Научная статья на тему 'Синтез и физико-химические свойства макрогетероциклических соединений с фрагментами циклопента[cd]феналена и тиадиазола'

Синтез и физико-химические свойства макрогетероциклических соединений с фрагментами циклопента[cd]феналена и тиадиазола Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
51
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЦИКЛОПЕНТА[CD]ФЕНАЛЕН / ДИАМИНЫ / ТИАДИАЗОЛ / СИНТЕЗ / ИССЛЕДОВАНИЕ / СПЕКТРОСКОПИЯ / МАКРОГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Романовская А.О., Березина Г.Р.

Реакцией 2,7-дигидро-7-имино-(7Е)-1Н-циклопента[cd]фенален-5-диамина с 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазолом и 2,5-диамино-1,3,4-тиадиазолом синтезированы ариленидиамины, макрогетероциклические соединения и комплекс с цинком на основе арилендиамина с 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазолом. Приведены данные инфракрасной и электронной спектроскопии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Романовская А.О., Березина Г.Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Синтез и физико-химические свойства макрогетероциклических соединений с фрагментами циклопента[cd]феналена и тиадиазола»

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

Т 57 (7) ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2014

УДК 547-304+547-305

А.О. Романовская, Г.Р. Березина

СИНТЕЗ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАКРОГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ С ФРАГМЕНТАМИ ЦИКЛОПЕНТА[с(1]ФЕНАЛЕНА И ТИАДИАЗОЛА

(Ивановский государственный химико-технологический университет) e-mail: berezina@isuct.ru

Реакцией 2,7-дигидро-7-имино-(7Е)-1Н-циклопента[сс1]фенален-5-диамина с 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазолом и 2,5-диамина-1,3,4-тиадиазолом синтезированы арилени-диамины, макрогетероциклические соединения и комплекс с цинком на основе арилен-диамина с 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазолом. Приведены данные инфракрасной и электронной спектроскопии.

Ключевые слова: циклопснта|сс1|фсналсн. диамины, тиадиазол, синтез, исследование, спектроскопия, макрогетероциклические соединения

Работа является продолжением исследований в области синтеза и изучения физико-химических свойств макрогетероциклических соединений различного строения и их комплексов с металлами [1-6]. В настоящей работе излагается материал о синтезе макрогетероциклических соединений с фрагментами циклопента[сс1]феналена, которые растворимы в воде и могут быть использованы в науке и технике.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Электронные спектры поглощения измерены на приборе HitachiU-2010 в органических растворителях и концентрированной серной кислоте, в кварцевых кюветах при 20°С. ИК спектры получены на приборе Avatar 360 FT-IR ESP в КВг. Для контроля чистоты продуктов реакции использовали ТСХ на пластинах Silufol UV-254 ( элюент - этанол, ДМФА). Данные элементного анализа получены на приборе CHNS-0 Analyzer FlashEA 1112 Series.

N3,N5- [(5£)7-амино-1,2,7а,9а-тетрагидро-5Я-циклопента[с(1]фенален-5-илиден]-1,2,4-тиа-диазол-3,5-диамин (IV). Смесь 0.2 г (0.5 ммоля) 2,7-дигидро-7-имино-(7£)-1Я-циклопента[с(1]фе-нален-5-диамина (I) и 0.05 г (0.4 ммоля) 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола (II) нагревали в 7 мл этилового спирта при кипении 16 ч. Выпавший при охлаждении реакционной массы осадок отфильтровывали и сушили при 80 °С. Выход 0.11 г

(48 %), порошкообразное вещество темно-желтого цвета, Rf 0.4, не плавится до 300 "С, растворимо в серной кислоте, ДМФА, воде, этаноле. Продукт не подвергается гидролизу в кипящей конц. HCL УФ спектр, А^ах, нм: в ДМФА: 342,408; в kohu.H2S04: 463,491; в воде: 341,405; в этаноле: 342,404. ИК спектр: v, см-1: (NH2) 3435,3445; (C-C) 1295; (C=C) 1352; (C-N) 1071,1108; (C=N) 1627; (O-H) 2891; (N-H) 3418; (C-S) 643,747; 8 (C-H) 1350. Найдено, %: С 67.1; H 4.5; N 15.9; S 6.3. C32H22N6S. Вычислено, % : С 73.6; H 4.2; N 16.1; S 6.1.

