Побочные реакции при восстановлении нитрогруппы

форум для специалистов в области органической химии
organic chemistry issues discussion for professional scientists
Foss

Сообщение Foss » Сб июн 12, 2004 4:29 am

del
Последний раз редактировалось Foss Пн июн 21, 2004 7:17 am, всего редактировалось 1 раз.

алекс555
Сообщения: 133
Зарегистрирован: Вт июн 08, 2004 7:04 pm

Сообщение алекс555 » Сб июн 12, 2004 3:19 pm

Восстановление ароматической нитрогруппы гидрированием на палладии обычно гораздо чище идет в присутствии кислот - соляной или, хотя-бы уксусной. А все промежуточные и побочные продукты (включая недовосстановленные продукты, продукты их взаимодействия и перегруппировок) обычно приводятся во всех учебниках.
...а купоросом не пробовали?

Аватара пользователя
rombach
Сообщения: 1865
Зарегистрирован: Пт май 14, 2004 6:20 pm

Сообщение rombach » Ср июн 16, 2004 3:51 pm

Vladimir:
Таким образом в полученном соединении есть сложноэфирная и две амидные группы + нитрогруппа, которую и нужно восстановить.
Foss:
А почему такие анахронические методы по восстановлению нитрогруппы?... Например, используя боргидрид натрия в спирте (метаноле) я восстанавливал подавляющее большинство восстанавливаемых групп...
наиболее дешевым и масштабным методом для восстановления ароматических нитропроизводных с донорными группами является восстановление гидразином в присутствии никеля Ренея
А что со сложноэфирной группой делать, дорогой товарищ, в метаноле с боргидридом или в гидразине-то?

Foss:
Отличный метод восстановления для кислых (растворимых в щелочи) нитросоединений (а также многих других) - сплав Ренея (из которого делают никель Ренея) в щелочном растворе.
А я слышал, что такой композицией и бензол в циклогексан восстановится...

Речь-то идет о конкретном соединении, так что хорошо бы упомянуть для иллюстрации о селективном методе, пригодном в данной ситуации.

Foss

Сообщение Foss » Чт июн 17, 2004 4:32 am

del
Последний раз редактировалось Foss Пн июн 21, 2004 7:18 am, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
rombach
Сообщения: 1865
Зарегистрирован: Пт май 14, 2004 6:20 pm

Сообщение rombach » Пт июн 18, 2004 12:17 am

Нет, батенька, нас голыми руками не возьмешь.

Все цитаты Foss:
Ну во-первых, насколько я понял, речь идет о:
3-Benzoylamino-5-(3-nitro-benzoylamino)-benzoic acid methyl ester
Жаль, но это оказалось единственным, что знатоку современных методов удалось понять правильно.
Во-вторых. Боргидрид натрия, действительно, является эффективным катализатором переэтерификации (а не гидролиза. А о восстановлении карбометоксильной группы, вообще, смешно говорить, ха-ха - в этих условиях - это просто невозможно)...
К сожалению, я имел в виду как раз восстановление карбоксиметильной группы (а не переэтерификацию, или гидролиз, ха-ха). Говорить об этом мне вовсе не смешно. Боргидрид натрия - сильный восстановитель, легко восстанавливает карбоксиметильные группы. Особенно при добавлении метанола. Если от сусликоварения осталась невостребованная продукция, рекомендую проверить лично. Бывают люди, которые все любят проверить на себе. Ну, что-ж... С условиями проведения реакции, чтобы не тратить много времени на перебор рекомендую ознакомиться, прочитав следующие статьи:
J. Org. Chem.; 46; 22; 1981; 4584-4585,
J. Org. Chem.; 48; 18; 1983; 3074-3077,
Bull. Chem. Soc. Jpn.; 57; 7; 1984; 1948-1953,
Synth.Commun.; 18; 15; 1988; 1765-1772.
...на заре сусликоварения, я этим методом наварил кучу (не менее 40) эфиров (метиловых и этиловых) бензойных кислот... Выходы были прекрасными и превосходными (!).
Ну-ну...
Наверное, часть времени, потраченного на сусликоварение, было бы лучше провести в библиотеке.
В-третьих, а вы себе представляете (а может и делали - ха-ха) как производится восстановление гидразином в присутствии скелетного никеля? Рекомендую просветиться по этому поводу.
Да, дорогой товарищ, представьте себе. И представляю, и делал. И, как это не странно, уже просвещен.
А сколько гидразидов ароматических кислот вы синтезировали, позвольте полюбопытствовать, еще более дорогой товарищ? Не похоже, что это число велико, а если бы это было так то вы бы знали, что бензойные эфиры - это не уксусные - ароматические гидразиды (в большинстве случаев) варятся совсем даже не при простом смешивании...
Ну да, не при простом. Погреть надо еще пару часов при 60°. Это чтобы до конца прошло. А то при комнатной температуре за это время проходит только наполовину. А восстановление гидразином на никеле разве при -78° проводят? Да, кстати, просветиться по поводу синтеза гидразида бензойной кислоты из ее метилового эфира можно, потратив время для ознакомления со следующим:
Indian J. Chem. Sect. B; 19; 4; 1980; 260-262.
Indian J. Chem. Sect. A; 21; 5; 1982; 528-530.
Tetrahedron; 42; 13; 1986; 3649-3654.
Arzneim. Forsch.; 46; 11; 1996; 1082-1085.
Boll. Chim. Farm.; 136; 3; 1997; 244-249.
Bioorg. Med. Chem.; 10; 3; 2002; 557-560.
Tetrahedron; 58; 27; 2002; 5513-5524.
Bioorg. Med. Chem.; 11; 7; 2003; 1381-1388.

