CC BY
82ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. Т 62 (9)_Серия «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»_2019
IZVESTIYA VYSSHIKH UCHEBNYKH ZAVEDENII V 62 (9) KHIMIYA KHIMICHESKAYA TEKHNOLOGIYA 2019
RUSSIAN JOURNAL OF CHEMISTRY AND CHEMICAL TECHNOLOGY
DOI: 10.6060/ivkkt.20196209.5924 УДК: 547.783, 547.312
ТЕТРААЦЕТИЛГЛИКОЛУРИЛ И НЕКОТОРЫЕ ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ: СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ
А.А. Бакибаев, Н.Ф. Хоанг, В.С. Мальков, С.И. Горбин, С.Ю. Паньшина
Абдигали Абдиманапович Бакибаев, Виктор Сергеевич Мальков*, Сергей Игоревич Горбин
Лаборатория органического синтеза, Научное управление, Национальный исследовательский Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, Томск, Российская Федерация, 634050 E-mail: [email protected], [email protected] *, [email protected]
Нгок Фыок Хоанг, Светлана Юрьевна Паньшина
Отделение химической инженерии, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, Томск, Российская Федерация, 634050 E-mail: hoangngocphuoc 1311@gmail. com, j anim_svetatusik@mail. ru
Бициклические бисмочевины октанового ряда (известные также, как гликолу-рилы), благодаря своей полифункциональности, нашли применение во многих отраслях промышленности, а именно в качестве азотсодержащих удобрений пролонгированного действия, добавок к лакам и краскам, стабилизаторов полимеров, психотропных средств, промежуточных продуктов для синтеза таких супрамолекулярных соединений, как кукурбиту-рилы и бамбусурилы, и других практически ценных веществ. Среди производных гликолурила особое место занимает его N,N,N,N - тетраацетилпроизводное - тетраацетилгликолурил, которое выпускается в виде малотоннажной продукции и используется в качестве активатора перекисных соединений (например, перборатов) в составе синтетических моющих средств. Тетраацетилгликолурил, являясь родоначальником в ряду ацилпроизводных гликолурила, сегодня успешно конкурирует на соответствующем рынке с тетраацетилэтилен-диамином. Имеющиеся литературные сведения по химии тетраацетилгликолурила носят отрывочный, несистемный характер и не позволяют получить полноценное представление о химических свойствах и областях применения такого доступного соединения. Поскольку, на наш взгляд, доступность и полифункциональность тетраацетилгликолурила делает его крайне привлекательным для реализации его синтетического потенциала, в данной работе представлены основные методы получения тетраацетилгликолурила, рассмотрены его специфические химические свойства и показаны области различного практического применения. Химические свойства тетраацетилгликолурила рассмотрены в реакциях гидролиза, взаимодействия с различными нуклеофильными реагентами, в процессах N- и О-ацилирования аминов и спиртов, и на основании этих данных отмечено, что тетраацетилгликолурил может быть успешно использован в качестве мягкого ацилирующего реагента для биогенных органических субстратов и выступать «строительным» блоком для создания новых супра-молекул.
Ключевые слова: гликолурил, тетраацетилгликолурил, ацилирование, гидролиз, нитрование, бисдезацетилирование
TETRAACETYLGLYCOLURIL AND ITS DERIVATIVES: SYNTHESIS, PROPERTIES AND APPLICATION
A.A. Bakibaev, N.P. Hoang, V.S. Malkov, S.I. Gorbin, S.Yu. Panshina
Abdigali A. Bakibaev, Victor S. Malkov *, Sergey I. Gorbin
Laboratory of Organic Synthesis of Scientific Management, National Research Tomsk State University, Lenin ave., 36, Tomsk, 634050, Russia
E-mail: [email protected], [email protected] *, [email protected] Ngoc Phuoc Hoang, Svetlana Yu. Panshina
Division for Chemical Engineering, National Research Tomsk Polytechnic University, Lenin ave., 36, Tomsk, 634050, Russia
E-mail: hoangngocphuoc [email protected], j anim_svetatusik@mail .ru
Due to high multi-functionality, bicyclic ureas of octoic type (also known as glycolurils) are used in many applications, including the manufacturing of slow-release nitrogen fertilizers, additives for paints and coatings, polymer stabilizers, psychoactive drugs, intermediates for synthesize supramolecular compounds such as cucurbiturils and bambusurils and other practically important products. Among the glycoluril derivatives, N,N,N,N-tetraacetic derivative named as tetraacetylglycoluril occupies a special place and is produced as a fine chemical and used as a bleaching activator (as an example for perborates) in detergents. Tetraacetylglycoluril as a parent compound of acylated glycolurils finds its application as a bleaching activator in detergents and successfully competes with its counterpart tetraacetylethylenediamine. The chemistry of tetraacetyl-glycoluril presented in the literature is fragmentary and unsystematized, and does not allow receiving a deep understanding on the chemical properties and fields of application of this available compound. We suppose that the availability and multi-functionality of the tetraacetylglycoluril makes it possible to realize its synthetic potential. In the present article the main processes to produce tetraacetylglycoluril, its chemical properties and application fields are discussed in details. Chemical properties of tetraacetylglycoluril are described in details for reactions of hydrolysis, nu-cleophilic substitution, N- and O-acylation of amines and alcohols. It is noteworthy that tetraacetyl-glycoluril can be successfully used as a soft acylating agent for biogenic organic substrates and as a building block to synthesize new supramolecular compounds.
Key words: glycoluril, tetraacetylglycoluril, acylation, hydrolysis, nitration, bisdeacetylation Для цитирования:
Бакибаев А.А., Хоанг Н.Ф., Мальков В.С., Горбин С.И., Паньшина С.Ю. Тетраацетилгликолурил и некоторые его производные: синтез, свойства и применение. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2019. Т. 62. Вып. 9. С. 4-19 For citation:
Bakibaev A.A., Hoang N.P., Malkov V.S., Gorbin S.I., Panshina S.Yu. Tetraacetylglycoluril and its derivatives: synthesis, properties and application. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2019. V. 62. N 9. P. 4-19
ВВЕДЕНИЕ
История химии гликолурилов своими корнями уходит во вторую половину XIX века, когда ряду исследователей удалось синтезировать родоначальник этого класса соединений - 2,4,6,8-тетра-азабицикло[3.3.0.]октан-3,7-дион (гликолурил) 1 и ему тогда же было приписано бициклическое строение [1]. С тех пор химия гликолурилов, прежде всего, благодаря полифунциональности их структуры, претерпела бурное развитие, что нашло отражение в создании на их основе ценных веществ в различных сферах человеческой деятельности: дезинфекторов [2, 3], лекарственных препаратов [4, 5],
стабилизаторов полимеров [6], самостоятельных взрывчатых веществ или их компонентов [7-9] и других важных веществ и материалов. К настоящему времени для практической реализации этих разработок до промышленных процессов в химии гликолурилов наиболее изучены следующие реакции по атомам азота: ацилирование, алкилирова-ние, галогенирование, нитрование и гидроксимети-лирование. Особо необходимо отметить то обстоятельство, что, основываясь на проведенных ранее исследованиях в этой сфере, в последние десятилетия одним из интенсивно развивающихся направлений в химии гликолурилов является синтез и изу-
чение на их основе супрамолекулярных соединений. Так, гликолурилы выступают базовыми компонентами таких полициклических конденсированных систем как кукурбитурилы [10-12] и бам-бусурилы [13, 14], обладающих рядом уникальных физико-химических свойств.
Общие методы получения циклических и бициклических бисмочевин отражены в обзоре [6]. Анализ литературных сведений по химии гликолу-рилов показал, что среди производных гликолу-рила свойства 2,4,6,8-тетраацетил-2,4,6,8-тетра-азабицикло[3,3,0]октан-3,7-диона 2 (тетраацетилг-ликолурила), который в наше время нашел широкое применение в промышленности в качестве эффективного активатора отбеливания в составе синтетических моющих средств [15], являются недостаточно изученными. Последнее обстоятельство делает тетраацетилгликолурил 2 доступным и привлекательным для более полного раскрытия его потенциала как в органическом синтезе, так и с позиции востребованности его в сугубо практической плоскости. Поскольку на сегодняшний день в доступной литературе отсутствуют сведения, обобщающие методы синтеза и исследования химических свойств тетраацетилгликолурила 2, в данной
работе нами предпринята попытка восполнения данного пробела знаний путем составления обзорной информации, в том числе используя собственные результаты исследований.
