5-Ftor-2-nitroanilinfarmatsevtika, bo'yoqlar, materiallar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladigan muhim azot o'z ichiga olgan aromatik birikma. Quyida 5-ftor-2-nitroanilinning turli sintetik usullari keltirilgan.
1. Birinchidan, aromatik nitrlanish reaksiyasi orqali 5-ftor-2-nitroanilin sintezi kiritiladi. Reaksiya uchun xom ashyo p-fluoronitrobenzol va kontsentrlangan nitrat kislotadir, reaktsiya sharoitlari odatda xona haroratida, reaktivlarning massa nisbati 1: 1,3 ~ 1,5 va reaksiya vaqti 10 soatdan ortiq. Reaktsiya vaqtida haroratni nazorat qilish va reaktsiyani kuchaytirish uchun suyultiruvchi qo'shish kerak. Sintezlangan mahsulot qizil-jigarrang loy bo‘lib, uni kristallashtirib, yuvib 5-ftor-2-nitroanilin olish mumkin. Printsip shundaki, kuchli elektrofil azot ioni ta'sirida (Nitronium ioni, NO2 ortiqcha), aromatik birikmaning aromatik halqasidagi vodorod atomi nitroguruh bilan almashtiriladi (Nitro guruhi, -NO2), shu bilan nitro birikma hosil qiladi. Maxsus qadamlar quyidagilardan iborat:
1-qadam: Nitratlangan aralash kislota tayyorlash
5-Ftor-2-nitroanilinni tayyorlashdan oldin nitratlangan aralash kislota tayyorlash kerak. Nitratlovchi aralash kislota, ya'ni nitrat kislota va konsentrlangan sulfat kislota aralashmasi, nitrobirikmalarni tayyorlashda keng qo'llaniladigan nitratlovchi vositadir. Betonni tayyorlash bosqichlari quyidagicha:
(1.) Muayyan sovutish sharoitida konsentrlangan sulfat kislotani sovutilgan konsentrlangan nitrat kislotaga asta-sekin tushiring;
(2.) Tayyorlangan aralash nitratlovchi kislota to'liq sovutilishi va yopiq organik erituvchi distillash qurilmasida saqlanishi kerak.
2-bosqich: 5-ftor-2-nitroanilin sintezi
Nitratlangan aralash kislota tayyorlangach, 5-ftor-2-nitroanilin sintezini amalga oshirish mumkin. Maxsus qadamlar quyidagilardan iborat:
(1.) 5-ftor-2-aminofenilatsetik kislotani natriy gidroksid eritmasida eritib, efir bilan ajratib oling va quriting. Mahsulot olindi: 5-ftor-2-nitrofenilatsetik kislota.
(2.) Nitratlangan aralash kislotada 5-ftor-2-nitrofenilatsetik kislotani eritib, ortiqcha konsentrlangan sulfat kislota qo‘shing. Reaksiyaga kirishuvchi moddalarning nazariy molyar nisbati 1:2:3 ni tashkil qiladi.
(3.) Reaktivlarni qo'shganda, reaktsiya aralashmasining harorati 5 darajadan oshmasligi kerak. 1-2 soat reaksiyaga kirgandan so‘ng cho‘kma filtrlanadi va muzli suv bilan yuviladi va nihoyat efir bilan ekstraksiya qilinadi va 5-ftor-2-nitroanilin olinadi.
Xulosa qiling:
Yuqoridagi bosqichlar orqali 5-ftor-2-nitroanilinni muvaffaqiyatli sintez qilish mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, aromatik nitratsiya reaktsiyasi juda xavflidir va operator juda yuqori kimyoviy tajriba ko'nikmalariga va operatsion tajribaga ega bo'lishi kerak. Ushbu reaktsiyani amalga oshirayotganda, laboratoriyaning xavfsiz ishlash tartib-qoidalariga qat'iy rioya qilish kerak va xavfsizlik birinchi navbatda e'tiborga olinishi kerak.
