Новые p- и n- содержащие полифункциональные органические соединения на основе 3-(n,N-диэтиламино)-2,2-диметилпропаналя Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 547.341 + 547.26.118

Р. И. Миннеханов, М. Б. Газизов, Р. Н. Бурангулова НОВЫЕ P- И N- СОДЕРЖАЩИЕ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ 3-(ВД-ДИЭТИЛАМИНО)-2,2-ДИМЕТИЛПРОПАНАЛЯ

Ключевые слова: О, О-дигексил[1-гидрокси-3-(диэтиламино)-2,2-диметилпропил]фосфонат, нуклеофильный

катализ, структура, спектры ЯМР 1H и 31P, резонансные сигналы, бактерицидная активность.

Синтезирован О,О - дигексил[1- гидрокси-3-(диэтиламино)-2,2-диметилпропил]фосфонат взаимодействием дигексилфосфита с 3-(диэтиламино)-2,2-диметилпропаналем. В этой реакции третичная аминная группа альдегида может выступать в качестве нуклеофильного катализатора. Осуществлена N-модификация О,О - дигексил[1- гидрокси-3-(диэтиламино)-2,2-диметилпропил]-фосфоната дихлоруксусной кислотой и HO-модификация выше названного фосфоната с хлористым бензоилом. Получено новое производное гидразида дифенилфосфорилуксусной кислоты (фосеназида) - дифенилфосфорилэтаноилгидра-зон 3-(диэтиламино)-2,2-диметилпропаналя.

Keywords: O,O-dihexyl[1-hydroxy-3-(diethylamino)-2,2-dimethylpropyl]phos-phonate, nucleophilic catalysis, structure,

H and P NMR spectra, resonance signals, bactericidal activity.

O,O-dihexyl[1-hydroxy-3-(diethylamino)-2,2-dimethylpropyl]phosphonate was synthesized by the interaction of dihexylphosphite with 3-(diethylamino)-2,2-dimethylpropanal. In this reaction tertiary amine group takes the part of catalyzer. N- and HO-modifications of O,O-dihexyl[1-hydroxy-3-(diethylamino)-2,2-dimethylpropyl]phosph-onate were realized with dichloroacetic acid and benzoyl chloride, respectively. The new derivative diphenylphosphorylacetic acid hydrazide - 3-(diethylamino)-2,2-dimethylpropanal diphenylphosphorylethanoylhydrazone was synthesized.

В продолжение исследований, проводимых на кафедре органической химии по поиску новых биологически активных соединений, [1] нами был синтезирован ранее не описанный в литературе О,О-дигексил[1-гидрокси-3-(диэтиламино)-2,2-диметилпропил]фосфонат (3). Он получался взаимодействием дигексилфосфористой кислоты (2) с 3-(диэтиламино)замещенным альдегидом (1). Реакция протекала в отсутствии катализатора с небольшим экзотермическим эффектом, благодаря нуклеофильному каталитическому действию третичной амминной группы в исходном альдегиде(1).

Et2NCH2C(Me)2CHO + (HexO)2PHO—► Et2NCH2C(Me)2CH(OH)P(O)(OHex)2 1 2 3

31

В спектре ЯМР 3IP соединения (3) обнаруживается единственный резонансный сигнал с 5р 24.3 м.д., подтверждающий фосфонатное строение полученного соединения. В спектре ЯМР 1H реакционной массы отсутствует синглет в области 9.57 м.д. соответствующий поглощению протона альдегидной группы.

Взаимодействием О, О-дигексил [1-гидрокси-3-(диэтиламино)-2,2-диметилпропил] фосфоната (3) с дихлоруксусной кислотой (4) получали соль (5) в виде сиропообразной массы. В спектре ЯМР P обнаруживается резонансный синглет в области 25.4 м.д., соответствующий ближайшему окружению атома фосфора O2P(O)C. Переход N(III)—^N+(IV) вызывает смещение в область более слабых полей резонансных сигналов протонов метиленовых групп 2.25—3.15 м.д., обнаруживается также синглет 5.8 м.д., соответствующий поглощению протонов фрагмента CHCI2. Сигналы протонов OH и N+H групп соли (4) проявляется вместе в виде уширенного синглета в области 9.05 м.д.

Et2NCH2C(Me)2CH(OH)P(O)(OHex)2 + CHCI2COOH —► 3 4

—►CHCI2C(O)O"NH+(Et)2CH2C(Me)2CH(OH)P(O)(OHex)2

5

Реакция фосфоната (3) с хлористым бензоилом (6) в присутствии триэтиламина (7) приводит к образованию О.О-дигексил[1-(бензолкарбонилокси)-2,2-диметил-3-(диэтил-амино)пропил] фосфоната (8).

Et2NCH2C(Me)2CH(OH)P(O)(OHex)2 + PhC(O)Cl + Et3N —► 3 6 7

-► Et2CH2C(Me)2CH(PhCOO)P(O)(OHex)2 + Et3INHCl

8 9

В спектре ПМР соединения (8), кроме резонансных сигналов групп: CCH3, CCH2(0.6-1.6м.д.); NCH2(2.5 м.д.) и OCH2(3.9 м.д.), присутствуют сигналы гру ппы PCH в виде дублета в области 5.38 м.д. с константой спин-спинового взаимодействия Jph 11.25 Гц и протонов бензольного кольца в виде двух мультиплетов в области 7.25 и 7.9 м.д..

Предварительные результаты испытаний бактерицидной активности в отношении патогенных и условно патогенных микроорганизмов показали, что соединение (3) проявляет достаточно высокое бактериостатическое действие на Staphylococcus aureus.

С целью поиска новых эффективных психотропных и антиаритмических средств в ряду производных фосеназида (10) нами изучено взаимодействие 3-(К,К-диэтил-амино)-2,2-диметилпропаналя (1) с гидразидом дифенилфосфорилуксусной кислоты (10) и был синтезирован с высоким выходом дифенилфосфорилэтаноилгидразон 3-(К,К-диэтил-амино)-2,2-диметилпропаналя (11) в виде двух геометрических изомеров

Et2NCH2C(Me)2CHO+Ph2PCH2CNHNH2 —► Et2NCH2C(Me)2CH=NNHCCH2PPh2 1 O O 10 11 O O

Экспериментальная часть

Спектр ЯМР 'Н

записан на приборе Tesla BS - 567A с рабочей частотой 100 МГц, Bruker. Спектр ЯМР 31Р записан на приборе Bruker WN - 250 с рабочей частотой 101 МГц (внешний стандарт - 85%-ная Н3РО4).

О,0-Дигексил[1-гидрокси-3-(диэтиламино)-2,2-диметилпропил]фосфонат (3)

К 2.5 г (16 ммоль) 3-диэтиламино-2,2-диметилпропаналя (1) добавляли по каплям 4 г (16 ммоль) дигексилфосфористой кислоты(2), смесь выдерживали при комнатной температуре в течении 48 часов. После удаления легколетучих веществ в глубоком вакууме фосфонат (3) охарактеризовывали в неочищенном виде. Выход 6.2 г (95.4%). Спектр ЯМР 'H (5, м.д., CCI4, CDCI3): 0.25-1.25 м (34H, 2C5H11, 2NCH2CH3. CMe2); 2.25 м (6H, NCH2); 3.7 м (6H, OCH2, PCH, ОН); Спектр ЯМР 31P (5, м.д ): 24.3. Найдено, %: N 3.43, P 7.59 C21H46NO4P. Вычислено, %: N 3.36, P 7.51.

