CC BY
8
№ 6 (96)_5 химия и биология_июнь, 2022 г.
DOI: 10.32743/UniChem.2022.96.6.13 783
РЕАКЦИИ АЦИЛИРОВАНИЯ И ХЛОРИРОВАНИЯ АНИЛИДА ХИНАЗОЛОН-4-ИЛ-2-ТИОКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ
Тахиров Юлдаш Раджабович
доц. кафедры химии, Ургенчский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Ургенч Е-mail: yuldash_78@mail.ru
Рузметова Севара Октамбоевна
магистрант кафедры химии, Ургенчский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Ургенч
Садикова Сабохат Бабаевна
PhD, кафедры химии, Ургенчский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Ургенч
Курязов Рустам Шоназарович
доц. кафедры химии, Ургенчский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Ургенч
Душамов Дилшод Азадович
доц. кафедры химии, Ургенчский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Ургенч
REACTIONS OF ACYLATION AND CHLORINATION OF QUINAZOLON-4-IL-2-THIOCARBOXYLIC ACID ANILIDE
Yuldash Takhirov
Associate Professor at the Department of Chemistry,
Urgench State University, Republic of Uzbekistan, Urgench
Sevara Ruzmetova
Master student the Department of Chemistry, Urgench State University, Republic of Uzbekistan, Urgench
Sabokhat Sadikova
PhD, Department of Chemistry, Urgench State University, Republic of Uzbekistan, Urgench
Rustam Kuryazov
Associate Professor at the Department of Chemistry,
Urgench State University, Republic of Uzbekistan, Urgench
Dilshod Dushamov
Associate Professor at the Department of Chemistry,
Urgench State University, Republic of Uzbekistan, Urgench
Библиографическое описание: РЕАКЦИИ АЦИЛИРОВАНИЯ И ХЛОРИРОВАНИЯ АНИЛИДА ХИНАЗОЛОН-4-ИЛ-2-ТИОКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Тахиров Ю.Р. [и др.]. 2022. 6(96). URL: https://7universum. com/ru/nature/archive/item/13 783
АННОТАЦИЯ
В данной статье даны результаты реакций ацилирования и хлорирования анилида хиназолон-4-ил-2-тиокар-боновой кислоты.
ABSTRACT
This article gives the reactions acylation and chlorination of quinazolon-4-yl-2-thiocarboxylic acid anilide.
Ключевые слова: хиназолон-4, анилид хиназолон-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты, ацилирование, хлорирование, хиназолон-4-ил-2-8-ацилтиоимин, 2-а-хлор-а-фенилиминометилхиназолон-4.
Keywords: quinazolon-4, quinazolon-4-yl-2-thiacarboxylic acid anilide, catalysts, acylation, chlorination, quinazo-lon-4-yl-2-S-acylthioimine, 2-a-chloro-a-phenylimino-methylquinazolone-4.
Производные хиназолина имеют большое теоретическое и практическое значение. Среди них известны биологически активные вещества для сельского хозяйства (фунгициды, бактерициды и стимуляторы роста). Например, для сельскохозяйственного применения рекомендуются фунгицид КМАХ и бактерицид Никамизолон. Вместе с тем многие из соединений этой группы используются в медицине. Дезоксипеганин, выделенный из растения peganum hаrmala (ладан) и полученный синтетическим путем, используется в медицине как антихолинэстеразный препарат.
Наличие в молекуле тиоамидов хиназолина нескольких активных центров, в том числе: тиоамидная группа (H-NЛ-CЛ=S) в положении 2, эндоцикличе-ские атомы азота в положениях 1 и 3, карбонильная группа в С-4 и бензольного кольца, а также экзоцик-лический атом азота в боковой цепи показывает, что реакции электрофильного и нуклеофильного замещения с этими соединениями могут проходить по одному или нескольким реакционным центрам [13].
Тиоамиды ряда производных хиназолона-4 являются высокореактивными веществами. В отличие от обычных тиоамидов наличие в их составе пиримиди-нового кольца помимо тиоамидной группы свидетельствует о возможности осуществления различных химических реакций, что делает их интересными как с теоретической, так и с практической точки зрения.
В литературе изучены реакции ацилирования тиоамидов, имеющих простое строение, в которых реакция в основном направлена на атом азота.
Из ряда производных хиназолона-4 нами были изучены реакции ацилирования анилида хиназолон-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты ацетил- и бензоил-хлоридом в присутствии пиридина, и в результате установлено, что реакция идет по экзоциклическому атому азота в молекулах тиоанилида.
В этих реакциях ацетил- и бензоилхлориды, являющиеся относительно жесткими ацилирующими агентами, атакуют экзоциклический атом азота и приводят к образованию ^-ацилированных продуктов [5]:
O
O
RCOCI, Py
C-NHCaHa -Py.HCI* S
R=CH3, CaH5
O
II
C-R
C-N-CaHa S
Тот факт, что реакция идет в этом направлении, то есть к атому азота, согласуется с принципом Пирсона о жестких и мягких кислотах и основаниях, как и в других производных хиназолона.
