ISSN 1028-9364 Вестник ЕНУ №6 (91) 2012 Ж.З. Толеубекова
к.т.н., доцент, Карагандинский Государственный Технический университет, кафедра Маркшейдерского дела и геодезии
Д.В. Мозер
к.т.н., доцент, Карагандинский Государственный Технический университет, кафедра Маркшейдерского дела и геодезии
А.К.Турсынова
к.х.н., Карагандинский Государственный Технический университет, кафедра Промышленной экологии и химии
Н.К.Турсынова НИИ «Новые материалы»
О.К. Кошеров
магистрант, Евразийский национальный университет им.Л.Н.Гумилева Взаимодействие триэтиламиновой соли 1-п-нитрофенил-2-амино- 1,3-пропандиолдитиокарбаминовой кислоты с хлорангидридами карбоновых кислот
1-п-Нитрофенил-2-амино-1,3-пропандиолдитиокарбамин қышқылының триэтиламин тұзын карбон қышқылдарының
хлорангидридтерімен әрекеттестіру
Мақалада 1-п-Нитрофенил-2-амино-1,3-пропандиолдитиокарбамин қышқылының триэтиламин тұзын карбон қышқылдарының хлорангидридтерімен әрекеттесетінің және қалаған өнім қандай жағдайларда түзілмейтінің MOPAC 7.0, WINMOPAC 7.21 және PC GAMESS программаларымен дәлелденген.
The interaction of trietilamin salts 1-п-nitrophenil-2-amino-1,3- propandiolditiokarbamin acids with chlorangidrid karbon acids
In given article by means of programs MOPAC 7.0, WINMOPAC 7.21 and PC GAMESS it is proved that at interaction of trietilamin salts 1-п-nitrophenil-2- amino-1,3-propandiolditiokarbamin acids with chlorangidrid karbon acids the expected product is not formed.
Современная стратегия органического синтеза базируется на использовании полифункциональных, но вместе с тем достаточно простых
«строительных блоков» в синтезе сложных молекул.
Вместе с тем работа по поиску новых лекарственных препаратов с привлечением 1,2-аминоспиртов имеющих в структуре фармакофорные группы может способствовать не только многократному усилению их
биологического действия, но и появлению новых видов биологической активности.
Являясь синтетическими аналогами эфедриновых алкалоидов, эти соединения привлекают внимание специалистов, прежде всего, своей доступностью, что существенно расширяет возможности их использования в синтезе биоактивных соединений.
Монозамещенные дитиокарбаматы характеризуются широким спектром химических превращений, что обусловливает широкое применение этих соединений в качестве полупродуктов для синтеза новых серусодержащих производных. Разложение монозамещенных дитиокарбаматов при действии кислых реагентов является одним из удобных методов получения изотиоцианатов [1]. Взаимодействием с хлорпропионовой кислотой монозамещенных дитиокарбаматов получены пропиороданиды [2]. В то же время сообщают [3], что изотиоцианаты на основе простейшего аминоспирта очень неустойчивы и в некоторых случаях циклизуются с образованием тиона.
В связи с этим нам представилось интересным изучение ацилирования дитиокарбаматов на основе левоамина (1-п-нитрофенил-2-амино-1,3- пропандиол). Образующуюся при взаимодействии левоамина с сероуглеродом в присутствии триэтиламина в среде диоксана триэтиламиновую соль левоаминодитиокарбаминовой кислоты подвергали ацилированию хлорангидридами карбоновых кислот. Однако вместо ожидаемых S-ацилзамещенных дитиокарбаматов левоамина были выделены продукты распада, образующихся в ходе реакции ацилпроизводных. Так, при взаимодействии с левоаминодитиокарбамата с бензоилхлоридом, нами методом колоночной хроматографии был выделен дибензоилдисульфид;
оставшаяся трудноразделимая темная смесь продуктов при попытке вакуумной перегонки осмолялась.
O2N CHCH OHNH2
CH2OH+ CS2Et3N
O2N CHCH OH
NH CH2OH
CS S
-Et3NH+ Ph-COCl
O2N CHCH OH
NH CH2OH C S
SCPh O
SCPh O CS
Ph O
(104)
осмоление
Такое течение процесса (с выделением дибензоилдисульфида) в реакциях данного типа наблюдается крайне редко: обычно происходит гетеролитический разрыв C(S)–S-связи (например, в реакциях образования изотиоцианатов (А) из первичных аминов, либо при образовании
циклических продуктов (Б) оксазалидинов, тиазолидинов и др.) с выделением побочного продукта – тиобензойной кислоты.
R-NH-C S
S
_ C
S S R-NH
..
O....
.. ..
..
.. C
S S R-N
..
.... ..
O....
..
