Материал: Павлов, Борис Алексеевич. Курс органической химии учебник для химических техникумов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

484 Гл. XIX. Многоядерные ароматические соединения

Сульфированием антрахинона получают антрахинонсульфокислоту:

О

+ н£о

о

антрахинонсульфокислота

Сплавляя натриевую соль этой кислоты с едким натром в при­ сутствии бертолетовой соли или селитры, действующих как окис­ лители, получают ализарин:

О

О

Na2S03

Получаемый этим способом синтетический ализарин совер­ шенно вытеснил природный продукт. Если в 70-х годах прошлого столетия ежегодный сбор марены составлял около 500 тыс. пг, то теперь это растение можно видеть только в коллекциях и музеях.

В своей книге «Возникновение и развитие органической химии» Шорлеммер писал: «Открытие искусственного ализарина отразилось не только на земледелии, но еще большее влияние оно оказало на производство каменно­ угольного дегтя, каустической соды и хлорноватокислого калия; что же ка­ сается трехокиси серы, применяемой для получения сульфокислоты, то ее про­ изводство открыло совершенно новую отрасль химической промышленности»

Установление строения и синтез ализарина были первым при­ менением теории строения для решения практических вопросов. Эта теория была путеводной звездой в исследованиях Гребе, Либермана и других ученых, и мы видим, какое блестящее под­ тверждение она нашла в практике. Синтез ализарина произвел очень большое впечатление на современников. Он дал мощный толчок исследованию красителей, что привело к ряду открытий, имевших первостепенное значение как для науки, так и для про­ мышленности. В результате этих исследований в настоящее вре­ мя, кроме ализарина, известно очень много производных антра­ хинона, не встречающихся в растительном мире и являющихся превосходными красителями.

271. Индантрены

485

271. Индантрены. При сплавлении p-аминоантрахинона с едким кали и селитрой в качестве окислителя при 220° получается краситель— индантрен, или кубовый синий О:

О

О

С

С

Более сложным красителем, получающимся из антрахинона, является индантрен фиолетовый:

О

индантрен фиолетовый

Известно много других индантренов, строение которых сходно со строением индантрена и индантрена фиолетового. Сырьем для их получения служат в большинстве случаев антрахинон и его производные.

Эти красители имеют высокий молекулярный вес, содержат большой процент углерода и малый процент водорода; они не­ растворимы в воде, нелетучи и отличаются высокими темпера­ турами плавления. В отношении прочности они почти не имеют себе равных.

Антрахинон восстановлением можно перевести в растворимый в щелочах антрагидрохинон, который кислородом воздуха снова

486 Гл. XIX. Многоядерные ароматические соединения

окисляется в нерастворимый антрахинон. Подобно этому, при восстановлении индантренов происходит присоединение водорода к карбонильному кислороду. В результате образуются гидро­ ксильные производные индантренов, растворимые в щелочах. Эти щелочные растйоры на воздухе снова образуют индантрены.

Крашение индантренами производят следующим образом. Индантрены восстанавливают гидросульфитом натрия в щелоч­ ном растворе. В полученный таким путем «куб» опускают ткань, зыдерживают ее там некоторое время, вынимают и подвергают действию воздуха. Кислород воздуха производит на ткани окис­ ление щелочного раствора, и краситель окрашивает ткань, при­ чем цвет окрашенной ткани иногда резко отличается от цвета «куба».

Такое крашение, когда краситель образуется на самой ткани путем окисления щелочного раствора кислородом воздуха, на­ зывается кубовым крашением*, а красители, служащие для этой цели, — кубовыми красителями. Древнейшим кубовым краси­ телем является индиго (см. стр. 529).

272. Фенантрен. Фенантрен СнНю является изомером антра­ цена и, подобно антрацену, находится в каменноугольном дегте.

Фенантрен—бесцветные кристаллы; темп, плавл. 101°; темп,

кип. 340°.

Строение фенантрена выражается формулой, которую можно написать двумя различными способами:

Обе формулы тождественны. Каждая из них показывает, во-пер­ вых, что в молекуле фенантрена имеются два бензольных кольца (А и Б), непосредственно связанных между собой, и, во-вторых, что каждое из этих колец связано в орто-положении с группой

—СН = СН—, образующей вместе' с частью углеродных атомов первых двух колец третье шестичленное кольцо.

Фенантрен не имеет технического применения, но представ­ ляет большой интерес, так как в близком к нему отношении на­ ходятся некоторые природные вещества, имеющие громадное фи­ зиологическое значение. Таковы, например, различные стерины, витамин D, половые гормоны.

273. Углеводороды со многими конденсированными бензоль*

ными ядрами. В каменноугольном дегте содержатся угле­

* Это название произошло оттого, что крашение проводилось раньше е больших чанах четырехугольной формы—«кубах».

273. Углеводороды со многими бензольными ядрами

487

водороды хризен Ci8Hi2 (темп. пл. 255°) и пирен Ci6H10 (темп.

плавл. 156°): Как легко видеть, оба углеводорода содержат коль­ цевую систему фенантрена.

В каменноугольном дегте в незначительном количестве со­ держится также и 1,2-бензпирен С20Н 12:

1,2-Бензпирен обладает канцерогенными свойствами, т. е. действует как возбудитель рака*.

Кроме 1,2-бензпирена, известен ряд других канцерогенных углеводородов, которые в большинстве случаев содержат коль­ цевую систему 1,2-бензантрацена

1,2-бензантрацен

Нанесенные на кожу, они вызывают явление накожного рака, подкожное впрыскивание этих углеводородов ведет к образова­ нию рака соединительной ткани.

* В последние годы американскими химиками были проведены тщатель­ ные исследования дегтеобразного вещества, получаемого из табачного дыма. Оказалось, что в нем содержатся, помимо никотина, ароматические углеводо­ роды (типа бензпирена), обладающие сильными канцерогенными свойствами. Табачный деготь при нанесении на кожу или в легкие мыши вызывал образо­ вание раковых опухолей.

А Л И Ц И К Л И Ч Е С К И Е СОЕДИНЕНИЯ

Алициклическими углеводородами называются углеводороды кольчатого строения, не бензольного типа. Большинство из них по химическому характеру лишь в незначительной степени отли­ чается от соответствующих соединений алифатического ряда. Этим и объясняется их название—эпициклические, т. е. алифа­ тические циклические углеводороды.

Г Л А В А XX

ЦИКЛОПАРАФИНЫ

274. Строение и способы получения циклопарафинов. Цикло­ парафины иначе называются полиметиленовыми углеводородами. Их состав выражается формулой С„Н2„; они имеют такой же состав, как и соответствующие углеводороды ряда этилена. Мо­ лекулы основных углеводородов циклопарафинового ряда состоят из метиленовых групп СН2, углеродные атомы которых связаны между собой:

сн2

сн2—сн 2

СН2-С Н 2

1 1

 

|

\

/

\

 

 

> с н 2

Н2С— сн3

СН2—сн2

СН2—сн2

триметилен

тетраметилен

 

пентаметилен

(циклопропан)

(циклобутан)

 

(циклопентан)

/СН2— сн„

СН2— СН2— сн2

/

2

\ "

1

 

\

£

 

Асн2

1

 

/ СН:

\:н2— сн2

СИ2— СН2— сн2

гексаметилен

 

гептаметилен

(циклогексан)

 

(циклогептан)

Производные циклопентана и циклогексана содержатся в нефти. Поэтому циклопарафины нередко называют нафтенами.

Многие из циклопарафинов были выделены из бакинской неф­ ти и получены искусственно В. В. Марковниковым и Н. Д. Зе­ линским.

Висследовании циклопарафинов., кроме В. В. Марковникова

иН. Д. Зелинского, видное участие принимали многие русские химики: Г. Г. Густавсон, Н. Я. Демьянов, М. И. Коновалов,

Н. М. Кижнер, С. С. Наметкин, Б. А. Казанский и др.

 

274 Строение и способы получения циклопарафинов

489

 

 

 

 

НИКОЛАИ ДМИТРИЕВИЧ ЗЕЛИНСКИЙ

 

 

Николай Дмитриевич

Зелин­

 

 

ский (1861—1953) родился 6 фев­

 

 

раля 1861 г. в г. Тирасполе. В

 

 

1884 г. он окончил естественное

 

 

отделение

 

Новороссийского уни­

 

 

верситета в Одессе, выполнив еще

 

 

в студенческие годы свою первую

 

 

научную

работу.

По

окончании

 

 

университета он работал в течение

 

 

трех лет в Германии в лаборато­

 

 

рии Вислиценуса и В.

Мейера. В

 

 

1888 г., он начал преподаватель­

 

 

скую деятельность в качестве при­

 

 

ват-доцента

в

Новороссийском

 

 

университете. В 1889 г. он защитил

 

 

магистерскую диссертацию «К во­

 

 

просу об изомерии в тиофеновом

 

 

ряду», а в 1891 г.—докторскую дис­

 

 

сертацию

«Исследование

явлений

 

 

стереоизомерии в рядах предель­

 

 

ных

углеродистых соединений».

 

 

 

В 1893

г. Николай Дмитрие­

 

 

вич получил кафедру органической

 

 

и аналитической химии в Москов­

 

 

ском университете, в котором он

 

 

проработал

до

самой

смерти

Николая Дмитриевича

(31

июля

 

1953

г.).

В

университетской работе

был

перерыв. В

1911

г вместе с большим

числом передовых

про­

фессоров Московского университета, в знак протеста^ против политики ми­ нистра просвещения царского правительства, Николай Дмитриевич покинул университет. Он вернулся на кафедру только после революции 1917 г.

В 1926 г. Николай Дмитриевич был избран членом-корреспондентом и в 1929 г. — действительным членом Академии наук.

Н. Д. Зелинский создал самую крупную научную школу химиков. Его уче­ никами являются выдающиеся химики: Л. А. Чугаев, Н. А Шилов, С. С. На­ меткин, А. Н. Несмеянов, Б. А. Казанский, А. А. Баландин, В. С. Садиков и многие другие. Научная деятельность Зелинского очень разнообразна; им совместно с учениками опубликовано свыше 500 научных трудов.

Наибольшее число работ Николая Дмитриевича посвящено химии углево­ дородов и химии нефти, в частности синтезу и изучению свойств разнообраз­ ных представителей предельных и непредельных циклических углеводородов. Он изучал состав нефтей и продуктов их переработки Среди широкого круга исследований, проведенных Николаем Дмитриевичем с углеводородами и мно­ гими другими классами органических соединений, следует в первую очередь отметить изучение каталитических процессов гидрирования и дегидрирования, ароматизации нефтяных углеводородов и превращений углеводородов при дей­ ствии хлористого алюминия. Широко известно изобретение Зелинским пер­ вого угольного противогаза, спасшего жизнь многим тысячам людей. Очень важны работы Зелинского по синтезу жидкого топлива на основе окиси углерода.

Особо следует отметить исследования Зелинского и его школы в области аминокислот и белков; было показано, что наряду с полипептидами линейного характера в состав белковой молекулы входят циклические структуры.

Деятельность Н. Д. Зелинского была многократно отмечена правитель­ ственными наградами. Ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда.

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/124701