Изучение ИК, ПМР и масс-спектров полученных веществ показало, что реакция идет по экзоцикличе-скому атому азота, потому что в ИК-спектре вещества II линии поглощения карбонильных групп находятся в области 1708 и 1668 см-1, линии поглощения группы №Н - в области 3153 см-1, а валентные колебания группа С = N находятся в области 1559 см-1.
В ИК-спектре соединения III наблюдаются в линии поглощения в областях 1699 и 1673 (ус=о), 1602 (У8=^, 3125 ^н) см-1.
Из литературных данных известно, что натриевые соли ^бензилтиоацетамида и ^бензилтиобензамида легко ацилируются ацетил- и бензоил-хлоридом, что
приводит к образованию S-ацильных продуктов ^бензилтиоацетамида и ^бензилтиобензамида [4].
Как указывалось выше, мы обнаружили, что при взаимодействии анилида хиназолон-4-ил-2-тио-карбоновой кислоты с ацетил- и бензоилхлоридом в присутствии пиридина реакция идет на атоме азота тиоамидной группы. Имея в виду, что реакция идет по атомам S, мы синтезировали № - и К-соли анилида хиназолон-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты, а затем исследовали их реакции с ацетил- и бензоил-хлоридом. Предполагалось, что реакция может идти по S- или N-1, N-3, Кжзо -центрам.
При проведении реакции анилида хиназолон-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты в присутствии №ОН и КОН при комнатной температуре в этаноле были получены хорошо растворимые в воде и имеющие вы-
соки температуры плавления вещества IV, V с хорошим выходом, т.е. и К-евые соли анилида хина-золон-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты:
При изучении реакций ацилирования полученных соединений IV и V ацетил- и бензоилхлоридами было установлено, что ацилирование идет по атому 8 в боковой цепи, являющемуся относительно мягким центром. Это означает, что в данном случае реакция
является термодинамически контролируемой и относительно жесткий атом N в реакции не участвует. В результате были получены новые ацильные продукты - хиназолон-4-ил-2-8-ацилтиоимины:
Полученные вещества VI и VII отличаются от синтезированных выше веществ IV и V Яг и температурами плавления, а также спектральными характеристиками.
Известно, что действие нуклеофильных реагентов на двузамещенные хиназолоны-4 легко протекает по карбонильной группе в положении С-4. Нами также
изучена реакция анилида хиназолон-4-ил-2-тиокар-боновой кислоты с неорганическим хлоргидридом -тионилхлоридом ^ОСЬ).
При проведении взаимодействия анилида хина-золона-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты с этими реагентами в избыточном количестве без нагревания также образовали 2-а-хлор-а-фенилимино-метил-хиназол-4, как в вышеуказанном случае:
I
о
N
С
\
о
Б0С1
ЖС6Н5
■Б, -БО, -НС1
VIII
^бНз
В ИК-спектре соединения VIII линии поглощения карбонильной группы ^с=о) наблюдались при 1687 см-1, валентные колебания группы Vs=N - при
1601 см-1, а линии поглощения группы VNн наблюдались при 3066 см-1.
Физико-химические константы полученных веществ приведены в следующей таблице (табл. 1).
Таблица 1.
Количественный выход продукта и некоторые физико-химические величины
Исходное вещество Реагент Продукт реакции Выход, % Температура плавления, °С Rf* «SПufЫ-ЦУ-254» (бензол: ацетон1:1) Брутто-формула
I Ацетилхлорида II 62 288-291 (спирт) 0.92 СпН13^028
I Бензоилхлорид III 65 222-225 (спирт) 0.95 С22Н15^028
I Гидроксид натрия IV 95 350-352 0,85 С1зНю^08Ш
I Гидроксид калия V 95 350-352 0,85 С15Ню^08К
IV Ацетилхлорид VI 80 232-234 (спирт) 0.87 СпН13^028
IV Бензоилхлорид VII 82 212-214 (спирт) 0.89 С22Н^028
V Ацетилхлорид VI 85 232-234 (спирт) 0,87 СпН13^028
V Бензоилхлорид VII 90 212-214 (спирт) 0,89 С22Н^028
Таким образом, впервые были проведены систематические исследования по изучению синтеза и реакционности анилида хиназолон-4-ил-2-тиокарбо-новой кислоты. При проведении реакции анилида хиназолон-4-ил-2-тиокарбонового с ацетил- и бензо-илхлоридами при низких температурах в пиридине было обнаружено, что реакция селективно идет по экзоциклическому атому азота с образованием хина-золон-4-ил-2-тио-Ы-ациланилидов. Выявлено, что, в отличие от анилида хиназолон-4-ил-2-тиокарбоно-вой кислоты, при ацилировании его солей (натриевых, калиевых) реакция идет по относительно полярному мягкому центру S-атома. Были получены не описанные в литературе а-хиназолон-4-ил-2-тиоа-цилфенилимины.
