Внесок в органічній синтез реакцій Чичибабина

ЗМІСТ

Вступ. 3

РОЗДІЛ 1. Науковий шлях в органічній хіміїЧичибабіна. 5

1.1. Качан наукового шляху. 5

1.2. Наукова робота на початку ХХ Століття. 6

Розділ 2. Реакції Чичибабіна. 10

2.1. Розвиток хімії пірідіновіх сполук. 10

2.2. Реакції з одержания діазосполук та гетероціклів. 13

2.3. Реакції Чичибабіна в апротонних Розчинник. 15

2.4. Синтез індолізіну та пірідіну. 16

Висновки. 18

Список використаних джерел. 19

Вступ

Органічнахімія - один з найважлівішіх розділів хімії, Який вівчає структуру таВластивості органічніх сполук.

Органічнахімія - Галузь науки, Яка займається Розроблення методів синтезу та вивченостіБудови, властівостей, реакційної здатності органічніх сполук різніх класів.

Вважається,Що органічна хімія Як наукова дісціпліна Почаїв в 1828 году коли НімецькийДослідник Фрідріх Велер Вперше сінтезував сечовіну (Яки є біологічно Важливиморганічною речовіною) шляхом випаровуваності водного Розчини ціанату амонію NH 4 OCN.Назва В«органічна хіміяВ» походити з припущенної Що органічні сполуки можут бутісінтезовані Тільки в живих організмах. Пізніше Цю ідею Було спростовано, альоназва залишилась.

ОлексійЄвгенович Чичибабін - людина неординарного мислення и неордінарної долі. Один здерло лауреатів премії ім. В.І. Леніна (1926), Чичибабін БУВ великого вченого,організатором післявоєнної фармацевтичної Галузі промісловості в 1920-хрр. Несподівана еміграція ученого у Францію в 1930 р. призвела, на жаль, допереоцінкі Його творчої спадщини на Його Батьківщині. Навколо імені вченогосформувалася своєрідна В«стіна забуттяВ». Лише в 1990-і рр.. стали з'являтисяокремі історіографічні Публікації, Що стосуються Його життя и діяльності, Зісвоєрідною ремаркою напрікінці кожної з них: В«Про життя и діяльність Чичибабінав еміграції нічого НЕ відомо В».

Очевидно,Що потрібно зняті завісу забуття з імені вченого. Зараз ми Вже Можемоспробуваті в якомусь ступені неупереджено й у достатній Мері об'єктивноосвітіті Його життя и Його творчість, заглянути в В«неясно годинуВ» Його еміграції,хоча Це питання галі вімагає чисельності архівніх пошуків.

Зовнішнясторона Його долі Здається ЦІЛКОМ благополучно. Про нього писали при жітті, инавіть після еміграції у Францію Його Ім'я НЕ Зниклий з радянсько енціклопедійи довідніків. При цьому, можливости, Ліше деякі задавалися харчування: Чому вбіографічніх довідніках значівся: В«Академік АН СРСР (1928-1936)В», хоча, Яквідомо, Дійсний член академії - ції довічне звання.

Предмет Дослідження:реакції Чичибабіна.

Об `єкт Дослідження:внесок в органічній синтез реакцій Чичибабина.

Мета роботи полягає втого, щоб охарактеризувати Особливості реакцій Чичибабіна.

Основними Завдання роботи є наступні:

1) проаналізуватінаукових доробок видатних хіміка Чичибабіна;

2) датихарактеристику реакцій, які булі здійснені Чичибабін.

1. Науковий шлях в органічній хімії Чичибабіна 1.1 Качан наукового шляху

ОлексійЄвгенович Чичибабін народився 29 (17) березня 1871 р. у містечку КуземинЗіньківського повіту Полтавської губернії в родіні чиновника. У 1874 р.батьківщина переїхала в м. Лубни тієї ж губернії. Його батько БУВ Призначенийсекретарем земської управи, альо Незабаром помер, залишилась дружину Із шістьмадітьмі у Важко матеріальному становіщі. Мати Чичибабіна, а кож Його старшийсестра Багато працювать, щоб молодші діти змоглі здобудуть утворення.

УЛубнах Чичибабін учівся в гімназії, відрізняючісь при цьому Гарньє старанністюи великою допітлівістю. Вже в гімназічні рокі в нього проявівся Інтерес дохімії.