СТРОЕНИЕ И НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЛИКОЛУРИЛА И ТЕТРААЦЕТИЛГЛИКОЛУРИЛА
Перед началом изложения химических свойств тетраацетилгликолурила 2 мы сочли необходимым привести его сравнительные характеристики (табл. 1) с гликолурилом 1 - как родоначальника бициклических бисмочевин (рис. 1).
1 2
Рис. 1. Структурные формулы гликолурила 1 и тетраацетилг-ликолурила 2
Fig. 1. Structural formula of glycoluiil 1 and tetraacetylglycoluril 2
Таблица 1
Физико-химические характеристики гликолурила 1 и тетраацетилгликолурила 2 Table 1. Physical-chemical properties of glycoluril and tetraacetylglycoluril 2
Вещество Гликолурил Тетраацетилгликолурил
Температура плавления, °С 360 (с разл.) 236-238
Растворимость не растворим в галогенуглеводородах, спиртах, кетонах, эфирах, при нагревании растворим в дМСО, ДМФА, НСООН, АсОН, Ас2О, H2O не растворим в H2O, спиртах, растворим в CH2CI2, CHCI3, НСООН, АсОН, Ас2О, AcCN.
ИК спектр, V, см-1 (KBr): 3209 (NH), 1675 (C=O). (Nujol): 1753, 1733 (С=О) , 1695 (С=О)
1Н ЯМР (400 МГц, 5, ДМСО-аб, м.д.) 5.24 (с, 2H, CH), 7.16 (с, 4H, NH). 6.38 (с, 2H, CH), 2.38 (с, 12H, CH3).
13С ЯМР (100 МГц, 5, ДМСО-аб, м.д.) 160.30 (C=O), 64.60 (CH). 169.42 (C=O acetyl), 151.48 (C=O), 62.61 (CH), 25.11 (CH3).
Исследование методом РСА структурных особенностей строения 1 и 2 показало [16], что атомы водорода при метиновом углероде имеют цис-ориентацию, а имидазолиноновые циклы характеризуются почти плоским строением с небольшим отклонением С=О-групп от средней плоскости. Твердо установлено, что конформация бицик-лического каркаса молекул 1, 2 обладает складчатой структурой в виде полураскрытой книги (рис. 2). В ходе изучения структуры кристаллов 1 установлено, что молекула гликолурила - родоначальника бициклических бисмочевин октанового ряда -
имеет симметрию C2v. Судя по этим данным, диэд-ральный угол (а) в молекуле 1 между имидазоли-ноновыми кольцами составляет 124,1°, и атомы азота выглядят равноудаленными друг от друга.
R R
R-N Y N-R
R = H(1),Ac(2)
Рис. 2. Складчатая структура 1 и 2 Fig. 2. Folded structure of 1 and 2
В работе [17] изучалась структура тетра-N-метилгликолурила, где показано, что наличие объемных заместителей (N-метильных групп) влияет на исчезновение симметрии, которая присутствует в молекуле 1 : атомы N2 и N6 находятся ближе к соседнему кольцу и их несколько большая пирами-дальность, по-видимому, связана с наличием сте-рических напряжений в молекуле. Утверждается, что при этом связи атомов N2 и N6 инвертированы в направлениях с максимальным взаимным удалением метильных групп. Таким образом, наличие заместителей у атомов азота влияет на степень скручивания диэдрального угла между аннелиро-ванными имидазолидиноновыми кольцами. Найдено, что отклонение суммы валентных углов ZCNC от 360° составляет 5,9° (атомы N2, N6) и 0,2° (атомы N4, N8).
Изучение кристаллической структуры 2 (рис. 3) показало, что ацетильные группы в данном соединении находятся в состоянии различной степени «скручивания» относительно гликолуриль-ного каркаса молекулы, о чем свидетельствуют найденные величины двугранных углов: 141,35° (O13-C12-N5-C4), -167,86° (O17-C13-N3-C4), -172,33° (O15-C11-N6-C7) и 157,39° (O16-C14-N8-C7). Установленные значения диэдральных углов для молекулы 2 свидетельствуют о том, что связи ацетильных групп в положениях N5 и N8 носят более «витой» характер по сравнению с N3 и N6 положениями. Интересно отметить, что даже сравнительно небольшое отклонение в компланарности гликолурилов кажется достаточным, чтобы вызвать значительную потерю взаимодействия между амидным азотом и карбонильными группами.
В работе [18] при изучении ацетилпроиз-водных метилгликолурилов 3а, 3b (рис. 4) обнаружено, что при внесении одной ацетильной группы в молекулу 3 гликолурильный каркас становится скрученным. Ацетильная группа в кристаллической структуре ориентирована кислородом к центру молекулы. Угол между плоскостью кольца и ацетильной группой составляет 8,7°, что указывает на существенное сопряжение электронов атома N1 с карбонильной группой ацетильного блока.
Интересно отметить, что добавление второго ацетильного заместителя увеличивает асимметрию молекулы ^^диметилгликолурила 3 (рис. 4), где по рентгеноструктурным анализам было определено, что обе ацетильные группы ориентированы атомами кислорода к центру молекулы; одна из ацетильных групп компланарна соседнему кольцу гликолурила, а другая выходит из плоскости на 21°. Авторы отмечают тот факт, что
добавление ацильной группы вносит изменение в структуру и, тем самым, снижает порядок связей С-N амидного фрагмента кольца.
Рис. 3. Кристаллическая структура тетраацетилгликолурила 2 Fig. 3. Crystal structure of tetraacetylglycoluril 2
В молекуле 2, по-видимому, «скрученность» молекулы носит определяющий характер в ее реакционной способности. Так, например, кван-тово-химическими расчетами показано [19], что такая специфическая скрученная конфигурация ацетильных групп индуцирует повышение электронной плотности на атомах N5 и N8, что, очевидно, определяет повышенную реакционную способность ацетильных групп в положениях N5 и N8 в 2 по отношению к нуклеофильным реагентам, примеры которых мы рассмотрим ниже.
NH
-Ас
NH
О 3
NH
О
о
За
-Ас
-Ас
О ЗЬ
Рис. 4. Структура ВД^-диметилгликолурила и его производных Fig. 4. Structure of N,N-dimethylglycoluril and its derivatives
МЕТОДЫ СИНТЕЗА ТЕТРААЦЕТИЛГЛИКОЛУРИЛА И НЕКОТОРЫХ РОДСТВЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Для эффективного синтеза N-ацилпроиз-водных гликолурила преимущественно используется два синтетических приема: через предварительное генерирование in situ соответствующих N-анионов и с применением традиционных ацилиру-ющих реагентов в присутствии основных или кислотных катализаторов.
Первые сообщения [1] о синтезе соединения 2 взаимодействием 1 с уксусным ангидридом относятся концу XIX века. Значительно позже было установлено, что наилучшие выходы соединения 2 достигаются при использовании в качестве катализаторов этих процессов ацетата натрия, хлорной и серной кислот [20] (рис. 5). В ходе этих
исследований найдено, что при недостатке ацили-рующего реагента образуется исключительно 2,6-диацетилпроизводное гликолурила. Как оказалось, применение кислот Льюиса в качестве катализатора реакции ацетилирования 1 вызывает резкое падение выхода целевого продукта реакции 2 до 10%.
АСзО, НС104
Рис. 5. Способы синтеза соединения 2 Fig. 5. Methods of molecule 2 synthesis
N IST LiOPe, ТГФ
кипячение
Рис. 6. Реакции N-ацилирования тетраметилгликолурила 3 и некоторые превращения ацилгликолурилов Fig. 6. Reactions of tetramethylglycoluril 3 acylation and some acetylglycoluril transformations
Вместе с тем, в ряде случаев предложены редко использующиеся, но вполне эффективные методы К-ацилирования 1 с использованием хлористого ацетила или кетена [21].
Разработан однореакторный ступенчатый синтез соединения 2, когда на первой стадии использован катализ хлорной кислотой и затем без выделения реакционной массы - катализ ацетатом натрия [21].
Строго говоря, методы получения других К-ацетильных производных гликолурила мало чем отличаются от способов, приведенных на рис. 5, но на отдельных примерах наблюдаются несущественные отличительные признаки проведения
этих реакций. Так, например, Cow C.N. c сотрудниками в серии работ [18, 22] изучил реакции N-ацилирования и дальнейшего превращения тетра-метилпроизводного гликолурила 3 (рис. 6), а также тионовых производных, и определил методом РСА структурные особенности синтезированных соединений.
В приведенной схеме (рис. 6) особый интерес представляет необычная внутримолекулярная реакция N-С-переацетилирования син-диацетилг-ликолурила 3b под действием амилата лития. Этот синтетический приём позволил авторам наряду с N-ацетилгликолурилами 3a и 3b селективно получить труднодоступные ацилгликолурилы 3c-f.
