ИССЛЕДОВАНИЕ СВЯЗИ СТРОЕНИЯ И РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЦИС- И ТРАНС-3-АМИНО-4-ГИДРОКСИСУЛЬФОЛАНОВ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Л.Н. ГУМИЛЕВ АТЫНДАҒЫ ЕУРАЗИЯ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Студенттер мен жас ғалымдардың

«Ғылым және білім - 2014»

атты IX Халықаралық ғылыми конференциясының БАЯНДАМАЛАР ЖИНАҒЫ

СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ

IX Международной научной конференции студентов и молодых ученых

«Наука и образование - 2014»

PROCEEDINGS

of the IX International Scientific Conference for students and young scholars

«Science and education - 2014»

2014 жыл 11 сәуір

Астана

УДК 001(063) ББК 72

Ғ 96

Ғ 96

«Ғылым және білім – 2014» атты студенттер мен жас ғалымдардың ІХ Халықаралық ғылыми конференциясы = ІХ Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Наука и образование - 2014» = The IX International Scientific Conference for students and young scholars «Science and education - 2014».

– Астана: http://www.enu.kz/ru/nauka/nauka-i-obrazovanie/, 2014. – 5830 стр.

(қазақша, орысша, ағылшынша).

ISBN 978-9965-31-610-4

Жинаққа студенттердің, магистранттардың, докторанттардың және жас ғалымдардың жаратылыстану-техникалық және гуманитарлық ғылымдардың өзекті мәселелері бойынша баяндамалары енгізілген.

The proceedings are the papers of students, undergraduates, doctoral students and young researchers on topical issues of natural and technical sciences and humanities.

В сборник вошли доклады студентов, магистрантов, докторантов и молодых ученых по актуальным вопросам естественно-технических и гуманитарных наук.

УДК 001(063) ББК 72

ISBN 978-9965-31-610-4 © Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық

университеті, 2014

4013

6.Зимин В.М. Библиотечка лекарственных растений, собрание народной и научной медицины.

Алматы, 1993г. с.153

7.Химия и применение природных и синтетических биологических активных соединений. Изд:

Комплекс Алматы 2004

8.Методы определения редуцирующих веществ. Межгосударственный совет по стандартизаций, метрологии и сертификации (Минск), 2005г. с.71 .

УДК 547.732.3.1:547.535.1

ИССЛЕДОВАНИЕ СВЯЗИ СТРОЕНИЯ И РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЦИС- И ТРАНС-3-АМИНО-4-ГИДРОКСИСУЛЬФОЛАНОВ

Заровная Ирина Сергеевна¹, Токарь Андрей Владимирович², Куриленко Станислав Владимирович³

zarovir@yandex.ru

1Инженер научно исследовательской группы кафедры органической химии Днепропетровского национального университета, Днепропетровк, Украина

2Доцент кафедры химии Днепропетровского государственного аграрно-экономического университета, Днепропетровк, Украина

3Студент кафедры органической химии Днепропетровского национального университета, Днепропетровк, Украина

Научный руководитель – В. Пальчиков

Известен ряд биологически активных веществ, содержащих сульфолановый цикл [1, 2], хотя соединения с сульфолановым циклом крайне редко встречаются в природе. Пристальное внимание, которое уделяется изучению химии сульфоланов, которые содержат вицинальний аминоспиртовый фрагмент, обусловлен имеющимися литературными данными по биологической (противовоспалительной, рострегулирующей, нейротропной и др.) активности производных 3- гидрокси-4-аминосульфоланов, а также в виду их значительного синтетического потенциала, в частности для конструирования гетероциклических систем (азиридин, оксазолин, оксазолидинон, морфолин, азетидин содержащих циклов), которые содержат несколько фармакоформных групп [3, 4].

Ведь известно, что дополнительное введение фармакофорных фрагментов может позитивно повлиять на проявление биологической активности, расширить спектр действия новых препаратов [5]. Потому представляет интерес получение новых соединений с сульфолановым циклом, в том числе гетероциклических, и при этом особая роль принадлежит вицинальным аминоспиртам. Так, уретаны и ацильные производные аминоспиртов широко используются в качестве исходных продуктов в синтезе гетероциклов, в частности оксалидинонов и оксазолинов. В этих синтезах на первой стадии необходима предварительная функционализация аминоспирта по аминогруппе, а затем происходит образование циклического продукта [3]. Как известно, в аминоспиртах реакционными центрами могут выступать как гидрокси-группа, так и амино-группа, потому для предсказания реакционной способности изомерных 3-амино-4-гидроксисульфоланов (1) важно исследование структуры соединений и выявление реакционных центров.

