицинское информационное агенство, 2004.-845 с.

8. Вацуро К.В., Мищенко Г.Л. Синтетические методы органической химии [Текст]/ К.В. Вацуро, Г.Л. Мищенко. -М.: Мир, 1982. -С. 36-43.

9. Berigeri Mayur, Hegde Ravi, Thimmaiah Padma, , Krishnegowda Gowdahalli, Kuntebommanahalli N. European Journal of Medicinal Chemistry «Original article Anti-calmodulin acridone derivatives modulate vinblastine resistance in multidrug resistant (MDR) cancer cells» [Текст]// Mayur Berigeri, Ravi Hegde, Padma Thimmaiah, Gowdahalli Krishnegowda, N. Kuntebommanahalli. 2004. -Р. 161-177.

10. Венкатараман К. Химия синтетических красителей [Текст]/ К. Венкатараман, Пер. с англ. под ред. Л.С. Эфроса.- М.: Химия, 1977. -С. 432.

11. Венкатараман К. Аналитическая химия синтетических красителей [Текст]/ К. Венкатараман, Пер. с англ. под ред. И.Л. Кнунянца.-М.: Мир, 1970.- С.477.

12. Граник В.Г. Основы медицинской химии. - М.: Вузовская книга,2001.-384 с.

13. Губен И. Методы органической химии. Том 3. [Текст]/ И. Губен. - М.:ОНТИ,1935. -530 с.

14. Дейсон Г., Мей П. Химия синтетических лекарственных веществ. [Текст]/ Г. Дейсон, П. Мей.-М.:Москва,1964.-С.18-33.

15. Джилкрист Т. Химия гетероциклических соединений. [Текст]/ Т. Джилкрист, Пер. с англ. под ред. М.А. Юровской. - М.: Мир, 1996.-С.455.

16. Земляной А.В. Применение производных акридина при хронической инфекции и экологически обусловленных заболеваниях [Текст]/ А.В. Земляной , Ю.А. Орлов, В.Б. Дергачев . - М.:Мир,1996.-С.578.

17. Зефиров Н.С. Химическая энциклопедия. Том 5. [Текст]/ Н.С. Зефиров. - М: Мир,1998. - С.783.

18. Катрицкий А., Лаговская Д. Химия гетероциклических соединений. [Текст]/ А. Катрицкий, Пер. с англ. под ред. А.Н. Коста.-М.: ИЛ, 1963.- 287 с.

19. Ляхов С.А., Литвинова Л.А., Сувейздис Я.И., Андронати С.А., Рыбалко С.Л., Дядюн С.Т. Интерферониндуцирующие свойства моно- и бис-акридинов [Текст]// -Хим.-фарм. журн. М., 2000. - С. 20 - 21.

20. Орехов А.П. Химия алкалоидов. [Текст]/ А. Орехов. - М.: Издательство академии наук СССР, 1955.-865 с.

21. Першин Г.Н., Гвоздева Е.И. Учебник фармакологии. [Текст]/ Г.Н. Першин. - М.: Медгиз,1961.-С.405.

22. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. Учебник для ВУЗов. [Текст]/ А.А. Петров. - М.: Высшая школа, 1981.-574 с.

23. Платэ А.Ф. Синтезы органических препаратов [Текст]/ А.Ф. Платэ. - М.: Мир, 1964. - 156 с.

24. Рахимов А.И., Налесная А.В. Гетероциклические соединения. Азотосодержащие шестичленные ароматические соединения с одним атомом азота в цикле. Часть первая. [Текст]/ А.И. Рахимов, А.В. Налесная. - Волгоград.:ВолгГТУ, 2009.-С.70-75.

25. Сайкс П. Механизмы реакций в органической химии. [Текст]/ П. Сайкс.- М.: Химия,1977.-320 с.

26. Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Шендрик И.В. Основы органической химии лекарственных веществ. [Текст]/ А.Т. Солдатенков, Н.М. Колядина, И.В. Шендрик.-М.:Химия,2001.-192 с.

27. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. Учебное пособие для вузов. [Текст]/ Б.И. Степанов. - М.: Химия, 1984.-С.592.

28. Травень В.Ф. Органическая химия. Том первый. [Текст]/ В.Ф. Травень. -М.: ИКЦ, 2005.-С.325-328.

29. Чекалин М.А., Пассет Б.В. Технология органических красителей и промежуточных продуктов. [Текст]/ М.А. Чекалин, Б.В. Пассет.-Л.:Химия,-1980.-1980 с.

30. Эльдерфилд Р. Гетероциклические соединения [Текст]/ Р. Эльдерфилда. -М.: Изд-во иностранной литературы, 1995. -С.373-424.

31. Якушкин М.И., Котов В.И. Справочник нефтехимика. Том второй. [Текст]/ М.И. Якушин, под ред. С.К. Огородникова. - Л.: 1978.-297с.

Размещено на Allbest.ru