ИНДАНДИОН (Литературный обзор)

ВВЕДЕНИЕ.

 Важное место в органической химии, как в теоретической, так и в прикладном аспектах занимают индандион и его производные. Среди производных индандиона найденное большое количество биологически-активных препаратов. На их основе разработано большое количество средств, используемых для борьбы с грызунами.  Перспективным препаратом признан фентолацин (2- (фенил-толилацетил) -индандион-1,3). Он обладает сильным разовым действием на грызунов. Изоиндан (2 - [фенил-(4-изопропилфенин)-ацетил]-индан-1,3-дион) оказывает противосвертывающее действие на кровь, изменяет проницаемость стенок кровеносных сосудов, в результате чего развивается кровоточивость, приводящая к гибели животных.

Кроме того производные индандиона нашли широкое применение в фотонике и в аналитической химии (нингидрин используется как качественный и количественный реактив при определении первичных аминов и аминокислот).

Индандион и его производные хорошо изучены во многих реакциях с электрофильными реагентами и реакциях гетероциклизации.

Целью нашей работы является трехкомпонентный синтез на основе индандиона, фурфурола и 5-амин-1Н-тетразола.

 

 

ИНДАНДИОН (Литературный обзор)

Индандион — органическое вещество. Существует в форме дикетона. Значительный вклад в развитие химии индандиона и его производных внёс профессор РТУ Г. Я. Ванаг — основатель рижской школы химиков-органиков.

 

1.1 Получение.

Индандион получают кислым гидролизом и одновременным декарбоксилированием натриевой соли 2-алкоксикарбонилиндан-1,3-диона (обычно этокси-) при повышенной температуре.

 

 

Саму же соль получают сложноэфирной конденсацией алкилацетата и диалкилфталата.

Реакция Дильса — Альдера из орто-ксилилена и циклопент-4-ен-1,3-диона /1/.

 

 

При окислении индана пероксидом водорода или трет-бутилгидропероксидом, в качестве основного продукта получают индан-1-он, индандион получается лишь как примесь /2/.

 

 

1.2.Физические и химические свойства.

Индандион существует в двух формах:

1,2-Индандион (I) - желтые кристаллы с Т. пл. 95 °С; хорошо растворим в кипящей воде.

1,3- Индандион (II) - бесцветные или желтоватые кристаллы с Т. пл. 129-130 °С /3/.

Енольная форма характеризуется сопряжением и отрицательным частичным зарядом на 2-м атоме углерода и том атоме кислорода, который не связан с водородом (то есть, любой из двух). Анион же индандиона — это сопряжённая 6π-электронная система, отрицательный заряд делокализирован. Согласно приблизительным расчётам по методу МО Хюккеля наибольшая электронная плотность после обоих атомов кислорода находится опять-таки на 2-м атоме углерода. Это обуславливает многие его химические свойства.

Специфические реакции.

Самоконденсация происходит весьма легко с образованием биндона — специфического реагента на первичные амины.

 

 

1.3. Применение

 

Производные индандиона — биндон, 2-нитроиндандион, нингидрин — используют в аналитической химии. Есть производные, которые, возможно, будут использоваться в фотонике (ведутся исследования). Некоторые производные являются препаратами, понижающими свёртываемость крови (антикоагулянты). В медицине, в частности, применяют арилпроизводные (фенилин — 2-фенилиндан-1,3-дион и омефин — 2-гидроксиметил-2-фенилиндан-1,3-дион). В качестве родентицида (крысиного яда) применяют ратиндан (2-дифенилацетилиндан-1,3-дион); нужно, однако, помнить, что этот способ травли крыс весьма жесток — крыса, ввиду своего образа жизни часто получающая небольшие царапины, истекает кровью и погибает от её потери.

 

 

Обсуждение результатов.

 

Трехкомпонентный синтез 10-(3-фурил)-4,10-дигидро -9 H -индено[1,2- d ]тетразоло[1,5- a ]пиримидин-9-она

 

С целью синтеза 10-(3-фурил)-4,10-дигидро -9H-индено[1,2-d]тетразоло[1,5-a]пиримидин-9-она мы использовали методику мультикомпонентной реакции на примере взаимодействия индандиона с фурфуролом и 5-амин-1Н-тетразом. Реакция проводилась с использованием - пиридина, при нагревании. В результате получили чёрные кристаллы 10-(3-фурил)-4,10-дигидро -9H-индено[1,2-d]тетразоло[1,5-a]пиримидин-9-она с температурой плавления 129-130 ̊ С.

                                                      54%

 

ИК–спектры содержат полосы колебаний в области 1750-1740 см^-1 , обусловленные характеристическими колебаниями с участием группы С=О.

ИК спектр содержит полосы поглощения, соответствующие валентным колебаниям группы СН2^{алиф (}2950- 2867 см^-1); фуранового кольца (1036 – 1016 см^-1). Вторичная аминогруппа гетероцикла проявляется одной узкой полосой при (3344 – 3296 см^-1).

