Исследование межмолекулярного взаимодействия мочевины и ее производных с 2,6-дибром-4-нитрофенолом Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА

Том 198 1974

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЧЕВИНЫ И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫХ С 2,6-ДИБРОМ-4-

НИТРОФЕНОЛОМ

Л. П ПЕТРЕНКО, В. Д. ГОЛЬЦЕВ, Н. Д. СТРЕЛЬНИКОВА, А. Г. ПЕЧЕНКИН, Н. С. ДОБЫЧИНА

(Представлена научно-методическим семинаром химико-технологического факультета)

Реакции комплексообразования мочевины и ее алкил- и ацилпро-нзводных с нитрофенолами в различных растворителях представляет значительный интерес как в теоретическом отношении, так и с точки зрения запросов медицинской практики. Однако межмолекулярное взаимодействие этих групп соединений в настоящее время еще мало затронуто исследованием. Изучая комплексообразование мочевины и ее некоторых алкил- и ацилпроизводных, обладающих противосудорож-ным действием, мы выбрали для настоящего исследования следующий ряд соединений: мочевина, N-метил,- Л'-диметил,- Af-бензил-, А^-ацетил~, iV-бензоил,- iV-бромдиэтилацетил-, А^Л^-метилбензоил,- Л^Л^-метилвале-рил-, Л^Л^-метилизовалерил-, Л^А^-метилбензоил-, А^Ап-бензилацетил-, А^АН-бензилвалерил,- А^А^-бензилизовалерил-, А^А^-бензилбензоил-, мочевины.

В качестве второго компонента в реакциях межмолекулярного взаимодействия мы выбрали 2,6-дибром-4-нитрофенол, у которого наблюдаются наиболее значительные, постоянные и хорошо воспроизводимые изменения в электронных спектрах, вызванные межмолекулярным взаимодействием. Растворителем служил безводный метиловый спирт. Исследования проводили методом ультрафиолетовой спектроскопии.

Электронные спектры поглощения исследуемых систем были сняты на СФ-4А в области длин 'волн 220—440 тц, причем во всех изученных системах были обнаружены изменения в спектра«: уменьшение оптической плотности коротковолновой полосы 2,6-дибро1м-4-нитрофенола (300 m\i и увеличение оптической плотности длинноволновой полосы (400 m\i, более чувствительной к межмолекулярным взаимодействиям (рис. 1).

Измерения констант устойчивости исследуемых систем проводили в области спектра 370—430 m\i при температуре 21—22°С. Мочевина и ее производные в указанной области спектра оптически прозрачны. В качестве примера в табл. 1 приведены данные для системы мочевина + 2,6 ди|бро!м-4-!Нитрофенол для Я = 380 m\i.

Константы устойчивости мочевины, АЛ'метил, Af-диметил-, jV-бензил-, iV-бромдитэтилацетилмочевины были определены по методу Кетелье [1] графически и путем обработки методом наименьших квадратов

С-L

[2, 3]. Графически прямолинейная зависимость функции у —~q~0T

обратной концентрации донора х =- для нескольких длин волн

С D

(370, 380, 390 т\х системы мочевина +2,6 ДБНФ), помещенна на рис. 2, показывает, что образуется комплекс состава 1:1.

V

4,0

i

Sß

3,0

&

V що 2ß

220 260 500 340 500 420 400 Jim

Рис. 1. Электронные спектры поглощения 2,6 дп-бром-4-нитрофенола (2,6 ДБНФ) + карбамиды: 1 — ДБНФ С = 1 - 10~3 моль/л, 2 —ДБНФ + мочевина С = 1 • 10""1 моль/л, 3 — ДБНФ -¡-N-метилмочевина С ~ 1 • 10 моль/л, 4 — ДБНФ+W, jV-диметилмочевина С= \-\0~1 моль/л, 5 —адалин+ ДННФ С 5 ■ 10~2. Растворитель — метанол

Таблица 1

*

Система мочевина -f 2,6-дибром-4- нитрофенол в метаноле. Я.=380 тц С4 = 1 10_3 1=\ см

CD -10~2 моль ¡л А) D-Do <V< У D-D0 К (л¡моль)

10 0,600 0,958 1,04

9 0,600 0,850 1,18

8 0,600 0,790 1,27 10,0

7 0,600 0,740 1,35

6 0,600 0,710 1 »41

5 0,600 0,600 1,67

4 0,600 0,520 1,92

3 0,600 0,460 2,18

•

\ А

/ Л

1/ \ ^ >

/ТО ■•■¿У *

\

п

Все данные обработаны статистически [2], представлены в табл. 2.

Анализ результатов, приведенных в табл. 2, пока-зьивает, что мочевина обладает большой комплексообразующей способностью, чем ее алкилпроизводные.

Результаты исследования электронных спектров ацилпроизводных мочевины и других амидов и диамидов с 2,6-дибром-4-нитрофенолом показывают, что ацилирование сильно снижает комплексообразую-щую способность амидов различного строения, поэтому рассчитать константы устойчивости ацилпроизводных мочевины не представляется возможным.

Рис. 2. Зависимость функцнл С а-1

у — _—_ от концентрации донора

х=\¡СД для системы мочевина + + 2,6 ДБНФ в СН3ОН. СД—кони мочевины; / — толщина поглощающего слоя; Д — оптическая плотность системы; Д0 — оптическая плотность 2,6 ДБНФ

Величины констант (л}моль) и доверительных интервалов

Мочевина N-метил мочевина Ni N-диме-тил мочевина Адалин Бензил мочевина

10,5±0,7 4,7±0,2 3,5±0,4 4,8±0,2 3,0

Состав 1 : 1 I : 1 1:1 1:1 1 :1

Выводы

1. Спектрофотометрическим методом изучено взаимодействие мочевины и ее N-алкил-, Л^-ацилпроизводных с 2,6 дибро'М-4-нитрофенолом. Во всех системах обнаружено межмолекулярное взаимодействие, состав образующихся комплексов 1:1.

2. Рассчитаны константы устойчивости реакций комплексообразова-ния мочевины и ее Л^-алкилпроизводныж, адалина с 2,6 дибром -4-нитро-фенолом в метиловом спирте по методу Кетелье.

3. Показано, что константы устойчивости мочевины с 2,6 дибром -4-нитрофеноло:м (10 л]моль) больше, чем у ее ЛГ-ал:кил и Л^-диалкил-производных (соответственно 4,7 и 3,5 л/моль).

4. Установлено, что ацилирование ¡мочевины значительно снижает комшлексообразующую способность этих соединений по отношению к нитрофенолам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Horm а п. J. Rose and Rüssel S. Drago J. Amer. Chem. Soc. (1959), 81, 6138.

2. А. Альберт, E. Сержент. Константы ионизации кислот и оснований. 1964, М.—Л.

3. В. М. В д о в е н к о. Спектрофотометрические методы в химии комплексных соединений, 1964, М.—Л.

0 /0 20 30 40 X ,

Таблица 2