CC BY
16
СИНТЕЗ ФТАЛИМИДОЭТИЛОВЫХ ЭФИРОВ АЛИФАТИЧЕСКИХ
КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
Юлдашева Мухаббат Раззакбердиевна
канд. хим. наук, доцент, в. б. Национального университета Узбекистана, 100174, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Университетская, 4
E-mail: ymuxabbat@bk. ru
Тураева Хуршида
преподаватель Национального университета Узбекистана, 100174, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Университетская, 4
E-mail: torayevah@mail. ru
Тураев Шерзод
магистрант Национального университета Узбекистана, 100174, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Университетская, 4
E-mail: ymuxabbat@bk. ru
THE SYNTHESIS OF PHTHALIMIDOETHYLIC ETHERS OF ALIPHATIC CARBOXYLIC ACIDS
Mukhabbat Yuldasheva
candidate of chemical sciences, associate professor, leading biologist, National university of Uzbekistan,
100174,Uzbekistan, Tashkent, University St., 4
Khurshida Turayeva
lecturer, National university of Uzbekistan, 100174,Uzbekistan, Tashkent, University St., 4
Sherzod Turayev
graduate student National university of Uzbekistan, 100174, Uzbekistan, Tashkent, University St., 4
АННОТАЦИЯ
Изучена реакция О-амидоалкилирования алифатических карбоновых кислот ß-гидроксиэтилфталимидом в присутствии серной кислоты и определена бактерицидная активность ß-бромацетоксиэтилфталимида.
ABSTRACT
The O-amidoalkylation reaction of aliphatic carboxylic acids with ß-hydroxyethylphthalimide in the presence of sulfuric acid has been studied, and the bactericidal activity of ß-bromoacetoxyethylphthalimide has been determined.
Ключевые слова: алифатические карбоновые кислоты, бромуксусная кислота, ß-гидроксиэтилфталимид, бактерицид, St.aureus, Xanthomonas malvacearum, Aspergillus, Penicillium.
Keywords: aliphatic carboxylic acids; bromo-acetic acid; ß- hydroxyethylphthalimide; bactericide; St.aureus; Xanthomonas malvacearum; Aspergillus; Penicillium.
Из литературных данных известно, что при комнатной температуре в присутствии метилолфталимида и серной кислоты протекает реакция С-амидометилирования и образуется мета-производная - 3-фталимидометил-бензойная кислота [2]. Но при этих условиях нельзя внедрить радикал фтальимидоэтила в бензольное кольцо, в качестве основного продукта образуется простой эфир р-гид-роксиэтилфталимида [1, с. 10-12]. Процесс образования эфира - обратимый процесс, поэтому
для того чтобы равновесие сдвинулось в сторону образования сложного эфира, необходимо удалять воду из реакционной среды. Использование в больших количествах минеральных кислот в реакциях карбоновых кислот с Р-ГЭФ приводит к протонированию атома кислорода спирта и уменьшению нуклеофильных свойств спирта.
При продолжении исследований в области реакции ^ и О-амидоалкилирования ароматических уг-
Библиографическое описание: Юлдашева М.Р., Тураева Х., Тураев Ш. Синтез фталимидоэтиловых эфиров алифатических карбоновых кислот // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2017. № 10(40). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/5142
леводородов [4, с. 85-110; 3, с. 832-834] и ароматических кислот нами было проведено О-амидоэтилирование уксусной, монохлоруксусной, монобромуксусной кислотами в присутствии серной кислоты.
Реакция О-амидоалкилирования изучена в бензоле в качестве растворителя, и определены способы синтеза соответствующих сложных эфиров.
Серная кислота является активным катализатором реакции этерификация. Однако выход продукта зависит не только от активности и количества серной
кислоты, но и от природы карбоновых кислот. Использование исходных реагентов в эквимолекулярных соотношениях в присутствии 1 моля H2SO4 приводило к уменьшению сложных эфиров. Уменьшение количества серной кислоты до 0,1 моля приводило к образованию 98,5% продукта. Взаимодействие монохлоруксусной кислоты с р-гидроксиэтил-фталимидом (Р-ГЭФ) в присутствии Н^О4 протекает при 800С в течение
3 часов, и продуктом реакции является р-хлорацетоксиэтилфталимид:
\ O H2SO4
N-CH2-CH^OH + HO-C-CH2Cl , "
O
O
\ II
N-CH2-CH2-O-C-CH2Cl + H2O
O
O
C
Р-хлорацетоксиэтилфталимид - белый кристаллический продукт с т. пл. ТЛ05-106°С В ИК-спектре имеются все характерные полосы поглощения (V, см-1); 721, 798 (дизамещенный бензол), 1707, 3454 -СО-ЫН-амид, 1496 (8с-саг), 3024 (=С-Н в АгН), 2962, 2939 ), 1396 (£ся ), 1020, 1192 (-С-О-).
