Диссертация (1139716), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Надежными критериями идентификации стереоизомерных форм гидразидов служат отнесения сигналов протонов ацетогидразидного фрагмента: химические сдвиги протоновгрупп СН2СО и NH2 Z-изомера лежат в более сильном поле, а сигнал гидразидного протона NН – в более слабом по сравнению с сигналами Е-изомера[76].Так, в спектре гидразида 2.194 (рис. 2.26) преобладает стерически болееустойчивый Z-изомер, синглеты протонов групп СН2СО фрагмента уксуснойкислоты и NН2 гидразина которого смещены на 0,37 и 0,25 м.д.
соответственнов сторону сильного поля, а сигналы гидразидного протона NН, протонов группы 6-СН3 и протона в положении 5 пиримидинового цикла – в сторону болееслабого поля соответственно на 0,59; 0,06 и 0,02 м.д. В спектрах гидразидов2.195, 2.196 наблюдаются аналогичные смещения сигналов протонов ацето-184гидразидного фрагмента E- и Z-изомеров (табл. 2.41). Значения химическихсдвигов протонов тиетан-1-оксидного цикла в спектре соединения 2.195 отнесены к цис-изомеру.В ИК спектрах гидразидов 2.194–2.196 (табл. 2.42) имеются по две интенсивные расщепленные полосы поглощения, характерные для валентныхколебаний пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионового фрагмента и ацетогруппы: полоса с частотами в области 1706-1616 см-1 соответствует колебаниям растяжениясвязей С2=О, С4=О, С=О, С=С, а область 1467-1366 см-1 характеризуется проявлением как валентных колебаний связей С-N, так и деформационных колебаний связей С-Н.
В ИК спектрах появляются широкие полосы поглощениявалентных колебаний связей NH с двумя максимумами в интервале 3326-3221см-1, обусловленные остатком гидразина. Деформации связей NH характеризуются колебаниями с частотами 1528 см-1 (соединение 2.194), 1575 см-1 (соединение 2.195), 1576 см-1 (соединение 2.196).Наличие тиетан-1-оксидного цикла подтверждается полосой поглощенияпри 1052 см-1, связанной с колебаниями связей группы S=O (соединение2.195), а тиетан-1,1-диоксидного - полосами поглощения при 1304 и 1144 см-1,относящимися к асимметричным и симметричным валентным колебаниям связей фрагмента O=S=O (соединение 2.196).2.4.2 Взаимодействие ацетогидразидов, содержащих в ацетильной группефрагменты 3-(тиетан-3-ил)-, 3-(1-оксотиетан-3-ил)- и 3-(1,1-диоксотиетан3-ил)-2,4-диоксотетрагидропиримидин-1-илов,с арилальдегидами и кетонамиИнтересным оказалось исследование реакционной способности ацетогидразидов, содержащих в ацетильной группе фрагменты 3-(тиетан-3-ил)-, 3(1-оксотиетан-3-ил)- и 3-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-2,4-диоксотетрагидропиримидин-1-илов, поскольку гидразиды, обладая большим синтетическим потенциалом, позволяют использовать их в синтезе новых рядов биологически активных соединений.185Рисунок 2.26.
Спектр ЯМР 1Н (ДMСO-d6, 500 МГц) гидразида 2-[6-метил-2,4-диоксо-3-(тиетан-3-ил)-1,2,3,4-тетрагидропиримидин-1-ил]уксусной кислоты (2.194).186Таблица 2.41Химические сдвиги протонов в спектрах ЯМР Н ацетогидразидов, содержащих в ацетильной группе фрагменты 3(тиетан-3-ил)-, 3-(1-оксотиетан-3-ил)- и 3-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-2,4-диоксотетрагидропиримидин-1-илов, (300 МГц,ДMСO-d6, δН, м.д.)№ со6-СН3Н5S(CН)2S(CН)2NCH1-СН2СОNHХимические сдвигиZединения с, 3Нс, 1Нм, 2Нм, 2Нм, 1Нс, 2Нуш с, 1Ндругих протоновизомер,%2.194* 2,08(Е) 5,64(Е)3,07-3,114,15-4,196,03-6,074,42 (Z)8,77 (Е) 4,29 (Z), 4,54 (Е) уш.882,14(Z) 5,66(Z)4,79 (Е)9,36 (Z) с (2Н, NН2)2,10(Е) 5,69(Е)3,34-3,383,89-3,956,20-6,284,44 (Z)8,76 (Е) 4,30 (Z), 4,53 (Е) уш.932.1952,16(Z) 5,71(Z)(цис)(цис)(цис)4,80 (Е)9,36 (Z) с (2Н, NН2)2,175,744,28-4,364,82-4,905,62-5,744,45 (Z)8,77 (Е) 4,52 (Е) уш.
