Научная статья на тему 'СИНТЕЗ ВИНИЛОВЫХ ЭФИРОВ АЦЕТИЛЕНОВОГО СПИРТА ПРИ УЧАСТИИ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Ti(OiPr)4/Cakt'

СИНТЕЗ ВИНИЛОВЫХ ЭФИРОВ АЦЕТИЛЕНОВОГО СПИРТА ПРИ УЧАСТИИ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Ti(OiPr)4/Cakt Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ацетилен / ацетиленовый спирт / виниловый эфир / каталитическая система / выход продукта / acetylene / acetylene alcohol / vinyl ether / catalytic system / product yield

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Зиядуллаев Одилджон Эгамбердиевич, Салиева Муяссар Казымджановна, Отамухамедова Гузал Камариддиновна, Саматов Санат Бахтиёрович

Впервые в каталитической системе Ti(OiPr)4/Cakt с участием ацетилена изучен процесс винилирования ацетиленовых спиртов, содержащих в своей молекуле гетероатомные заместители, синтезированы на их основе соответствующие виниловые эфиры. Изучено влияние молярных соотношений исходных веществ, продолжительности реакции, температуры, природы катализатора и растворителей на выход продукта. Состав, чистота и структура синтезированных виниловых эфиров нового поколения доказаны современными физико-химическими методами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Зиядуллаев Одилджон Эгамбердиевич, Салиева Муяссар Казымджановна, Отамухамедова Гузал Камариддиновна, Саматов Санат Бахтиёрович

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

SYNTHESIS OF ACETYLENE ALCOHOL VINYL ESTERS WITH THE PARTICIPATION OF THE Ti(OiPr)4/Cakt CATALYTIC SYSTEM

For the first time, in the Ti(OiPr)4/Cakt catalytic system with the participation of acetylene, the process of vinylation of acetylene alcohols containing heteroatomic substituents in their molecule was studied and the corresponding vinyl ethers were synthesized. The influence of molar quantitative ratios of starting substances, reaction duration, tempera-ture, nature of the catalyst and solvents on the product yield was systematically studied. The composition, purity and structure of the new generation of synthesized vinyl esters have been proven by modern physicochemical methods.

Текст научной работы на тему «СИНТЕЗ ВИНИЛОВЫХ ЭФИРОВ АЦЕТИЛЕНОВОГО СПИРТА ПРИ УЧАСТИИ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Ti(OiPr)4/Cakt»

DOI - 10.32 743/UniChem.2024.120.6.17577

СИНТЕЗ ВИНИЛОВЫХ ЭФИРОВ АЦЕТИЛЕНОВОГО СПИРТА ПРИ УЧАСТИИ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Ti(OiPrVCakt

Зиядуллаев Одилджон Эгамбердиевич

д-р хим. наук, профессор, первый зам. начальника Академии МЧС Республики Узбекистан,

Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: bulak2000@yyandex. ru

Салиева Муяссар Казымджановна

докторант физико-химический факультет, кафедра химии, Чирчикский государственный педагогический университет,

Республика Узбекистан, г. Чирчик E-mail: muyassar.saliyeva@mail.ru

Отамухамедова Гузал Камариддиновна

канд. хим. наук,

зав. кафедрой научных исследований, инноваций и подготовки научно-педагогических кадров Чирчикский государственный педагогический университета,

Республика Узбекистан, г. Чирчик E-mail: gozal020003@yandex.ru

Саматов Санат Бахтиёрович

канд. хим. наук, доц. кафедры нефти и газа Университет экономики и педагогики, Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: sanat10011990@mail.ru

SYNTHESIS OF ACETYLENE ALCOHOL VINYL ESTERS WITH THE PARTICIPATION OF THE Ti(OiPr)4/Cakt CATALYTIC SYSTEM

Odiljon Ziyadullaev

Doctor of chemical sciences, professor, first deputy head of the academy of the ministry of emergency situations of the republic of Uzbekistan,

Republic Uzbekistan, Tashkent

Muyassar Salieva

Doctoral student of the 3rd year, Faculty of Physics and Chemistry, Department of Chemistry, Chirchik State Pedagogical University, Republic Uzbekistan, Chirchik

