Бакбардина ольга владимировна синтез, строение и свойства новых полифункциональных

ч. 1 ч. 2 ч. 3 ч. 4 ч. 5

1.4 Изучение реакции взаимодействия новых монотиооксамидов с гидроксиламином

Осуществлен синтез карбамоиламидоксимов (17-20) с достаточно высокими выходами (48-61%) реакцией соответствующего хлорацетамида с амином в присутствии элементной серы. Установлено, что реакция легче идет в среде пиридина: продукты реакции выделялись с последующей обработкой реакционной массы солянокислым гидроксиламином без промежуточного выделения образующегося монотиооксамида. Синтезированные продукты (17-20) представляют собой кристал-лические вещества растворимые во многих органических растворителях.




Строение синтезированных соединений (17-20) доказаны данными ИК- и ПМР-спектроскопии, их состав подтвержден данными элементного анализа.



1.5 Взаимодействие ряда первичных диаминов с монотиооксамидными производными некоторых алкалоидов и их структурных аналогов
Осуществлено взаимодействие синтезированных монотиооксамидных производных алкалоидов с первичными диаминами. Установлено, что переамидирование монотиооксамидов (21-32) с диаминами сопровождается также гетероциклизацией по C=S-группе монотиооксамидов, что позволило синтезировать различные 4,5-дигидроимидазол-2-карбоксамиды (21-32) с выходами 39-86 %.


Взаимодействием хлорацетанабазина с этилендиамином в присутствии серы осуществили синтез 4,5-дигидроимидазол-2-карбоксамида (33) (26%).

Данными ИК- и ПМР-спектров установлено, что при проведении реакции с одновременным вводом реагентов, образуются N,N’-диаминобис-(тиооксамид) (33), а в случае использования предварительно приготовленного раствора элементной серы в этилендиамине образуется соответствующий 4,5-дигидроимидазол-2-карбоксамид (26) с выходом 39%.
1.6 Образование тиооксаниловых кислот реакцией омыления монотиооксамидов
В присутствии щелочи при комнатной температуре синтезированные монотиооксамиды подвергались реакции омыления до тиооксаниловых кислот с выходом 60-78% по следующей схеме:

Реакции омыления монотиооксамидов (5-8) были осуществлены путем растворения монотиооксамидов в 10%-ном водном растворе щелочи при комнатной температуре в течение 48 часов. Омыление амидов, как и гидролиз сложных эфиров протекает по тетраэдрическому механизму ВАС2. Вероятнее всего, лимитирующей стадией процесса является распад тетраэдрического интермедиата (II).



Строение соединений подтверждены данными ИК- и ПМР-спектроскопии (таблица 2).
Таблица 2 – Данные ИК- и ПМР-спектров соединений (34-37)




ИК-спектр, ,см-1

Химический сдвиг, , м.д.

С=О

ОН

Н1

Н2

Н3

Н4

Н5

Н6

Н7

34

1630

3300

6,43д

7,22дд

6,15д

3,23м

2,24м

4,22д

3,47д

35

1580

3280

8,41д

7,13к

7,62д

8,36с

4,36т

1,82-2,57м

3,77м

36

1560

3350

3,63т

2,59т

-

-

-

-

-

37

1640

3310

1,52м

2,53т

-

-

-

-

-


1.7 Реакция взаимодействия новых монотиооксамидов с α галогенкетонами с образованием тиазолов
С целью расширения арсенала новых биологически активных веществ нами осуществлено взаимодействие синтезированных монотиооксамидов (5-8) с бромацетоном с образованием различных тиазолов (выходы 12-76%):

Аналогично для монотиооксамидов морфолина и пиперидина (7,8) получены соединения (40, 41). Предположительно реакция идет в две стадии. Вначале происходит алкилирование бромацетоном по атому серы с дальнейшим присоединением амина по карбонильной группе по механизму:


Полученные тиазолы (38-41) представляют собой масла, кристаллизующиеся при стоянии, растворимые в воде и нерастворимые в органических растворителях. С наименьшим выходом (12%) выделено анабазиновое производное – (4-метилтиазол-2-ил)(анабазинил)-метанон (39).

В ИК спектрах синтезированных соединений (38-41) присутствуют полосы поглощения валентных колебаний -С=N (1500-1580 см-1), (–С=О, -С-S -) 1580-1600 и 720-600 см-1) и CH2=CH-групп (1660-1630 см-1).