Цель работы Ғ исследование структуры изомерных 3-амино-4-гидроксисульфоланов, синтез производных 3-амино-4-гидроксисульфоланов (уретанов, Вос-поизводных), которые могут быть использованы в синтезе новых потенциально биологически активных веществ.

Методы исследования – органический синтез, тонкослойная и колоночная хроматография, ИК- спектроскопия, спектроскопия ЯМР ¹Н и ¹³С, масс-спектрометрия, элементный анализ, квантово- химические расчеты проведены с использованием метода BHandHLYP/6-311++G(d,p), с привлечением AIM- и NBO-теорий.

Нами проведено взаимодействие изомерных аминоспиртов (1) с этилхлорформатом и с Boc- ангидридом с целью дальнейшей трансформации продуктов в оксазолидинон (2). Однако, в результате взаимодействия были выделены исключительно дипроизводные (3, 4), которые не способны к дальнейшей циклизации в оксазолидинон (2). В спектрах ЯМР ¹Н соединений (3, 4) содержится набор сигналов в области 3.10-5.47 м.д., соответствующих протонам сульфоланового цикла; в спектре соединения (3) дополнительно присутствуют сигналы этильной группы (два трехпротонных триплета

4014

при 1.19 и 1.27 м.д., два двухпротонных квартета при 4.08 и 4.18 м.д.), а в случае производного (4) – третбутильной группы ( два девятипротонных синглета при 1.37 и 1.43 м.д.). Однозначный вывод об образовании именно дипроизводных подтверждают данные масс-спектрометрии – были зафиксированы пики соответствующих молекулярных ионов: m/z=318.1 [M*+Na⁺](3), m/z=374.1 [M*+Na⁺] (4).

Ранее авторами [6] было проведено взаимодействие транс-3-амино-4-гидроксисульфолана с бензоил хлоридом; выделены диацильные производные, которые затем подвергают гидролизу для получения моноамида и дальнейшей его трансформации в оксазолин. Использование мягких условий позволяет приводит к смеси N- и О-моноацильных производных (5, 6) [7]. Однако, использование более мягких условий для проведения реакции с Вос-ангидридом и этилхлорформатом (отсутствие избытка реагента, меньшее время реакции) не приводит к образованию моно производных сульфолана как в случае транс- , так и цис-3-амино-4-гидроксисульфоланов (1 а, б).

Проведено изучение структуры транс- и цис-3-амино-4-гидроксисульфоланов (1 а, б) методом BHandHLYP/6-311++G(d,p) в газовой фазе; система водородных связей изучена в рамках AIM-теории.

Значение полной энергии для цис-изомера (1 б) на 9 кДж/моль меньше, чем для транс-изомера (1 а), что можно объяснить наличием внутиримолекулярной водородной связи (между атомом водорода гидрокси-группы и атомом азота амино-группы). Кроме того, следует отметить начиие в обоих молекулах внутримолекулярной водородной связи между атомом водорода амино-группы и атомом кислорода сульфогруппы.

Расчет значений зарядов на атомах азота и кислорода в рамках NBO-теории, показал что на атоме азота в обоих случаях несколько больший заряд, чем на атоме кислорода.

Таким образом, транс- и цис-3-амино-4-гидроксисульфоланы (1 а, б) содержат две функциональные группы с близкими значениями величин зарядов, что в ряде случаев будет

SO O

NH₂ HO

RCOCl, C₆H₆ -H₂O

O R

S HO NH

O O

S O NH

O O

t-Bu O O

t-Bu

S O NH

O O

OEt O O

EtO

S O NH₂

O O O R

X

SO O

NH O

O

к.т.

+

1 экв. EtOC(O)Cl 1 экв. K₂CO₃ MeCN, кип 8 ч

1 экв. Boc₂O, CH₂Cl₂

к. т.

1

2 3

4

5 6

S HO NH₂

O O S

HO NH₂

O O

(-0.754) (-0.865) (-0.748) (-0.892) 2.125 А

1 а 1 б

4015

приводить к получению производных по обеим группам. Потому использование для синтеза гетероциклических соединений подходов, которые предполагают двустадийный механизм (предварительная функционализация аминоспирта по аминогруппе, путем взаимодействия с этилхлорформатом, Вос-ангидридом и подобными реагентами, а затем образование циклического продукта) является не эффективным для обоих изомеров.