Аналогично получено соединение (V) с 2,5 -диамино-1,3,4-тиадиазолом (III):

]Ч2,1Ч5-[(5£)7-амино-1,2,7а,9а-тетрагидро-5//-циклопента[с(1] фенален-5-илиден] -1,3 ^-тиадиазол^,5-диамин (V).

Выход 0.2 г (57 %), Rf 0.45 (ДМФА). УФ спектр, /.,„,„. нм: в ДМФА: 342,407; в kohu.H2S04: 475,495; в воде: 342,405; в этаноле: 324,340,408. ИК спектр: v, см-1: (NH2) 3475,3415; (C-C) 1104; (C=C) 1497; (C-N) 1352,1383; (C=N) 1618; (C-S) 622; 8 (C-H) 1345. Найдено, %: С 72.45; H 4.52; N 16.4; S 5.9. C32H22N6S. Вычислено, %: С 73.6; H 4.2; N 16.1; S 6.1.

Первый способ

Цикло-бис [1,2,4-тиадиазол-5- амино-7-имино-1 '-циклогексено-(3 ',4 ',5 Ч£)ацетонафтен

(VI). Смесь 0.1 г (0.2 ммоля) 2,7-дигидро-7-имино-(7Е)-1Н-циклопента[сс1]фенален-5-диамина (I) и 0.05 г ( 0.2 ммоля) 3,5-диамино-1,2,4-

тиадиазола (II) нагревали в 7 мл бутилового спирта при кипении 22 ч. Выпавший при охлаждении реакционной массы осадок отфильтровывали, промывали ацетоном и сушили при 80 °С. Выход 0.033 г (24 %), порошкообразное вещество желто-коричневого цвета, Rf 0.28, не плавится до 300 °С, растворимо в серной кислоте, ДМФА, воде, этаноле. Продукт не подвергается гидролизу в кипящей конц. HCL УФ спектр: /,П|(|;,. нм: в воде: 326, 341, 404; в этаноле: 324, 340, 406; в 20 % H2S04: 341, 405; в конц. H2S04 : 342, 395, 465, 495; в ДМФА: 341, 406. ИК спектр: v, см1: (С=С) 1490, 1547; (С-С) 1379; (C-N) 1020,1098; (N-H) 3125; (C=N) 1627; (N-S) 522. Найдено, %: С 65.4; Н 3.45; N 17.9; S 9.9. C34H20N8S2. Вычислено, % : С 67.6; Н 3.3; N 18.5; S 10.6.

Второй способ

Цикло-бис [1,2,4-тиадиазол-5- амино-7-имино-1 '-циклогексено-(3 ',4 ',5 '^)ацетонафтен

(VI). Смесь 0.1 г (0.19 ммоля) соединения (IV) и 0.022 г (0.19 ммоля) 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола (II) нагревали в 5 мл ДМФА при кипении 16 ч. Выпавший при охлаждении реакционной массы осадок отфильтровывали, промывали ацетоном и сушили при 80 °С. Выход: 0.11 г (94 %), порошкообразное вещество желто-коричневого цвета, не плавится до 300 °С, растворимо в серной кислоте, ДМФА, воде, этаноле. Найдено, %: С 61.9; Н 3.8; N 17.8; S 10.2. C34H2oN8S2, Вычислено, %: С 67.6; Н 3.3; N 18.5; S 10.6.

Аналогично получено соединение (VII) с 2,5-диамино-1,3,4-тиадиазолом (III):

Первый способ

Цикло-бис [1,3,4-ти адиазол-5- амино-7-имино-1 '-циклогексено-(3 ',4 ',5 '^)ацетонафтен

(VII). Выход 0.7 г (65 %), Rf 0.55 (ДМФА). УФ спектр: ^тах, нм: в воде: 326, 341, 401; в этаноле: 324, 340, 405; в 20 % H2S04 : 341, 401; в конц. H2S04: 342, 395, 465, 495; в ДМФА: 341, 404. ИК спектр: v, см1: (С=С) 1495,1551; (С-С) 1094; (C-N) 1378,1088; (N-H) 3412; (C=N) 1647; (C-S) 617. Найдено, %: С 60.3; Н 3.5; N 20.8; S 8.9. C34H20N8S2. Вычислено, %: С 67.6; Н 3.3; N 18.5; S 10.6.