Поскольку ацилзамещенные гликолурилы чувствительны к нуклеофильным реагентам и их дальнейшая модификация затруднена, существуют косвенные методы для получения ^ацилзаме-щенных на основе гликолурила.
Рассматривается получение енолятов по реакции Реформатского [23] на основе ацилгликолу-рила 3а (рис. 7) через промежуточное ацилгалоге-нирование исходной молекулы галогенацилгалоге-нидами 4 с последующим дегалогенированием а-галоацилгликолурилов под действием металлов. Реакция на матрице гликолурила включает образование енолята путем опосредованного удаления галогена с помощью металла из боковой цепи гало-ацетила в одной активной ацильной группе глико-лурила, а полученный енолят претерпевает быструю конденсацию с другой ацетильной группой.
За
1. n-BuLi ТГФ, О °С 2. ХСН2СОХ
~N N
Х=С1 Х=Вг
Zn2+, Mg2
ЗЬ + Зс
-Ac
3g-i 3g: X=CI 3h: X=Br
3i: X=l
Рис. 7. Реакции Реформатского через промежуточное ацилга-
логенирование 3а Fig. 7. Reformatsky's reactions via acylhalogenation of 3a intermediate
При получении хлорацетилпроизводного 3g (выход 42%) никаких побочных реакций, таких как Sm-замещение, не наблюдалось. Вещество 3h -бромацетилпроизводное гликолурила 3а получали аналогичным образом с использованием бромаце-тилбромида в качестве реагента с выходом 44%. Йодацетилпроизводное 3i было получено непосредственно из 3f реакцией с NaI в ацетоне по общему методу йодацетилирования [24]. Эта равновесная реакция идет в прямом направлении (конверсия составляет 95%), образовавшаяся соль NaCl выпадает в осадок в процессе реакции.
При рассмотрении продуктов реакции большая часть представляла собой диацетилглико-лурил 3b, полученный опосредованной потерей га-логенида с помощью металла без дальнейшей реакции. Этот результат указывает на то, что енолят либо не образуется, либо гасится очень быстро (быстрее, чем реакция внутримолекулярной конденсации), или удерживается в конформации, которая не может подвергаться реакции конденсации.
Наибольшие выходы желаемого ацетоаце-татного аддукта 3с наблюдались при комбинации
неактивированного порошка Мg или 2п с хлораце-тильным 3g, либо с бромацетильным аддуктом 3^ Многие из йодацетильных соединений оказались очень нестабильными, и выходы продуктов были довольно неудовлетворительными (максимум 33%). Поскольку реакция зависит от координации металла с карбонильными группами реагента, представляется вероятным, что неэффективность реакции связана, по меньшей мере, частично с плохой селективностью металла по отношению к карбонильным группам реагента, а не с карбонильными группами самого гликолурила 3а.
С целью расширения препаративных возможностей реакций ^ацилирования 1, авторы [25] исследовали его взаимодействие с галогенангидри-дами галогенпроизводных карбоновых кислот 4a-b. В качестве реагентов для изучения были выбраны хлорацетилхлорид 4а, 1-бромацетилбромид 4Ь и хлорангидрид 3-хлорпропановой кислоты 4c (рис. 8).
1 +
Рис. 8. Реакции N-ацилирования 1 Fig. 8. Reactions of 1 acylation
Показано, что в ходе реакции 1 с 1-брома-цетилбромидом 4b в среде ацетонитрила в присутствии органических оснований в инертной атмосфере образуется бис-ацетилбромпроизводное гликолурила 5b с удовлетворительным выходом -78%. При использовании 1-хлорацетилхлорида 4а в качестве реагента соответственно образуется бис-ацетилхлорпроизводное 5а с выходом 68%. При использовании хлорангидрида 3-хлорпропановой кислоты 4с синтезирован дизамещенный продукт - бис-хлорпропионилпроизводное 5с с выходом 50%.
Необходимо отметить то обстоятельство, что, несмотря на восьмикратный избыток реагентов, авторам [25] не удалось получить сколько-нибудь заметное количество соответствующих N,N,N,N- тетрацилгалогенидов гликолурила в изученных условиях данной реакций.
Синтезированные N-бис-ацетилгалогениды гликолурила обладают реакционноспособным электрофильным центром для возможных реакций нуклеофильного замещения с различными реагентами. В соответствии с данной возможностью, авторы [26] произвели реакцию с использованием полных эфиров фосфористой кислоты (рис. 9).
5b
P(OEt)3)
2ч * 90-100 °C
SiHBr3
2ч * 60-70 °C
Рис. 9. Синтез 2,6-диацетилгликолурилдифосфоновой кислоты 7 Fig. 9. Synthesis of 2,6-diacetylglycolurildiphosphonic acid 7
Соединение 7 нашло применение в качестве модификатора электрода для количественного определения холестерина методом вольтамперо-метрии [27].
НЕКОТОРЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕТРААЦЕТИЛГЛИКОЛУРИЛА
Гидролиз ^ККК-тетраацетилгликолурила
В работе [28] достаточно детально изучен гидролиз 2 под действием различных нуклеофиль-ных реагентов при комнатной температуре и рН = 10 в водно-спиртовой среде (рис. 10).
Авторы установили, что процесс гидролиза соединения 2 происходит ступенчато через образование ряда К-ацетилгликолурилов: триацетилпро-изводного 10; изомерных диацетилгликолурилов 8, 9 и 11; моноацетильного производного 12 и, в конечном итоге - исходного 1. Тонкослойная хроматография гидролизата тетраацетилгликолурила 1 на кизельгуровых пластинах (элюент - хлоро-форм/метанол/этилацетат = 70:20:20) и последующее проявление гидроксиламином и хлорным железом позволила разделить и установить значения для соединений 1, 2, 8-12 (табл. 2).
Таблица 2
Значения Яг для продуктов гидролиза 2
\ н
N-_____-N
IST ^ N
./ ,„ V
и и
„А,
HN NH
О 11
-Ас
Y Y
н
N—_ ^N
N N
12
-Ас
-Ас
Соединение 1 2 8 9 10 11 13
Rf 0,04 0,84 0,68 0,35 0,76 0,61 0,21
Отдельные ацетилгликолурилы 9, 10, 12 охарактеризованы с привлечением данных ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии.
Рис. 10. Гидролиз тетраацетилгликолурила 2 Fig. 10. Hydrolysis of tetraacetylglycoluril 2
Склонность легкого гидролиза соединения 2 с успехом использовано авторами сообщения [16] для промежуточного получения син-диацетилгли-колурила 13, в котором ацетильные группы выступают в качестве эффективных защитных групп для
последующего синтеза труднодоступных N-бен-зильных мономеров 14 и димеров гликолурила 15 (рис. 11).
ВпВг, К2С03
дмсо
NaOH МеОН / Н*0
Bn— \ / Ac
Y
о
13
о
14
Вп^ X \ .................... / \ ^Вп
n n n n
__IST ____Nv ,N—
Bn— ........................................^Bn
(СН20)„ HCl / H20
О 15 о
Рис. 11. Синтез 1,6-дибензилгликолурила 14 и его димеризация Fig. 11. Synthesis of 1,6-dibenzylglycoluril 14 and its dimerization
При этом установлено, что использование в качестве бифункциональных нуклеофилов некоторых диаминов с более гибким строением и высокой нулеофильностью (табл. 3) позволяет получать ре-гиоизомеры диацетилгликолурила 8, 9 (рис. 12) почти в эквимолярных соотношениях, которые разделены дробной кристаллизацией из уксусной кислоты.
Nu / СН2С12
, . ^-Ас / \ ^Ас
HN N HN N
____N, NH HN.
Ас \ / \ / Ас
8 9
Рис. 12. Реакция 2 с нуклеофильными реагентами Fig. 12. Reaction of 2 with nucleophilic reagents
Таблица 3
Влияние бифункциональных нуклеофилов на соотношение региоизомеров диацетилгликолурилов 8, 9 Table 3. Effect of bifunctional nucleophilic reagents on
Нуклеофил Соотношение изомеров 8:9 Растворитель
Пирокатехин, K2CO3 100:0 Ацетонит-рил
о-Фенилендиамин 100:0 Дихлорме-тан
м-Ксилилендиа-мин 55:45
Этилендиамин 59:41
Таким образом, в работе [16] син-располо-женные ацетильные группы в соединении 9 были эффективно применены в качестве защитных групп для димеризации син-дибензилгликолурила 14.
Реакции Ы-нитрования тетраацетилгли-колурила
С целью изыскания эффективных взрывчатых веществ и компонентов к ним, изучены реакции соединения 2 с различными нитрующими реагентами [29] (рис. 13).