+
+
H
-Ph-C(O)SHR-N=C=S
Cl(O)C-Ph C-Ph C-Ph
(A)
C S S N O
..
..
. .. . . . . .
S O
..
..
..
....
..
-Ph-C(O)SH
C C
S. . C CH3 Ph
Ph O
CH3 H
N CH3 O Ph
CH3 H
CH3 O
N S
Ph
CH3 Ph
(Б)
Строение выделенного дибензоилдисульфида было однозначно доказано методом рентгеноструктурного анализа. Строение дибензоилдисульфида указывает на то, что имел место гомолитический разрыв C(S)–S-связи и в процессе участвовало, по крайней мере, две молекулы промежуточно образующегося ацилпроизводного.
В реакционной смеси отсутствовали какие-либо окислители, что исключает образование дибензоилдисульфида по механизму окислительной конденсации.
Поэтому нами с целью определения предполагаемого пути реакции с образованием выделенного и определенного методом рентгеноструктурного анализа соединения (104) в результате распада двух исходных молекул ацилпроизводного левоаминодитиокарбамата (103) были построены соответствующие модели и проведены квантовохимические расчеты.
В ходе проведенных исследований определена картина распределения заряда в (104), определены длины связей. На основании этих данных можно предположить, что при взаимодействии двух молекул (103), возможен разрыв связи S-C и образование новой связи S-S, что приводит к генерации молекулы (104). Оставшиеся радикалы могут взаимодействовать между собой с образованием интермедиата (105).
В данном интермедиате (105) наблюдается неравнозначное распределение зарядов по атомам С и N, атом N имеет избыточный положительный, а атом С отрицательный заряд, вследствие чего возможна
миграция протона с N на С. Система таким образом стабилизируется и молекула приобретает вид (106).
O ON
NH CS S O OH
OH
O ON
NHCS OH S O
OH
S S
O O
O ON OH N
OH
C C SS
N OH
OH
O ON O ON
OH N H OH
C CSS NH
OH OH
O ON
S S
O O
+ +
(103)
(104)
(105) (106)
H H
В ходе квантово-химических расчетов, образование дибензоилдисульфида прошло довольно легко. Оставшиеся радикалы в силу их большой размерности соединились не сразу. Образование радикалов по атому углерода должно, казалось бы, привести к возникновению связи между ними, однако при последующем сближении присоединение прошло по атомам серы. Вероятней всего после образования дибензоилдисульфида и радикала, в последнем происходит перераспределение электронной плотности по молекуле, т.е. делокализация.
Склонность серы образовывать дисульфидные связи и приводит при сближении к образованию интермедиата (105) с последующей миграцией водорода от атома азота к углероду и образованием соединения (106).
O ON
NHC OH S
OH
O ON
NH C S OH
OH
ON O
NH C S
OHOH
NO O NH
C S OHOH
ON O
N CH
S
OHOH
NO O NH
C S OHOH
N O O
NH S S O OH
OH
N O O
NH S S O OH
OH
4 3 5
1 6 2 7 8 9 10 11 19
20 21
22 12 13 14
15 16
17 18 24 25 26
23
30 29 31
27 32 28 33 34 35 36 37 45
47 46 48
38 39 40
41 42
43 44 50 51 52
49
В работе использовался полуэмпирический ограниченный метод Хартри-Фока в параметризации РМ3 [4]. Все расчеты проводились в режиме оптимизации всех геометрических параметров с использованием программ:
MOPAC 7.0, WINMOPAC 7.21 и PC GAMESS [5].
Теоретически полученное соединение (103) на практике выделить не удалось. В ходе реакции у нас образовывалась смесь различных продуктов.
Методом колоночной хроматографии нам удалось выделить лишь дибензоилдисульфид. При попытке вакуумной перегонки оставшаяся смесь осмолялась. Вероятнее всего это происходит вследствие высокой реакционной способности свободных радикалов и наличия в молекуле исходного вещества нескольких реакционных центров, что в итоге приводит к образованию смеси различных продуктов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Голубева И.В. ВНИМИ. Новые лекарственные препараты. Экспресс информация, 1980, №6, С. 2-9.
2. Мелентьева Г.А. Фармацевтическая химия. М.: Медицина, 1976, Т. 2, С. 492.
3. Сенов П.Л. Курс фармацевтической химии. М.: Медицина, 1952, 443с.
4. Stefart J.J.P. Optimization of Parametrs for Semiempirical Methods // J.
Comp. Chem. 1989. vol. 10, №2, p. 209-220.
5. M.W. Schmidt, K.K. Baldridge, J.A. Boatz, S.T. Elbert, M.S. Gordon, J.J.
Jessen, S. Koseki PC GAMESS // J. Comput. Chem., 1993. vol. 11, p. 1347.