Качантворчого шляху Чичибабіна сягає до годині Його навчання в московськоуніверсітеті, де ВІН слухать курс хімії в професора В.В. Марковникова. СвоїПерші Наукові праці, прісвячені харчування гідрогенізації похідніх бензолу, ВІНвиконав Під керівніцтвом В.В. Марковникова и приват-доцента М.І. Коновалова.Ці Дослідження булі поставлені в руслі Вивчення Марковникова процесів переходувід різноманітніх ароматичностью вуглеводнів до нафтенів (граничні вуглеводні рядуциклопентаном и циклогексане и поліціклічні вуглеводні, побудовані з п'яти-ішестичленних ціклів). Результати ціх робіт Чичибабін булі повідомлені назасіданнях Російського хімічного товариства. 24 жовтня 1891 р. ВІНВиступивши з Першим повідомленням В«Дія йодистого водних на пропілбензолВ», а 3лютого 1894 р. - Із другою доповіддю з цієї серії В«Про гідрогенізаціїнормального пропілбензолу и про пентабромпропілбензолу В».

У1892 р. Чичибабін Закінчив фізико-математичний факультет (відділенняприродничих наук) Московського універсітету з дипломом Першого ступенів.Незважаючі на Його успішну наукову діяльність у роки навчання, на жаль, ВІН НЕБУВ залишенню при кафедрі хімії, ТОМУ ЩО Його Керівник, професор Марковников,на тій годину Вийшов у відставку, а професор Н.Д. Зелінській, Що перемінівМарковникова на кафедрі хімії, відмовів у цьому проханні приват-доцентовіКоновалову.

Чотиринаступні роки (1892-1896) Чичибабін змушеній БУВ заробляті собі на життяприватних уроків и репортерства. ВІН Браво за будь-яку роботу. Годиною йомувдаватися попрацюваті в університеті. Траплялося так, Що ВІН Було улаштувавсялаборантом в Александрівське комерційне училище, альо в Цій посаді Його так І незатвердівши. Якійсь годину молодих вчених провівши аналітічні Дослідження влабораторії Суспільства сприяння розвіткові мануфактурної промісловості(Москва). Нарешті в 1896 р. йому пощастило здобудуть Місце помічніказавідувача цією лабораторією. Работа в ній спріяла придбання їм навічокпершокласного органіка.

1.2 Наукова робота на початку ХХ Століття

Незважаючіна важкі жіттєві обставини, Чичибабін продовжував наукову працю. ВІН вірішівзайнятості хімією пірідіну:

КачанXX ст. характерізувалося пожвавленням робіт в області хімії похідніх пірідіну взв'язку з їх прикладним значенням, Що збільшуваліся, (лікарські препарати ибарвнікі). Крім того, Як писав Згідно Олексій Євгенович у своїй магістерськійДисертації, ці речовіні представляли особливий теоретичність Інтерес В«у відіїхніх відносін до Деяк природніх алкалоїдів, які папаверин, наркотин, гідрастін[...] И Інші, або ж до продуктів розпаду ціх алкалоїдів при різніх реакціях В». Запропозіцією Коновалова молодий учений виконав Дослідження на тему В«Нітруючі діяслабкої азотної кислоти на віщі гомологи пірідіну В»(1894). Вивчаючи реакціюКоновалова (одержания нітросполук аліфатічніх граничних вуглеводнів при дії наних Слабкий Розчини азотної кислоти), Чичибабін у своїй роботі показавши, Що В«уряді похідніх пірідіну ця реакція застосовна. Аналогічно дії слабкої азотноїкислоти на віщі гомологи бензолу, виходе нітропродукт пірідінового ряду, уякому група В«нітроВ» знаходится в бічному ланцюзі ... В».

У1896 р. Коновалов перейшов у Московський сільськогосподарський інститут Якпрофесора на кафедру хімії. Імовірно, не без допомоги последнего Чичибабіну в1899 р. пощастило здобудуть Місце Асистент в цьому інстітуті. Саме тутнавчань впершись за Багато РОКІВ здобувши можлівість цілеспрямовано и систематичнопроводитись Свої Наукові Дослідження. У 1899-1903 р. ВІН продовжуваврозробляті тему нітруючої дії азотної кислоти на похідні пірідіну (до їхньогочисла відносяться роботи В«Синтез ароматичностью пірідінівВ» (1900), В«a-і g-бензілпірідініи деякі їхні похідні В»(1901) и ін.).

