Исследование в области химии производных карбазола 79. Взаимодействие 9-алкилкарбазолов с хлоруксусной кислотой Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ИЗВЕСТИЯ

ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА

_имени С. М, КИРОВА__

т. 268 » 1976

ИССЛЕДОВАНИЕ В ОБЛАСТИ ХИМИИ ПРОИЗВОДНЫХ КАРБАЗОЛА 79. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ 9-АЛКИЛКАРБАЗОЛОВ С ХЛОРУКСУСНОЙ КИСЛОТОЙ

М, М. СУХОРОСЛОВА, В. П. ЛОПАТИНСКИИ, В. И. СУШКОВ

(Представлена научно-методическим семинаром химико-технологического факультета)

1-, 4-[1], 2- и 3-карбазолилуксусные кислоты [2] получены щелочным омылением 'соответствующих едетамадов кар б аз ол а, которые, в свою очередь, синтезированы по реакции Вильгеродта из ацетильных производных. Кислотным омылением 3-ацетамид-, 3,6-диацетамид-9-алкилкарбазолов и 3,6-|Диацетамйдкарбазола, полученных также по реакции Вильгеродта, синтезированы Э-алкил-З-карбазолилукеусные, 9-алкил-3,6-карбазолилд(иуксусные и 3,6 - к арб аз ол и л ди у ксусн а я (кислота [3].

Синтез замещенных ¡в .ядре карбазолил уксусных кислот через соответствующие ацетамиды состоит из трех стадий. Поэтому получение карбазолилуксусньгх (кислот в одностадийном ¡процессе представляет несомненный ¡интерес.

Галоидные производные кислот взаимодействуют с ароматическими углеводородами в присутствии кислот Льюиса с образованием нормально замещенных-¡соединений [4]. Особенно хорошо изученным является процесс алкилирования нафталина галогензамещеннымикислотами [5].

В данной работе было изучено взаимодействие 9-метилкарбазола с хлор уксусной кислотой. В качестве катализаторов были опробованы безводный хлористый алюминий, порошкообразный алюминий, хлорное железо, эфират трехфтористого 'бора и смесь порошкообразного железа и 'бромистого калия. Положительные результаты были получены при ¡использовании эфирата трехфтористого бора in смесь порошкообразного железа и бромистого калия.

Наиболее подробно исследована конденсация 9 - м ети л к арб аз о л а с хлор уксусной кислотой ¡в присутствии смеси пор ошкообр азного железа и бромистого калия. (Было изучено влияние продолжительности, температуры, соотношения компонентов, соотношения порошкообразного железа и бромистого ¡калия на выход омеси 9 - мети л - 3 -к арб а зол ил - и 9-1метил-3,6-карбазолилдиуксусной кислот. ¡Качественный состав продуктов реакции определялся хроматографически в тонких слоях на сили-кагеле. ¡Количественный анализ производился титров'анием щелочью в водно-спиртовом растворе.

Исследование показало, что независимо от соотношения компонентов образуется смесь 9- метил-3-¡карбазолилуксусной и 9-метил-3,6-кар-базолилдиуксусной кислот. Процесс протекает без растворителя. Наиболее благоприятной является температура 170—180° С. Повышение температуры увеличивает осмоление, понижение температуры приводит к снижению выхода. Оптимальное вр^мя реакции составляет 5 часов. Максимальный выход смеси кислот получен при молярном соотношении

5*

67

железа к бромистому калию 8,5-10"4: 1,7-10~3 (соотношение Энметлл-карбазол : хлоруксусная ¡кислота ¡равно 0,03 : 0,06).

Таким (образом, оптимальными условиями ,процесса взаимодействия 9-метил1карбазола с ¡хлоруксусной кислотой являются молярное соотношение Э-метшжарбазол : хлор уксусная кислота : железо : бромистый калий 1:2:2,83-№2:5,66-10~2, при температуре 170—180°С и продолжительности процесса 5 часов.

Экспериментальная часть

Исходный 9-метилкарбазол был приготовлен по методике [6] и имел т. пл. 87—88°С.

Хлор уксусная жислота, безводный хлористый алюминий, бромистый калий, хлорное железо (имели (квалификацию «чистый».

Э-адетил-З (3,6) нкарбазолилуксуоные ¡кислоты. В колбу, снабженную воздушным холодильником, запружают 5,43 г- (0,03 М) 9-метилкарбазо-ла, 5,67 г (0,06 М) монохлоруксусной кислоты, 0,048 г (8,5 • 10"4 М) порошкообразного железа и 0,198 г (1,7-10~3 М) (бромистого калия. Смесь нагревают на масляной бане до 170°С и выдерживают б часов. После окончания нагревания смесь охлаждают до 110°С, >в дее приливают 200 мл нагретого до 80—85°С 5%иного раствора щелочи и кипятят в течение двух часов. Затем реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, осадок отфильтровывают, промывают 100 мл дистиллированной воды. В фильтрат добавляют 200 мл разбавленной (1 : 3) соляной кислоты. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают ©одой до нейтральной реакции и сушат при 80°С. Выход смеси 9-метил-З-кар-базолйл- и 9-метил-3,6-карбазолилдиуксус1ных кислот составляет 8,6 г (95,4% от теоретического в расчете на 9-метил-3,6-карбазолилдиуксус-ную кислоту). Тонкослойная хроматография на оиликателе указывает на преимущественное содержание в смеси карбазолилдиуксусной кислоты.

ЛИТЕРАТУРА

1. R. H. F. Manske, M. К u 1 k a, Can. J. Research, В 28, 443—52, 1950.

2. H. Gilman, S. Avakian. J. Am. Chem. Soc., 68, 2104, 1946.

3. M. M. С у x о p о с л о в а, В. П. Лопатинский, Е. Е. Сироткина, Л. П. Левченко, Т. Ф. Т у р ч и н а. Известия ТПИ, т. 198, в печати.

4. Ч. Томас. Безводный хлористый алюминий в органической химии. ИЛ., 1949.

5. H. Н. Мельников,' Ю. А. Баскаков. Химия гербицидов и регуляторов роста растений. М., Госхимиздат, 1962.

6. В. П. Лопатинский, Е. Е. Сироткина, M. М. Сухорослова. Методы получения химических реактивов и препаратов. Вып. 11, ИРЕА, М., 1964.