2
^PV
4- н
no2
hn03/n205
15 °С 75%
■г ^
no2
hn03/n205
17
АсэО 100 °С, 0,5 ч
AcONa 71 %
Ас no2
\ /
N^__ __^N
/ 21 \
o2n no2
Рис. 13. Реакции 2 с нитрующими реагентами Fig. 13. Reaction of 2 with nitrating reagents
Реакции, приведенные на рис. 13, иллюстрируют возможности получения на базе соединения 2 как смешанных N-ацетилпроизводных 16, 19, 20, так и только N-нитрогликолурилов 17, 18, 21, причем в большинстве случаев с приемлемыми выходами, а для N-бисацетилгликолурила 16 достигающими 98%. Представленные среди синтезированных соединений вещества 17, 21 обладают скоростью детонации 7090±200 м/сек при плотности заряда 1,48 г/см3.
Реакции N-ацилирования аминов
Ацетилирующие свойства соединения 2 по отношению к первичным алифатическим и ароматическим аминам впервые системно изучил Kühling D. с сотр. [29] (схема 10). Установлено, что реакции изученных аминов 22 в галогенуглеводо-родах с 2 протекают гладко, давая умеренные и высокие выходы амидов 23a-g.
2 + R-NH2
H
M,
8
R Ac
22a-g 23a-g
a = H, b = Pr, c = C8Hi7, d = Ci8Hb7, e = -C2H4OH, f = Ph, g = P-HO-C6H4
Рис. 14. Ацилирование первичных аминов соединением 2 Fig. 14. Acylation of primary amines with 2
Кроме того, эти же авторы на отдельных примерах продемонстрировали синтетические возможности 2 в качестве реагента O-ацилирования (бензиловый спирт, нафтол) и S-aцилирования (тиофенол, н-декантиол) некоторых органических субстратов.
В работе [30] изучали^ свойства коммерческих активаторов отбеливания из ряда N ацетиламидов, в том числе и соединения 2, основываясь на том факте, что ^ацетиламиды взаимодействуют с пероксидом водорода в промывочных растворах, образуя пероксиуксусную кислоту, которая обладает гораздо более высокой эффективностью отбеливания, чем свободная перекись водорода. Так, в результате проведенных исследований они показали, что реакция пиперидина 24 с
тетраацетилгликолурилом 2 завершается образованием N-ацетилпиперидина 25 (рис. 15).
Л
N
У
NH
Л
N
У
N-Ас
24 25
Рис. 15. Реакция получения N-ацетилпиперидина Fig. 15. Reaction of N-acetylpyperidine synthesis
В работе [31] для получения полиаминов, обладающих противоопухолевым действием [32] и антималярийным эффектом [33], применен процесс ацетилирования с участием соединения 2 производных спермидина 26 (рис. 16).
Рис. 16. Использование 2 как защитной группы в синтезе тригидрохлорида тетрамина 28 Fig. 16. Using of 2 as protecting group in trihydrochloride tetramine 28 synthesis
Любопытно, что ^ацетилированные полиамины 27 обнаруживаются во многих тканях организма и в моче и имеют особое значение в качестве маркеров для диагностики ряда заболеваний.
На рис. 16 представлен процесс, где на первоначальном этапе при помощи соединения 2 осуществлена селективная защита первичной аминогруппы у тетрагидропиримидинпропанамина 26 путем введения ацетильного фрагмента с образованием соединения 27, которое через ряд последовательных реакций, в конечном итоге, превращается в целевой продукт 28. Соединение 2 в данном случае использовалось как избирательный ацилирую-щий агент, тогда как применение общих комбинаций уксусного ангидрида-пиридина и ацетилхло-рида-триэтиламина оказалось неприемлемым, так как реакция и этих случаях не контролируется, и практически всегда ацилирование протекает неселективно и, более того, проходит до конца.
Получение ацилированных продуктов в реакциях с веществом 2 доказывает химические свойства последнего. Однако данные реакции проводились в среде растворов.
В развитие ранее проведенных исследований [29] предложен новый механохимический метод синтеза некоторых ^ацетиламидов 30а-е [34],
содержащих циклический фрагмент, путем взаимодействия соответствующих первичных аминов 29а-е с соединением 2 (рис. 17).
R-NH2
29а-е
Н
R Ас
ЗОа-е
а = Ph, b = Вп, с = Су, d = , е = N^S
N
I
Ph
Ph
И
Рис. 17. Механохимическая реакция 2 с первичными аминами 29а-е
Fig. 17. Mechanochemical reaction of 2 with primary amines 29a-e
При этом, принято во внимание то, что ме-ханохимический синтез, благодаря простоте выполнения, является одним из удобных методов получения органических соединений [35, 36].
Установлено, что простое перетирание в течение 5 мин в фарфоровой ступке при комнатной температуре вышеприведенных аминов 29a-e с соединением 2 приводит к образованию соответствующих N-ацетиламидов 30a-c, 30e с хорошими выходами (74-90%), за исключением образования соединения 30d из 4-аминоантипирина 29d (33%),
где в данном случает даже стало необходимым нагревать реакционную смесь до 110 °С в течение
1 ч. Ранее автор [29] показал, что взаимодействие 2 с анилином 29а в среде хлороформа при комнатной температуре в традиционных условиях синтеза за 90 ч дает ^ацетиланилид 30а с выходом 73%, что заметно проигрывает по времени протекания реакции разработанному механохимическому синтезу соединения 30а.
Попытка проведения механохимических реакций 2 с 2-амино-5-хлорбензгидролом, 2-мети-ламино-5 -хлорбензгидролом, 5 -аминоглициловой кислотой, антраниловой кислотой, 5-аминохино-лином не увенчалась успехом, т. к. в этих условиях исходные амины были выделены в неизменном виде. В этих условиях 2 под действием вышеперечисленных бифункциональных соединений превращается в смесь диацетилгликолурилов 8, 9, как это ранее было установлено для реакции 2 с диаминами [16]. Попытка осуществления отдельной реакции диацетилгликолурила 8 с анилином 29а в условиях механохимического синтеза не привела к желаемому результату, т. к. в этом случае ^ацета-нилид 30а образовывался лишь в следовых количествах, что свидетельствует о повышенной устойчивости диацетилгликолурилов по отношению к нук-леофильным реагентам.
Дополнительным преимуществом реакции
2 с аминами 29а^ в исследованных условиях является плохая растворимость образующегося диаце-тилгликолурила 8, благодаря чему соответствущие ^ацетиламиды 30а^ легко извлекаются из реакционной массы подходящим растворителем. Выделенный в этих реакциях диацетилгликолурил 8 может быть использован для повторной регенерации 2 в типичных условиях [21], что позволяет цикличное использование последнего.
Таким образом, установлено, что механо-химическая реакция 2 с некоторыми аминами является удобным методом получения соответствующих ^ацетиламидов.
Бисдезацетилирование Ы,Ы,Ы,Ы-тетра-ацетилгликолурила
Ранее авторами [28] показано, что при взаимодействии с нуклеофильными реагентами 2 подвергается гидролизу и бисдезацетилированию, было предпринято определить самостоятельное влияние органических растворителей на поведение субстрата 2.
В ходе проведенных отдельных экспериментов выявлено отсутствие самостоятельного влияния ряда растворителей, используемых в реакциях (спирты, диоксан, ТГФ, ДМСО), при кипячении в
течение нескольких часов на реакции дезацетили-рования 2, так как в этих условиях, по данным ЯМР анализа, исходный субстрат оставался неизменным.
В дальнейшем процессе изучения свойств 2 выявлено [Хоанг], что последний под действием мочевины 31, некоторых ^замещенных мочевин 32, 33 и бензилиденбисмочевины 34 в кислотно-катализируемых условиях подвергается только бисдезацетилированию с образованием син- и анти-региозамещенных ^^диацетилгликолурилов 8, 9, а не ^ацетилированию как это ранее было показано выше в аналогичной реакции для ряда ароматических и гетероциклических аминов (рис. 18).
I-UN
HCl / /-РЮН
8 + 9
R = Н (31), Ме (32), Ph (33)
Рис. 18. Бисдезацетилирование 2 Fig. 18. Bisdeacylation of 2
На основании данных ЯМР-спектроскопии найдено, что бисдезацетилирование 2 в изученных условиях происходит региоселективно с подавляющим преобладанием анти-изомера N^N-диаце-тилгликолурила 8 (до 92-94%), за исключением бензилиденбисмочевины 34, когда содержание анти-изомера 8 достигает 75%. Для изученных процессов авторами приводится химизм образования диацетилгликолурилов (рис. 19).
