ГИДРОКСИАРЕНДЕРДІ АЛКИЛКӨМІР ҚЫШҚЫЛЫНЫҢ КАЛИЙ ТҰЗДАРЫМЕН КАРБОКСИЛДЕУ

Мақалада зерттеу нәтижелері бойынша калий этилкарбонатын фенолды және оның туындыларын (крезол және т.б.) карбоксилдеу реакциясында карбоксилдеуші реагент ретінде қолдануға болатындығы көрсетілді. м-Крезолды калий этилкарбонатымен карбоксилдеудің оңтайлы шарттары анықталды: [субстрат пен калий этилкарбонатының қатынасы]=[2:1]; T=180 °C; P=10 атм.; τ=6 сағ. м-крезолдың карбоксилденуі 4-метил-2-гидроксибензой қышқылын (90%) түзу үшін таңдамалы түрде жүретіні анықталды. Фенил сақинасындағы алмастырғыштардың табиғаты мен орналасуының мақсатты өнімдердің шығымына әсерін анықтау үшін фенолдың әртүрлі туындыларын калий этилкарбонатымен карбоксилдеу реакциясы жүргізілді. Нәтижесінде карбоксилдеу реакциясын жүргізу арқылы оңтайлы параметрлер анықталды. Осы жұмыста алынған ғылыми нәтижелерді іс жүзінде құнды гидроксибензой қышқылдары мен олардың туындыларын синтездеудің зертханалық және өнеркәсіптік әдістерін жасау үшін пайдалануға болады. Фенол туындыларының калий-этилкарбонатпен карбоксилденуі ароматты сақинаның электрофильді алмастыру заңдарына сәйкес жүретіні анықталды. Бұл реакциядағы ең белсенді: п-крезол (84%), м-крезол (90%), o-крезол (80%) және резорцинол (73%). Қалыпты белсенділікті п-хлорфенол (18%), п-бромфенол (48%) және пфторфенол (58%) көрсетті.

1. Aresta M. Carbon Dioxide as Chemical Feedstock / M. Aresta – Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010. – 406 р.

2. Cai X. Direct Carboxylative Reactions for the Transformation of Carbon Dioxide into Carboxylic Acids and Derivatives / X. Cai, B. Xie // Synthesis. – 2013. – Vol. 45, № 24. – Р. 3305-3324.

3. Luo J. C – H carboxylation of aromatic compounds via CO2 fixation / J. Luo, I. Larrosa // ChemSusChem. – 2009. – Vol. 19. – Р. 6686.

4. Sakakura T. Transformation of Carbon Dioxide / T. Sakakura, J. Choi, H. Yasuda // Chem. Rev. – 2007. – Vol. 107. – Р. 2365.

5. Luo Y. Catalysis Conversion of Carbon Dioxide and Epoxides by Tetrahydroxydiboron To Prepare Cyclic Carbonates / Y. Luo, F. Chen, H. Zhang et al // The Journal of Organic Chemistry. – 2023. – Vol. 88, № 22. – Р. 15717-15725.

6. Nagaki A. Extremely Fast Gas / Liquid Reactions in Flow Microreactors: Carboxylation of ShortLived Organolithiums / A. Nagaki, Y. Takahashi, J. Yoshida // ChemPubSoc. – 2014. – Vol. 20. – Р. 1-5.

7. Site-selective electrochemical carboxylation of aromatic C(sp2)–H bonds with CO2 / R. Zhao, M. Surke, Z. Lin et al // Current Research in Green and Sustainable Chemistry. – 2023. – Vol. 7, № 100377. – Р. 100377.

8. Nocito F. Carboxylation Reaction Based on the Direct and Indirect Uses of CO : Sustainable Syntheses of C-CO , O-CO, and N-CO Bonds / F. Nocito, A. Dibenedetto // Industrial Arene Chemistry. – 2023. – Vol. Chapter 1. – Р. 807-847.

9. Li D. Palladium-Catalyzed Carbonylation of Aryl Bromides with Carbon Dioxide To Access Aryl Carboxylic Acids under Mild Conditions / D. Li, L. Wei, C. Qi et al // The Journal of Organic Chemistry. – 2023. – Vol. 88, № 8. – Р. 5205-5211.

10. Higuchi Y. Palladium-Catalyzed Intramolecular Arylative Carboxylation of Allenes with CO 2 for the Construction of 3 – Substituted Indole-2- carboxylic Acids / Y. Higuchi, T. Mita, Y. Sato // Organic Letters. – 2017. – Vol. 19, № 10. – Р. 2710-2713.

11. Vadivelu P. Density Functional Theory Study on [Ni0(1,10-Phenanthroline)]-Catalyzed Reductive Carboxylation of Alkyl and Aryl Halides with CO2: Effect of the Lewis Acid and β-H Elimination Side Reaction in the Crucial CO2 Insertion Step / P. Vadivelu, K. Ganesan // Inorganic Chemistry. – 2023. – Vol. 61, № 48. – Р. 19463-19474.

12. Kolbe H. Ueber Synthese der Salicylsaure. / H. Kolbe // Justus Liebigs Ann. Chem. – 2006. – Vol. 113. – Р. 125-127.

13. Kolbe-Schmitt type reaction under ambient conditions mediated by an organic base / Y. Sadamitsu, A. Okumura, K. Saito, T. Yamada // Chemical Communications. – Royal Society of Chemistry, 2019. – Vol. 55. – P. 9837-9840.

14. Lindsey A.S. The Kolbe-Schmitt Reaction / A.S. Lindsey, H. Jeskey // Chem. Rev. – 1957. – Vol. 57, № 4. – P. 583-620.

15. Zhang L. Catalytic C(sp)-H carboxylation with CO2 / L. Zhang, E.-Q. Gao // Coordination Chemistry Reviews. – 2023. – Vol. 486. – P. 215138.

16. Gu M. Carboxylation of Aromatics by CO2 under “Si/Al Based Frustrated Lewis Pairs” Catalytic System / M. Gu, Z. Cheng // Journal of Materials Science and Chemical Engineering. – 2015. – Vol. 3, № 1. – Р. 103-108.

17. Direct carboxylation of simple arenes with CO2 through a rhodium-catalyzed C – H bond / T. Suga, H. Mizuno, J. Takaya, N. Iwasawa // Chemical Communications. – Royal Society of Chemistry, 2014. – Vol. 50, № 92. – Р. 14360-14363.

18. Suerbaev Kh.A. Carboxylation of o-, m-, and p-chlorophenols with sodium ethyl carbonate / Kh.A. Suerbaev, E.G. Chepaikin, N. Kudaibergenov // Petroleum Chemistry. – 2017. – Vol. 57, № 5. – Р. 436-440.

19. Carboxylation of hydroxyarenes with potassium ethyl carbonate / Kh. Suerbaev, K. Shalmagambetov, G. Zh. Seitenova, F. Kanapieva // News of The National Academy of Sciences of The Republic of Kazakhstan-Series Chemistry and Technology. – 2020. – № 4. – Р. 96-103.

20. Transition-metal-free CO2 fixation into new carbon-carbon bonds / М. Bonchio, A. Cherubinicelli, J. Mateos et al // ChemSusChem. – 2018. – Vol. 11, № 18. – P. 3056-3070.

21. Mechanochemical vs Wet Approach for Directing CO2 Capture toward Various Carbonate and Bicarbonate Networks / M.K.D.K. Leszczyński, M. Terlecki, I. Justyniak et al // Sustainable Chem. Eng. – 2022. – Vol. 10, № 14. – P. 4374-4380.