Când se clorină benzenul cu un exces de clor, împreună cu clorbenzenul se formează dicloro- și policlorbenzen. Compoziția izomerică a policlorbenzenilor, așa cum se poate observa din schema de mai sus, este foarte diversă.
Sub acțiunea acizilor activi Lewis, se facilitează izomerizarea. Pentru a obține compușii individuali, alegerea unui catalizator este foarte importantă.
Policlorbenzenii servesc drept materii prime în sinteza derivaților poli- și perfluor, care sunt intermediari în prepararea antibioticelor din seria fluorochinolonelor. Clorurarea profundă a unui amestec de tri- și tetraclorbenzene la o temperatură de 100 ° C dă penta- și hexaclorbenzen.
Când p-clorfluorobenzenul este tratat cu acid clorhidric în prezența clorurii de aluminiu, se formează un amestec de produse izomerice:
În exemplul de mai sus, numai atomul de clor este deplasat, dar nu și fluor, deoarece energia de legare C-F este substanțial mai mare decât legăturile C-CI.
În cazurile în care este necesar să se prevină formarea de derivați policlorurați, se utilizează o tehnică, cum ar fi terminarea reacției în etapele inițiale ale procesului. Curbele cinetice sunt prezentate în Fig. 2.2.
Fig. 2.2. Curbele kinetice ale reacției de clorurare a benzenului:
1-curba consumului de benzen în timp de la 100% la 0%; 2 - curba educației
clorbenzenul; 3 - curba pentru producerea diclorbenzenelor; 4 - terminarea reacției
Din fig. 2.2 se observă că formarea diclorbenzenelor începe cu o creștere a masei de clorbenzen, concentrația clorbenzenului scade. Pentru a reduce probabilitatea de formare a di- și policlorbenzenilor, este necesară oprirea reacției în stadiul inițial. Benzenul rămâne nefolosit, amestecul de diclorbenzen este minim.
Clorurarea toluenului produce un amestec de cantități aproximativ egale de o- și p-clorotoluene cu un amestec de dicloro-derivați. În același timp, până la 70% din toluen nu este clorurat și rămâne neschimbată. Izomerii sunt separați prin cristalizare fracționată. Produsul inițial în sinteza acidului mefenamic este acidul o-clorbenzoic, care este sintetizat din ochototoluen.
Pentru sinteza medicamentelor este necesar să se utilizeze compuși individuali de înaltă puritate. Prin urmare, 2,4-diclorotoluenul, care este un intermediar în producerea aminazinei, este obținut prin diazotarea 2,4-tollenediaminei și înlocuirea grupărilor diazoniu cu clorul (vezi secțiunea 2.4). Desigur, acest compus, sintetizat prin clorurarea directă a toluenului, este mult mai ieftin, dar conține impurități minore ale altor izomeri.
Dacă există un substituent de extragere a electronilor în nucleul aromatic, regioelectivitatea procesului crește, deoarece rata generală a reacției de clorurare scade.
În producția de hipotiazidă se utilizează m-cloranilină, care este obținută din m-nitroclorbenzen. La clorurarea nitrobenzenului se formează în principal m-nitroclorbenzen. Un mic amestec de m-diclorobenzen rezultă ca urmare a ipso-deplasării grupării nitro.
Clorurarea nitrobenzenului cu unul dintre cei mai activi reactivi de clorurare, cum ar fi fluorosulfonil hipocloritul, conduce deja la pentacloronitrobenzen la 20 ° C. Anhidrida anhidrifică este preparată prin trecerea clorului într-o soluție de anhidridă ftalică în acid clorsulfonic la o temperatură de 120 ° C timp de 50 h. Iodul este utilizat ca catalizator în acest procedeu.
În producerea unui medicament antihipertensiv clonidină (clonidină), produsul intermediar este 2,6-dicloranilină. Prin clorurarea directă a anilinei se formează un amestec complex de compuși. Prin urmare, pentru sinteza 2,6-dicloranilinei individuale, poziția p a anilinei este blocată prin introducerea unei grupări sulfo, care acționează ca o grupare protectoare.