Одночасновчений приступивши до Вивчення питання про Відновлення бензілпірідінів за методомВішнеградського-Ладенбурга. ЦІМ методом на тій годину Було ОТРИМАНО ровері число піперідіновіхоснов и їхніх солей. У ході Вивчення реакції одержания b-похідніхпірідіну Чичибабін уточнивши и віправів ряд загальнопрійнятіх даніх А. Ладенбурга.Крім того, у протівагу Ладенбурга, Що стверджували, Що при дії галогенсодержащихз'єднань на пірідін утворяться Тільки Його a-...і g-похідні (альо НЕ b-похідні),Чичибабін на Основі своїх експеріментів показавши, Що в різніх кількостяхутворяться ВСІ три ізомері. Для доказу ВІН Окисли Отримані бензілпірідініперманганатом калію до відповідніх кислот (здобувши одночасно піколінову, ізонікотіновуи нікотінову кислоти).

У1901 р. за Дослідження В«Про дію галоїдніх сполук, Що містять бензольногоядро, на пірідін и хінолін В»и за роботуВ« Про одержания простих и змішаніхангідрідів кислот В»Чичибабіну Була прівласнена золота медаль Суспільствааматорів природознавства.

Результатисвоїх експериментальних робіт навчань віклав у магістерській Дисертації В«Пропродукти дії галоїдніх сполук на пірідін и хінолін В»(1902), Що представивши доЗАХИСТУ в Московський університет. У тому ж году ВІН БУВ прийнятя у числоприват-доцентів по кафедрі хімії Московського універсітету и почав читати курс В«Останніуспіхі Експериментальної хімії В»(1901-1904). Лекції молодого приват-доцентакорістуваліся популярністю (зокрема, на 1903/04 навчальний рік ВІН оголосівкож курс Історії хімії), а від праворуч з захистах просувалося з працею.

У1903 р. Нарешті захист Дисертації відбувся. Однак у універсітетськомусередовіщі дісертацію зустріло Загальне протистояння. Професор Марковников, ЩоБУВ Його вчитель, дісертацію НЕ підтрімав. Професор 3 елінській представивши нанеї негативний Відгук. Один з опонентів, професор А.П. Сабанеев, невтішновідгукнувся про її автора Як В«самоучкуВ». Морально Його підтрімалі Ліше колеги зМосковського сільськогосподарського Інституту. Альо в Цій важкій атмосферінерозуміння и непрійняття результатів своєї наукової діяльності Чичибабінусе-таки вістояв. 31 травня 1904 р. ВІН БУВ ЗАТВЕРДЖЕНЕ у званні магістрахімії.

Очевидно,обстановка, Що склалася на кафедрі після ЗАХИСТУ Дисертації, не спріялауспішної вікладацької діяльності вченого в стінах Alma Mater, хоча вчений у1904/05 навчальному году успішно прочитавши Свій новий курс В«Хімія алкалоїдівВ».Тому в 1905 р. ВІН Охоче ​​прийнять Запрошення Варшавська універсітету на вакантнукафедру неорганічної хімії и з 1 вересня 1905 р. БУВ зарахованій при цьомууніверсітеті екстраордінарнім професором. Однак уже через рік, не знайшовшівідповідніх умів и можливости для своєї наукової діяльності в рамках цьогоуніверсітету, ВІН повернувши в Москву, у сільськогосподарський інститут.Одночасно ВІН читав приват-доцентські курси в московсько універсітеті: В«Основиорганічної хімії В»(1908-1909),В« Обрані глави з органічної хімії В»(1907-1911).

2.Реакції Чичибабіна 2.1 Розвиток хімії пірідіновіх сполук

Незважаючіна складні періпетії в особістій ​​долі, Чичибабін продовжував завзяті Науковівішукування в обраній їм області досліджень. В«Пірідін, - відзначав ВІН в однійЗі своїх праць, - є родоначальником значної кількості природніх алкалоїдів иряду штучних речовін, Що володіють сильною фізіологічною дією. Розробка хіміїпірідіну збагатіть медицину и техніку Фармацевтична препаратів поруч новихцілющіх речовін. Можна сподіватіся, Що и ряд фарб, похідніх пірідіну, зробдоступність, прідбає и технічне значення В».

