Оценка кислотной силы некоторых фторсодержащих пиримидинов методом MNDO

Бабкин В. А.; Андреев Д. С.; Титова Е. С.; Каменева И. Ю.; Рахимов А. И.; Заиков Г. Е.; Кузнецова Л. Е.

УДК 577.175.522

В. А. Бабкин, Д. С. Андреев, Е. С. Титова, И. Ю. Каменева,

А. И. Рахимов, Г. Е. Заиков, Л. Е. Кузнецова

ОЦЕНКА КИСЛОТНОЙ СИЛЫ

НЕКОТОРЫХ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ПИРИМИДИНОВ МЕТОДОМ МШО

Ключевые слова: квантово-химический расчет, метод MNDO, 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидин, 2-этилтио-4-дифторметоксипиримидин, 2-изопропилтио-4-дифторметоксипиримидин, 2-изобутилтио-4-дифторметоксипиримидин, 2-метилтио-4-дифторметокси-6-метилпиримидин, 2-этилтио-4-дифторметокси-6-метилпиримидин, 2-изопропилтио-4-дифторметокси-6-метилпиримидин, 2-изобутилтио-4-дифторметокси-6-метилпиримидин, кислотная сила.

Впервые выполнен квантово-химический расчет молекул фторсодержащих пиримидинов методом MNDO с оптимизацией геометрии по всем параметрам стандартным градиентным методом. Получено оптимизированное геометрическое и электронное строение этого соединения. Теоретически оценена их кислотная сила (26<рКа<27). Установлено, что молекулы фторсодержащих пиримидинов относится к классу очень слабых Н- кислот (pKa>14)

Keywords: quantum chemical calculation, method MNDO, 2-methylsulfanil-4- difluoromethoxypyrimidine, 2-ethylsulfanil-4-difluoromethoxypyrimidine, 2-isopropylsulfanil-4-difluoromethoxypyrimidine, 2-isobutylsulfanil-4-difluoromethoxypyrimidine, 2-methylsulfanil-4-difluoromethoxy-6-methylpyrimidine, 2-ethyl sulfanil-4-difluoromethoxy-6-methylpyrimidine, 2-isobutylsulfanil-4-

difluoro—meth oxy-6-methylpyrimidine, acid strength.

For the first time it is executed quantum chemical calculation of a molecule offluorine-containing pyrimidines method MNDO with optimization of geometry on all parameters. The optimized geometrical and electronic structure of this connection is received. Acid force of fluorine-containing pyrimidines is theoretically appreciated. It is established, than it to relate to a class of very weak H-acids (26<рКа<27, where pKa-universal index of acidity).

Целью настоящей работы является квантово-химический расчет молекул 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидина, 2-этилтио-4-дифтор-

метоксипиримидина,

дифторметоксипиримидина,

2-изопропилтио-4-

2-изобутилтио-4-

2-метилтио-4-

дифторметокси-6-метилпиримидина, 2 -этилтио -4-

дифторметокси-6-метилпиримидина, 2-изопропил-

тио-4-дифторметокси-6-метилпиримидина, 2-

изобутилтио-4-дифторметокси-6-метилпиримидина методом MNDO с оптимизацией геометрии по всем параметрам стандартным градиентным методом встроенным в PC GAMESS [1], в приближении изолированной молекулы в газовой фазе и теоретическая оценка его кислотной силы. Для визуального представления модели молекулы использовалась известная программа MacMolPlt [2].

Рис. 1 - Схематическое строение молекул 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидина, 2-

этилтио-4-дифторметоксипиримидина, 2-

изопропилтио-4-дифторметоксипиримидина, 2-

изобутилтио-4-дифторметоксипиримидина

(СНз) ,(С2Н5),(СзН7),(С4Н9)

S

2-

Результаты расчетов

В статье [3] показано оптимизированное

геометрическое и электронное строение, общая энергия и электронная энергия молекул 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидина, 2-этилтио-4-дифтор-метоксипиримидина, 2-изопропилтио-4-дифтор-

метоксипиримидина, 2-изобутилтио-4-дифтор-

метоксипиримидина, 2-метилтио-4-дифторметокси-6-метилпиримидина, 2-этилтио-4-дифторметокси-6-метилпиримидина, 2-изопропилтио-4-дифтор-