Când se clorizează acidul sulfanilic, se formează un singur produs: acidul 4-amino-3,5-diclorbenzensulfonic, 2,6-dicloranilina se obține prin desulfurare.
În loc de acid sulfanilic, poate fi folosit ca produs de pornire un streptocid. Clorurarea în acest caz este efectuată în acid clorhidric cu peroxid de hidrogen și, de asemenea, o grupă sulfo este îndepărtată.
La producerea erbicidului 2,4-D (2,4-diclorfenoxiacetic), fenolul este clorurat în prezența apei. Procesul are loc la o temperatură scăzută fără un catalizator, ca urmare a reacției, în principal 2,4-diclorfenol cu un amestec de 2,6-dicloro-, 2,4,6- și 2,4,5-triclorofenoli.
Produsul țintă este separat prin rectificare, restul de jos nu găsește o utilizare calificată. Cu toate acestea, în produsul final - 2,4-D, conține o cantitate mică de acizi triclorfenoxiacetici. Când acest erbicid este utilizat în câmpurile sub acțiunea ultravioletului, se observă descompunerea acestuia. Din impurități, precum și din utilizarea reziduului de la fund, se formează dioxină:
Dioxinul este extrem de toxic, provoacă mutații genetice și neoplasme maligne. Distrugerea fenolilor policlorurați poate duce la o catastrofă ecologică. În prezent, producția acestui erbicid este interzisă. Utilizarea agentului portocaliu (erbicid de acțiune continuă, acid triclorofenoxiacetic) în timpul războiului din Vietnam a condus la moartea junglei pe o suprafață mare. În plus, printre militarii și civilii americani a existat o mortalitate ridicată de cancer și de nașterea copiilor cu deformații ereditare.
Sinteza Intenționate de 2,4,5-triclorfenol efectuată prin hidroliza alcalină a 1,2,4,5-tetraclorbenzen, care este purificată din tetraclorobenzen nereacționat, 2,3,5-triclorfenolul și alte impurități prin recristalizare din solvenți organici.
Clorurarea finală a fenolului se efectuează mai întâi la o temperatură de 60-70 ° C în topitură. În acest caz se formează 2,4,6-triclorfenol. Cu o clorinare ulterioară într-un amestec de acizi clorsulfonici și sulfurici se formează un oxidant ușor - cloranil:
Clorurarea fenolului în prezența clorurii ferice la temperatura de 160 - 180 ° C duce la pentaclorofenol. În prezent, producția sa datorată consecințelor de mediu ale aplicației este limitată.
Industria produce clorbenzen în volume mari, din care se obțin 2-nitro-, 4-nitro- și 2,4-dinitroclorobenzeni. O-și p-clorotoluene, de asemenea utilizate în sinteza acizilor benzoici corespunzători și aldehidelor, sunt de asemenea produse. Producția de clorofenoli este redusă. Într-un volum mai mic, se produc 2,6-dicloroanilină și 3-nitroclorbenzen.
Ca solvenți și intermediari într-o serie de industrii se utilizează o- și p-diclorbenzen, care se formează împreună cu clorbenzenul.
Astfel, utilizarea clorinării în etapele finale de producție este irațională datorită regioselectivității scăzute a procesului de producere a compușilor farmaceutici în care este necesară o puritate ridicată a produselor.
Dacă clorinare este utilizat pe scară largă în industrie, bromurarea este utilizat numai în acele cazuri în care formularea trebuie să aibă un atom de brom. Acest lucru este chiar mai relevant pentru iodare. Bromul și iodul sunt foarte scumpe, rare și nu numai în Rusia, ci în întreaga lume. Principalele regularități ale brominării sunt aceleași ca și clorurarea. Trebuie avut în vedere faptul că bromul este un electrofil mai puțin puternic decât clorul. Reacția este mai selectiv (r = - 12), care permite utilizarea sa în producerea de 4-bromo-o -ksilola, care este un intermediar în sinteza 4-amino-o -ksilola într-una dintre metodele de producere a riboflavinei.