Guzal Otamukhamedova

Candidate of chemical sciences, Chirchik state pedagogical university, head of the department of scientific research, innovation and training of scientific and pedagogical personnel, Republic Uzbekistan, Chirchik

Sanat Samatov

Candidate of chemical sciences, university of economics and pedagogy, associate professor, department of oil and gas Republic Uzbekistan

Библиографическое описание: СИНТЕЗ ВИНИЛОВЫХ ЭФИРОВ АЦЕТИЛЕНОВОГО СПИРТА ПРИ УЧАСТИИ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Ti(OiPr)4/Cakt // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Зиядуллаев О.Э. [и др.]. 2024. 6(120). URL: https://7universum. com/ru/nature/archive/item/17577

№ 6 (120)_химия и биология_июнь. 2024 г.

АННОТАЦИЯ

Впервые в каталитической системе Ti(O1Pr)4/Cakt с участием ацетилена изучен процесс винилирования ацетиленовых спиртов, содержащих в своей молекуле гетероатомные заместители, синтезированы на их основе соответствующие виниловые эфиры. Изучено влияние молярных соотношений исходных веществ, продолжительности реакции, температуры, природы катализатора и растворителей на выход продукта. Состав, чистота и структура синтезированных виниловых эфиров нового поколения доказаны современными физико-химическими методами.

ABSTRACT

For the first time, in the Ti(OiPr)4/Cakt catalytic system with the participation of acetylene, the process of vinylation of acetylene alcohols containing heteroatomic substituents in their molecule was studied and the corresponding vinyl ethers were synthesized. The influence of molar quantitative ratios of starting substances, reaction duration, temperature, nature of the catalyst and solvents on the product yield was systematically studied. The composition, purity and structure of the new generation of synthesized vinyl esters have been proven by modern physicochemical methods.

Ключевые слова: ацетилен, ацетиленовый спирт, виниловый эфир, каталитическая система, выход продукта.

Keywords: acetylene, acetylene alcohol, vinyl ether, catalytic system, product yield.

Введение

Виниловые эфиры широко используются как важные и полезные синтетические соединения в органической химии [1-3].

Одним из первых синтез виниловых эфиров по реакции нуклеофильного взаимодействия ацетилена со спиртами осуществил Е.А. Фаворский [4]. Далее под руководством известного российского химика-органика Б.А. Трофимова были синтезированы и другие виниловые эфиры по реакциям с участием ацетилена, являющего простейшим представителем алкинов и широко применяемого в качестве доступного реагента для промышленного синтеза виниловых эфиров [5-7].

В настоящее время с участием нового катализатора CsFMOH (M = Li, Na) при температуре 100°C осуществлено нуклеофильное присоединение первичных и вторичных спиртов к ацетилену в растворителе диметилсульфоксиде, что позволило синтезировать ряд алкилвиниловых эфиров с выходом до 93% [8-9]. Таким способом были проведены реакции винилирования 1-гептанола с участием ацетилена в присутствии катализатора CsOHH2O и оценены критерии эффективности реакций винилирования в присутствии других гидроксидов щелочных металлов [10-11]. Так, в присутствии MOH-DMSO -(M = K, Na) в щелочной среде 2-гидроксиметилфуран и 1-(2-фурил) бутанол реагируют с ацетиленом при атмосферном давлении и температуре 75-85 °C с образованием винилоксиалкилфуранов в течение 1,5-5 часов с выходом 84-90% [12-13]. Стереоселек-тивный синтез о-виниловых эфиров из трифенил-фосфина, ацетиленкарбоксилатов и спиртов был проведен Ali Ramazani, Parvaneh Pakravan и их коллегами [14]. В результате реакции фенилацетилена с кротоновыми альдегидами и кетонами (ацетон, метилэтилкетон, метилизопропилкетон, ацетофенон и пинокалин) при участии различных катализаторов был осуществлен синтез ароматических ацетиленовых спиртов с высоким выходом, винилирование которых в присутствии каталитических систем MOH+DMSO+DMP, CsF-MOH-DMSO и MOH/C^ позволило синтезировать виниловые эфиры с высоким выходом [15-16].