Второй способ

Цикло-бис [1,3,4-ти адигиол-5- амино-7-имино-1 '-циклогексено-(3 ',4 ',5 Ч£)ацетонафтен

(VII). Выход 0.9 г (83.6 %). Найдено, %: С 61.5; Н 3.2; N 19.6; S 9.3. C34H20N8S2. Вычислено, %: С 67.6; Н 3.3; N 18.5; S 10.6.

Цинковый комплекс (VIII) соединения (IV).

Смесь 0.05 г (0.1 ммоля) соединения (V) и 0.03 г (0.22 ммоля) хлористого цинка нагревали в 7 мл бутилового спирта при кипении 13,5 ч. Выпавший при охлаждении реакционной массы осадок отфильтровывали, промывали ацетоном и су-

шили при 80 °С. Выход: 0.04 (68.9 %), порошкообразное вещество желто-коричневого цвета, Rf 0.35, не плавится до 300 °С, растворимо в воде, ДМФА, H2S04. УФ спектр, Хтяк, нм: в воде: 404; в этаноле: 405; в конц. H2S04: 398, 465, 495; в ДМФА: 410. ИК спектр: v, см1: (NH2) 3397; (С=С) 1490, 1547; (С-С) 1425; (C-N) 1031; (N-H) 3223; 5 (С-Н) 876; (C=N) 1623; (N-S) 522. Найдено, %: С 61.9; H 3.6; N 15.0; S 5.9; Zn 10.8. C32H20N6SZn.

Вычислено, 11.2.

:C 65.6; H 3.4; N 14.3; S 5.5; Zn

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

2,7-Дигидро-7-имино-(7£)-1/7-циклопента-[сс1]фенален-5-диамин (I) получают взаимодействием ацетанафтена и динитрила малоновой кислоты в среде хлорбензола в присутствии хлористого аммония [7].

Конденсацией 2,7-дигидро-7-имино-(7£)-1//-циклопснта[сс1]фсналсн-5-диамина (I) с 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазолом (II) и 2,5-диамино-1,3,4-тиа диазолом (III) в соотношении 2:1 образуются арилендиамины (IV,V), и симметричные МГЦС (VI,VII) по схеме:

NH ^ R ^

N^ N

R

VI, VII

N—S

N—N

и \

II, IV, VI III, V, VII

Синтез осуществлялся кипячением соединения (I) с 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазолом (II) и 2,5-диамино-1,3,4-тиадиазолом в соотношении 2:1 в этаноле в течение 16 ч. Продукты - порошкообразные вещества желто-коричневого цвета, начало температуры разложения 300 °С, очищали методом колоночной хроматографии на окиси алюминия, используя в качестве элюента этанол. Растворяются в этаноле, воде, Н2804, ДМФА, не растворяются в ацетоне, хлороформе. В концентрированной Н2804 флюоресцируют зеленым цветом.

Макрогетероциклические соединения были синтезированы двумя способами: а) замыканием в цикл арилендиаминов (IV, V) с 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазолом (II) и 2,5-диамино-1,3,4-тиа-диазолом (III) в ДМФА;

б) кипячением в бутаноле эквимольных

2

R

S

количеств 2,7-дигидро-7-имино-(7/'.")-1 /7-цикло-пснта|сс1|(|)сналсн-5-диамина (I), 3.5-диамино-1,2,4-тиадиазола (II) и 2,5-диамино-1,3,4-тиадиа-зола (III).

При замыкании в цикл необходима более высокая температура, поэтому были выбраны бу-танол и ДМФА, наибольший выход продукта наблюдался при синтезе соединений в ДМФА и составил 94 %. МГЦС - порошки желто-коричневого цвета, растворяются в этаноле, воде, H2S04, ДМФА, не растворяются в ацетоне, хлороформе, начинают разлагаться при нагревании до 300 °С.

В работе [8] указывалось на образование металлокомплексов ряда тримеров на основе изо-индола с переходными металлами состава 1:1 и 1:2. Тримеры вступают во взаимодействие с ионами металлов не только циклическими, но и конечными иминогруппами. Отмечалось, что периферийная связь азот - металл, по-видимому, может иметь ионный характер.

Взаимодействием соединения (IV) с избытком хлористого цинка в кипящем бутаноле в течение 13,5 часов был синтезирован цинковый комплекс (VIII):

(IV) N—S

N^N^N

HN-Zn—NH

(VIII)

Соединение (VIII) - порошкообразное вещество желто-коричневого цвета, начало температуры разложения 300 °С. Растворимо в этаноле, воде, Н2804, ДМФА не растворимо в ацетоне, хлороформе.