2. Ikkinchi usul fosfor pentoksidi bilan katalizlangan nitrifikatsiya reaktsiyasi orqali amalga oshiriladi. Maxsus operatsiya 2-amino-5-ftorofenolni asetonda eritib, keyin oz miqdorda fosfor pentoksidi qo'shishdir. Titrlash shaklida reaksiya tizimiga nitrat kislota qo'shing va reaksiya jarayonida reaksiya tizimining haroratini 0 darajadan past ushlab turing. Reaktsiya tugagandan so'ng, reaksiya mahsuloti suv bilan yuviladi, suyultirilgan kislota bilan eritiladi va 5-ftor-2-nitroanilin olish uchun kristallanish yo'li bilan tozalanadi. Maxsus qadamlar quyidagilardan iborat:
1. Reaktivlarni tayyorlang: tarkibida aminokislotalar bo'lgan organik birikmani nitrat kislota bilan aralashtiring va fosfor pentoksidi katalizatorini qo'shing.
2. Katalizator ishlaydi: fosfor pentoksidi katalizatori katalitik rol o'ynaydi va reaksiya tezligini tezlashtiradi.
3. Dehidratsiya reaksiyasi: fosfor pentoksidi katalizi ostida vodorod ioni (Hortiqcha) nitrat kislota molekulasida nitrozoion (NO) hosil qilish uchun suvsizlanish reaksiyasidan o‘tadi.2-) va suv molekulasi (H2O).
4. Oksidlanish reaksiyasi: Nitrozo ionlari fosfor pentoksidi katalizatori bilan reaksiyaga kirishib, kislorod va nitrat ionlarini (NO2 ortiqcha).
5. Qo'shilish reaktsiyasi: Nitroionlar nitrozo birikmalarini hosil qilish uchun organik molekulalardagi aminokislotalarga hujum qiladi.
6. Keyingi oksidlanish: nitrozo birikmasi fosfor pentoksidi katalizatori tomonidan qo'shimcha oksidlanadi va nitro birikmasiga aylanadi.
7. Kristallanish yoki ekstraktsiya: Ehtiyojlarga ko'ra, olingan nitro birikmalar kristallanish yoki ekstraktsiya yo'li bilan ajratiladi.
Xulosa qilib aytganda, fosfor pentoksidi bilan katalizlangan nitratsiya reaktsiyasi orqali biz organik molekulalardagi aminokislotalarni nitroguruhlarga aylantira olamiz. Ushbu reaktsiya tibbiyot, kimyo sanoati, bo'yoqlar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.
3. Uchinchi sintetik usul - maqsadli mahsulotni aminokislotadan CN bog'lanish hosil bo'lishining aminatsiya reaktsiyasi orqali olish. Reaksiyada avval etil 2-amino-5-ftorbenzoat olinadi, so‘ngra katalizator ta’sirida ammonoliz reaksiyasi amalga oshiriladi. Ko'p ishlatiladigan katalizatorlar temir tuzlari, mis tuzlari va boshqalardir. Reaksiya tizimiga natriy gidroksid kabi ishqoriy moddalarni qo'shing, reaktsiyani qizdiring va natriy tuzining g'ayritabiiy ta'siri ostida reaktsiya 5-ftor{{5} hosil qiladi. }}nitroanilin.
Eksperimental bosqichlar quyidagicha:
(1.) Reaksiyada ishlatiladigan izopropilamin tarkibida namlik yo'qligiga ishonch hosil qilish uchun avval izopropilaminni eksikatorda quriting.
(2.) 1:2 nisbatda 5-ftor-2-nitrobenzoy kislotasi va izopropilaminni aralashtirib, 500ml dumaloq idishga soling.
(3.) Kislota katalizatorini qo'shing. Odatda konsentrlangan sulfat kislota yoki fosfor kislotasi kislota katalizatori sifatida ishlatiladi. Bu tajribada kislota katalizatori sifatida konsentrlangan sulfat kislotadan foydalanamiz. Kolbaga sekin 25 ml konsentrlangan sulfat kislota qo'shing.