Примером такого синтеза может служить реакция нуклеофильного соединения ацетиленовых спиртов с фенилацетиленом при температуре 120°C с участием каталитической системы NaOH+CsF+ DMSO в течение 8 часов, в результате которой образуются винилоксиэфиры [17].

Несмотря на ряд достижений в области органического синтеза виниловых эфиров на основе ацетиленовых спиртов, актуальность поиска новых реакций и каталитических систем остается высокой.

Целью настоящего исследования является осуществление синтеза виниловых эфиров ацетиленового спирта сприменением каталитической системы Ti(OiPr)4/CaH (тетраизопропилортотитанат, нанесенный на активированный уголь)

Экспериментальная часть

Каталитическое винилирование ацетиленового спирта проводили в реакторе верикального газового потока объемом 1000 мл, выполненного из кварцевого стекла. Катализатор Ti(OiPr)4/Can готовили импре-гнированием тетраизопропилортотитаната (CAS 54668-9) в частицы активированного угля диаметром 2 мм. В синтезе использовали следующие ацетиленовые спирты: 2-(тиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ол-2; 2-(3метилтиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ол-2; 2-(фуранил-2)-4-фенилбутин-3-ол-2; 2 -(пиридинил-4)-4-фенилбутин-3-ол-2; 2-(5-хлортиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ол-2; 2-(5-бромтиофенил-2)-4-фенил-бутин3-ол-2. Методика синтеза выполнялась по следующему алгоритму [18]:

Ацетиленовый спирт подается с помощью дозатора в верхнюю часть реактора, куда при перемешивании из градуированного о газгольдера поступает очищенный ацетилен. При достижении необходимой температуры, контролируемой термопарой, и конткта паро-газовой смеси с катализатором, начинается диффузия ацетилена и осуществляется синтез винилового эфира. Полученный продукт конденсируется в холодильнике, попадает в сборник и разделяется. С другой стороны, газообразные вещества сбрасываются в атмосферу. При необходимости их собирают в газгольдер. Полученный катализат состоит из водной и органической частей. Органическая часть катализата отделяется от воды, непрореагировавший

ацетиленовый спирт нейтрализуется с помощью КОН, промывается дистиллированной водой, осушается обезвоженным сульфатом натрия и через ректификационную колонну извлекается виниловый эфир ацетиленового спирта и остаточные продукты.

В результате были синтезированы следующие виниловые эфиры:

• виниловый эфир 2-(тиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2 (1);

• виниловый эфир 2-(3-метилтиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2 (2);

• виниловый эфир 2-(фуранил -2)-4-фенилбутин-3-ола-2 (3);

• виниловый эфир 2-(пиридинил-4)-4-фенилбутин-3-ола-2 (4);

• виниловый эфир2-(5-хлортиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2 (5);

• виниловый эфир 2-(5-бромтиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2 (6).

Результаты и их обсуждение

Механизм реакции процесса синтеза ацетилен-виниловых эфиров на основе ацетиленовых спиртов и ацетилена с участием каталитической системы Ti(O1Pr)4/Сakt был предложен на основе литературных источников [18 - 20].

он „

я (= /

Ме

+ нс^сн

сн=сн2

Ме 1

Т1(01Рг)4/Сак1

Ме сн=сн,

о

Ме 2

о

сн=сн

о

/

2

я [ = / \

Ме

1 - 6

сн=сн2

Ме 3

О"

хн=сн

2

4

5

Реакция винилирования ацетиленового спирта с участием ацетилена гетерогенным каталитическим способом с использованием каталитической системы Ti(O1Pr)4/Caкт протекает в следующих стадиях. (В качестве примера приводится синтез винилового эфира 2 - (фуранил-2) - 4-фенилбутин-3-ол-2).

Химия процесса: На первом этапе ацетиленовый спирт контактирует с Ti(O1Pr)4/Cакт катализатором,

в результате чего высвобождается анион из молекулы тетраизопропилоксида титана и одновременно к нему присоединяется катион водорода из молекуле спирта. Катион титана (IV) взаимодействует с анионом ацетиленового спирта и наступает кинетическая стадия реакции, в результате чего образуется специфический спиртовый титансодержащий комплекс, молекула которого обладает высокой стабильностью и каталитической активностью.