Дихлорэтаноат диэтил[3-гидрокси-2,2-диметил-3-(дигексоксифосфорил)пропил]аммония (5)

К раствору 1.2 г (3 ммоль) О,О-дигексил[1-гидрокси-3-(диэтиламино)-2,2-диметилпропил]фосфоната (3) в 10 мл абсолютного эфира при перемешивании и охлаждении холодной водой добавляли по каплям 0.387 г (3 ммоль) дихлоруксусной кислоты (4). Температуру реакционной массы постепенно довели до комнатной и выдерживали в течение 2 суток. После удаления растворителя и легколетучих компонентов выделили 1.51 г (95.2%) продукта (5). Спектр ЯМР 1H (5, м.д., CCI4, CDCI3): 0.8-1.75 м (34H, 2C5H11, 2NCH2CH3, CMe2); 2.9-3.4 м (6H. NCH2); 4 м (6H. OCH2, PCH); 5.8 с (1H. CHCI2); 9.05 уш. с. (2H. N+H. OH). Спектр ЯМР 31P (5, м.д.): 25.4. Найдено, %: N 2.67, P 5.84, CI 13.27 C23H48NO6CI2P. Вычислено, %: N 2.61, P 5.77, CI 13.22.

О, О-Дигексил[1-(бензолкарбонилокси)-2,2-диметил-3-диэтиламинопропил]фосфонат (8)

К раствору 1.2 г (3 ммоль) О.О-дигексил[1-гидрокси-3-(диэтиламино)-2,2-диметилпропил]фосфоната (3) и 0.304 г (3 ммоль) триэтиламина (7) в 20 мл абсолютного эфира при постоянном перемешивании и при комнатной температуре добавляли раствор 0.422 г (3 ммоль) хлористого бензоила (6) в 5 мл эфира. Реакционную смесь перемешивали при

119

комнатной температуре в течение 1 часа. Выпавший осадок солянокислого триэтиламина (9) отфильтровывали, промывали эфиром (5 мл). После удаления растворителя и легколетучих компонентов получали 1.72 г О,О-дигексил[1-(бензолкарбонилокси)-2,2-диметил-3-(диэтиламино)пропил]фосфоната (8) (89.3%). Спектр ЯМР 1Н (5, м.д., 0014, СйС!3): 0.6-1.6 м (34Н, 2С5Н11, 2МСН2СНз, СМв2); 2.5 м (6Н, 1ЧСН2); 3.90 д (4Н, ОСН2); 5.38 д (1Н, РСН); 7.28.0 м (5Н, РИ). Спектр ЯМР 31Р (5, м.д.): 19.58. Найдено, %: N 3.43, Р 7.59 С21Н4аМО4Р. Вычислено, %: N 3.36, Р 7.51

Дифенилфосфорилэтаноилгидразон 3-(Ы,Ы-диэтиламино)-2,2-диметилпропаналя (11) К раствору 3.5 г (12.7 ммоль) гидразида дифенилфосфорилуксусной кислоты (10) в 20 мл абсолютного этанола добавляли 2 г (12.7 ммоль) раствора 3-(К,К-диэтиламино)-2,2-диметилпропаналя (1) в 5 мл абсолютного этанола. Реакционную смесь выдерживали при температуре кипения этанола (78°С) в течение 4 часов. Растворитель удаляли в вакууме водоструйного насоса и к остатку добавляли 20 мл смеси ацетона с диэтиловым эфиром (соотношение 1:3). Выпавшие кристаллы отфильтровывали, промывали эфиром и сушили. Т.пл. 135°С. Выход 4.7 г (84,5%). Спектр ЯМР (5, м.д., Б-ДМСО): 1.10 м (12Н, 2NCH2CHз, СМв2); 2.6 м (6Н, N^2); 3.6 д, 4.0 д (2Н, РСН2); 7.23 с, 7.55 с (1Н, N=CH); 7.5-8.1 м (10Н, РИ); 11.0 с, 11.05 с (1Н, NH). Найдено, %: N 9.98, Р 7.61, С23Н32^О2Р. Вычислено, %: N 10.17, Р 7.50.

Работа выполнена при финансовой поддержке Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы » (госконтракт № П-1108).

Литература

1. Газизов, М.Б. О,О-диалкил[1-гидрокси-3-(диалкиламино)2,2-диметилпропил]фосфонаты. Синтез и свойтва / М.Б. Газизов и др. // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2010. - №8. - С. 9-22.

© Р. И. Миннеханов - магистр КГТУ; М. Б. Газизов - д-р хим. наук, проф. каф. органической химии КГТУ, [email protected]; Р. Н. Бурангулова - канд. хим. наук, доц. той же кафедры.