н,с-
/ \
©он //
Н3С—с \
HN-CONHR
NH2CONHR + 8,9
ОН
Рис. 19. Механизм образования диацетилгликолурилов 8, 9 Fig. 19. Mechanism of diacetylglycolurils 8, 9 formation
Как видно из рис. 19, после стадии прото-нирования 2 интермедиат подвергается нуклео-фильной атаке мочевинами 31-33 с образованием
промежуточных продуктов, которые, в свою очередь, через стадию элиминирования диацетилгли-колурилов 8, 9 в конечном итоге, после процесса гидролиза, приводят к уксусной кислоте и регенерируют исходные мочевины 31-33. Представляемый механизм образования диацетилгликолурилов 8, 9 из 2 дает представление о преимущественном образовании анти-изомера 8 за счет наличия явных стерических препятствий протеканию процесса де-зацетилирования в син-состоянии ацетильных групп в молекуле 2.
Учитывая то обстоятельство, что бензи-лиденбисмочевина 34, благодаря простоте её синтеза и выделения, широко используется для получения самых разнообразных азотсодержащих ациклических и гетероциклических соединений [38], была осуществлена реакция 34 с 2 (рис. 20) для попытки возможного ^ацетилирования или азациклизации до пергидротриазинона.
2 +
8 + 9
Заметное увеличение выхода син-изомера (до 25%) ^^диацетилгликолурила 9 в случае использования бензилиденбисмочевины 34, повиди-мому, определяется специфическим влиянием на интермедиаты реакции фенилметилуреидного карбка-тиона, образующегося за счет элиминирования молекулы мочевины в кислотно-катализируемых условиях.
I
Ph
Ph 34
О 31
Рис. 20. Реакция бензилиденбисмочевины 34 с тетраацетилг-ликолурилом 2
Fig. 20. Reaction of benzylidenebiscarbamide 34 with tetraacetyl-glycoluril 2
Установлено, что взаимодействие бензилиденбисмочевины 34 и соединения 2 не приводит к гетероциклизации последнего, а сопровождается процессом бисдезацетилирования до смеси регио-изомеров 8, 9, хотя и преобладанием анти-изомера 8, но заметно повышенным образованием цис-изо-мера 9 (25%) по сравнению со сходной реакцией с мочевинами 31-33 (рис. 18). Специфическое воздействие бензилиденбисмочевины 34 на тетрааце-тилгликолурил 2, по-видимому, обусловлено каталитическим влиянием фенилуреидометинового катиона, образующегося за счет протонирования и последующего элиминирования молекулы мочевины 31 (рис. 21). Согласно проведенной схеме, интермедиат способствует в большей степени вовлечению в процесс дезацетилирования второй N-ацетильной группы в цис-положении, в отличие от аналогичного интермедиата в схеме на рис. 19.
nh2
nh2
АсОН + 8,9 + 34
Н3С-С' Ph
\
HN-CONH2
Рис. 21. Механизм воздействия бензилиденбисмочевины 34 с
тетраацетилгликолурилом 2 Fig. 21. Mechanism of reaction between benzylidenebiscarbamide 34 and tetraacetylglycoluril 2
С учетом вышеприведенных результатов исследований предложен химизм протекания реакции бисдезацетилирования в кислотно-катализируемых условиях тетраацетилгликолурила 2 под действием мочевины 31, ее N-метил- и N-фенил-производных 32, 33 и бензилиденбисмочевины 34 через промежуточный процесс нуклеофильного присоединения мочевин.
Таким образом, показано, что тетраацетилгли-колурил 2 под действием мочевин 31-34 бисдезаце-тилируется до диацетилгликолурилов 8, 9 с преимущественным образованием анти-изомера 8.
Реакции O-ацетилирования спиртов
В отличие от реакций N-ацилирования, процессы O-ацилирования тетраацетилгликолури-лом 2 органических субстратов представлены
лишь единичными примерами. Так, авторы [28] продемонстрировали возможности О-ацилирова-ния гидроксильной группы на примерах бензило-вого спирта и нафтола и их производных с использованием 2.
В одной из новых работ [39] найдено, что природный тритерпеновый спирт бетулин 35 реагирует с 2 при комнатной температуре в присутствии пара-толуолсульфокислоты с получением
соответствующего диацетата 36 с хорошим выходом (рис. 22).
Альтернативный путь к получению диаце-тилбетулина 36 лежит через механохимический синтез путем взаимодействия соединения 35 с тет-раацетилгликолурилом 2 в соотношении 1:2, соответственно, в присутствии двух эквивалентов p-TsOH в диоксане в качестве суспензионной среды при комнатной температуре в течение 10 мин (рис. 23).
2 +
нет
35 36
Рис. 22 О-ацилирование бетулина Fig. 22 O-acylation of botulin
35 36
Рис. 23. О-ацилирование бетулина в диоксане Fig. 23. O-acylation of betulin in dioxane
На заключительной стадии выделения диа-цетат бетулина 36 легко отделяется от труднорастворимых диацетилгликолурилов 8, 9, благодаря его хорошей растворимости в галогенуглеводородах.
Этот новый подход к О-ацилированию не требует каких-либо дорогостоящих катализаторов или реагентов, а также простота разделения продукта, высокая селективность и сравнительная низкая стоимость реагента способствует этому методу в качестве многообещающей альтернативы другим
существующим способам ацилирования. Полученные результаты говорят о том, что соединение 2 можно рассматривать как экологически чистую и действующую альтернативу ангидриду уксусной кислоты или ацетилхлориду в качестве ацилирую-щего реагента. Однако использование 2 значительно увеличивает диапазон ацилируемых субстратов, делая его высокоэффективным и в условиях мягкой реакции.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключительной части данной работы нам хотелось бы обратить внимание на то обстоятельство, что методы N (О-, 8-) ацилирования органических субстратов постоянно совершенствуются и развиваются. Учитывая широкое распространение в органическом синтезе, сравнительно недавно был проведен критический анализ реакций ацетилирования с позиции их достоинств и недостатков [40]. В ряде работ [41-43] представлены некоторые альтернативные методы для ^ацилирования первичных и вторичных аминов, в которых использовались различные ацилирующие агенты, отличающиеся от традиционных уксусного ангидрида или ацетилхлорида, в том числе с использованием методов, основанных на применении новых
физических принципов проведения реакций, например, микроволнового облучения [44, 45].
В подтверждении вышесказанному, в 2018 году опубликована работа [46], в которой предлагается тетра-К-ацетоксиметилгликолурил 38, производный тетра-К-метилолгликолурила 37, в качестве нового реагента для мягкого и экологически чистого ^ацилирования аминов в условиях традиционного (Метод А) и механохимического (Метод В) проведения реакций (рис. 24).
Механохимический синтез соединений 40а-е в этой статье был изучен путем взаимодействия 1 эквивалента соединения 39а-е с 2 эквивалентами 38 в дихлорметане в качестве растворителя при комнатной температуре в течение 10 мин.
Рис. 24. Синтез гаега^а-Ы-ацетоксиэтилгликолурила 38 и N-ацетилирования им аминов 39 Fig. 24. Synthesis of fe£ra-N-acetoxyethylglycoluril 38 and acylation of amines 39 with 38
Значимыми преимуществами предлагаемых методов являются: операционная простота, умеренные и высокие выходы, общая применимость. Считается, что этот метод станет лучшей и более практичной альтернативой существующим методикам селективного ацилирования первичных аминов и, таким образом, найдет полезное применение в синтезе сложных природных продуктов, где требуется селективная защита гидрокси-, тио-и аминогрупп.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТЕТРААЦЕТИЛГЛИКОЛУРИЛА
Первые публикации по активаторам отбеливания относятся к 80-м годам XX столетия, результаты которых приведены в работе [15]. Установлено, что среди широкого ряда изученных соединений одним из эффективных и рекомендован-
ных к тому времени активаторов отбеливания признан тетраацетилгликолурил 2. Многочисленные патентные разработки фирмы «Henkel», приведенные в обзорной информации [15], были направлены на создание стабильных отбеливающих составов с гранулированным или капсулированным тетраацетилгликолурилом 2, а также применением специальных приемов введения отбеливающей композиции в синтетическое моющее средство.
В работе [29] показано, что 2 является удобным синтоном для получения на его основе взрывчатых веществ или компонентов к ним. Также известно, что N-ацильные производные гликолурила являются важными интермедиатами в синтезе лекарств, фармацевтической продукции, полимерных материалов, а также хиральных вспомогательных синтонов для асимметрического синтеза [25].