6

О

ОН

-с-

\

Ме

_ / \

О'Рг 'РгО— Т—О'Рг О'Рг

- 4'РгОН

С—Ме I

О

гл

О

Г}

О'

Ме

С—О— т'—о—с Ме

О

Г1

О

О

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

Ме—С

На следующем этапе поступающий в реактор ацетилен, адсорбрируется на полученном титансодер-жащем комплексе. При этом за счет увеличения давления в реакторе увеличивается скорость реакции, приводящее к разрыву связи ТьО и атаки на нее ацетилена и образования нового промежуточного соединения. При образовании этого нового

промежуточного соединения требуется увеличить подачу ацетилена, вплоть до насыщения адсорбционного слоя катализатора. Поскольку изопропанол, образующийся в системе, является каталитическим ядом, необходимо регулярно контролировать его количество и регулировать подачу ацетилена.

О

О

С—Ме О

Ме

с—о Т' —О—С

О

Ме—С-

+ 4СН=СН

Ме

О

О

О

Ме—С— О

СН

СН

О

С—О СН=СН-Ме

Т'

Ме

■СН=СН—О—С-

СН СН О

-С-Ме

О

О

В результате гидролиза промежуточного комплексного соединения ацетиленового спирта, образующегося на заключительной стадии реакции, образуются виниловые эфиры ацетиленового спирта.

Г\

чо

о

Ме—с-I

0

1

сн II

сн

Ме

ч /

о

о

с—о—сн=сн— Т1—сн=сн—о—с—/ Д

Ме сн

сн I

0

1

-с—Ме

н2о

Т1(он)4

/ о

сн=сн2

о

Ме

В нашей работе были изучены факторы, влияющие на процесс винилирования ацетиленового спирта и выход продукта. Первым делом изучали влияние процентного содержания Т(0"Рг)4 в матрице активированного угля на выход виниловых эфиров.

С этой целью были приготовлены образцы катализатора в количестве пяти штук с различным содержанием тетраизопропилортотитаната - 5, 8, 10, 12 и 14 % по отношению активированному углю.

Результаты этого эксперимента представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Влияние содержания^^^^ на выход виниловых эфиров ацетиленовых спиртов (продолжительность реакции 12 ч, температура 70 оС)

Содержание Ti(OiPr)4 в активированном угле Выход продукта, %

1 2 3 4 5 6

5% 22,1 37,2 52,5 48,3 40,4 30,7

8% 28,8 34,2 64,2 54,3 48,6 40,2

10% 58,5 63,6 86,2 78,6 72,4 68,1

12% 59,7 64,5 87,6 79,5 73,3 69,3

14% 60,2 65,4 88,3 80,4 74,2 70,2

В ходе эксперимента было установлено, что при содержании Т1(01Рг)4 менее 5% количество активных центров на катализаторе недостаточно для эффективного проведения синтеза, подача ацетилена в зону реакции не увеличивает выход целевого продукта и непрореагировавший ацетиленовый спирт покидает реактор не вступая с ацетиленом в реакцию.

Судя по результатам, приведенным в таблице 1, максимальное увеличение выхода виниловых эфиров ацетиленовых спиртов наблюдалось при использовании катализатора, содержащего Т1(01Рг)4 в количестве 10% относительно массы Саи. Дальнейшее увеличение тетраизопропилортотитаната в активированном угле до 12 или 14% не дает ощутимого эффекта в выходе винилового эфира.

В связи этим за оптимальное содержание Т1(01Рг)4 было принято 10% по отношению к массе активированного угля.

Синтез различных виниловых эфиров с такой каталитической системой проводили при температуре 70оС в течение 12 часов. Были синтезированы следующие эфиры ( в скобках указан выход целевого продукта).

• виниловый эфир 2-(тиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2 (58,5%);

• виниловый эфир 2-(3-метилтиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2 (63,6%);

• виниловый эфир 2-(фуранил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2 (86,2%);

• виниловый эфир 2-(пиридинил-4)-4-фенилбутин-3-ола-2 (74,6%);

• виниловый эфир 2-(5-хлортиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2 (72,4%);

• виниловый эфир 2-(5-бромтиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2 (68,1%).

