Побочные реакции при восстановлении нитрогруппы

форум для специалистов в области органической химии
organic chemistry issues discussion for professional scientists
Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Побочные реакции при восстановлении нитрогруппы

Сообщение Vladimir » Ср апр 28, 2004 11:20 am

Уважаемы коллеги! Я сталкнулся с такой проблемой. При каталитическом восстановлении ароматической нитрогруппы (водород, 5% Pd/C) наблюдается образование как минимум двух побочных продуктов в количествах, сопоставимых с целевым амином. Вещество содержит также сложноэфирную и две амидные группы.
Судя по ТСХ, характер примесей меняется при смене растворителей (метанол на ТГФ). Что это может быть? И вообще, что известно о побочных реакциях каталитического гидрирования ароматической нитрогруппы? Всегда считал эту реакцию очень чистой!

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Ср апр 28, 2004 11:28 am

Ну а сложный эфир с амидом разве не могли в этих условиях восстановиться? От них и примеси.
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Сообщение Vladimir » Ср апр 28, 2004 11:36 am

Satyros писал(а):Ну а сложный эфир с амидом разве не могли в этих условиях восстановиться? От них и примеси.
При атмосферном давлении и комнатной температуре восстановления амидных связей и сложных эфиров не наблюдается. Кроме того в ИК спектрах нет существенных изменений в области 1600-1700 см-1.
Похоже что-то происходит именно с нитрогруппой :!:

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Ср апр 28, 2004 11:46 am

Тут еще пишут (New Pathways for Organic Syntheses. Practical appications of transition metals. Holton, Thompson, Twigg. Plenum Press, New York), что ароматическая нитрогруппа может до гидроксиламина восстановиться. Тот же палладий на угле, правда, там принципиально наличие ДМСО. С другой стороны, там препаративные выходы, а здесь могло и без ДМСО какое-то количество образоваться.
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Сообщение Vladimir » Ср апр 28, 2004 11:51 am

Satyros писал(а):Тут еще пишут (New Pathways for Organic Syntheses. Practical appications of transition metals. Holton, Thompson, Twigg. Plenum Press, New York)

А ссылки на оригинальную работу там случайно нет? А то эта книженция для меня не доступна.
Это тем более для меня интеросно, что я бы хотел получить и такое соединение.

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Ср апр 28, 2004 11:56 am

Stephenson, Falck, J. Org. Chem. 41, 2928 (1976) - это на ароматические нитрогруппы.

Luche, Gemal, JACS. 101, 5848 (1979) - а это на алифатику.
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Сообщение Vladimir » Ср апр 28, 2004 12:56 pm

Satyros писал(а):Stephenson, Falck, J. Org. Chem. 41, 2928 (1976) - это на ароматические нитрогруппы.
Посмотрел ссылку. Похоже авторы чего-то напутали. Статья этих авторов в указанном месте действительно есть, но к теме не имеет ни малейшего отношения.
:cry:

:roll: Hydrogenation of Cyclic Unsaturated
Oxyphosphoranes. A Novel Method for Reduction
of a Diketones to Ketones
L. M. Stephenson*g and L. C. Falk

А жаль, заманчиво было бы в одну стадию перейти от нитрогруппы к гидроксиламину.

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Ср апр 28, 2004 1:05 pm

Тысяча извинений, проврался!
Правильная ссылка вот: Knifton, J. Org. Chem, 38, 3296 (1973)
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Сообщение Vladimir » Ср апр 28, 2004 1:29 pm

Спасибо за ссылку. Работа интересная, попробую воспроизвести. К сожалению, к решению моей основной проблемы, она меня не приблизила. Там восстановление СО, а не водородом и в качестве растворителей используют диамины, что по мнению авторов статьи очень важно. Так что крайне маловероятно, что у меня такие же продукты. Буду решать проблему в лоб. Выделять индивидуальные соединения и доказывать их строения.

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Ср апр 28, 2004 3:00 pm

Рад был помочь, однако далее, боюсь, ничем посодействовать не смогу. Тема не имеет ничего общего с тем, чем я занимаюсь, а запасы общей эрудиции я уже исчерпал.
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Аватара пользователя
Falcon
Сообщения: 1179
Зарегистрирован: Чт мар 04, 2004 3:29 pm
Контактная информация:

Сообщение Falcon » Ср апр 28, 2004 4:44 pm

А нитрогруппа, которую надо восстановить случайно не в орто-положении находится к ациламиногруппе или к сложноэфирной?

Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Сообщение Vladimir » Чт апр 29, 2004 6:07 am

Falcon писал(а):А нитрогруппа, которую надо восстановить случайно не в орто-положении находится к ациламиногруппе или к сложноэфирной?
Нет. Фрагмент молекулы, где находится нитрогруппа - ароматический амид мета-нитробензойной кислоты.

Ksenia
Сообщения: 25
Зарегистрирован: Вт апр 27, 2004 3:14 pm
Контактная информация:

Сообщение Ksenia » Чт апр 29, 2004 12:54 pm

Vladimir, а восстанавливать эту самую нитро-группу по Клеменсену (Zn+HCl) или сульфидом Na (тоже +HCl) Вы не пробовали? Я несколько раз использовала эти реакции для восстановления о-нитродифениламина.

Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Сообщение Vladimir » Чт апр 29, 2004 1:26 pm

Ksenia писал(а):Vladimir, а восстанавливать эту самую нитро-группу по Клеменсену (Zn+HCl) или сульфидом Na (тоже +HCl) Вы не пробовали? Я несколько раз использовала эти реакции для восстановления о-нитродифениламина.
Zn+HCl уже пробовал - идет гидролиз сложного эфира. Na2S-HCl не пробовал, насколько я знаю, выходы не очень высокие, но, возможно, попробую. Каталитическое гидрирование было выбрано именно из-за того, что данный метод дает высокие выходы при восстановлении ароматических нитрогрупп. На самом деле, мне уже просто стало интересно, что же это за реакция такая. Ни в одном учебнике и в статьях, которые я смотрел, такой эффект не отмечается. Как правило проблемы возникают, когда нужно избирательно восстановить нитрогруппу на фоне других, легко восстанавливаемых групп. В моем случае ситуация явно другая. Как-то не так восстанавливается именно нитрогруппа. Ни амидная, ни сложноэфирная группы не затрагиваются. :!:

Аватара пользователя
pH<7
Сообщения: 4236
Зарегистрирован: Ср апр 21, 2004 6:48 pm
Контактная информация:

Сообщение pH<7 » Сб май 08, 2004 3:12 pm

А что за вещество (полностью) вводилось в р-ю? И почему были сделаны выводы о 2 амидных и сложноэфирных группах?

Если по ИК, то там, возможно, реально спутать с азоксисоединением.

Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Сообщение Vladimir » Пн май 10, 2004 2:06 pm

pH<7 писал(а):А что за вещество (полностью) вводилось в р-ю? И почему были сделаны выводы о 2 амидных и сложноэфирных группах?

Если по ИК, то там, возможно, реально спутать с азоксисоединением.
Исходно берется метиловый эфир 3-нитро-5-аминобензойной кислоты, ацилируется хлорангидридом бензойной кислоты. Затем нитрогруппа восстанавливается (без всяких фокусов!) и полученный амин вновь ацилируется хлорангидридом о-нитробензойной кислоты. Таким образом в полученном соединении есть сложноэфирная и две амидные группы + нитрогруппа, которую и нужно восстановить. Строение этого соединения и всех промежутков подтверждено ЯМРи ИК. А вот при каталитическом восстановлении нитрогруппы в конечном продукте я и наблюдаю образование, на ряду с целевым продуктом, еще два в сопоставимых количествах.
Может кто знает о неполном каталитическом восстановлении нитрогруппы?
Тут Satyros мне посаветовал посмотреть книгу New Pathways for Organic Syntheses. Practical appications of transition metals. Holton,
Thompson, Twigg. Plenum Press, New York Я ее даже нашел и прочитал.
Там действительно упоминается частичное восстановление. К сожалению, с сылками в этой книге полная лабуда. То есть полное не соответствие текста и ссылок. А жаль.

Аватара пользователя
rombach
Сообщения: 1869
Зарегистрирован: Пт май 14, 2004 6:20 pm

Сообщение rombach » Пт май 14, 2004 6:59 pm

Что-то криво делается, вот что можно сказать.
Вот, например, 2-nitro-benzoic acid anilide восстанавливается водородом на Pd/C с выходом 99% в ТГФ (см. J.Amer.Chem.Soc.; 118; 32; 1996; 7529-7541), а 2-(2-nitro-benzoylamino)-benzoic acid methyl ester - почти то, что бралось - гидрируется в ДМФ с выходом 96% (см. там же). В мета-подожении чутка выходы поменьше, но не 20% же! (см. J.Med.Chem.; EN; 29; 8; 1986; 1534-1537).

До конца надо реакцию доводить, чтобы продуктов неполного восстановления не было.

Успехов!

Cherep
Сообщения: 23417
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Сообщение Cherep » Пт май 14, 2004 8:16 pm

Недовосстановленные продукты могут быть. Ежели они ещё и окрашеные :?
Да, может палладия ещё сыпануть по "окончании" реакции и ещё потрясти. Или надавить немного.
Или металл поменять? (Pt, Ni, Cu, Pd/CaCO3) Палладий то не очень старый? Мжт отравленый он :?
А природа примесей известна? Мжт их хроматографически разделить можно?

Vladimir
Сообщения: 18
Зарегистрирован: Пн апр 26, 2004 3:36 pm

Сообщение Vladimir » Сб май 15, 2004 7:21 am

[quote="rombach"]Что-то криво делается, вот что можно сказать.
Вот, например, 2-nitro-benzoic acid anilide восстанавливается водородом на Pd/C с выходом 99% в ТГФ (см. J.Amer.Chem.Soc.; 118; 32; 1996; 7529-7541), а 2-(2-nitro-benzoylamino)-benzoic acid methyl ester - почти то, что бралось - гидрируется в ДМФ с выходом 96% (см. там же). В мета-подожении чутка выходы поменьше, но не 20% же! (см. J.Med.Chem.; EN; 29; 8; 1986; 1534-1537).

До конца надо реакцию доводить, чтобы продуктов неполного восстановления не было.

Самое смешное :lol: , что каталитическое гидрирование для различных соединений я проводил десятки раз :!:
Действительно, выходы, за редким исключением, когда нужно что-то селективно восстановить на фоне другой восстанавливаемой группы, очень хорошие. Даже при синтезе этого соединения, на одной из предыдущих стадий мы использовали его для аналогичной нитрогруппы и выходы были более 90% :!:
Проблема не с катализатором или условиями. Повторюсь, мы проводили восстановление с десятками различных соединений.
Сейчас я уже могу сказать, что продукты не являются аза или азокси соединениями. Нам удалось их выделить в индивидуальном состоянии. Так что скоро узнаю, что это такое.

Аватара пользователя
rombach
Сообщения: 1869
Зарегистрирован: Пт май 14, 2004 6:20 pm

Сообщение rombach » Сб май 15, 2004 11:10 am

Выделить - это правильно. Хорошо бы еще удалось понять, что это такое.
Ждем результатов.

Ответить

Вернуться в «органическая химия / organic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя