CC BY
17
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЛИЦИНА С 4-МЕТИЛ-1-ОКСА-4-АЗАСПИРО[2,4]ГЕПТАНКАРБОКСАМИДОМ
Р.И. Ташмухамедов, М.В. Клягина, В.Ю. Хвостова,
М.И. Штильман
Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Миусская пл., 9, 125047, Москва, Россия
В данной работе рассмотрены новые подходы к синтезу новых функциональных соединений, обладающих биологической активностью.
Известно, что присоединение к монозамеиценным оксиранам соединений с подвижным атомов водорода протекает преимущественно по наиболее гидроге-низированному атому углерода (правило Красусского). В то же время, в случае оксиранов, дизамещенных в обоих атомах углерода, направление присоединения определяется характером заместителей.
В данной работе рассмотрено взаимодействие глицина с таким дизамещен-ным оксираном — 4-метил-1-окса-4азаспиро[2,4]гептанкарбоксамидом. Эта реакция может явиться подходом к синтезу ряда новых функциональных соединений, в том числе, обладающих биологической активностью. С другой стороны, рассматриваемая реакция может явиться модельной для ряда полимерных процессов (Штильман и др., 2001).
Результаты и их обсуждение. Взаимодействие М-замеиценного циклического амида — Ы-метилпирролидона — в условиях реакции Дарзана (этанол, этилат натрия) с хлорацетамидом приводило к образованию оксирансодержащего спиросоединения — 4-метил-1-окса-4-азаспиро[2,4]гептанкарбоксамида:
СН3 X) 9нз
I С1СН2—I
|'/^хс=0 ------------------~—► Г ''С'г-уСИ—с мн2 -►
I C2H50Na, С2Н5ОН [_________I О 11
-NaCI
О
Н2КСН2СООН N ынсн2соон
----------► ^ сг
|^СН—с-ш2 -----1 I II
он о
Исследование продукта после его перекристаллизации из этанола жидкостной и тонкослойной хроматографией показало, что он представляет собой единственное соединение. Его элементный состав соответствует именно продукту присоединения одной молекулы хлорацетамида к Ы-метилпирролидону. Строение подтверждается данными ИК-спектров (1250 см'1 — симметричные валентные колебания эпоксидного кольца, 3400 см'1 — валентные колебания ЫН, 1650 и 1440 см'1 — валентные колебания амидной группы) и ПМР-спектров.
Следует отметить, что исследование поведения системы хлорацетамид-этилат натрия в среде этанола методом тонкослойной хроматографии показало, что до температуры -15°С побочные продукты в системе не наблюдались. С другой стороны, выделение аммиака в результате взаимодействия амидной группы и этилата натрия начинается при температуре выше 20°С. Все это указывает, почему в условиях проведения реакции (5-10 °С) побочные процессы протекают в незначительной степени.
Реакцию 4-метил-1-окса-4-азаспиро[2,4]гептанкарбоксамида с глицином проводили при 25°С в водно-щелочной среде в течение 4 часов. По окончании процесса смесь нейтрализовали 0,5 н HCI. Полученный продукт перекристаллизовывали из этанола. Его анализ ВЭЖХ и тонкослойной хроматографией показал, что он представляет собой индивидуальное вещество, а элементный состав соответствовал продукту присоединения одной молекулы глицина. Исследование ИК-спектров продукта показало, что по-сравнению со спектрами исходного 4-метил-1-окса-4-азаспиро[2,4]-гептанкарбоксамида наблюдается исчезновение областей поглощения, соответствующих эпоксидной группе (1250, 930, 770 см'1), и появляются новые области поглощения, соответствующие группам присоединенной аминокислоты (1610, 1335 см'1 — карбоксил, 1180 см'1 — связь CN). На спектрах ПМР наблюдались следующие сигналы (6, м.д.): 1,88 (м, 2Н, СН2), 2,17 (т, 2Н, СН2), 2,67 (с, ЗН, СНз), 3,02 (т, 2Н, СН2 глицина), 3,36 (т, 2Н, СН2), 4,05 (с, 1Н, СН).
Для определения места присоединения остатка глицина был проведен анализ ПМР спектра полученного соединения. Сигнал группы СН полученного соединения имел практически такое же значение (4,05 м.д.), как и у исходного ок-сирана (4,02 м.д.). Если бы присоединение остатка глицина проходило по о-положению к амидной группе, то наблюдалось бы смещение сигнала протона СН, входившего в оксирановый цикл, в более сильное поле. С другой стороны, сигнал протонов группы СН2 изменяется незначительно (замена О кольца О гидроксильной группы).
Таким образом, присоединение остатка аминокислоты к оксирановому кольцу, очевидно, протекает по спироатому углерода, т.е. в ß-положение к амидной группе с получением М-метил-2-гидрокси(С-карбоксамидо)метил-пирола.
ЛИТЕРАТУРА
Штильман М.И. и др. Пластмассы. 2001. — N 7. — С. 5-9.
INTERACTION OF GLYCIN WITH 4-METIL-1-OXA-4-ASASPIRO [2,4]
GEPTANCARBOXAMID
R.l. Tashmuhamedov, M.B. Klyagina, V.U. Chvostova,
M.l. Shtilman
D.I.Mendeleyev University of Chemical Technoiy of Russia,
Miusskaya sq., 9, 125047, Moscow, Russia
It has been shown new approach to synthesis of some new chemical compounds, possessing biological activity.