Также было изучено влияние продолжительности и температуры реакции на выход виниловых эфиров с ацетиленовыми спиртами. Продолжительность реакции варьировалась в диапазоне 4-16 часов.

В таблице 2 приводятся результаты этого эксперимента в интервале 4-16 часов.

Таблица 2.

Влияние продолжительности реакции и температуры на выход виниловых эфиров (количество катализатора Ti(OiPr)4 10% относительно массы Caкг)

Температура, oC Продолжительность реакции, час. Выход продукта, %

1 2 3 4 5 6

24 4 25,2 30,3 54,2 43,2 36,4 38,7

10 30,7 34,6 58,8 48,4 43,6 40,4

12 50,5 55,6 80,2 72,6 65,4 60,1

14 51,8 56,2 79,3 73,3 66,6 62,7

16 45,6 50,2 75,2 70,4 60,3 55,5

70 4 30,2 36,4 58,7 48,6 40,7 35,3

10 38,7 43,6 66,8 57,4 50,6 45,4

12 58,5 63,6 86,2 78,6 72,4 68,1

14 59,8 64,2 88,3 79,3 73,6 69,7

16 54,6 60,2 80,2 75,4 68,3 64,5

120 4 26,2 30,5 54,6 44,3 35,3 32,4

10 34,7 38,6 60,8 52,4 48,6 40,4

12 54,5 60,6 82,2 73,6 68,4 65,1

14 55,8 61,2 83,3 74,3 70,6 66,7

16 50,5 55,4 75,2 70,4 62,3 56,5

Из приведенных результатов следует, что осуществление синтеза в течение 4-10 часов не позволяет достичь высоких выходов продуктов, что объясняется тем, что гидроксоизопропил-анион в молекуле Ti(O1Pr)4 не высвобождаетя, в результате чего не реагирует с ацетиленовым спиртом. Увеличение продолжительности синтеза до 12-14 часов приводит к увеличению выхода виниловых эфиров, что также находит свое объяснение: активация катализаторной системы требует определенного времени, при котором ацетиленовые спирты, являясь сильными нуклео филами, начинают взаимодействовать с Ti(O1Pr)4, с высвобождением четырех гидроксиизопропиловых анионов в молекуле, образуя алкоголяты. Для прохождения этого этапа требуется определенное время.

На следующем этапе реакции, являющейся скоростеопределяющей, образуются промежуточные продукты - карбанионы. Карбанионы, являясь нестабильными, взатимодействуют с ацетиленом и образуют активные каталитические комплексные соединения. При медленном гидролизе этих сложных соединений образуются виниловые эфиры с высоким выходом.

Износ катализатора с увеличением продолжительности реакции до 16 часов приводит к полимеризации ацетиленовых спиртов и образующихся виниловых эфиров, образованию большого количества каталитических ядов, разрушению пор угольной матрицы и образованию дополнительных

веществ, в результате чего это стало причиной снижения выхода продукта для 1 образца с 58,5 до 54,6%, для 2 образца с 63,6 до 60,2%, для 3 образца с 86,2 до 80,2%, для 4 образца с 78,6 до 75,4%, для 5 образца с 72,4 до 68,3% и для 6 образца с 68,1 до 64,5%.

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

Было исследовано влияние температуры проведения реакции на процесс винилирования. Синтез виниловых эфиров ацетиленовых спиртов проводился в диапазоне от 24 oC до 120 oC. При температуре 24 оС активность катализатора была низкой, и, как следствие, выход продукта снижался из-за того, что реакция не протекала полностью.

При повышении температуры с 24 оС до 70 оС можно допустить, что подвижность атомов водорода в ацетиленовом спирте увеличивается, что, в свою очередь, увеличивает скорость реакции винилирова-ния. При повышении активности катализатора Ti(OiPr)4 происходит отщепление содержащихся в нем гидроксоизопропиловых радикалов от титана, приводящее к ускорению реакции, и как следствие, к увеличению выхода целевого продукта. В результате этого эксперимента было установлено, что оптимальными условиями для синтеза виниловых эфиров ацетиленовых спиртов является температура 70 °C и продолжительность реакции 12 часов.

Квантово-химические показатели виниловых эфиров ацетиленовых спиртов были рассчитаны с использованием программы HyperChemActivation 7,0 по полуэмпирическому методу STAT . Результаты проведенных расчетов приводятся в таблице 3.