Рисунок 3 – ПМР спектр (4-метилтиазол-2-ил)(анабазинил)метанона (39)



2 Синтез, строение и реакционная способность новых аминоме-

тилксантогенатов

2.1 Реакции окислительной конденсации алкил ксантогентов

и аминометилксантогенатов
Изучена реакция синтеза новых ксантогенатных производных алкалоидов цитизин и анабазин, а также аминов морфолина и пиперидина в щелочной среде:



Соединения (42-45) представляют собой кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и при нагревании в этиловом спирте. Установлено, что наибольшие выходы алкалоид(амино)метилксантогенатов образуется в водной среде. а в спиртовой среде идет параллельное протекание побочной реакции с образованием алкилсантогенатов.

Изучена реакция окислительной конденсации алкилксантогенатов натрия с цитизином и анабазином в водной среде в присутствии йода (в 20%-ном растворе йодида калия) по следующей схеме:





Синтезированные S-эфиры алкилксантогеновой кислоты (5а-6в) хорошо растворяются в органических растворителях. Установлено, что максимальные выходы продуктов (80,5% (46а), 54,7% (47а)), достигаются при температуре 40оС. При более низких температурах 0-10оС скорость окисления алкилксантогенатов замедляется, а при более высоких температурах 60-80оС происходит осмоление продуктов реакции. В этом ряду соединений изучена также реакция окислительной конденсации морфолино(пиперидино)метилксан-тогенатов с алкалоидами цитизин и анабазин с участием мягкого окислителя йода (в 20%-ном растворе йодида калия):



Синтезированные соединения (48-51) хорошо растворимы в бензоле, ацетоне, хлороформе, не растворимы в воде.

В ИК спектрах аминоэфиров алкилксантогеновых кислот (46а-47в) и (48-51) присутствуют полосы поглощения в интервалах частот 1150-1060, 1230-1130, 1670 см-1, соответствующие структуре C=S, С-О-С и С=О связей соответственно. При анализе спектров ПМР соединений (46а-47в), (48-51) метиленовые протоны (Н8) проявляются в виде триплета в области 4,02 м.д. Сигналы метиленовых протонов (Н9) проявляются в области 1,72 м.д. в виде мультиплета. Метильные протоны (Н10) проявляется в виде триплета с центром в области 1,01 м.д. Сложный мультиплетный сигнал Н8 протонов в более сильных полях спектра (1,79-2,54 м.д.) относится к пиперидиновому циклу. Метинный протон Н7 этого же фрагмента проявляется в спектре в виде триплета в области 3,31-3,35 м.д., сигнал Н9 протонов пиперидинового ядра проявляется в виде синглета в области 3.72-3.76 м.д. Метиленовые протоны CH2-О-С фрагмента (Н10) соединений проявляются в виде синглета в области 4,58-4,64 м.д.
2.2 Синтез металлокомплексов на основе алкалоид(амино)метил-ксантогенатов натрия
Взаимодействием алкалоид(амино)метилксантогенатов натрия с солями тяжелых металлов (Cu, Fe, Co, Ni) получены комплексные соединения (52a-54г) по следующей схеме:

(42-44) (52a-54г)



M: Cu(а), Fe(б), Co(в), Ni(г)


В ИК спектрах комплексов (52a-54г) присутствуют полосы поглощения в области 1220-1125см-1 и 1150-1060, характерные для C=S и С-О-С связи соответственно. В спектрах ПМР соединений (52a-54г) кроме протонов алкалоидного (аминного) каркаса, имеется синглет метиленовых протонов CH2-О-С группы при 4,56-4,61 м.д.

Полученные результаты изучения комплексонометрического и кондуктометрического определения сорбционной обменной емкости по ионам металлов указывают на высокую комплексообразующую способность синтезированных алкалоид(амино)метилксантогенатов натрия (таблица 3).


Таблица 3 – Данные комплексонометрического и кондуктометрического определения сорбционной обменной емкости по ионам металлов соединений


соед.


СОЕ ме, мг.экв/г




Сu+2

Fe+2

Co+2

Ni+2




42

1,1

2,15

0,40

2,0




43

0,7

4,05

3,43

2,6




44

6,5

1,11

0,23

1,0







ч. 1 ч. 2 ч. 3 ч. 4 ч. 5