Идентификацию продуктов синтеза проводили методом ТСХ по известной методике и данными элементного анализа. Синтезированные соединения не подвергаются гидролизу в концентрированной соляной кислоте.

Для доказательства строения синтезированных соединений были измерены ИК спектры.

Анализ ИК спектров показал, что в спектрах соединений (IV,V) сохраняются характерные полосы для соединения (I). Полосы поглощения свидетельствуют о наличие водородных связей, которые

относятся к амино- или иминогруппе. В ИК спектре присутствует интенсивная полоса деформационных колебаний первичной аминогруппы при 1627 см"1. Поглощения в интервале 1352-837 см"1 обусловливаются, в основном, колебаниями органической молекулы, содержащей одинарные С-С и С-Ы связи и колебания связи С-8 [9].

3000 2000 1000

Волновое число, см"1

Рис. 1. ИК спектр соединения (I) Fig. 1. IR spectrum of compound (I)

При замыкании в цикл значительных изменений в ИК спектре не наблюдается. Обнаруживаются полосы поглощения валентных колебаний иминогруппы - 3450-3125 см"1. Сохраняются полосы поглощения, характерные для арилендиа-минов, что подтверждает сопряженное строение арилендиаминов и макрогетероциклических соединений. При комплексообразовании обнаруживаются также колебания иминогруппы - 33973223 см"1.

3445 и 3190 см"1 межмолекулярных

Рис. 2. Электронные спектры поглощения соединения (IV): а

- в ДМФА; б - в конц. H2S04 Fig. 2. Electron absorption spectra of compound (IV): a - in DMF; б - in concentrated H2S04 Учитывая сложность ИК спектров, мы ограничились лишь сравнительным анализом с це-

лью выявления отдельных функциональных соединений является то, что они растворимы в

групп. воде. Интенсивная полоса при 404-408 нм вызвана

Электронные спектры поглощения изме- электронными переходами в системе циклогекса-

рены в воде, этаноле, ДМФА, 20 %-ной и концен- нового кольца, сопряженного с остатка диамина, трированной Н250|. Особенностью полученных

а б

Рис. 3. Электронные спектры поглощения соединения (VI): а -в конц. H2S04; б - в 20 %-ной H2S04 Fig. 3. Electron absorption spectra of compound (VI): a - in concentrated H2S04; 6- in 20% H2S04

а б

Рис. 4. Электронные спектры поглощения в воде: а - соединение (IV); б - соединение (VI) Fig. 4. Electron absorption spectra in water: a - compound (IV); б - compound (VI)

Электронные спектры поглощения в концентрированной серной кислоте характеризуются двумя полосами поглощения: 463 и 491 нм для соединения (IV). Наблюдается батохромный сдвиг О-полосы. Аналогичное наблюдается для соединений По-видимому, это происходит вследствие протонирования соединений по атому азота. В 20 %-ной серной кислоте спектр становится исходным.

Замыкание в цикл не приводит к каким-

либо существенным изменениям в спектре.

Сложность и многообразие структур мак-рогетероциклов определяет специфику проведения этих соединений в химических реакциях и физико-химических процессах, имеющих место в растворах. Взаимодействие макроцикл-растворитель может быть обусловлено двумя видами соль-

ным донорно-акцепторным взаимодействием частиц) и универсальной (обусловлено более слабым

межмолекулярным взаимодействием). Природа растворителя определяет так называемый «выбор» центра сольватации. Центрами сольватации в молекуле макроциклов, в зависимости от природы растворителя может быть: сопряженная система л-электронов макрокольца в целом, различные функциональные заместители. Имеющиеся в молекуле макроцикла центры специфической и универсальной сольватации определяют ее специфику и поведение в растворе [10].

Методом изотермического насыщения определена растворимость соединений (V,VII) в воде, ДМФА и этаноле в интервале температур 298,15-318,15 К, а также рассчитаны термодинамические характеристики растворения.

Таблица 1

Растворимость соединений с фрагментами цикло-

иента[с(1]феналена и 1,3,4-тиадиазола Table 1. The solubility of compounds with fragments of cyclopenta [cd] phenalen and 1,3,4-thiadiazole

Соединение Растворитель lgs нм S-103, моль/л (298,15 К) S-103, моль/л (308,15 К) S-103, моль/л (318,15 К)

V Вода Этанол ДМФА 2.97 3.66 3.29 405 408 407 1.05 9.34 7.71 1.61 8.01 8.45 7.14 2.49 11.5

VII Вода Этанол ДМФА 2.98 3.60 3.30 401 405 404 1.79 4.28 1.14 3.64 5.72 4.88 7.44 6.63 28.9

рушается.