Если этого слишком много для чтения, можно ограничиться какой-нибудь одной статьей, там во всех почти одно и то же. Если написанное вызывает недоверие, опять же, рекомендую проверить лично на невостребованных остатках продукции.
В-четвертых, если вы думаете, что сплавом Ренея в щелочном растворе можно восстановить бензольные кольца (некоторые гетероциклические - можно, но, только, некоторые (фурановое и пр. - можете СОП посмотреть)), то с прискорбием должен вам, еще более дорогой товарищ, сообщить, что химию, в части восстановления бензола , вы не знаете совсем. Два бала...
Ну зачем же так строго? Я уже боюсь.
Однако, дорогой товарищ, и я тоже хочу в ответ сообщить, что серия СОП немного устарела, и как бы так сказать, не полностью охватывает многочисленный материал. По каким же это Вы учебникам учились? Или, может быть, по лекциям?? :shock: Не буду изнурять ссылками, позволю себе привести лишь одну.
J. Org. Chem. 1986, 51, 513-517
Только не надо говорить, что там этого нет. Для тренировки рекомендую найти еще несколько примеров.
Ну и последнее
Все методы (за исключением, конечно же, восстановления в щелочи... которые я привел в качестве примеров, являются конкретными, селективными и пригодными для данной ситуации.
Я, лишь, предлагаю идею,..
За идею, конечно, спасибо. В смысле, спасибо, не надо. Идея, в принципе, хорошая, но не выдерживает критики. С селективностью там плохо. Поэтому принимается решение из дальнейшего обсуждения исключить методы восстановления гидразином и боргидридом. По причине необходимости поиска условий для обеспечения требуемой селективности.

Лично мне гораздо больше понравилась идея алекса555 про подбор рН при гидрировании на палладии.

Foss

Сообщение Foss » Пт июн 18, 2004 5:02 pm

del
Последний раз редактировалось Foss Пн июн 21, 2004 7:19 am, всего редактировалось 3 раза.

Аватара пользователя
Himera
Сообщения: 3454
Зарегистрирован: Ср мар 05, 2003 5:38 pm
Контактная информация:

Сообщение Himera » Пт июн 18, 2004 5:50 pm

Всё замечательно, но зачем превращать научную дискуссию в выяснение отношений?

Foss

Сообщение Foss » Пт июн 18, 2004 5:51 pm

del
Последний раз редактировалось Foss Пн июн 21, 2004 7:19 am, всего редактировалось 1 раз.