(4.) Kolbani reaksiya choynakiga soling va aminokislotalarni kiritish uchun endigina quruq qaynatilgan izopropilamin qo'shing. Reaktorga bir nechta spiral aralashtirgichlar qo'shilishi kerak, buning uchun reaktor tubida joylashmaydi.
(5.) Agitatorni yoqing va 140-150 daraja haroratda 2-3 soat davomida reaksiyaga kirishing. Azotni sovutish va reaksiya jarayonida reaksiya haroratini nazorat qilish uchun ishlatish mumkin.
(6.) Reaksiya tugagach, reaksiya aralashmasini sovuq suv bilan sovutib, aralashmaga natriy gidroksid eritmasini soling va undagi sulfat kislotani neytrallang.
(7.) Aralashmani filtrlang va filtrlangan qattiq moddani issiq etanol bilan yuving.
(8.) Tayyorlangan mahsulotni NMR va IR kabi kimyoviy tahlil usullari bilan aniqlash mumkin.
4. Taqdim etilgan oxirgi usul - qaytarilish reaksiyasi orqali 5-ftor-2-nitroanilin sintezi. Spirtli erituvchida 5-ftor-2-nitrofenol eritiladi, qaytaruvchi sifatida natriy borgidrid qo‘shiladi va reaksiya oxirigacha qizdiriladi. Reaktsiya tugagandan so'ng, kislotalash bilan ishlov berish uchun kislota qo'shiladi va sof 5-ftor-2-nitroanilin olish uchun reaksiya mahsuloti etanol va suv bilan yuviladi. Quyida 5-ftor-2-nitroanilin sintezi uchun maxsus bosqichlar keltirilgan:
(1.) 2-Ftor-5-nitroanilin sintezi: 2-amino-5-ftornitrobenzol va sirka kislotasi bilan sulfat kislota ishtirokida reaksiyaga kirishib, 2-ftor{ {6}}nitroanilin.
(2.) Qaytarilish reaksiyasi: 2-ftor-5-nitroanilinni asetonda eritib, ortiqcha natriy sulfit qo‘shing va qayta oqim bilan isitish sharoitida qaytarilish reaksiyasini o‘tkazing. Reaksiya tugagandan so'ng isitishni to'xtating va 5-ftor-2-nitroanilin olish uchun suv bilan yuving.
Qaytarilish reaktsiyasining o'ziga xos mexanizmi:
Natriy sulfit suvda natriy bisulfit hosil qiladi. Bu modda yaxshi qaytaruvchanlikka ega va nitroanilin tarkibidagi nitroguruh bilan almashinib, barqarorroq nitrozoanilin hosil qilishi mumkin. Keyin qaytaruvchining uzluksiz taʼsiri ostida nitrozoanilinda vodorod atomlarining qoʻshilish reaksiyasi sodir boʻlib, 5-ftor-2-nitroanilin olinadi.
Eksperimental operatsiyada haddan tashqari pasayish va yon mahsulotlardan qochish uchun harorat va reaktsiya vaqtini nazorat qilish kerak. Bundan tashqari, natriy sulfitning haddan tashqari ishlatilishi qaytarilish reaktsiyasining rentabelligini oshirishi mumkin.
Yuqoridagilar 5-ftor-2-nitroanilin uchun turli xil sintetik usullar boʻlib, har bir usulning oʻziga xos afzalliklari va kamchiliklari bor va haqiqiy ehtiyojlarga qarab mos sintetik usul tanlanishi mumkin. Ular orasida nitratsiya reaktsiyasi orqali sintezning narxi past, ammo xavfsizlik xavfi yuqori, qaytarilish reaktsiyasining sintez narxi esa yuqori, ammo kamroq xavfli, shuning uchun uni diqqat bilan tanlash kerak.