Список использованных источников

1. А.с. 745161 СССР. Сульфолано(3,4-d)оксазолидин-2-тион, обладающий противогрибковой активностью, и способ его получения / Т.Э. Безменова, П.Г. Дульнев, Л.Г. Малюк, Э.А. Рудзит, И.А.

Куликова (СССР). – ғ 2706798/23–04; заявл. 28.12.1978; опубл. 15.10.1986, бюл. ғ 38.

2. Пат. 69026 UA. Ендо-3-{N-(1,1-діоксатетрагідротіофен-3-іл)карбамоїл} біцикло[2.2.1]гепт-5- енендо-2-карбонова кислота, яка виявляє анальгетичну та протисудомну дію / О.Т. Зленко, В.Й.

Мамчур, Л.І. Касьян, В.О. Пальчиков, І.С. Пришляк, П.Г. Дульнєв, І.М. Тарабара, М.І. Стефаник;

заявл. 11.07.2011; опубл. 25.04.2012, бюл. ғ8.

3. Касьян Л.И. Оксазагетероциклы на основе аминоспиртов, эпоксидов и азиридинов / Л.И. Касьян, В.А. Пальчиков, А.В. Токарь. – Д.: Изд-во ДНУ, 2012. – 644с.

4. Пальчиков В.А. Взаимодействие эпоксисульфоланов с азотсодержащими нуклеофильными реагентами. Реакционная способность и биологическая активность аминоспиртов и родственных соединений / Вiсник ДНУ. Хiмiя. – 2010. – ғ 3/1. – С. 63-78.

5. Швайка Ол. Основи синтезу лікарських речовин / Ол. Швайка// Донецьк: Східний видавн. дім. – 2002. – 304 с.

6. Chou, T. Preparation of (phenyloxazolo)-3-sulfolene. A precursor for (phenyloxazolo)-o-quinodimethane / T. Chou, H.-C. Chen, C.-Y. Tsai // J. Org. Chem. – 1994. – Vol. 59, ғ 8. – P. 2241-2245.

7. Заровная И.С., Новые оксазолины с сульфолановым фрагментом / И.С. Заровная, И.В. Садкова, И.В. Кулаков и др. // Вісник Дніпропетр. ун-ту. Серія «Хімія». – 2013. – Т.21, Вип. 20. –С. 21-30.

УДК 547.233.1:547.736:547.541.513

CИНТЕЗ СУЛЬФОХЛОРИДОВ И АМИНОВ РЯДА БЕНЗСУЛЬФОЛАНА

Заровная Ирина Сергеевна¹, Ткач Виктория Владимировна² zarovir@yandex.ru

1Инженер научно исследовательской группы кафедры органической химии Днепропетровского национального университета, Днепропетровк, Украина

2Студент кафедры органической химии Днепропетровского национального университета, Днепропетровк, Украина

Научный руководитель – В. Пальчиков

Пристальное внимание, которое уделяется изучению химии сульфоланов, связано с их биологической активностью, а также возможностью использования аминов и сульфохлоридов с сульфолановым фрагментом, для синтеза соединений, которые содержат несколько фармакоформных групп. Ведь известно, что дополнительное введение фармакофорных фрагментов может позитивно повлиять на проявление биологеской активности, расширить спектр действия новых препаратов [1, 2].

Цель работы Ғ синтез и установление строения потенциально биологически активных соединений с сульфолановым фрагментом, которые могут быть использованы в качестве билдинг- блоков при конструировании новых биологически активных соединений.

Объект исследования – пути превращения бензсульфолена в амины и сульфохлориды ряда бензсульфолана.

Предмет исследования: сульфохлориды и амины ряда бензсульфолана.

Методы исследования – органический синтез, тонкослойная и колоночная хроматография, ИК- спектроскопия, спектроскопия ЯМР ¹Н и ¹³С, элементный анализ.

Для производных бензсульфоланов, как и бензтиофенов, характерно проявление противоспалительной активности; недавно появился патент на 200 соединений этого ряда [3]. Нами был проведен синтез сульфохлоридов и аминов бензсульфолана, так как данная группа соединений