алекс555
Сообщения: 133
Зарегистрирован: Вт июн 08, 2004 7:04 pm

Сообщение алекс555 » Пт июн 18, 2004 9:09 pm

Согласен с Фоссом.
Из нонешней недели: реакция эфира бромуксусной кислоты с вторичным амином (по брому)- полчаса кипячения - прошла с саморазогреванием сама. Аминолиз сложных эфиров алифатических кислот первичными алифатическими аминами (специально смотрел в Бельштейне) - варьируют в литературе от 20 часов в эфире до 20 часов 150 градусов.
Вывод - если молекулу сделать чуть посложнее, - свойства изменяются достаточно кардинально. И на то химия и наука близкая к искусству, что аналогии с чем нибудь, более сложным, чем метилбензоат часто просто не работают :) в смысле :(
...а купоросом не пробовали?

Аватара пользователя
rombach
Сообщения: 1865
Зарегистрирован: Пт май 14, 2004 6:20 pm

Сообщение rombach » Сб июн 19, 2004 2:30 am

Ну что же можно противопоставить откровенному хамству и воинствующему невежеству? Я знал одного аспиранта, которого не могло переубедить ничто и никто, если он думал по другому. Даже если он был неправ, и всем вокруг это было ясно.
Хорошо, я начал эту дискуссию, будем считать ее научной. Я лишь имел неосторожность:
1. усомниться в устойчивости метилового эфира замещенной бензойной кислоты к действию боргидрида натрия в спирте и гидразину,
2. высказать мнение, что Ni-Al в щелочи способен восстановить бензольное кольцо.

Мой оппонент, обзывавший все обсуждаемые ранее методы анахроническими и сказавший много, не сказав ничего, на просьбу "упомянуть для иллюстрации о селективном методе, пригодном в данной ситуации", стал рассказывать истории из своей молодости и с прискорбием сообщать мне, что я не знаю химии.

По сути дела оставалось непонимание, которое я попытался убрать, дав ссылки на оригинальную литературу. Она была отвергнута. А зря.
Далее было заявлено следующее:
...боригидрид, без присутствия других катализаторов, в спиртах при обычных условиях ароматические карбометоксильные группы не восстанавливает...
А вы сами то смотрели ссылки, кторые вы мне дали? Я так думаю, что нет. Ибо в статьях:
J. Org. Chem.; 1981; 46(22); 4584-4585.
J. Org. Chem.; 1983; 48(18 ); 3074-3077.
...........................
...........................
идет речь об алифатических эфирах (возможно для вас это тоже самое - тады вай!) и к данному случаю никакого не имеют ни по субстратам, ни по условиям.
Затем нужно было немного придать вес своим словам, чтобы окружающие поняли, с кем имеют дело:
Мой юный друг! Я уже давно не пользуюсь библиотеками, ибо имею доступ электронным базам журналов (и то, на что многие убивают годы, копаясь (а по сути бездельничая) в библиотеках, мне потребуется пару часов (я, даже, не возвращаюсь к тем нескольким центнерам статей, отксеренных в юности - мне быстрее найти то, что мне надо в эл. базах).
Вероятно на момент просмотра у электронных баз был санитарный день, и они выдавали только названия статей. Две статьи из JOC выкладываю для всеобщего просмотра.
Вот с чего начинается экспериментальная часть JOC 1983, 3074-3077, а именно с.3076, второй правый абзац снизу:
Reduction of Methyl Benzoate (1) with Sodium Borohydride in Different PEGS. A mixture of methyl benzoate (1; 0.68 g, 5 mmol), PEG (25 mL), and sodium borohydride (0.57 g, 15 mmol) was stirred and the solution slowly brought to 80 O C . After 3-8 h the reaction was cooled to rQom temperature and acidified with 2 N HC1 solution. The product wm extracted with diethyl ether (3 X 20 mL) and the organic solution washed with water (3 X 20 mL) and dried (Na$O$. Diethyl ether was distilled off at ambient pressure and benzyl alcohol (2) collected at 93 O C (10 torr). The results of each experiment are reported in Table I.
Идет ли здесь речь об алифатических эфирах? Или все-таки что-то похожее на benzoic acid methyl ester? Этот вопрос выяснен. Поздравляем вас, товарищ, соврамши.
Восстанавливается ли benzoic acid methyl ester до спирта? Да, из табл.1 следует, что выход его достигает 90%. Поздравляем с открытием.
Вопрос о условиях можно обсуждать, не соглашусь только с отнесением полиэтиленгликоля к разряду катализаторов.
Статьи в Bull. Chem. Soc. Jpn.; 57; 7; 1984; 1948-1953 и Synth. Commun.; 18; 15; 1988; 1765-1772 описывают вариации процесса, причем в последней он проводится при RT в водном диоксане. У нас, конечно, не Рио де Жанейро, и эти две статьи лежат в библиотеке, к которой оппонент испытывает сильную неприязнь. А сканировать мне лень.
С восстановлением разобрались. Теперь поговорим немного о гидразидах с обладателем большого опыта по их синтезу.
Ха-ха. То-то и видать, что кроме полочного бензгидразида вы ничего не варивали. Во умора-то. (а скорее всего и о нем прочитали...)