Din cauza costului de brom, metoda este mai scumpă decât producția de 3- și 4-xilidine din nitroxilolii atunci când este utilizată în combinație pentru a produce riboflavina și acidul mefenamic. În absența utilizării integrate a materiilor prime, bromurarea dă rezultate mai bune. Se pare că se poate utiliza clorurarea în locul bromurii, dar se formează un amestec complex de compuși, deoarece agenții de clorurare nu asigură selectivitatea procesului. Bromarea o-xilenului se efectuează la o temperatură de la minus 5 la 0 ° C, cantitatea de brom este de 75% din calcul. O creștere a temperaturii mai mare de 5 ° C duce la formarea de impurități de dibromo-xilen, care este dificil de curățat, în plus, aceasta duce la o suprasolicitare a cromului scump. Masa de reacție este spălată cu apă, alcalii și apă și bromoxilolul este purificat prin distilare în vid.
Medicamentul original antiviral de droguri tebrofen conține în molecula sa patru atomi de brom:
Cu contactul direct al tebrofenului cu virusul, se observă un efect virucidal. Medicamentul utilizat sub formă de unguente pentru tratamentul cheratita adenoviral, herpes și alte boli ale pielii prezumate virale (herpes zoster, bule simplu și herpes recurent, etc.). Brominarea resorcinol da 2,2 # 900 ;, 4,4 # 900 ;, 6-pentabrominated-1,3-benzochinonă. Încălzirea l în brombenzen la 140 - 145 ° C conduce la formarea de debromurare și o legătură dublă C-C între chinonei nuclee. Când ultimul compus este redus cu ditionit de sodiu, se obține produsul dorit.
Sinteza eozinei de colorant, utilizată în histologie, se realizează conform schemei prezentate:
În sinteza preparatelor, este mai rațional să se utilizeze brombenzen și bromotoluen ca intermediari inițiați.
iod molecular este electrofil foarte slab, cu toate acestea substraturi numai foarte iodurate - aminele și fenoli. In absenta substituenților donoare de electroni iodarea nu are loc reacția, adică. Acidul K. Un Lewis nu este activat molecula de iod, spre deosebire de clor și brom. În acest caz, derivații de iod sunt obținuți prin intermediul sărurilor de diazoniu. De exemplu, puteți lua în considerare preparatele de tiroxină și triiodotironină. Tiroxină - un hormon tiroidian natural, utilizarea acestuia duce la o creștere a consumului de oxigen, creșterea proceselor energetice, stimulează creșterea și diferențierea țesuturilor, îmbunătățește funcționarea sistemului nervos și cardiovascular, crește absorbția glucozei și utilizarea acesteia. În doze mari reduce funcția glandei tiroide. Thyroxina se obține din glande tiroide uscate, lipsite de grăsimi ale bovinelor de sacrificare.
Triiodotironina este de 3 până la 5 ori mai eficace, este mai ieftin să se primească sinteza unsprezece etape. În ultima etapă, iodarea se realizează cu iod în acid clorhidric slab sau în acid acetic:
3,5-diiodotironina inițială este sintetizată din derivatul diamino corespunzător (vezi secțiunea 2.4).
derivați de iod care întârzie trecerea razelor X, deoarece introducerea de droguri in sange pe X-ray sunt o imagine clară a stării vaselor. Astfel, derivații de iod sunt agenți radiopatici. Sinteza uneia dintre preparate, triombrast, este prezentată în diagramă. Iodarea de acid 3,5-diaminobenzoic se efectuează în acid clorhidric diluat, cu iodură de clor. Spre deosebire de reacția cu iod, utilizarea acestui reactiv dă un maxim de economisire iod rare și mai scumpe.
Acidul triiododiaminobenzoic este apoi acilat cu anhidridă acetică în condiții obișnuite.
Trimiteți-le prietenilor: