Этилцианоацетат

Этилцианоацетат
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК Этилцианоацетат
Идентификаторы
Номер CAS	105-56-6 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
ХимическийПаук	13856579 ;
Информационная карта ECHA	100.003.009
Номер ЕС	203-309-0 ;
ПабХим CID	7764 ;
НЕКОТОРЫЙ	X9N006U0F8 ;
Число	3276 2666
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID9026718 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	C5H7NOC5H7NO2
Молярная масса	113.116 g·mol −1
Магнитная восприимчивость (χ)	-67.3·10 −6 см 3 /моль
Опасности
	СГС Маркировка :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Предупреждение
Заявления об опасности	Х302 , Х312 , Х319 , Х332
Меры предосторожности	P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301+P312 , P302+P352 , P304+P312 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P312 , P322 , P330 , P337+P313 , П363 , П501
NFPA 704 (огненный алмаз)	1 1 1
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Ссылки на инфобоксы

Этилцианоацетат представляет собой органическое соединение , содержащее сложный эфир карбоксилатной кислоты и нитрил . Это бесцветный ^{[ 1 ]} жидкость с приятным запахом. Этот материал полезен в качестве исходного материала для синтеза благодаря разнообразию функциональных групп и химической активности. ^{[ 2 ]}

Производство

Этилцианоацетат можно получить различными способами:

Синтез нитрила Кольбе с использованием этилхлорацетата и цианида натрия . ^{[ 3 ]}
Этерификация цианоуксусной кислоты по Фишеру этанолом в присутствии сильных минеральных кислот (например, концентрированной серной кислоты ). Цианоуксусную кислоту можно получить путем синтеза нитрила Кольбе с использованием хлорацетата натрия и цианида натрия. ^{[ 3 ]}
Реакция цианоацетата натрия с бромистым этилом в водно-органической двухфазной системе в присутствии катализатора межфазного переноса . ^{[ 4 ]}
Окисление 3-этоксипропионитрила простого эфира кислородом под давлением в присутствии тетрагидрата ацетата кобальта(II) в качестве катализатора и N -гидроксифталимида в качестве генератора радикалов. ^{[ 5 ]}

Характеристики

Физические свойства

Давление пара соответствует уравнению Антуана log ₁₀ (P) = A−(B/(T+C)) (P в барах, T в К) с A = 7,46724, B = 3693,663 и C = 16,138 в диапазоне температур от от 341 до 479 К ^{[ 6 ]} две полиморфные формы . Встречаются ^{[ 7 ]}^{[ нужна полная цитата ]} При температуре ниже -111 ° C преобладает кристаллическая форма II. ^{[ 7 ]} Выше этой температуры образуется кристаллическая форма I, которая плавится при -22 °C. ^{[ 8 ]} Теплоемкость при 25 °C составляет 220,22 Дж К. ⁻¹ моль ⁻¹. ^{[ 7 ]}

Химические свойства

Благодаря трем различным реакционным центрам — нитрильному, эфирному и кислому метиленовому центру — этилцианоацетат является универсальным синтетическим строительным блоком для множества функциональных и фармакологически активных веществ. Он содержит кислую метиленовую группу, окруженную нитрилом и карбонилом , и поэтому может использоваться в реакциях конденсации, таких как конденсация Кнёвенагеля или присоединение Михаэля . Эта реакционная способность аналогична реакционной способности эфиров кислоты малоновой . В качестве примера реакционной способности нитрила можно привести диэтилмалонат, полученный из этилового эфира цианоуксусной кислоты реакцией с этанолом в присутствии сильных кислот . ^{[ 3 ]} При нагревании в присутствии этоксида натрия образуется димерный диэтиловый эфир 3-амино-2-циано-2-пентендикислоты. ^{[ 9 ]}

Использовать

Благодаря своей функциональности цианоацетат реагирует:

По нитрильной группе по-разному:
- Гидрирование приводит к образованию β-аминокислоты β-аланина.
- Нуклеофильная атака на углерод как этап синтеза многих гетероциклов (см. ниже) и других продуктов.
- В качестве безопасного реагента-донора цианидов. ^{[ 10 ]}
Нуклеофильная атака по сложноэфирной группе в рамках ацильного замещения: реакция с аммиаком приводит к цианоацетамиду, который можно превратить дегидратацией с помощью PCl ₅ или POCl ₃ в малононитрил. ^{[ 11 ]}
Через кислую метиленовую группу в качестве нуклеофила

Этилцианоацетат является строительным блоком для синтеза гетероциклов , которые используются, например, в качестве лекарств:

Аллопуринол , используемый для лечения хронической подагры, можно синтезировать, начиная с конденсации Кнёвенагеля с триэтилортоформиатом ; продукт конденсации циклизуют с гидразином с образованием замещенного пиразола, а затем с формамидом с образованием аллопуринола, замещенного пиразолопиримидина. ^{[ 12 ]}
Производные пурина теофиллин , кофеин и мочевая кислота синтетически доступны из этилцианоацетата и N,N' -диметилмочевины . ^{[ 13 ]}
птеридина относится Производное фолиевой кислоты к комплексу витаминов B ; Этилцианоацетат и гуанидин могут быть использованы в качестве исходного материала в многостадийном конвергентном синтезе .
Пиррол эпилепсии этосуксимид применяется для лечения , его можно получить из этилцианоацетата и бутанона в многостадийном синтезе.
триметоприм пиримидина Производное используемым используется в качестве ко-тримоксазола в фиксированной комбинации с сульфаметоксазолом, в качестве бактериостатического агента , и синтезируется из этилцианоацетата и 3,4,5-триметоксибензальдегида или его бензилхлорида.

Также многие другие функциональные гетероциклы с хорошими выходами доступны из этилцианоацетата, такие как 3-замещенные производные кумарина. ^{[ 14 ]}

Нециклические продукты из этого исходного материала включают:

Противосудорожное средство вальпроевая кислота
Этилцианакрилат , используемый в качестве суперклея, в результате реакции с формальдегидом.

Этилцианоацетат также используется для получения 3,3-дифенилпропан-1-амина, который является предшественником, используемым в синтезе прениламина и дропрениламина .

Безопасность

Этилцианоацетат имеет LD50 2820 мг/кг (перорально, крыса). ^{[ 15 ]}

Ссылки

^ Запись на Cyanessigsäureester . по адресу: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, получено 15 июня 2016 г.
^ Фриман, Филлмор (2001). «Этилцианоацетат». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.re055 . ISBN 0471936235 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Дж.К.Х. Инглис. «Этилцианоацетат». Органические синтезы . дои : 10.15227/orgsyn.008.0074 .
^ Заявка на ЕР 1028105 , Ханзельманн, Пауль и Хильдебранд, Стефан, «Способ получения сложных эфиров цианоуксусной кислоты», опубликована 16 августа 2000 г., передана Lonza AG.
^ Патент EP 1208081 , Ханзельманн, Пауль и Хильдебранд, Стефан, «Способ получения эфиров цианоуксусной кислоты», выдан 14 апреля 2004 г., передан Lonza AG.
^ Столл, ДР (1947). «Давление пара чистых веществ органических соединений». Индийский англ. Хим . 39 (4): 517–540. дои : 10.1021/ie50448a022 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Khodzhaeva, M.G.; Bugakov, Yu.V.; Ismailov, T.S.: Heat capacity and thermodynamic functions of ethyl cyanoacetate in Khim.-Farm. Zhur. 21 (1987) 760-762, DOI:10.1007/BF00872889 .
^ Запись CAS RN 105-56-6 в базе данных веществ GESTIS Института безопасности и гигиены труда , доступ 3 марта 2011 г.
^ Дорохов, В.А.; Баранин С.В.; Диб, А.; Богданов В.С. (1992). « Кодимеры» N- (пирид-2-ил)амидов и этилцианоацетата». Расс. хим. Бык . 41 (2): 287–291. дои : 10.1007/bf00869516 . S2CID 95912295 .
^ Чжэн, Шуян; Ю, Чуньхуэй; Шен, Чжэнву (2012). «Этилцианоацетат: новый цианирующий агент для катализируемого палладием цианирования арилгалогенидов». Орг. Летт . 14 (14): 3644–3647. дои : 10.1021/ol3014914 . ПМИД 22783893 .
^ Мэри Иглсон: Краткая энциклопедия по химии , Вальтер де Грюйтер, Берлин – Нью-Йорк, 1994, ISBN 3-11-011451-8 .
^ Аксель Клеманн , Юрген Энгель: «Фармацевтические активные ингредиенты», 2-е изд., Георг Тиме, Штутгарт - Нью-Йорк, 1982, ISBN 3-13-558402-X .
^ Бейер-Вальтер: «Учебник органической химии», 24-е издание, С. Хирцель, Штутгарт - Лейпциг, 2004 г.
^ Аветисян А.А.; Ванян, Э. В.; Дангян, Монтана (1980). «Синтез функционально замещенных кумаринов». хим. Гетероцикл. Соединения . 15 (9): 959–960. дои : 10.1007/BF00473834 . S2CID 102024617 .
^ Харальд Стриттматтер, Стефан Хильдбранд и Питер Поллак «Малоновая кислота и ее производные» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2007, Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a16_063.pub2

[1] Запись на Cyanessigsäureester . по адресу: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, получено 15 июня 2016 г.

[2] Фриман, Филлмор (2001). «Этилцианоацетат». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.re055 . ISBN 0471936235 .

[Org._Synth.-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с Дж.К.Х. Инглис. «Этилцианоацетат». Органические синтезы . дои : 10.15227/orgsyn.008.0074 .

[4] Заявка на ЕР 1028105 , Ханзельманн, Пауль и Хильдебранд, Стефан, «Способ получения сложных эфиров цианоуксусной кислоты», опубликована 16 августа 2000 г., передана Lonza AG.

[5] Патент EP 1208081 , Ханзельманн, Пауль и Хильдебранд, Стефан, «Способ получения эфиров цианоуксусной кислоты», выдан 14 апреля 2004 г., передан Lonza AG.

[Stull-6] Столл, ДР (1947). «Давление пара чистых веществ органических соединений». Индийский англ. Хим . 39 (4): 517–540. дои : 10.1021/ie50448a022 .

[Khodzhaeva-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с Khodzhaeva, M.G.; Bugakov, Yu.V.; Ismailov, T.S.: Heat capacity and thermodynamic functions of ethyl cyanoacetate in Khim.-Farm. Zhur. 21 (1987) 760-762, DOI:10.1007/BF00872889 .

[GESTIS-8] Запись CAS RN 105-56-6 в базе данных веществ GESTIS Института безопасности и гигиены труда , доступ 3 марта 2011 г.

[9] Дорохов, В.А.; Баранин С.В.; Диб, А.; Богданов В.С. (1992). « Кодимеры» N- (пирид-2-ил)амидов и этилцианоацетата». Расс. хим. Бык . 41 (2): 287–291. дои : 10.1007/bf00869516 . S2CID 95912295 .

[10] Чжэн, Шуян; Ю, Чуньхуэй; Шен, Чжэнву (2012). «Этилцианоацетат: новый цианирующий агент для катализируемого палладием цианирования арилгалогенидов». Орг. Летт . 14 (14): 3644–3647. дои : 10.1021/ol3014914 . ПМИД 22783893 .

[11] Мэри Иглсон: Краткая энциклопедия по химии , Вальтер де Грюйтер, Берлин – Нью-Йорк, 1994, ISBN 3-11-011451-8 .

[12] Аксель Клеманн , Юрген Энгель: «Фармацевтические активные ингредиенты», 2-е изд., Георг Тиме, Штутгарт - Нью-Йорк, 1982, ISBN 3-13-558402-X .

[13] Бейер-Вальтер: «Учебник органической химии», 24-е издание, С. Хирцель, Штутгарт - Лейпциг, 2004 г.

[14] Аветисян А.А.; Ванян, Э. В.; Дангян, Монтана (1980). «Синтез функционально замещенных кумаринов». хим. Гетероцикл. Соединения . 15 (9): 959–960. дои : 10.1007/BF00473834 . S2CID 102024617 .

[Ullm-15] Харальд Стриттматтер, Стефан Хильдбранд и Питер Поллак «Малоновая кислота и ее производные» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2007, Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a16_063.pub2

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]