У1903 р. навчань почав цикл досліджень процесу синтезу пірідіновіх основ зальдегідів и аміаку, дере з якіх стали роботи з конденсації валеріанового(Валерітрін М.М. Любавіна) i масляного альдегідів. У ході ціхексперіментів у 1906 р. Чичибабін відкрів реакцію ціклоконденсаціїальдегідів з аміаком (назва Його ім'ям), Що приводити до утворення рядугомологів пірідіну:

Внаступні роки (1906-1924) ця реакція їм (разом з учнямі П.С. Панюшінім, П.А. Мошкін,В.С. Тяжеловой, М.П. Опаріній и ін.) Була детально розроблено в умівкаталізу оксидами трівалентніх металів (Наприклад, алюмінію, заліза, торію їін.). На Цій Основі Чичибабін БУВ створеня новий метод синтезу пірідіну, акож алкіл-і фенілпірідінів (конденсацією різніх альдегідів и їхніх сумішей заміаком у прісутності Аl2O3 при 300-400 В° С), Що ліг в основу сучасногопромислового синтезу алкілпірідінів.

Дочисла найважлівішіх Досягнення Чичибабіна відносіться Відкриття (1914) iДослідження їм реакції a-амінуванія пірідіновіх основ за допомог амідунатрію:

Увипадка пірідіну при цьому утворили a-амінопірідін з незначна домішкоюg-амінопірідіну.

Цяреакція, розроблено вчен разом з Його учнем О.А. Зейді, стала дертиДосить загально реакцією, Що веде до одержания похідніх НЕ Тільки самогопірідіну, альо и Його гомологів и похідніх (Наприклад, хінолін, ізохінолін иін.), а кож з'єднань, молекули якіх містять конденсовані цикли пірідіну. ВУсім Світі реакція знайшла Широке застосування для синтезу лікарськіхпрепаратів.

Зручністьи пріступність методу амінування пірідінів дали можлівість вівчіті Різніреакції заміщення пірідінового циклу a-амінопірідіну, Що для самогопірідіну протікають Із працею.

Уході ціх робіт навчань відкрів и вівчів таутомерію амінопірідінів и їхніхпохідніх (початок 1920-х рр..). ВІН констатував можлівість утворенняпохідніх двох ізомерніх форм амінопірідінів:

Нимбулі Отримані різноманітні похідні обох форм (у тому чіслі Згідно Новігетероціклічні системи пірімідазолу и індоліціну).

ВідкриттяО±-пірідоніміну Чичибабін поклали початок новому своєрідному класуорганічніх речовін. Це дозволило вчен перейти до біціклічніх сполук, у якіху п `ятічленній цикл входять два атоми азоту (Наприклад, до пірімідазолу (імідазопірідін)и Його гомологів):

Цюневівчену область (одержания біціклічніх сполук) Чичибабін активно розвиваласьнапрікінці 1920-х і в 1930-і рр.. Багато хто Із сінтезованіх їм подібніхз'єднань, Як Було встановлено, володілі сильною фізіологічною актівністю.

2.2 Реакції з одержания діазосполук та гетероціклів

Хотілосяб кож згадаті и про цикл робіт Чичибабіна (1915-1924), зв'язаного зодержания діазосполук. У своїх роботах (Спочатку з М.Д. Рязанцева),Весь спектр з О±-амінопірідіну, ВІН здобувши Цілий ряд раніше невідоміх діазотатівпірідінового О±-ряду, Що так само, Як и ароматічні діазосполучення, здатнідавати азофарбі. Дослідження в цьому навпростець вчений продовжував и в Періодеміграції.

РоботиЧичибабіна з учнямі спріялі значному прогресу в області хімії похідніхпірідіну. Завдякі дослідженням ученого картина хімічніх перетвореності пірідіну иЙого похідніх В«по ясності и рельєфності качанів набліжатіся до картіні Класичнийрозробленої хімії бензолу й ароматичностью основ В».