метокси-6-метилпиримидина, 2-изобутилтио-4-

дифторметокси-6-метилпиримидина получено методом MNDO. На рис.1-2 представлено условное схематическое строение изучаемых соединений. Используя известную формулу [4] рКа=42.11-147.18дтахн+ (где, +0.10< дтяхн+ < +0,11 - максимальный заряд на атоме водорода, рКа- универсальный показатель кислотности) находим значение кислотной силы этих олефинов 26<рКа<27.

max

Рис. 2 - Схематическое строение молекул 2-

метилтио-4-дифторметокси-6-метилпиримидина,

2-этилтио-4-дифторметокси-6-метилпиримидина,

2-изопропилтио-4-дифторметокси-6-метилпири-

мидина, 2-изобутилтио-4-дифторметокси-6-

метилпиримидина

(СН3) ,(С2Н5),(СзН7),(С4Н9)

Таблица І - Максимальный заряд на атоме водорода (qmaxH+), универсальный показатель кислотности (рКа) фторсодержащих пиримидинов

№ Пиримидин q H+ 4max рКа

1 2-метилтио-4- дифторметоксипиримидин +0.10 27

2 2-этилтио-4- дифторметоксипиримидин +0.11 2б

3 2-изопропилтио-4- дифторметоксипиримидин +0.11 2б

4 2 -изобутилтио -4 -дифторметоксипиримидин +0.10 27

5 2 -метилтио -4 -дифторметокси-б-метилпиримидин +0.10 27

б 2 -этилтио -4 -дифторметокси-б -метилпиримидин +0.10 27

7 2-изопропилтио-4- дифторметокси-б- метилпиримидин +0.10 27

8 2-изобутилтио-4-дифторметокси- б-метилпиримидин +0.10 27

Таким образом, нами впервые выполнен квантово-химический расчет молекул изучаемых фторсодержащих пиримидинов методом MNDO. Получено оптимизированное геометрическое и электронное строение этого соединения. Теоретически оценена их кислотная сила 2б<рКа<27. Установлено, что молекулы фторсодержащих пирими-динов обладают одинаковой кислотной силой и относится к классу очень слабых Н-кислот (рКа>14).

Литература

1. M.W.Shmidt, K.K.Baldrosge, J.A. Elbert, M.S. Gordon, J.H. Enseh, S.Koseki, N.Matsvnaga., K.A. Nguyen, S. J. SU, and anothers. J. Comput. Chem.14, 1347-13б3, (1993).

2. B.M. Bode and M.S. Gordon J. Mol. Graphics Mod., 1б, 1998, 133-138.

3. V.A. Babkin, D.S. Andreev, E.S. Titova, I.Yu. Kameneva, A.I. Rahimov and G.E. Zaikov. Theoretical estimation acid force fluorine-containing pyrimidines. In book: Kinetics, catalysis and mechanism of Chemical reaction, New York, Nova, 2012, pp 283-304.

4. V.A. Babkin, R.G. Fedunov, K.S. Minsker and anothers. Oxidation communication, 2002, №1, 25, 21-47.

© В. А. Бабкин - д-р хим. наук, проф., зам. дир. по научной работе Себряковского фил. Волгоградского госуд. архитектурностроительного университета; Д. С. Андреев - сотр. Себряковского фил. Волгоградского госуд. архитектурно- строительного университета; Е. С. Титова - доц. Волгоградского политехнического университета; И. Ю. Каменева - канд. хим. наук., доц. Волгоградского политехнического университета; А. И. Рахимов д-р хим. наук, проф., зав. каф. органической химии Волгоградского политехнического университета; Г. Е. Заиков - д-р хим. наук, проф. Института биохимической физики им. Н.М.Эммануэля; Л. Е. Кузнецова - ст. науч. сотр. каф. технологии пластических масс КНИТУ, [email protected].

Оценка кислотной силы некоторых фторсодержащих пиримидинов методом MNDO Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Бабкин В. А., Андреев Д. С., Титова Е. С., Каменева И. Ю., Рахимов А. И.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Бабкин В. А., Андреев Д. С., Титова Е. С., Каменева И. Ю., Рахимов А. И.

Текст научной работы на тему «Оценка кислотной силы некоторых фторсодержащих пиримидинов методом MNDO»