В ПМР-спектре (ДМСО, СНСЬДм.д) 3,8 т (2Н, СН2), 3,99 т (2Н, 2СН2), 4,32 т (2Н, СН2), 7,67-7,77 м (4Н, АгН).
При взаимодействии монобромуксусной кислоты с р-ГЭФом в присутствии серной кислоты продуктом реакции оказался р-бромацетоксиэтил-фталимид, выход которого составил 97%:
O
\ II
N-CH2-CHrOH + HO-C-CH2Br
H2SO4
4s.
O
N-CH2-CH2-O-C-CH2Br + H2O
O
O
C
C
Р-бромацетоксиэтилфталимид с т. пл. Т.129-1300С, Rf=0,754 (Silufol, бензол-ацетон 3:1). В ИК-спектре имеются все характерные полосы поглощения (V, см-1); 721, 775 (дизамещенный бензол), 1709, 3455 -СО-ЫН-, 1506 (8с-са), 3014 (=С-Н в АгН), 2961, 2900 (^ ), 1430 (3СН ), 1191 (-С-О-). Хромато-
масс-спектрометр ß-бромацетоксиэтилфталимида имеет следующие ионы: молекулярный ион m/z=311 и его ионы составляют m/z 231-173, 160, 132, 104, 77; m / z 189-77 и m / z 167-87, 71, 59, 43.
При использовании трихлоруксусной кислоты выход продукта составлял 96%:
| N—CH2-CHj- OH +
O II
HO-C-CCl3
C II
O
H2SO4
O
N-CH2-CH2-O-C-CCI3 + H2O
O
O
C
Трихлорацетоксиэтилфталимид с т. пл. Т. 78-790С, Я(=0,58 ^ШЫ, бензол-ацетон 3:1). В ИК-спек-тре имеются все характерные полосы поглощения (V, см-1); 721, 757 (дизамещенный бензол), 1721, 3467 -СО-ЫН-амид, 1614 (8с-са), 3020 (=С-Н в АгН), 2970 ), 1398 ( 8СЩ ), 1190 (-С-О-).
В экспериментах с пропионовой кислотой не меняли температуру реакции и отношение реагентов
к продукту. Однако когда р-ГЭФ и пропионовая кислота реагировали, в течение 5 часов продукт реакции был низким и оказался равным 17%. В реакции мольное соотношение реагентов р-ГЭФ: пропионовая кислота: H2SO4=1:1:1 и выход фталимидоэтилового эфира пропионовой кислоты составляет 29%:
i n^ ^n—ch2-ch^ oh + ho-c- ch2-ch3
-c II
o
Фталимидоэтиловый эфир пропионовой кислоты является кристаллическим веществом с т. пл. Т. 162-
h2sü4 ^y-c o
„ " i n-ch2-ch2-o-c-ch2-ch3 + h2o
c II
o
o
o
164°С. В ИК-спектре имеются все характерные полосы поглощения (V, см-1); 723 (дизамещенный бензол), 1702, 3471 -СО-ЫН-амид, 1608 (8с-са), 3114
(=С-Н в АгН), 2940 (Vcщ ), 1430 (8С^ ), 2885
(Vcщ ), 1369 (8СИ3 ), 1020, 1280, 1312 (-С-О-).
Синтез фталимидоэтилового эфира каприловой кислоты (К.К) проводили в двух видах условий. При
проведении реакции О-амидоалкилирования каприловой кислотой (Р-ГЭФ:К.К.:Н2Б04=1:1,5:3) при температуре 60-700С выход фталимидоэтилового эфира каприловой кислоты составлял 22%. При 80°С в течение 5 часов сложный эфир увеличивался до 35%.
о
Ч N H2SO4
N—CH2-CHr0H + H0-C-(CH2)6-CH3 „ "
о
о
о
Ч II
N-CH2-CH2-0-C-(CH2)6-CH3 + H2O
C
Фталимидоэтиловый эфир каприловой кислоты представляет собой белое кристаллическое вещество с т. пл. Т. 156-157°С. В ИК-спектре имеются все характерные полосы поглощения (V, см-1); 714 (дизамещенный бензол), 1706, 1738, 3471 -ТО-1Ж-амид,
1614 (8о-саг), 3028 (=С-Н в АгН), 2906 (Уси2 ), 1455
( 8сЩ ), 2890 ^сЩ ), 1396 ( 8СИ3 ), 1284, 1310 (-СО-).
Р-ГЭФ также можно получить с помощью двух основных углеродных кислот, в которых образуются моно- или дизамещенные эфиры. Поскольку кислота представляет собой двухосновную кислоту, реакцию проводят в две стадии. При температуре 60-70°С, Р-ГЭФ: А.К.: Н2Б04=1:1:2 моно-фталимидоэтиловый эфир адипиновой кислоты образуется с выходом 18%:
-JO
n-ch2-ch2-oh +
/
0 0 h2so4
h0-c-(ch2)4-c-0h --
-h2o
-c^0 о о
\-ch2-ch2-0-c-(ch2)4-c-0h
^о
о
При 70-80°С, ß-ГЭФ: дифталамидоэтиловый эфир образуется с 22% выходом:
А.К. : H2SO4=2:1:3 адипиновой кислоты
\0 0 0 H2SO4
N-CH2-CH2-0H + H0-C-(CH2)4-C-0H -
■У -2H20 ^O
C#O о о O*C \-ch2-ch2-^C-(ch2)4-C-o-ch2-ch^n
cC 3C
2
Определены бактерицидная и бактериоста-тическая активности синтезированных ß-моногалогенацетоксиэтилфталимидов на
грамотрицательные микроорганизмы Escherichia coli, Salmonella typhi, Pseudomonas aeruginosa, вызывающие кишечно-инфекционные, грибковые и кокковые заболевания; грамположительные
микроорганизмы Staphylococcuc aureus, Candida и патогенные микроорганизмы хлопчатника Xanthomonas malvacearum, Fusarium oxysporum. Определена активность этих препаратов на рост и развитие бактерий и грибков Pseudomonas, Aspergillus, Penicillium, Trichoderma.
Таблица 1.
Влияние материалов на грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы
24 часа 48 часов
№ вещества Kons.% St. aureus, mm E.coli, mm Salm. typhi, mm Candida, mm Ps.aure-ginosa St. aureus, mm E.coli, mm Salm.typhi, mm Candida, mm Ps.aure-ginosa
0,25 1 - - - 0,7 0,8 - - - -
1 0,5 1 0,8 - 1,4 0,8 0,5 - 1,1
1 3 1 1 1,5 2,6 0,8 0,6 1,3
Бактерицидное действие, если 0,5-1,5 мм -бактериостатический эффект, 1,6 мм или более.
Таблица 2.
Ограничение предела фитопатогенного роста (мм)
Шифр вещества Концентрация,% Предел роста, мм
Xanthomonasmalvacearum Fusariumoxysporum
1 1 10 8
Список литературы:
1. Юлдашева М.Р., Ахмедов КН., Акромов Д.Х. Синтез сложных эфиров Р-Гидроксэтилфталимида с ароматическими кислотами // Узб. хим. журнал. - 2014. - № 4. - С. 10-12.
2. Юлдашева М.Р., Нурметова Х.Р. Амидометилирование толуола и бензойной кислоты N-метилолфталимидом в присутствии кислот // Кимё факультети ёш олимлари ва профессор укитувчилари илмий-амалий конференцияси материаллари туплами. - Ташкент, 2007. - 46 с.
3. Sahu S.K., Mishra S.K., Mandal S., Choudhury P., Suutradhar S. Synthysis and biological evaluation of 3-(phthalimidoethyl)-4-substituted cinnamoly substituted benzanilides // J. India Chem. Soc. № 8. 2006. T. 83. P. 832-834.
4. Zaugg Н.Е. a-Amidoalkylation of Carbon: Part I // Synthesis. New York, 1984. № 2. P. 85-110.