Таблица 3.

Квантово-химические расчеты виниловых эфиров ацетиленовых спиртов

Виниловые эфиры Общая энергия, ккал/моль Энергия образования, ккал/моль Теплота образования ккал/моль Электронная энергия ккал/моль Дипольный момент (D) Заряд атома кислорода

1 -59661,7 -3496,7 92,87 -387333,9 1,643 -0,193

2 -63113,0 -3779,9 84,70 -434995,9 1,666 -0,192

3 -65855,8 -3810,9 46,94 -443889,8 1,958 -0,194

4 -62204.8 -3769,2 90,01 -419771,2 3,279 -0,194

5 -66608,7 -3476,4 90,00 425584,13 1,900 -0,194

6 -67551,3 -3457,8 106,3 -425195,0 1,984 -0,194

Физико-химические параметры синтезированных виниловых эфиров ацетиленовых спиртов определены по программе ACD/chemsketch/3D/Viewer и представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Физико-химические параметры синтезированных виниловых эфиров ацетиленовых спиртов

Виниловый эфир Брутто- формула Молекулярная масса Показатель преломления n ¿0 Плотность d20, г/см3

1 C16H14OS 254,347 1,602 1,13

2 C17H16OS 268,092 1,595 1,11

3 C16H14O2 238,281 1,573 1,10

4 C17H15NO 249,307 1,590 1,09

5 C16H13CIOS 288,791 1,612 1,22

6 C16H13BrOS 332,942 1,633 1,40

Также были изучена в рамках программы PASS действие в лечении ряда заболеваний. Эти данные

(online) биологическая активность синтезированных представлены в таблицах 5 - 10.

виниловых эфиров и показано их фармакологическое

Таблица 5.

Фармакологические свойства винилового эфира 2-(тиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2

Вероятности Фармакологические свойства

Соединение Противо экзематический Противо ишемический Кардио тонический Антиаритмический

CH=CH2 / 2 Pa1 0,641 0,681 0,666 0,645

Pi2 0,068 0,005 0,006 0,005

S^Me Ра/Pi3 9,426 136,2 111 129

Таблица 6.

Фармакологические свойства винилового эфира 2-(3-метилтиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2

Соединение Вероятности Фармакологические свойства

Ингибитор фактора комплемента D Противо-экзематический Противо гельминтное средство (нематоды) Лечение атеросклероза

Me CH=CH2 CwO Pa1 0,709 0,688 0,534 0,471

Pi2 0,017 0,050 0,012 0,022

S/ \ S Me Ра/Pi3 41,70 13,76 44,5 21,40

Таблица 7.

Фармакологические свойства винилового эфира 2-(фуранил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2

Вероятности Фармакологические свойства

Соединение Противо экзематический Нервно-мышечный блокатор Ингибитор фосфатазы Противогрибковый

CH=CH2 / 2 Pa1 0,657 0,511 0,678 0,577

Pi2 0,017 0,067 0,018 0,034

Ра/Pi3 38,64 7,626 37,66 16,97

Таблица 8.

Фармакологические свойства винилового эфира 2-(пиридинил-4)-4-фенилбутин-3-ола-2

Вероятности Фармакологические свойства

Соединение Противо ишемический Кардио-тонический Антиаритмический Противо-экзематический Лечение атеросклероза

ch=ch2 Pa1 0,741 0,724 0,662 0,690 0,517

Pi2 0,005 0,005 0,005 0,049 0,016

с Ра/Pi3 148,2 144,8 132,4 14,08 32,31

Таблица 9.

Фармакологические свойства винилового эфира 2-(5-хлортиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2

Соединение Вероятности Фармакологические свойства

Ингибитор комплемента D Противо-экзематический Лечение атеросклероза Лечение остеоартроза

CH=CH2 / 2 Pa1 0,577 0,612 0,501 0,534

Pi2 0,044 0,081 0,022 0,005

s L Me Ра/Pi3 13,11 7,555 22,77 106,8

Таблица 10.

Фармакологические свойства винилового эфира 2-(5-бромтиофенил-2)-4-фенилбутин-3-ола-2

Соединение Вероятности Фармакологические свойства

Лечение остеоартроза Противо-экзематический Ингибитор фактора комплемента D Противо ишемический

CH=CH2 / Pa1 0,585 0,612 0,523 0,583

Pi2 0,004 0,082 0,062 0,005

Ра/Pi3 146,25 7,463 8,435 116,6

Из приведенных таблиц следует, что виниловые эфиры ацетиленовых спиртов, синтезированные с применением каталитической системы Ti(O1Pr)4/Cakt , обладают высокой биологической активностью и могут быть рассмотрены как перспективные вещества для создания фармакологических препаратов широкого круга действия.

Выводы

С участием каталитической системы Ti(O1Pr)4/Caи. осуществлен синтез виниловых эфиров ацетиленового спирта, содержащих гетероатомы.

Изучено влияние температуры, продолжительности реакции, количества катализатора на выход виниловых эфиров ацетиленового спирта.

Квантово-химические параметры синтезированных виниловых эфиров ацетиленового спирта рассчитаны полуэмпирическим методом с помощью программы STAT пакета HyperChem Activation 7.0, а физические характеристики - с помощью программы ACD/ChemSketch/3D/Viewer.

Предложен механизм и установлены закономерности взаимодействия ацетиленовых спиртов с ацетиленом в присутствии каталитической системы

Т1(01Рг)4/Саи , что позволило оптимизировать процесс получения виниловых эфиров с высоким выходом целевых продуктов. Оптимальными условиями являются: содержание тетраизопропилортотитана в матрице активированного угля 10%; температура осуществления синтеза 70 °С и продолжительность реакции 12 часов.

Показана биологическая активность синтезированных виниловых эфиров и их фармакологическое действие, что делает их перспективными веществами для создания новых фармацевтических препаратов.

Список литературы:

1. Ryosuke Matake, Yusuke Adachia, Hiroshi Matsubara Synthesis of vinyl ethers of alcohols using calcium carbide under superbasic catalytic conditions (KOH/DMSO) // Journal Green Chemistry. - 2016. Vol. - 4. -№ 9. - P. 2614-2618.

2. Опарина Л.А., Высоцкая О.В., Степанов А.В., Родионова И.В., Мячина Г.Ф., Гусарова Н.К., Трофимов Б.А. Нуклеофильное присоединение к ацетиленам в сверхосновных каталитических системах. XV. Винилирование 2- гидроксиметилфурана // Журнал Органической химия. - 2008. - Вып. 1.- С. 122-125.

3. Опарина Л.А., Степанов А.В., Высоцкая О.В., Трофимов Б.А. Нуклеофильноеприсоединение фурфуриловых спиртов к ацетиленам в сверхосновных системах как технологичный метод синтеза винилфурфуриловых эфиров // Межд. конф. по орг. химии «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями». Тезисы докл. Санкт-Петербург. - 2008. - С. 133.

4. Favorski A.E. The phenomena of isomerization in the series of hydrocarbons CnH2n-2 // Journal of the Russian Chemical Society. - 1888. - P. 518.

5. Trofimov B.A. Acetylene and its Derivatives in Reactions with Nucleophiles: Recent Advances and Current Trends // Current Organic Chemistry. - 2002.-№ 6. - P. 1121-1162.

6. Parshina L.N., Oparina L.A., Gorelova O.V., Preiss T., Henkelmann J., Trofimov B.A. Nucleophilic Addition to Acetylenes in Superbasic Catalytic Systems: X. Catalytic Effect of Alkali Metal Hydroxides in the Vinylation of 1-Heptanol // Russian Journal of Organic Chemistry. - 2001. - № 7. -P. 940-945.

7. Трофимов Б.А., Опарина Л.А., Высоцкая О.В., Степанов А.В., Гусарова Н.К. Высокоэффективный и стереоселективный синтез виниловых эфиров 5-алкил-5-гидроксиметил-2-(2-фурил)-1,3-диоксанов // Гетероциклические соединения. - 2009. - № 11. -С.1629-1634.