Таблица 2

Термодинамические характеристики растворения соединений с фрагментами циклопента[с(1]феналена

и 1,3,4-тиадиазола Table 2. The thermodynamic characteristics of dissolution of the compounds with fragments of cyclopenta [cd] phenalene and 1,3,4-thiadiazole

Соединение Растворитель л О 00 и а а G л м tl 5 О 6 .S л м tl S О 0 Д f <1 ч;

Вода 1.05 65.0±4.1 16.3 164

V Этанол 9.34 -53.0±2.7 11.6 -217

ДМФА 7.71 -75.9±2.7 12.1 -295

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Вода 1.79 114.2±5.8 21.4 412

VII Этанол 4.28 17.2±4.0 13.5 12.5

ДМФА 1.14 90.3±12 16.8 246

Примечания: погрешность измерения составляет 10-15 % как среднее из трех опытов

Note: measurement error is 10-15% . The error was determined on the base of 3 experiments

В результате взаимодействия соединений с этанолом за счет образования водородной связи растворимость 10~3 моль/л. При замыкании в цикл происходит перераспределение электронной плотности и растворимость уменьшается приблизительно в 2 раза. Процесс растворения соединения (V) экзотермичен и упорядочивание системы за счет сольватации преобладает над разупорядо-чиванием за счет разрушения кристалла.

Растворение соединения (VII) во всех изученных растворителях эндотермично и происходит повышение энтропии, по сравнению с незамкнутым соединением (V).

В воде растворение изученных соединений имеет положительную температурную зависимость. С ростом температуры растворимость соединения резко возрастает. Процесс растворения эндотермичен и сопровождается ростом энтропии растворения. В твердом состоянии упорядочение системы больше, а при растворении порядок на-

Таким образом, имеющиеся в молекуле соединений центры специфической и универсальной сольватации определяют ее специфику и поведение в растворе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Смирнов Р.П., Березина Г.Р., Колесников Н.А., Бере-

зин Б.Д. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1986. Т. 29. Вып. 7. С. 3;

Smirnov R.P., Berezina G.R., Kolesnikov N.A., Berezin

B.D. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.

1986. V. 29. N 7. P. 3 (in Russian).

2. Березина Г.Р., Колесников H.A., Смирнов Р.П. Макро-гетероциклы, содержащие остатки 1,2,4-тиадиазола и их комплексы с металлами. Синтез и электронные спектры поглощения. Иваново: ИХТИ. 1987. Деп. в ОНИИТЭхим г. Черкассы 10.03.87. № 229-хп-87. Б.У. ВИНИТИ № 6.

1987. С. 151;

Berezina G.R., Kolesnikov N.A., Smirnov R.P. Macrohe-terocycles containing residues-containing 1,2,4-thiadiazole and their metallocomplexes. Synthesis and absorption electronic spectra. Ivanovo: ICTI. 1987. Dep. ONIITEKhim in Cherkassy 03.10.87.Number 229-xp-87. B.U. VINITI N 6. 1987. P. 151 (in Russian).

3. Березина Г.Р., Воробьев Ю.Г., Смирнов Р.П. // ЖОХ.

1998. Т.68. Вып.6. С. 1018;

Berezina G.R., Vorobyov Yu.G., Smirnov R.P. // Zhurn. Obshcheiy. Khimii. 1998. V.68. N6.P. 1018 (in Russian).

4. Березина Г.Р., Воробьев Ю.Г., Смирнов Р.П. // ЖОХ.

1999. Т. 69. Вып. 11. С. 1915;

Berezina G.R., Vorobyov Yu.G., Smirnov R.P. // Zhurn. Obshcheiy. Khimii. 1999. V. 69. N 11. P. 1915 (in Russian).

5. Березина Г.Р., Воробьев Ю.Г., Смирнов Р.П. // ЖОрХ. 1999. Т. 35. Вып. 5. С. 808;

Berezina G.R., Vorobyov Yu.G., Smirnov R.P. // Zhurn. Org. Khimii. 1999. V.35. N 5. P. 808 (in Russian).

6. Березина Г.Р., Воробьев Ю.Г. // ЖОХ. 2004. Т. 24. Вып. 8.