Одним из несомненных достоинств тетра-ацетилгликолурила 2 является его мягкое O- и N-
ацилирующее действие на соответствующие нук-леофильные субстраты, что успешно использовано в химических и биохимических целях [28], а недавно это показано и на природных тритерпеновых спиртах [38].
Циклические амиды, имеющие витую структуру (в число которых входит и тетраацетилг-ликолурил 2), обратили на себя особый интерес, поскольку они проявляют необычную реакционную способность к нуклеофильным реагентам и были описаны как модели для активирования пептидных связей в биомолекулах.
В одной из работ [16] продемонстрировано, что ацетильные группы могут выступать в качестве защитных группировок для получения труднодоступных N-бензильных мономеров и димеров гли-колурила.
ЛИТЕРАТУРА
1. Schiff H. Ueber Acetylenhamstoff. Justus Liebigs Annalen der Chemie banner. 1877. P. 157 - 161. DOI: 10.1002/jlac.18771890110.
2. De Groot A.C., Flyvholm M.-A., Lensen G., Menne T., Coenraads P.-J. Formaldehyde-releasers: relationship to formaldehyde contact allergy. Contact allergy to formaldehyde and inventory of formaldehyde-releasers. Contact Dermatitis. 2009. V. 61. P. 63 - 85. DOI: 10.1111/j.1600-0536.2009.01582.x.
3. Slezak F.B., Bluestone H., Magee T.A., Wotiz J.H Preparation of substituted glycolurils and their N-chlorinated derivatives. J. Org. Chem. 1962. V. 27. P. 2181 - 2183. DOI: 10.1021/jo01053a069.
4. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Новая волна. 2005. 1216 с.
5. Прокопов А.А., Костебелов Н.В., Берлянд А.С. Экспериментальная фармакокинетика альбикара. Химико-фармацевтический журнал. 2002. Т. 36. № 3. С. 13 - 16. DOI: 10.30906/0023-1134-2002-36-3-13-16.
6. Кравченко А.Н. Баранов В.В., Газиева Г.А. Синтез гликольурилов и их аналогов. Усп. химии. 2018. Т. 87. № 1. С. 89 - 108.
7. Cui K., Xu G., Xu Z., Wang P., Xue M., Meng Z., Li J., Wang
B., Ge Z., Qin G. Synthesis and characterization of a thermally and hydrolytically stable energetic material based on nitrourea. Propel., Explos, Pyrotech. 2014. V. 39. P. 662 - 669. DOI: 10.1002/prep.201300100.
8. Zharkov M.N., Kuchurov I.V., Fomenkov I.V., Zlotin S.G., Tartakovsky V.A. Nitration of glycoluril derivatives in liquid carbon dioxide. Mendeleev Commun. 2015. V. 25. P. 15 - 16. DOI: 10.1016/j.mencom.2015.01.004.
9. Zhang J., Xiao C., Zhai L., Wang X., Bi F., Wang B. Synthesis and properties of the fused aza-polynitrocyclic compounds. Chin. J. Org. Chem. 2016. V. 36. P. 1197 - 1207. DOI: 10.6023/cjoc201512024.
10. AssafKb, Nau W.M. Cucurbiturils: from synthesis to high-affinity binding and catalysis. Chem. Soc. Rev. 2015. V. 44. P. 394 - 418. DOI: 10.1039/c4cs00273c.
11. Barrow S.J., Kasera S., Rowland M.J., Barrio J.D., Scherman O.A. Cucurbituril-based molecular recognition. Chem. Rev. 2015. V. 115. P. 12320 - 12406. DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00341.
12. Lagona J., Mukhopadhyay P., Chakrabarti S., Isaacs L. The cucurbit[n]uril family. Angew Chem. Int. Ed. 2005. V. 44. P. 4844 - 4870. DOI: 10.1002/anie.200460675.
Авторами [18] предложен нетривиальный метод внутримолекулярного С-ацилирования одной из N-ацетильных групп син-изомера диацетилгли-колурила, что позволило выйти к ранее малодоступным новым N-ацилпроизводным гликолурила.
Приведенные примеры использования тет-раацетилгликолурила 2 говорят в пользу того, что у него имеется явный потенциал для применения в качестве мягкого и селективного S-ацилирующего, а для субстратов с повышенной СН-кислотностью -и С-ацетилирующего реагента. Мягкое действие тетраацетилгликолурила 2 может быть использовано для промежуточной защиты ацетильной группой биогенных веществ (спиртов, сульфидов, аминов, ферментов) с целью сохранения конфигурации и оптической ориентированности исходных молекул.
REFERENCES
1. Schiff H. Ueber Acetylenharnstoff. Justus Liebigs Annalen der Chemie banner. 1877. P. 157 - 161. DOI: 10.1002/jlac.18771890110.
2. De Groot A.C., Flyvholm M.-A., Lensen G., Menne T., Coenraads P.-J. Formaldehyde-releasers: relationship to formaldehyde contact allergy. Contact allergy to formaldehyde and inventory of formaldehyde-releasers. Contact Dermatitis. 2009. V. 61. P. 63 - 85. DOI: 10.1111/j.1600-0536.2009.01582.x.
3. Slezak F.B., Bluestone H., Magee T.A., Wotiz J.H. Preparation of substituted glycolurils and their N-chlorinated derivatives. J. Org. Chem. 1962. V. 27. P. 2181 - 2183. DOI: 10.1021/jo01053a069.
4. Mashkovskiy M.D. Medicine remedies. M.: Novaya volna. 2005. 1216 p. (in Russian).
5. Prokopov A.A., Kostebelov N.V., Berlyand A.S. Experimental pharmacokinetics of Albikar. Khim.-Farm. Zurn. 2002. V. 36. N 3. P. 13 - 16 (in Russian). DOI: 10.30906/0023-1134-2002-36-313-16.
6. Kravchenko A.N., Baranov V.V., Gazieva G.A. Synthesis of glycolurils and their analogues. Usp. Khim. 2018. V. 87. N 1. P. 89 - 108. DOI: 10.1070/RCR4763.
7. Cui K., Xu G., Xu Z., Wang P., Xue M., Meng Z., Li J., Wang B., Ge Z., Qin G. Synthesis and characterization of a thermally and hydrolytically stable energetic material based on nitrourea. Propel., Explos., Pyrotech. 2014. V. 39. P. 662 - 669. DOI: 10.1002/prep.201300100.
8. Zharkov M.N., Kuchurov I.V., Fomenkov I.V., Zlotin S.G., Tartakovsky V.A. Nitration of glycoluril derivatives in liquid carbon dioxide. Mendeleev Commun. 2015. V. 25. P. 15 - 16. DOI: 10.1016/j.mencom.2015.01.004.
9. Zhang J., Xiao C., Zhai L., Wang X., Bi F., Wang B. Synthesis and properties of the fused aza-polynitrocyclic compounds. Chin. J. Org. Chem. 2016. V. 36. P. 1197 - 1207. DOI: 10.6023/cjoc201512024.
10. Assaf K.I., Nau W.M. Cucurbiturils: from synthesis to high-affinity binding and catalysis. Chem. Soc. Rev. 2015. V. 44. P. 394 - 418. DOI: 10.1039/c4cs00273c.
11. Barrow S.J., Kasera S., Rowland M.J., Barrio J.D., Scherman O.A. Cucurbituril-based molecular recognition. Chem. Rev. 2015. V. 115. P. 12320 - 12406. DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00341.
12. Lagona J., Mukhopadhyay P., Chakrabarti S., Isaacs L. The cucurbit[n]uril family. Angew Chem. Int. Ed. 2005. V. 44. P. 4844 - 4870. DOI: 10.1002/anie.200460675.
13. Havel V., Babiak M., Sindelar V. Modulation ofbambusuril anion affinity in water. Chem. Eur. J. 2017. V. 23. P. 8963 - 8968. DOI: 10.1002/chem.201701316.
14. Svec J., Necas M., Sindelar V. Bambus[6]uiil. Angew. Chemistry. 2010. V. 122. P. 2428 - 2431. DOI: 10.1002/ange.201000420.
15. Завельская В.Д., Замчук З. С. Основные достижения в области синтеза перспективных отбеливателей. М.: НИИТЭхим. 1988. 42 с.
16. Stancl M., Khan M.S.A., Sindelar V. 1, 6-dibenzylglycoluiil for synthesis of deprotected glycoluril dimer. Tetrahedron. 2011. V. 67. P. 8937 - 8941. DOI: 10.1016/j.tet.2011.08.097.
17. Атавин Е.Г., Голубинский А.В., Кравченко А.Н., Лебедев О.В., Вилков Л.В. Электронографическое исследование молекулы мебикара. Журн. структ. химии. 2005. Т. 46. № 3. С. 430 - 434.