Найбільшслабкі основи, чім хінолін и ізохінолін; для 1,5-Н. рКа 2,91, для 1,6-Н.рКа 3,78. Алкілювання нафтірідіна Йде по одному або обома атомам N, причому увипадка 1,6 - и 1,7-Н. атака насамперед направляється на так звані ізохіноліновіатоми N з Утворення продуктів моноалкілювання іонов 6 - і 7-алкілнафтірідінувідповідно. Продукти моноалкілювання нафтірідіна легко окісляються Під дією K 3 Fe (CN) 6 у Лужному середовіщі до N-алкіл-a-нафтірідінів, Наприклад:

Відновленнянафтірідіна дією Na у спірті приводити до транс-декагідронафтірідінам, каталітічногогідрування в прісутності Рt2 або Pd-до тетрагідронафтірідінів (ЙдеВідновлення одного з пірідіновіх ціклів). Дія LіAl 4 на N-алкіл-О±-нафтірідінонДає тетрагідронафтірідіні:

нафтірідіна-електронодефіцітнігетероароматічні системи. Смороду з Важко вступають у реакції електрофільногозаміщення.

Так,для незаміщеніх нафтірідінів відомо Ліше реакція бромування, Яка здійснюєтьсяпри нагріванні з Вr 2 в олеумі або дії Вr 2 у ССl 4 у прісутності пірідіну и Йде в ОІ-положення до гетеро-атому. При надлишкиВr 2 м.б. Отримані дізамещені нафтірідіна; напр., з 1,7 - нафтірідіна -3,5-дибром - 1,7-нафтірідіна.

Бромуваннянафтірідіна при вісокій температурі в газовій фазі, Що Йде по радикальномумеханізму, направляється в О±-положення до гетероатому; напр., бромування1,5 - нафтірідіна при 500 В° С приводити Головним чином до 2,6-дибром -1,5-нафтірідіна.

Нітруванн...яЙде Ліше для нафтірідіна, Що містіть електронодонорні заміснікі, напр. длянафтірідінонів. Нафтірідіна легко реагують з нуклеофіламі, напр. піддаються амінуваннюпо Чичибабіна реакції, метілюванню метілсульфанілметільнім аніоном, одержуванімдією сильних основ на, по О±-і g-положеннях до атомів N-галогензаміщеніхнафтірідінів обмінюють атомів галогенів на Різні нуклеофілі.

Амінуванняпірідіну и подібніх ароматичностью азогетероціклів (хінолін, ізохінолін, бензімідазоли т. п.) амідом натрію; біля випадка пірідіну при цьому утворили 2-амінопірідінз незначна домішкамі 4-амінопірідіну (при підвіщеній температурі инадлишки NaNH 2 можливости одержания 2,6-діамінопірідіну):

2.3 Реакції Чичибабінав апротонних Розчинник

Відомодва способи проведення Чичибабіна реакції в апротонних Розчинник (толуол,ксилол, n-цимол, вазелінова олія й ін.) i в рідкому NH 3 . У Першомувипадка реакція протікає в гетерогенному середовіщі, у зв'язку з чім потрібноВисока температура (звичайна Вище 100 В° С). У рідкому NH3 процес проходитиу гомогенних умів и при низьких температурі (ніжче -33 В° С); Замість NaNH 2 у цьому випадка переважніше вікорістовуваті KNH 2 , Який у рідкому NH 3 розчіняється однозначно кращє. Вихід реакції складають 30-90%.

ФормальноЧичибабіна реакція нуклеофільного заміщення гідріду-іона заснована на тому, Що дляїї протікання необхідно, щоб у молекулі субстрату утрімувався високо електронодефіцітнійкільцевій атом С, Який и атакує амід-іон. На першій стадії утворилианіонн-комплекс (формула І), Який Далі ароматізується з Утворення Na-соліаміну (ІІ); Вільний амін віділяється при додаванні в реакційну суміш води абоNH 4 C1. При вісокотемпературному способі проведення реакціїгідрід-іон відщепляєся від комплексу мімовільно у вігляді Н 2 (другийатом Н надходіть у молекулу Н 2 у вігляді протона з аміногрупі). За об `ємомН 2 , Що віділівся Зручний контролюваті хід амінування. Однак припроведенні реакції в рідкому NH 3 гідрід-іон мімовільно відщепітісятемпературі.

Пізніше

Синтез

Висновки

Олексій

У

У

Відомо
Список використаних джерел

1.- М.: Вища школа,1998.

2.Велика радянська енциклопедія.

3.- 656 с.

4.- М.: Вища школа,1980.

5.- М.: Изд-во Моск.ун-ту, 1983.

6.

7.

8.- М.: Вища школа,1990.

9.хімії.- М.: Мир, 1978.хіміка.хімія.енциклопедія.

17. Хімічнийенциклопедичний словник.хімія.