C. 1355;

Berezina G.R., Vorobyev Yu.G. // Zhurn. Obshcheiy. Khimii. 2004. V. 24. N 8. P. 1355 (in Russian).

7. Дональдсон H. Химия и технология соединений нафталинового ряда. М.: Госхимиздат. 1963. С. 493;

Donaldson N. Chemistry and technology of the compounds of the naphthalene series. M.: Goskhimizdat. 1963. P. 493 (in Russian).

Березина Г.Р., Воробьев Ю.Г. 11 ЖОХ. 2003. Т. 73. Вып. 9. С. 1567;

Berezina G.R., Vorobyov Yu.G. // Zhurn. Obshcheiy. Khi-

mii. 2003. V. 73. N 9. P. 1567 (in Russian).

Гордон А., Форд P. Спутник химика. M.: Мир. 1976.

Gordon A., Ford R Chemist Satellite. M.: Mir. 1976. 541 p. (in Russian). 10. Березина Г.Р., Воробьев Ю.Г., Смирнов Р.П., Сирот-кина В.В. 11 ЖОХ. 2000. Т. 74. Вып. 10. С. 1782; Berezina G.R., Vorobyov Yu.G., Smirnov R.P., Sirotkina V.V. // Zhurn. Obshcheiy. Khimii. 2000. V. 74. N 10. P. 1782 (in Russian).

НИИ Макрогетероциклических соединений, кафедра технологии тонкого органического синтеза

УДК 542.954:547.794.3 М.С. Филатов, Т.В. Кудаярова, Е.А. Данилова, М.К. Исляйкин

СИНТЕЗ МАКРОГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ БИС(5-АМИН0-1,2,4-ТРИА30Л-3-ИЛ)МЕТАНА

(Ивановский государственный химико-технологический университет) e-mail: islyaikin@isuct.ru

Конденсацией бис(5-амино-1,2,4-триазол-3-ил)метана (фрагмент АА) с фтало-нитрилом (фрагмент В) получено новое макроциклическое соединение ААВААВ-типа с увеличенной координационной полостью. Соединение охарактеризовано данными масс-спектрометрии (MS FAB), ИК, электронной, 'Н и 13С ЯМР спектроскопии. Методом DFT/B3LYP/6-31G(d,p) изучено пространственное строение соединения. Выявлены наиболее устойчивые конфигурации. С помощью критерия NICS проведена оценка ароматичности отдельных контуров сопряжения макроциклической системы.

Ключевые слова: макрогетероциклическое соединение, бис(5-амино-1,2,4-триазол-3-ил)метан, фталонитрил, увеличенная координационная полость, квантово-химические расчеты DFT, критерий NICS

В последнее время достигнуты определенные успехи в синтезе макроциклических соединений (Мс), остов которых состоит из 6 малых гете-роциклов, соединенных между собой мостиками из атомов азота [1-6]. Наиболее изученными из них являются Мс, содержащие три тиадиазольных и три изоиндольных фрагмента, которые были названы нами гемигексафиразинами [7,8]. Их строение подтверждено данными газовой электронографии и рентгеноструктурного анализа [912]. Такие Мс имеют увеличенную координационную полость, способную вмещать до 3 атомов металла [13-15], обладают высокой термической устойчивостью [16], проявляют интересные электрохимические и фотофизические свойства [12] и представляют интерес как объекты супрамолеку-лярной химии.

В продолжение этих исследований настоящая работа посвящена синтезу нового макро-гетероциклического соединения ААВААВ-типа

(1) на основе двухъядерного диамина - бис(5-амино-1,2,4-триазол-З -ил)метана (2).

Исходное соединение 2 практически не растворяется в органических растворителях при комнатной температуре, при повышенной температуре имеет растворимость в феноле и этиленг-ликоле. При использовании этих растворителей возникает необходимость их удаления из реакционной массы после завершения реакции, что в случае фенола является весьма трудоемким, в случае этиленгликоля - трудностей не возникает.

Поэтому макрогетероциклическое соединение 1 получено конденсацией бис(5-амино-1,2,4-триазол-3-ил)метана 2 с фталонитрилом (3) в среде кипящего этиленгликоля (схема).

После исчерпывающего разбавления реакционной массы водой выпавший осадок отфильтровывали, многократно промывали гексаном и горячим этанолом. Получали порошок коричневого цвета, не растворимый в большинстве органических растворителей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.