 

3. Экспериментальная часть

3.1 Физико-химические методы анализа веществ

ИК-спектры записаны на инфракрасном Фурье-спектрометре ФСМ-1201 на таблетках KBr (в областях 4000-1800 см^-1 и 1500-1300 см^-1).

3.2. 10-(3-Фурил)-4,10-дигидро -9 H -индено[1,2- d ]тетразоло[1,5- a ]пиримидин-9-он.

 

0.14 г (0.0009 моль) Индандиона помещают в круглодонную колбу с обратным холодильником, добавляют 0.1 мл (0.1 г; 0.001 моль) фурфурола и 0.1 г (0.001 моль) 5-амин-1Н-тетразола, пиридин. Реакционную смесь нагревают 3 часа до выпадения осадка.

Выпавшие черные кристаллы отфильтровывают на воронке Бюхнера, сушат на воздухе.

Выход 0.1 г (54%)

ИК-спектр ν, см^-1: 1750-1740, 1565-1500, 3165-3125 (С=О); 2950- 2867 (СН^алиф.); 1036 – 1016 (Fu); 3344 – 3296 (Ar).

Выводы

 

1. В литературном обзоре обобщены сведения по синтезу, реакциям, свойствам индандиона за период 1970-2009 года.

2. Синтезирован методом циклоконденсации 10-(3-фурил)-4,10-дигидро -9H-индено[1,2-d]тетразоло[1,5-a]пиримидин-9-она с выходом 54%.

3. Состав и строение 10-(3-фурил)-4,10-дигидро -9H-индено[1,2-d]тетразоло[1,5-a]пиримидин-9-она установлено с помощью ИК-спектроскопии.

 

Концентрированные кислоты

Симптомы отравления: при вдыхании паров – насморк, чихание, кашель, жжение в горле; при попадании брызг в глаза – резкая боль, слезотечение; при попадании на кожу – ожоги.

Первая помощь: обильное промывание водой, затем 2% раствором соды, затем опять водой, закапывание в глаза новокаина, альбуцида.

 

ВВЕДЕНИЕ.

 Важное место в органической химии, как в теоретической, так и в прикладном аспектах занимают индандион и его производные. Среди производных индандиона найденное большое количество биологически-активных препаратов. На их основе разработано большое количество средств, используемых для борьбы с грызунами.  Перспективным препаратом признан фентолацин (2- (фенил-толилацетил) -индандион-1,3). Он обладает сильным разовым действием на грызунов. Изоиндан (2 - [фенил-(4-изопропилфенин)-ацетил]-индан-1,3-дион) оказывает противосвертывающее действие на кровь, изменяет проницаемость стенок кровеносных сосудов, в результате чего развивается кровоточивость, приводящая к гибели животных.

Кроме того производные индандиона нашли широкое применение в фотонике и в аналитической химии (нингидрин используется как качественный и количественный реактив при определении первичных аминов и аминокислот).

Индандион и его производные хорошо изучены во многих реакциях с электрофильными реагентами и реакциях гетероциклизации.

Целью нашей работы является трехкомпонентный синтез на основе индандиона, фурфурола и 5-амин-1Н-тетразола.

 

 

ИНДАНДИОН (Литературный обзор)

Индандион — органическое вещество. Существует в форме дикетона. Значительный вклад в развитие химии индандиона и его производных внёс профессор РТУ Г. Я. Ванаг — основатель рижской школы химиков-органиков.

 

1.1 Получение.

Индандион получают кислым гидролизом и одновременным декарбоксилированием натриевой соли 2-алкоксикарбонилиндан-1,3-диона (обычно этокси-) при повышенной температуре.

 

 

Саму же соль получают сложноэфирной конденсацией алкилацетата и диалкилфталата.

Реакция Дильса — Альдера из орто-ксилилена и циклопент-4-ен-1,3-диона /1/.

 

 

При окислении индана пероксидом водорода или трет-бутилгидропероксидом, в качестве основного продукта получают индан-1-он, индандион получается лишь как примесь /2/.

 

 

1.2.Физические и химические свойства.

Индандион существует в двух формах:

1,2-Индандион (I) - желтые кристаллы с Т. пл. 95 °С; хорошо растворим в кипящей воде.

1,3- Индандион (II) - бесцветные или желтоватые кристаллы с Т. пл. 129-130 °С /3/.

Енольная форма характеризуется сопряжением и отрицательным частичным зарядом на 2-м атоме углерода и том атоме кислорода, который не связан с водородом (то есть, любой из двух). Анион же индандиона — это сопряжённая 6π-электронная система, отрицательный заряд делокализирован. Согласно приблизительным расчётам по методу МО Хюккеля наибольшая электронная плотность после обоих атомов кислорода находится опять-таки на 2-м атоме углерода. Это обуславливает многие его химические свойства.