Про гидразиды не надо мне тут рассказывать (мне личного опыта по синтезу нескольких сотен гидразидов ну очень широкого круга кислот вполне достаточно и авторы этих, приведенных статей едва ли в этом вопросе меня переплюнут).
Вероятно, опыт был приобретен в эпоху сусликоварения. Угадал? В другое время нормальный человек этим заниматься не станет, только когда хочется побыстрее (слил-упарил) срубить немного деньжат не особо думая и напрягаясь при этом. Если же это тема многочисленных статей, прошу прощения, и жду с нетерпением ссылок. Я, к счастью, в ту эпоху занимался более интересным (для меня) делом.

То, что метиловые эфиры замещенных бензойных кислот легко образуют гидразиды, известно с 20-х годов прошлого века.
а если бы это было так то вы бы знали, что бензойные эфиры - это не уксусные - ароматические гидразиды (в большинстве случаев) варятся совсем даже не при простом смешивании...
Кто-нибудь может мне объяснить, что значит "не при простом смешивании"?
Я, конечно понимаю, что для вас все едино - что голая бензойная кислота, что не голая.
-речь, наверное, идет о эфире, да? Хорошо, если голый не устраивает (кажется, в том, что он реагирует с гидразином, сомнений почти нет?), воспользуйтесь же вашими электронными средствами. Не надо нам анти, экзо, и прочего. Поищите замещенный по всем положениям бензгидразид. Бейльштейн выдал 359 реакций его образования из метилового эфира бензойной кислоты (замещенной бензойной, причем весьма разнообразно).
Вот цитаты из Bioorg. Med. Chem.; 11; 7; 2003; 1381-1388, большинство других статей относятся ко времени до 1950 года.
...Twenty-one hydrazides were synthesized by treating different esters with hydrazine hydrate. (из них семь алифатических)
...The hydrazides are readily available from the corresponding esters by the reaction with hydrazine hydrate in very high yields.
...General procedure for the preparation of hydrazides (2a) and (2f). Methyl 4-(benzyloxy) benzoate (76 mmol) was added in small portions to solution of hydrazine hydrate (305 mmol) in 6 mL ethanol. After efluxing for 5 h the solid obtained was filtered and washed with hexane to afford hydrazides (2a) and (2f).
Зачем же мне приближаться к штативу, чтобы делать эти гидразиды, если их уже наделано столько, что девать некуда?

Это то, что я хотел сказать по второй части первого вопроса.

Далее я высказал мнение, что Ni-Al в щелочи способен восстановить бензольное кольцо. Реакция на это кратко заключалась в следующем:
...В-четвертых, если вы думаете, что сплавом Ренея в щелочном растворе можно восстановить бензольные кольца (некоторые гетероциклические - можно, но, только, некоторые (фурановое и пр. - можете СОП посмотреть)), то с прискорбием должен вам, еще более дорогой товарищ, сообщить, что химию, в части восстановления бензола , вы не знаете совсем. Два бала...

Знаете, в чем разница между моими аргументами и вашими? Я привожу примеры из своих (!) опубликованных работ, а вы из чужих (зачастую, даже, вами не проверенных) и невпопад. Так, что мой юный друг, уж кому и надо тренироваться у штатива - то это вам и, едва ли, не более всех остальных на этом форуме...
Я вижу здесь тяжелый случай, поэтому, те, кто не верит в то, что я написал могут попробовать прогидрировать бензойную кислоту в 10%-ной щелочи добавлением к этому раствору избытка сплава Ni-Al (1:1)

