Синтезы на основе фталимида

Отдельные представители

Бензойная кислота С₆H₅COOH – входит в состав различных ароматических веществ, встречающихся в природе.

Перуанский бальзам (бензиловый эфир бензойной кислоты), клюква.

 

Промышленное получение

Окисление толуола избытком кислорода

1500C (нафтенат, кобальт) + 1,5 O2 Р=4 ат

+H2O

 

Применение

1) консервант, используется в медицине в виде Na-соли;

2) эфиры – в парфюмерии.

 

Производные бензойной кислоты

Замещенные в ядре бензойные кислоты.

Получаются двумя путями:

1) Мета-изомеры – путем сульфирования, нитрования и галоидирования бензойной кислоты и последующих превращений полученных соединений.

Например,

	HNO3 H2SO4		H2
	1) диазотиро-вание
	2) реакции с выделением азота

2) о- и п-изомеры получают из толуола, который сульфируют, нитруют и галоидируют, а затем окисляют. Потом имеющиеся группы могут подвергаться дальнейшим превращениям.

Например,

	+HONO2			3О		3H2
				1) 3O 2)3H2			о-аминобензойная кислота
					п-аминобензой-ная кислота

Антраниловая (о-аминобензойная кислота) используется в синтезе красителей, например, индиго.

П-аминобензойная кислота относится к группе витаминов, применяется в синтезе обезболивающих препаратов:

анастезин – местное обезболивающее средство – ее эфир с этиловым спиртом, новокаин – более сильно обезболивающее средство – ее эфир с -этиламиноэтиловым спиртом.

	+				+ CH3COOH
ацилирование по фенольной группе		ацетилсалициловая кислота ацетил (спираевая), аспирин

 

Аспирин – ацетил + спираевая кислота (старое название салициловой кислоты)

	.. POCl3 + HOC6H5		+ H2O
образуется сложный эфир по карбокси-группе		“салол” фениловый эфир салициловой кислоты (в фармацевтике – дезинфицирует кишечник)

Наличие фенилгидроксила в салициловой кислоте делает ядро более способным вступать в реакции электрофильного замещения, например, с бромом.

	+2 Br2 [H2O]
		3,5-дибромсалициловая кислота

Используется как консервант фруктов и для получения лекарственных веществ.

Галловая кислота

3,4,5-триоксибензойная кислота

Очень распространена в природе. В виде глюкозидов, входит в состав различных дубильных веществ (таннин). Легко отщепляет СО₂ (при нагревании), образуя трехатомный фенол – пирогаллол.

 

	t0 CO2 +
галловая кислота		пирогаллол

Применяется для получения пирогаллола, при синтезе красителей в аналитике.

 

Двухосновные ароматические кислоты

Наибольшее применение имеют: фталевая (о-бензолдикарбоновая кислота), терефталевая (п-бензолдикарбоновая кислота) и изофталевая (м-бензолдикарбоновая кислота).

Фталевая кислота

Промышленное получение.

1) Окисление нафталина – наиболее важнейший промышленный метод

V2O5 + 4,5 O2 3500 (парофазное окисление)

+2 CO2 + H2O

2) окисление о-ксилола

+3 O2 4500 (парофазное окисление)

+ 2H2O

Фталевая кислота способна образовывать циклические производные.

 

Фталевый ангидрид

Образуется при нагревании фталевой кислоты

t H2O +

Находит широкое применение в промышленности и тонком органическом синтезе.

1) Применяется для получения сложных эфиров при взаимодействии со спиртами.

	+ CH3OH ..		.. CH3OH H2O + (H+)
		метилфталат		диметилфталат

 

Эфиры с более тяжелыми алкильными группами применяются в качестве пластификаторов полимерных композиций (особенно для поливинилхлорида) и мягчителей – дибутилфталат.

2) Получение синтетических полиэфирных смол путем поликонденсации фталевого ангидрида с многоатомными спиртами.

Глифталевые соли

		+		+
		+		и т.д.
			плавкая смола линейного строения

Если фталевый ангидрид взят в избытке, то он прореагирует с оставшимися группами ОН, образуя поперечные связи между полимерными цепями, и получится неплавкая термореактивная смола сетчатой структуры. Глифталевые смолы служат основой лаков, эмалей и пленок.

Фталимид

Образуется при пропускании сухого аммиака через нагретый фталевый ангидрид.

	t0 + NH3 H2O + сухой
		имид фталевой кислоты

 

Синтезы на основе фталимида

Атом водорода в имидной группе очень подвижен и может замещаться и даже отщепляться в виде протона, например,

	+ KOH H2O + спиртовый раствор
		фталимид калий

который широко используется в синтезах.

Например, реакция Габриэля (применяется для синтеза аминов)

	+Br-CH2-CH3 KBr + бромистый этил		2HOH
		N-этилфталимид
		+ H2N-CH2-CH3 этиламин
	фталевая кислота

Терефталевая кислота

В промышленности получают окислением п-ксилола

	Mn2+ или Co2+ +3O2 P=40 атм жидкая фаза 175-2900		+2H2O
п-диметилбензол

Терефталевая кислота получила важное применение с 1950 года для производства полиэфирных смол линейного строения. Полиэтилентерефталат используется для изготовления волокна “лавсан”. Метод прямого взаимодействия этилегликоля с терефталевой кислотой не требует очень чистой терефталевой кислоты. Наиболее распространенным методом получения лавсана была переэтерификация диметилтерефталата этиленгликолем с последующей поликонденсацией.

		+ 2		2 CH3OH +
+
	ди- -оксиэтилтерефталат

Затем поликонденсация с отщеплением гликоля

- (n-1) HO-CH2-CH2-OH
	полиэтиленгликольтерефталат

В резиновой промышленности и технологии пластмасс применяют N,N^/-диметил-N,N^/-динитрозотерефталамид для получения пористых резин и пенопластов.