Новые методы синтеза и модификации гликольурилов в условиях “зеленой химии” с использованием 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты

Паньшина, Светлана Юрьевна
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Введение …………………………………………………………………………………………………………………………………3 1 Гликольурил и его свойства (литературный обзор) …………………………………………………………………..7 1.1 Гликольурил как родоначальник бициклических мочевин …………………………………………………..7 1.2 Химические свойства гликольурилов ………………………………………………………………………………11 1.2.1 Галогенопроизводные гликольурилы …………………………………………………………………………11 1.2.2 Ацилпроизводные гликольурилы ………………………………………………………………………………14 1.2.3 Фосфорпроизводные гликольурилы …………………………………………………………………………..18 1.2.4 Нитро- и нитрозопроизводные гликольурилы……………………………………………………………..20 1.2.5 Алкилирование гликольурилов и реакция Манниха …………………………………………………….24 1.2.6 Тионизация гликольурилов. ………………………………………………………………………………………31 1.2.7 Гидролиз гликольурилов …………………………………………………………………………………………..33 1.2.8 Реакции по карбонильной группе гликольурилов. ……………………………………………………….34 1.3 Заключение ……………………………………………………………………………………………………………………37
2 Синтез и исследование свойств гликольурилов в присутствии 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ)…………………………………………………………………………………………………………………….38
2.1 Синтез гликольурила с использованием 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты в условиях «зеленой химии». ………………………………………………………………………………………………………………..39
2.2 Синтез и исследование солей мочевины с 1-оксиэтилидендифосфоновой кислотой …………….47 2.3 Применение катализатора 1-оксиэтилендифосфоновая кислота в синтезе ряда производных
гликольурилов и гидантоинов. ……………………………………………………………………………………………..50 2.4 Новый метод получения тетраметилгликольурила с использованием
1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты в качестве катализатора «зеленой химии» …………………..53 2.5 Синтез тетраацетилгликольурила в присутствии фосфорсодержащих катализаторов …………..59
2.6 Нитрозирование гликольурилов с использованием 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты в качестве катализатора………………………………………………………………………………………………………….67
2.7 Тетрагидроксиметилгликольурил и его свойства в присутствии 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты. …………………………………………………………………………………………………………………………….73
2.8 Синтез кукурбит[6]урила с использованием 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты …………..81 3. Экспериментальная часть…………………………………………………………………………………………………….86 Выводы ……………………………………………………………………………………………………………………………….100 Обозначения и сокращения ……………………………………………………………………………………………………101 Библиографический список……………………………………………………………………………………………………102 Приложение ………………………………………………………………………………………………………………………..118

Актуальность исследования. На основе гликольурилов в промышленных масштабах выпускают вещества, которые нашли применение в качестве дезинфицирующих компонентов, лекарственных препаратов [1, 2], стабилизаторов в синтезе полимеров [3, 4], взрывчатых веществ и их компонентов [5–10], и т.д. В последние десятилетия развивается новое направление в химии гликольурилов – создание макроциклических соединений с уникальными контролируемыми свойствами на основе гликольурила и его производных (кукурбит[n]урилы, бамбус[n]урилы, тиара[n]урилы, «молекулярные зажимы ») и формирование супрамолекулярных систем с их участием [11−18]. Супрамолекулярные вещества, полученные на основе гликольурилов, предложены в качестве материалов со свойствами «молекулярного узнавания», вспомогательных веществ – пролонгаторов для лекарственных препаратов [19–21], компонентов полупроводниковых композиций [22] и молекулярных сенсоров для анализа амфи фильных компонентов [23−26]. Кроме того, известно [26−28], что гликольурилы малотоксичны и не проявляют канцерогенных свойств.
Анализ литературных сведений по химии гликольурилов и супрамолекулярных систем на их основе, показал, что для большинства известных методов их синтеза [29] присущи недостатки: длительное время, использование сильных минеральных и органических кислот или применение сложных каталитических систем в органических растворителях.
Сравнительно недавно в ряде работ установлено, что 1-оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) показала себя в качестве удобного «зелено го » катализатора в 3-х компонентных реакциях гетероциклизации с использованием карбонильных соединений с активной метиленовой группой, мочевины и альдегидов [30–32]. Но, на данный момент не известны примеры использования ОЭДФ в качестве катализатора в реакциях 1, 2-дикарбонильных соединений с мочевинами, что подтверждает актуальность темы данной работы.
Целью работы является разработка новых эффективных методов получения гликольурилов и изучение их превращений без использования органических растворителей с применением ОЭДФ в качестве катализатора.
Для осуществления поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Разработать метод получения гликольурилов реакцией 1,2-дикарбонильных соединений с мочевинами с использованием катализатора ОЭДФ в воде.
2. Изучить вероятные пути образования гликольурилов в присутствии ОЭДФ в воде, в том числе, путем идентификации побочных и промежуточных продуктов реакций.
3
3. Исследовать вероятные пути синтеза и превращения бициклических бисмочевин на примере тетраацетилгликольурила, нитрозогликольурила и тетрагидроксиметилгликольурила под действием ОЭДФ в воде.
4. Определить возможность применения ОЭДФ в синтезе кукурбит[ n]урилов.
Научная новизна:
1. Впервые разработан высокоэффективный и экологичный метод синтеза
гликольурилов в воде с применением ОЭДФ в качестве «зеленого» катализатора. В ходе изучения процесса образования гликольурилов идентифицированы промежуточные и побочные продукты, на основании чего предложены вероятные маршруты реакций образования гликольурилов.
2. Впервые изучено влияние фос форсодерж а щих катализаторов на ход процесса N-ацетилирования гликольурила уксусным ангидридом, и в результате анализа продуктов данной реакции высказано предположение о том, что с одной стороны ОЭДФ выступает как катали затор, а с др угой сторон ы в едет себ я как ги драли з ую щи й аген т. Предложен а последовательность химических превращений протекания этих реакций, объясняющая двоякую роль ОЭДФ.
3. Впервые показано, что использование ОЭДФ в реакциях N-нитрозирования некоторых гликольурилов обеспечивает существенно лучшие результаты, чем N-нитрозирование в присутствии минеральных кислот.
4. Установлено, что тетрагидроксиметилгликольурил подвергается дегидроксиметилированию, что позволило впервые использовать его в качестве мягкого и селективного метиленирующего реагента для синтеза ряда ароматических аминалей.
5. Найдено, что реакция тетрагидроксиметилгликольурила со спиртами под действием ОЭДФ приводит к образованию алкоксилированных димерных и тримерных продуктов – синтетических предшественников макромолекулярных и супрамолекулярных систем.
6. Обнаружено, что реакция с использованием ОЭДФ может выступать в качестве конкурентноспособного метода синтеза кукурбит[6]урила.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Помогаем с подготовкой сопроводительных документов

    Совместно разработаем индивидуальный план и выберем тему работы Подробнее
    Помощь в подготовке к кандидатскому экзамену и допуске к нему Подробнее
    Поможем в написании научных статей для публикации в журналах ВАК Подробнее
    Структурируем работу и напишем автореферат Подробнее

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Разработка новых подходов к азетидиноновым и пирролидиновым блокам, синтез карбапенемов
    📅 2022год
    🏢 ФГБНУ Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук
    3-Замещенные 2Н-хромен-2-оны в синтезе кислород-, азот-, серасодержащих гетероциклических гибридов
    📅 2022год
    🏢 ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского»