Норборненна-2,5-диен и его свойства
Рисунок 3.2. Образование аллильного фрагмента при взаимодействии аллилового спитра и комплекса палладия, в присутствии монооксида углерода.
На этом основании было сделано предположение возможности протекания реакции при использовании аллилового спирта, как аллилирующего агента (реакция 8). Если в реакционной смеси устанавливается равновесие между спиртом, палладием(0) и комплексом типа C3H5O-Pd-H. Однако, следует заметить, что в атмосфере инертного газа реакция аллилирования не протекает, т.е. не происходит формирования алилильного фрагмента. В атмосфере монооксида углерода в последнем комплексе возможно встраивание молекулы СО по связи О-Pd или Pd-H, наблюдается смещение равновесия, при этом высвобождается каталитически активный палладий(0) и образуется аллилформиат. В результате реакции действительно образовывались продукты аллилирования и двойного аллилирования НБД, продукты одновременного аллилирования и гидрирования, а также продукты содержащие остаток муравьиной кислоты (группу –ОСОН) с массой 138, что может подтверждать образование аллилформиата, как промежуточного соединения.
 |
(8)
Последующее стадии механизма аллилирования напоминают механизм аллилилрования НБД аллилиформиатом. Т.е. на активном атоме аллильного комплекса паладия происходит координация молекулы НБД. В комплексе происходит η3 – η1 – изомеризация аллильного фрагмента и циклоприсоединение аллильного фрагмента к молекуле НБД. Стадия гидридного переноса, как и в случае с аллилацетатом и аллилформиатом, лимитирует процесс.
Так же как и в случае с аллилформиатом при анализе газовой фазы обнаружен диоксид углерода, что свидетельствует о протекании подобных процессов.
Следует заметь, что образование муравьиной кислоты и молекулярного водорода не наблюдалось.
 |
Рисунок 3.3. Взаимодействие НБД с 6-D-вллиловым спиртом.
Малекулярные массы продуктов I и II, IV и V различаются, что подтверждает возмоность отрыва атома водорода как из НБД – кольца, так и аллильного фрагмента.
Таким образом, в реакционной системе формально наблюдается кинетическое сопряжение двух реакций – окисление СО в СО2 и собственно реакция аллилирования НБД.
Следует отметить, что в ходе исследований была проведена реакция палладийкаталитического аллилирования НБД аллиловым спиртом в присутствии диоксида углерода.
Предпосылкой для проведения такого процесса, была высказана в связи с возможностью образования аллильного комплекса палладия.
 |
Формирование аллильного комплекса палладия напоминает механизм аллильного комплекса в присутствии монооксида углерода.
В атмосфере диоксида углерода в последнем комплексе возможно встраивание молекулы СО2 по связи Pd-H, наблюдается смещение равновесия, при этом высвобождается каталитически активный палладий(0) и образуется аллилкарбонат. В результате реакции действительно образовывались продукты аллилирования и двойного аллилирования НБД, продукты одновременного аллилирования и гидрирования.
Необходимо также отметить, что в качестве побочного продукта образуется диоксид углерода. Таким образом диоксид углерода формально является сокатализатором в данном процессе.
Однако, механизм образования СО2 до конца еще не выяснен и этот факт требует проведения дополнительных исследований.
Для подтверждения механизма реакции каталитического аллилирования НБД, показанного в пункте 3.1. была проведена реакция взаимодействия НБД с аллиловым спиртом в присутствии муравьиной кислоты.
 |
В данных условиях действительно образуются продукты аллилирования и гидрирования НБД. Однако, образование продуктов может быть связано с процессами переэтерификации и образование аллилацетата. Поэтому, в данном случае требуется проведение дополнительных экспериментов.
Каталитическое аллилирование НБД диаллиловым эфиром.
Еще одним аллильным производным, выбранном нами, как возможный аллилирующий агент, стал диаллиловый эфир.
Предположение о возможности протекания данной реакции была высказана в связи с наличием связи С–О. Палладий может встраиваться по сязи С-О, с образованием аллильного комплекса (рис.3.3)
Рисунок
3.3. Формирование аллильного комплекса
При исследовании реакционного раствора, продуктов аллилирования обнаружено не было. Это может быть связанно с отсутствием непрочной связи О-Н в простом эфире, что затрудняет образование аллильного фрагмента. По-видимому, в образующиеся комплексе связи палладия достаточно прочные.Т. о., в образовавшемся комплексе невозможно встраивание молекулы СО и координации молекулы НБД, что, как было показано выше, вызывает η3 – η1 – изомеризацию аллильного лиганда и образование аллильного фрагмента.
Следует отметить, что при анализе газовой фазы, не было обнаружено диоксида углерода, что также косвенно подтверждает невозможность протекания реакции аллилирования НБД при использования в качестве аллилирующего агента диаллилового эфира.
Выводы
Проведен литературный анализ реакции аллилирования НБД в присутствии различных каталитических систем и различных аллилирующих агентов.
Разработана методика проведения каталитического аллилирования НБД в безкислородных условиях, освоены физико-химические методы анализа строения продуктов реакции и кинетического контроля за протеканием процесса.
Изучено взаимодействие НБД с аллилформиатом в присутствии комплексов палладия. Идентифицированы продукты реакции аллилирования и двойного аллилирования НБД, предложен непроворичивый механихм протекания процесса. Показано, что побочным продуктом реакции является диоксид углерода, не оказывающий дезактивирующего воздействия на устойчивость каталитической системы.