18. Matta C.F., Cow C.N., Sun S., Britten J.F., Harrison P.H.M. Twisted amides: crystal and optimized structures, and molecular geometry analysis of 1-acetyl-3,4,7,8-tetramethylglycoluril and 1,6-diacetyl-3,4,7,8-tetramethylglycoluril. J. Molec. Struct. 2000. V. 523. P. 241 - 255. DOI: 10.1016/S0022-2860(99)00397-X.
19. Matta C.F., Cow C.N., Harrison P.H.M. Twisted amides: X-ray crystallographic and theoretical study of two acylated gly-colurils with aromatic substituents. J. Molec. Struct. 2003. V. 660. P. 81 - 97. DOI: 10.1016/j.molstruc.2003.08.005.
20. Kühling D. Über die Acylierung von Glikolurilen. Justus Liebigs Annalen der Chemie banner. 1973. P. 263 - 277. DOI: 10.1002/jlac. 197319730215.
21. Бакибаев AA, Мамаева Е.А., Яновский В.А., Быстриц-кий Е.Л., Яговкин А.Ю. Препаративные методы синтеза азотсодержащих соединений на основе мочевин. Томск: Аграф-Пресс. 2007. 164 с.
22. Cow C.N., Harrison P.H.M. A facile preparation of thioglyco-lurils from glycolurils, and regioselectivity in thioglycoluril template-directed crossed-Claisen condensations. J. Org. Chem. 1997. V. 62. P. 8834 - 8840. DOI: 10.1021/jo9713823.
23. Fürstner A. Recent advancements in the Reformatsky reaction. Synthesis. 1989. V. 8. P. 571 - 590. DOI: 10.1055/s-1989-27326.
24. Smith M.B., March J. Advanced organic chemistry: reactions, mechanisms and structure. New Jersey: John Wiley and sons Inc. 2007. 2357 p.
25. Паньшина С.Ю., Тайшибекова Е.К., Салькеева Л.К., Ба-кибаев А.А., Мамаева Е.А. Синтез и изучение некоторых бисгалогенацильных производных гликолурила. Матер. научн. конф. «Современные проблемы органической химии». Новосибирск: Из-во НИОХ СО РАН. 2017. С. 106.
26. Салькеева Л.К., Тайшибекова Е.К., Бакибаев А.А., Минаева Е.В., Макин Б.К., Сугралина Л.М., Салькеева А.К.
Новые фосфорилированные производные гликолурила. Журн. общей химии. 2017. Т. 87. № 3. С. 435 - 440. DOI: 10.1134/S1070363217030124.
27. Чулкова И.В., Дерина К.В., Тайшибекова Е.К., Дорожко Е.В., Короткова Е.И. Определение общего холестерина при помощи модифицированного электрода. Междунар. Студ. Науч. вестн. 2015. № 3-4. С. 570 - 571.
28. Hase C., Kühling D. Umsetzung von Tetraacetylglykoluril mit Nucleophilen. Justus Liebigs Annalen der Chemie banner. 1975. P. 95 - 102. DOI: 10.1002/jlac. 197519750111.
29. Boileau J., Wimmer E., Carail M., Gallo R. Methodes de preparation de derives nitres et nitroacetyles du glycolurile. Bull. Soc. Chim. France. 1986. V. 3. P. 465 - 469.
30. Hofmann J., Just G., Moya D., Ostermann S., Pritzkow W., Visothea M. Bleaching activators as acylating agents. Kinetics of the acetylation of piperidine by some bleaching activators. J. Prakt. Chem. 1990. V. 332. P. 176 - 180.
31. Kalisiak J., Trauger S.A., Kalisiak E., Morita H., Fokin V.V., Adams M.W.W., Sharpless K.B., Siuzdak G. Identification of a new endogenous metabolite and the characterization of its protein interactions through an immobilization approach. J. Am. Chem. Soc. 2009. V. 131. P. 378 - 386. DOI: 10.1021/ja808172n.
13. Havel V., Babiak M., Sindelar V. Modulation of bambusuril anion affinity in water. Chem. Eur. J. 2017. V. 23. P. 8963 - 8968. DOI: 10.1002/chem.201701316.
14. Svec J., Necas M., Sindelar V. Bambus[6]uril. Angew. Chemistry. 2010. V. 122. P. 2428 - 2431. DOI: 10.1002/ange.201000420.
15. Zavelskaya V.D., Zamchuk Z.S. Key accomplishments in synthesis of prospect bleachers. M.: NUTEkhim. 1988. 42 p. (in Russian).
16. Stancl M., Khan M.S.A., Sindelar V. 1, 6-dibenzylglycoluril for synthesis of deprotected glycoluril dimer. Tetrahedron. 2011. V. 67. P. 8937 - 8941. DOI: 10.1016/j.tet.2011.08.097.
17. Atavin E.G., Golubinskiy A.V., Kravchenko A.N., Lebedev O.V., Vilkov L.V. Electron diffraction investigation of Mebikar molecule. Zum. Strukt. Khim. 2005. V. 46. N 3. P. 430 - 434 (in Russian).
18. Matta C.F., Cow C.N., Sun S., Britten J.F., Harrison P.H.M.
Twisted amides: crystal and optimized structures, and molecular geometry analysis of 1-acetyl-3,4,7,8-tetramethylglycoluril and 1,6-diacetyl-3,4,7,8-tetramethylglycoluril. J. Molec. Struct. 2000. V. 523. P. 241 - 255. DOI: 10.1016/S0022-2860(99)00397-X.
19. Matta C.F., Cow C.N., Harrison P.H.M. Twisted amides: X-ray crystallographic and theoretical study of two acylated gly-colurils with aromatic substituents. J. Molec. Struct. 2003. V. 660. P. 81 - 97. DOI: 10.1016/j.molstruc.2003.08.005.
20. Kühling D. Über die Acylierung von Glikolurilen. Justus Liebigs Annalen der Chemie banner. 1973. P. 263 - 277. DOI: 10.1002/jlac. 197319730215.
21. Bakibaev A.A., Mamaeva E.A., Yanovskiy V.A., Bystritskiy E.L., Yagovkin A.Yu. Preparative methods of synthesis of nitrogen-containing compounds based on urea. Tomsk: Agraph-Press. 2007. 164 p. (in Russian).
22. Cow C.N., Harrison P.H.M. A facile preparation of thioglyco-lurils from glycolurils, and regioselectivity in thioglycoluril template-directed crossed-Claisen condensations. J. Org. Chem. 1997. V. 62. P. 8834 - 8840. DOI: 10.1021/jo9713823.
23. Fürstner A. Recent advancements in the Reformatsky reaction. Synthesis. 1989. V. 8. P. 571 - 590. DOI: 10.1055/s-1989-27326.
24. Smith M.B., March J. Advanced organic chemistry: reactions, mechanisms and structure. New Jersey: John Wiley and sons Inc. 2007. 2357 p.
25. Panshina S.Yu., Taiyshibekova E.K., Salkeeva L.K., Bakibaev A.A., Mamaeva E.A Synthesis and investigation of selected bis-halogenacylated glycoluril derivatives. Proceedings of scientific conference «Actual problems of organic chemistry». Novosibirsk: NIOC SB RAS. 2017. P.106 (in Russian).
26. Salkeeva L.K., Taiyshibekova E.K., Bakibaev A.A., Minaeva E.V., Makin B.K., Sugralina L.M., Salkeeva A.K. New phos-phorylated glycoluril derivatives. Zhurn. Obsch. Khim. 2017. V. 87. N 3. P. 435 - 440 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070363217030124.
27. Chulkova I.V., Derina K.V., Tayshibekova V.K., Dorozhko E.V., Korotkova V.I. Total cholesterol test using modified electrode. Mezhdunar. Stud. Nauch. Vestn. 2015. N 3-4. P. 570 - 571 (in Russian).
28. Hase C., Kühling D. Umsetzung von Tetraacetylglykoluril mit Nucleophilen. Justus Liebigs Annalen der Chemie banner. 1975. P. 95 - 102. DOI: 10.1002/jlac. 197519750111.
29. Boileau J., Wimmer E., Carail M., Gallo R. Methodes de preparation de derives nitres et nitroacetyles du glycolurile. Bull. Soc. Chim. France. 1986. V. 3. P. 465 - 469.
30. Hofmann J., Just G., Moya D., Ostermann S., Pritzkow W., Visothea M. Bleaching activators as acylating agents. Kinetics of the acetylation of piperidine by some bleaching activators. J. Prakt. Chem. 1990. V. 332. P. 176 - 180.