Для справки - вот статья, которую юный друг процитировал:
Facile reduction of pyridines with nickel-aluminum alloy
George Lunn, Eric B. Sansone;
J. Org. Chem.; 1986; 51(4); 513-517.
(для непонявших - в статье и речи нет о бензойных кислотах)
Не надо называть меня юным другом, лучше было почитать порекомендованную мной литературу. Дальше названия дело опять не пошло. И прошу обратить внимание, что бензольные кольца трансформировались уже в бензойную кислоту, о которой никакой речи раньше не было. Ограничимся бензольным кольцом, за которое суровым но справедливым профессором был поставлен неуд. Итак, что же в этой статье? Для тех, кто читает это в чистом поле, без доступа к электронным базам, я положил статью в exchange.
Там написано следующее:
In fact the pyridine ring of 2-phenylpyridine (which is also reported to have a nonplanar conformation12) was reduced so slowly that the phenyl group was also reduced, a reaction which is not normally observed. The isolated product was 2-cyclohexylpiperidine hydrochloride.
Это не о бензойных кислотах, а о восстановлении бензольного кольца сплавом Ni-Al до циклогексанового. Тяжелый это случай, или нет, не мне судить.

Вот такие аргументы, подмоченные тем, что они из чужих работ. Ну а зачем же тогда другие работают?

Жду аргументов ответных, опубликованных. Хотя вряд ли дождусь.

И впредь я вам не юный друг и не иван сусанин, про слюни и прочее советую лучше в будущем не упоминать.

Алексу:
А тот ли это Фосс? По-моему, самозванец какой-то.

Foss

Сообщение Foss » Сб июн 19, 2004 3:26 am

del
Последний раз редактировалось Foss Пн июн 21, 2004 7:19 am, всего редактировалось 1 раз.

Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Сообщение Vladimir » Сб июн 19, 2004 12:54 pm

Уважаемые коллеги!
Я тут отсутствовал какое-то время и посему не принимал участие в столь бурной дискуссии. Сожалею, что она переросла в выяснение отношений.
По существу могу сказать следующие.
Огромное спасибо за активное обсуждение, НО :idea: проблема не заключалась в восстановлении нитрогруппы. С этим, слава богу, мы справились в конечном итоге без больших усилий. Действительно существует огромное число методов восстановления нитрогруппы. Проблема заключалась в том, что реакция, которая всегда протекает гладко и чисто (+ предельно простая технология выделения продуктов реакции) вдруг повела себя совершенно не так, как ожидалось. Не зря говорят, что у органических реакций плохо развито чувство долга :P ! Вот это меня и озадачило. Но, как я и писал ранее, нам удалось разделить компоненты смеси. Оказалось все очень просто. При восстановлении идет алкилирование образующейся аминогруппы. При этом получаются (соответствующие используемому в качестве растворителя спирту) вторичные и третичные ароматические амины. Когда стало это ясно (ЯМР, масс), то, покопавшись в литературе, удалось найти описания аналогичной реакции.
Еще раз спасибо за дискуссию :wink:

Аватара пользователя
rombach
Сообщения: 1865
Зарегистрирован: Пт май 14, 2004 6:20 pm

Сообщение rombach » Вт июн 22, 2004 7:40 pm

Vladimir:
При этом получаются (соответствующие используемому в качестве растворителя спирту) вторичные и третичные ароматические амины. Когда стало это ясно (ЯМР, масс), то, покопавшись в литературе, удалось найти описания аналогичной реакции.
Интересный результат. Никогда раньше не слышал о подобных процессах. А ссылочку не сложно кинуть?

Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Сообщение Vladimir » Ср июн 23, 2004 1:08 pm

Интересный результат. Никогда раньше не слышал о подобных процессах. А ссылочку не сложно кинуть?[/quote]

Для меня это тоже была полная неожиданность :!:
Для восстановления различных функциональных групп, если, конечно, нет необходимости в избирательном восстановлении, я обычно использую гидрирование водородом на Pd. Как правило все очень чисто а тут такое. Думал, что-то новое, но увы.
Аналогичный результат описан в
A.A. Banerjee, D. Mukesh; Applied Catalysis, 59 (1990) 1-12.
Статью выслать не могу, есть только бумажная копия.
Есть еще авторское свидетельство Н.В. Мартынов и др. N 168711, но сам я его не видел, только по ссылке. Если у кого есть доступ к соответствующей электронной базе, был бы премного благодарен за текст.


Ответить

Вернуться в «органическая химия / organic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 12 гостей