8. Oparina L.A., Malysheva S.F., Gusarova N.K., Vysotskaya O.V., Stepanov A.V., Belogorlova N.A., Albanov A.I., Trofimov B.A. A Facile Atom-Economic Synthesis of Functional Tertiary Phosphine Chalcogenides Bearing Fu-ranand Tetrahydrofuran Rings // Synthesis. -2009.- № 20.- P. 3427-3432.

9. Русаков Ю.Ю., Кривдин Л.Б., Синеговская Л.М., Истомина Н.В., Опарина Л.А., Степанов А.В., Трофимов Б.А. Синтез и конформационный анализ винилфурфуриловых эфиров // Известия Академии Наук - Серия химическая. -2008.- № 10.- С. 2096-2102.

10. Oparina S.I., Shaikhudinova L.N., Parshina O.V., Vysotskaya Th., et.al. Nucleophilic Addition to Acetylenes in Superbasic Catalytic Systems: XIII. Fluoride Cesium Containing Systems, Efficient Catalysts for Alkanols Vinylation // Russian Journal of Organic Chemistry. - 2005. - 5.- P. 656-660.

11. Степанов А.В., Высоцкая О.В. От растительного сырья к перспективным строительным блокам для органического синтеза // Всеросс. научн. мол. школа-конф. «Химия под знаком Сигма - исследования, инновации, технологии». Тезисы докл. Омск. - 2008. - С. 214-216.

12. Опарина Л.А., Степанов А.В., Высоцкая О.В., Трофимов Б.А. Нуклеофильное присоединение фурфуриловых спиртов к ацетиленам в сверхосновных системах как технологичный метод синтеза винилфурфуриловых эфиров //Межд. конф. по орг. химии «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями». Тезисы докл. Санкт-Петербург -2008. - С. 133.

13. Опарина Л.А., Высоцкая О.В., Степанов А.В., Гусарова Н.К., Трофимов Б.А. Виниловые эфиры 2-фурил-1,3-диоксацикланов на основе фурфурола и глицерина // Конф. Chem. Waste.Chem. «Химия и полная переработка биомассы леса». Тезисы докл. Санкт-Петербург -2010.

14. Ali Ramazani, Parvaneh Pakravan, Maryam Bandpey, Nader Noshiranzadeh, Ali Souldozi, Alireza Sedrpoushan Tertiary Phosphines Catalyzed Stereoselective Synthesisof O-Vinyl Ethersfrom Alkyl Acetylene carboxylates and Alcohols // Taylor&FrancisGroup. - 2007. - Published online.

15. Ziyadullaev O.E., Musaev F.X., NarbaevU.G. Synthesis of aromatic acetylenic alcohols and their vinyl ethers of the based phenylacetylene, aniline and acetylene // International journal of engineering sciences & research technology. - 2017. -P. 2277-9655.

16. Ziyadullaev O.E., Abdurakhmanova S.S. , Turabdzhanov S.M. Theoretical foundations catalytic synthesis of aromatic acetylene alcohols // X Inter. Conf. «Mechanisms of Catalytic Reactions». Kaliningrad.- 2016;(II). - P. 296-298.

17. Абдурахманова С. Технология каталитического синтеза ацетиленовых спиртов на основе фенилацетилена и некоторых альдегидов // Дис. доктора философии (PhD) по химии. - Ташкент. - 2020.- С. 24-29.

Л • 7universum.com

Аа UNIVERSUM:

№ 6 (120)_ЛД химия и биология_июнь. 2024 г.

18. Саматов С.Б., Абдурахманова С.С., Шадиева Г.К., Зиядуллаев О.Э. Синтез ацетиленовых спиртов каталитическими системами на основе Ti(OiPr)4 // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. - 2022. 7(97). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14032/

19. Ziyadullayev O.E., Ergashev Yo.T. Theoretical of gomogen-catalytic vinylationreaction of aromatic acetylene alcohols // XI Mezina'rodnived'ecko-practicka conference "Modernivymozenostivedy-2015". - Praha: Chekh Republik, 2015. - pp. 54-56.

20. Зиядуллаев О.Э., Икрамов А. Гетерогенно-каталитическое винилирование ароматических ацетиленовых спиртов в присутствии ацетилена // Российский конгресс по катализу «Роскатализ-П». - Самара: Россия, 2014. Т. -С. 89-90.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.