31. Kalisiak J., Trauger S.A., Kalisiak E., Morita H., Fokin V.V., Adams M.W.W., Sharpless K.B., Siuzdak G. Identification of a new endogenous metabolite and the characterization of its protein interactions through an immobilization approach. J. Am. Chem. Soc. 2009. V. 131. P. 378 - 386. DOI: 10.1021/ja808172n.
32. Saab N.H., West E.E., Biezck N.C., Preuss C.V., Mank A.R., Casero R.A., Woster P.M. Synthesis and evaluation of unsym-metrically substituted polyamine analogs as modulators of human spermidine/spermine-N1-acetyltransferase (SSAT) and as potential antitumor agents. J. Med. Chem. 1993. V. 36. P. 2998 - 3004. DOI: 10.1021/jm00072a020.
33. Geall L.J., Baugh J.A., Loyevsky M., Gordeuk V.R., Al-Abed Y., Bucala R. Targeting malaria with polyamines. Bioconjug. Chem. 2004. V. 15. P. 1161 - 1165. DOI: 10.1021/bc0499578.
34. Бакибаев А.А., Хоанг Н.Ф., Мамонтов Г.В. Механохими-ческая активация реакций тетраацетилгликольурила с некоторыми первичными аминами, содержащими циклический фрагмент, - путь к соответствующим ацетиламидам. Журн. Орг. Химии. 2018. Т. 54. № 4. С. 663 - 664. DOI: 10.1134/S1070428018040292.
35. Wang G.-W. Mechanochemical organic synthesis. Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. P. 7668 - 7700. DOI: 10.1039/C3CS35526H.
36. James S.L., Friscic T. Mechanochemistry. Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. P. 7494 - 7496. DOI: 10.1039/C3CS90058D.
37. Хоанг Н.Ф., Бакибаев А.А., Мальков В.С. Бисдезацетилиро-вание тетраацетилгликолурила под действием мочевин. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 7. С. 50 - 54. DOI: 10.6060/ivkkt.20186107.5800.
38. Azizi N., Alipour M Eco-efficiency and scalable synthesis ofbis-amides in deep eutectic solvent. J. Molec. Liq. 2015. V. 206. P. 268 - 271. DOI: 10.1016/j.molliq.2015.02.033.
39. Arrous S., Bakibaev A., Hoang Ph., Boudebouz I., Malkov V. Convenient and mild method for acylation of betulin using tetraacetylglycoluril. Internat. J. Chem. Tech. Res. 2018. V. 11. P. 285 - 294. DOI: 10.20902/IJCTR.2018.110531.
40. Katritzky A.R., He H.-Y., Suzuki K N-acylbenzotriazoles: neutral acylating reagents for the preparation of primary, secondary, and tertiary amides. J. Org. Chem. 2000. V. 65. P. 8210 - 8213. DOI: 10.1021/jo000792f.
41. Katritzky A.R., Cai C., Singh S.K Efficient microwave access to polysubstituted amidines from imidoylbenzotriazoles. J. Org. Chem. 2006. V. 71. P. 3375 - 3380. DOI: 10.1021/jo052443x.
42. Dineen T.A., Zajac MA, Myers AG. Efficient transamidation of primary carboxamides by in situ activation with N,N-dialkyl-formamide dimethyl acetals. J. Am. Chem. Soc. 2006. V. 128. P. 16406 - 16409. DOI: 10.1021/ja066728i.
43. Kim M.-J., Kim W.-H, Han K., Choi Y.K., Park J. Dynamic kinetic resolution of primary amines with a recyclable Pd nanocat-alyst for racemization. Org. Lett. 2007. V. 9. P. 1157 - 1159. DOI: 10.1021/ol070130d.
44. Krishna Mohan K.V., Narender N., Kulkarni S.J. Zeolite catalyzed acylation of alcohols and amines with acetic acid under microwave irradiation. Green Chem. 2006. V. 8. P. 368 - 372. DOI: 10.1039/B600031B.
45. Umrigar V., Chakraborty M., Parikh P.A Microwave irradiated acetylation of p-anisidine: a step towards green chemistry. Internat. J. Chem. Reactor Eng. 2008. V. 6. P. 1 - 12. DOI: 10.2202/1542-6580.1770.
46. Boudebouz I., Arrous S., Bakibaev A., Hoang Ph., Malkov V. Tetra acetoxymethyl glycoluril as an efficient and novel reagent for acylation of amines. Internat. J. Chem. Tech. Res. 2018. V. 11. P. 301 - 315. DOI: 10.20902/IJCTR.2018.110533.
32. Saab N.H., West E.E., Biezck N.C., Preuss C.V., Mank AR, Casero R.A., Woster P.M. Synthesis and evaluation of unsym-metrically substituted polyamine analogs as modulators of human spermidine/speimine-N1-acetyltransferase (SSAT) and as potential antitumor agents. J. Med. Chem. 1993. V. 36. P. 2998 - 3004. DOI: 10.1021/jm00072a020.
33. Geall L.J., Baugh J.A., Loyevsky M., Gordeuk V.R., Al-Abed Y., Bucala R. Targeting malaria with polyamines. Bioconjug. Chem. 2004. V. 15. P. 1161 - 1165. DOI: 10.1021/bc0499578.
34. Bakibaev A.A., Hoang N.F., Mamontov G.V. Mechanochemi-cal activation of reaction between tetraacetylglycoluril and selected primary amines with cyclic fragment - the way to respective amides. Zhurn. Organ. Khim. 2018. V. 54. N 4. P. 663 - 664 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070428018040292.
35. Wang G.-W. Mechanochemical organic synthesis. Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. P. 7668 - 7700. DOI: 10.1039/C3CS35526H.
36. James S.L., Friscic T. Mechanochemistry. Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. P. 7494 - 7496. DOI: 10.1039/C3CS90058D.
37. Hoang N.F., Bakibaev A.A., Malkov V.S. Bis-deacetylation of tetraacetylglycoluryl under action of ureas. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 7. P. 50 - 54 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20186107.5800.
38. Azizi N., Alipour M Eco-efficiency and scalable synthesis of bisamides in deep eutectic solvent. J. Molec. Liq. 2015. V. 206. P. 268 - 271. DOI: 10.1016/j.molliq.2015.02.033.
39. Arrous S., Bakibaev A., Hoang Ph., Boudebouz I., Malkov V. Convenient and mild method for acylation of betulin using tetraacetylglycoluril. Internat. J. Chem. Tech. Res. 2018. V. 11. P. 285 - 294. DOI: 10.20902/IJCTR.2018.110531.
40. Katritzky A.R., He H.-Y., Suzuki K N-acylbenzotriazoles: neutral acylating reagents for the preparation of primary, secondary, and tertiary amides. J. Org. Chem. 2000. V. 65. P. 8210 - 8213. DOI: 10.1021/jo000792f.
41. Katritzky A.R., Cai C., Singh S.K Efficient microwave access to polysubstituted amidines from imidoylbenzotriazoles. J. Org. Chem. 2006. V. 71. P. 3375 - 3380. DOI: 10.1021/jo052443x.
42. Dineen T.A., Zajac M.A., Myers AG. Efficient transamidation of primary carboxamides by in situ activation with N,N-dialkylformamide dimethyl acetals. J. Am. Chem. Soc. 2006. V. 128. P. 16406 - 16409. DOI: 10.1021/ja066728i.
43. Kim M.-J., Kim W.-H, Han K., Choi Y.K., Park J. Dynamic kinetic resolution of primary amines with a recyclable Pd nanocat-alyst for racemization. Org. Lett. 2007. V. 9. P. 1157 - 1159. DOI: 10.1021/ol070130d.
44. Krishna Mohan K.V., Narender N., Kulkarni S.J. Zeolite catalyzed acylation of alcohols and amines with acetic acid under microwave irradiation. Green Chem. 2006. V. 8. P. 368 - 372. DOI: 10.1039/B600031B.
45. Umrigar V., Chakraborty M, Parikh P.A. Microwave irradiated acetylation of p-anisidine: a step towards green chemistry. Internat. J. Chem. Reactor Eng. 2008. V. 6. P. 1 - 12. DOI: 10.2202/1542-6580.1770.
46. Boudebouz I., Arrous S., Bakibaev A., Hoang Ph., Malkov V. Tetra acetoxymethyl glycoluril as an efficient and novel reagent for acylation of amines. Internat. J. Chem. Tech. Res. 2018. V. 11. P. 301 - 315. DOI: 10.20902/IJCTR.2018.110533.
Поступила в редакцию (Received) 29.04.2019 Принята к опубликованию (Accepted) 15.07.2019