Экспериментальная часть
ИК-спектры соединений получены в таблетках КБг на спектрометре Регкт-Е1тег 1Я-Риге С1Б1ета 2000, масс-спектры - на МХ-1303 и MS25RS (Kratos), спектры ПМР - в растворах Ру-ё5, ДМСО на Tesla БS 567А (внутренний стандарт), ТМС, рабочая частота 100 МГц, ГМДС, 5-шкала, тонкослойная хроматография (ТСХ) проведена на пластине «Силуфол УФ-254», а в качестве элюентов использованы бинарные растворители - хлороформ:метанол - 10:1 (А) и бензол:ацетон - 1:1 (Б) и 2:1 (В) и 4:1 (Г). Проявители УФ-излучения и пары йода. Температуры плавления полученных веществ определяли с помощью микроскопа Бое^.
Реакция анилида хиназолон-4-ил-2-тиокарбоно-вой кислоты с ацетилхлоридом (II)
В колбу, снабженную обратным холодильником и магнитной мешалкой, вливали 0,28 г (1 ммоль) анилида хиназолон-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты и 3 мл пиридина. После полного растворения вещества в пиридине по каплям добавляли 0,16 г (0,14 мл, 2 ммоль) ацетилхлорида при охлаждении смеси льдом. Реакционную смесь перемешивали в течение
четырех часов при охлаждении. Ход реакции контролировали с помощью тонкослойной хроматографии. Осадок отфильтровывали, промывали небольшим количеством (10 мл) дистиллированной воды и сушили, выход 0,2 г вещества II составил 62%. Rf = 0,92 (бензол:ацетон = 1:1) температура плавления = 288-291 °С (спирт).
ИК-спектр: 1708 и 1668 (ус=о), 1559 (ус=^, 3153 (уЩ) см-1.
Масс-спектр (т^, %): 322 (М+, 19), 279 (М+-43, 39), 160 (М+-162, 25), 146 (М+-176, 100), 119 ( М+-203, 95).
Вещество III, приведенное в таблице, было получено вышеописанным способом.
Получение натриевых и калиевых солей анилидина хиназолон-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты
В колбу, снабженную обратным холодильником и магнитной мешалкой, помещали 0,28 г (1 ммоль) анилида хиназолон-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты, приливали 25 мл абсолютного этанола и нагревали на водяной бане до полного растворения вещества. Затем в колбу добавляли 0,04 г (1 ммоль) №ОН или 0,056 г (1 ммоль) КОН в 5 мл абсолютного спирта. Продолжали реакцию при комнатной температуре при перемешивании. Осадки отфильтровывали, промывали небольшим количеством спирта (2 мл) и сушили. Были получены вещества IV и V. Количество вещества IV - 0,28 г, выход - 92%, температура плавления - 350-352 °С, Rf = 0,85 (бензол:ацетон = 1:1). Количество вещества V - 0,3 г, выход - 94%.
Реакции натриевых и калиевых солей хиназо-лон-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты с ацетилхлоридом (VI)
а) В колбу, снабженную обратным холодильником и магнитной мешалкой, помещали 0,15 г (0,5 ммоль) вещества IV и приливали 15 мл абсолютного бензола. Нагревали на водяной бане до полного растворения вещества. Нагревание прекращали и в колбу добавляли 0,08 г (0,07 мл, 1 ммоль) ацетилхлорида.
Реакцию продолжали при перемешивании при комнатной температуре. Осадок отфильтровывали, промывали и сушили. Получен продукт VI, количество -0,12 г, выход - 75%, температура плавления -232-234 °С, Rf = 0,87 (бензол:ацетон 1:1).
б) По вышеописанному способу из 0,16 г (0,5 ммоль) V и 0,08 г (0,07 мл, 1 ммоль) ацетилхло-рида получено вещество VI, количество - 0,13 г, выход - 81%.
Список литературы:
1. Шахидоятов Х.М., Эгамов Д.И., Аскаров И.Р. Синтез хиназолон-4-ил-2-тиоамидов и их превращения // Узб. хим. журн. - 1997. - № 6. - С. 26-29.
2. Эгамов Д.И. Синтез и реакции хиназолон-4-ил-2-тиоамидов : дис. ... канд. хим. наук. - Ташкент : ТашГУ, 1999. - 100 с.
3. Эгамов Д.И., Шахидоятов Х.М. Таутомерия и множественная реакционная способность 2-замещенных пи-римидинонов-4. IX. Алкилирование анилида хиназолон-4-ил-2-тиокарбоновой кислоты // Узб. хим. журн. -1999. - № 1. - С. 26-29.
4. Юн Л.М. Синтез 2-оксо-, -тиоксо-, селеноксо-, -Аминохиназолон-4 и алкилирование их полидентных (амбидениных) анионов : дис. ... д-ра хим. наук. - М. : Московской институт тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова, 1990. - 345 с.
5. Yakubov U.M., Egamov D.U., Shakhidoyatov Kh.M. Interaction of quinazolone-4-yl-2-thioanilides with acylation agents // 4th Eurasian Meeting on Heterocyclic Chemistry-Thessaloniki (August 27-31. 2006). - Greece, 2006. - P. 167.