с (NН2)842.196[4Н, (Z) NН2] [(Е) СН2СО]9,36 (Z)Примечание: * - рабочая частота 500 МГц.1Таблица 2.42Данные ИК спектров ацетогидразидов, содержащих в ацетильной группе фрагменты 3-(тиетан-3-ил)-, 3-(1-оксотиетан-3ил)- и 3-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-2,4-диоксотетрагидропиримидин-1-илов№ соедиВалентные колебания, ν, см-1нения3315, 3221 ш (N-Н, NН2), 1705, 1692, 1654, 1620 с (С2=О, С4=О, С=О, С=С), 1528 ср (δ NН), 1464, 1439, 1412,2.1941385, 1366 с (С-N, δС-Н)3322, 3224 ш (N-Н, NН2), 1706, 1663, 1616 с (С2=О, С4=О, С=О, С=С), 1575 с (δ NН), 1448, 1394, 1373 с (С-N,2.195δС-Н), 1052 (S=O)3326, 3274 ш (N-Н, NН2), 1705, 1659, 1648 с (С2=О, С4=О, С=О, С=С), 1576 с (δ NН), 1467, 1445, 1394 с (С-N,2.196δС-Н), 1304 (νas), 1144 (νs) с [S(=O)2]187На первом этапе нами изучены реакции нуклеофильного взаимодействияс рядом арилальдегидов и кетонами различного строения [121].
Установлено,что конденсация гидразидов 2.194-2.196 с арилальдегидами, производнымиацетофенона и кетонами происходит без применения кислотных катализаторовпри кипячении реагентов в этаноле в течение 2,5-6 часов (схема 2.40).Синтезированные ацилгидразоны – кристаллические вещества светложелтого цвета, нитропроизводные 2.202, 2.215, 2.222, 2.229, 2.235 – желтогоцвета, растворимы в ДМСО, ДМФА и при нагревании в низших спиртах.Индивидуальность синтезированных соединений подтверждена ТСХ ипо т.пл. (табл.
2.43), структура - спектральными методами: ИК, ЯМР 1Н и 13Сспектроскопией (табл. 2.44-2.46).Как мы уже отмечали ранее (см. стр. 164), гидразоны могут существовать в виде геометрических Е',Z'-изомеров относительно кратной связи С=N иЕʹʹ,Zʹʹ-конформеров относительно связи N-N, а полученные ацилгидразоны2.197-2.244 и в виде Е,Z-изомеров за счет заторможенного вращения вокруггидразидной связи N-C. Согласно литературным данным [4, 43] Zʹʹконформации различных типов гидразонов, обусловленные двоесвязанностьюсвязи N-N, как правило, не реализуются из-за стерических затруднений, и поэтому они существуют только в форме ЕʹʹN-N-конформера, что также подтверждается данными корреляционной спектроскопии (см.
стр. 164, 166).Наличие в спектрах ЯМР 1Н соединений 2.197, 2.198, 2.203, 2.205, 2.206,2.218, 2.220-2.222, 2.224, 2.230, 2.234, 2.236, 2.238, 2.240, 2.243, 2.244 двухнаборов резонансных сигналов указывает, что ацилгидразоны в ДМСО-d6 существуют в виде смеси двух стереоизомеров (табл. 2.44). Для установлениястроения полученных ацилгидразонов нами синтезированы Nʹ-(пропан-2илиден)- 2.236, 2.238, 2.240 и Nʹ-циклогексилиденацетогидразиды 2.243, 2.244(ацилгидразоны симметрично замещенных кетонов), в которых геометрическая изомерия вырождена и удвоение сигналов в спектрах ЯМР 1Н может бытьвызвано только заторможенным вращением вокруг гидразидной связи С-N [35,130]. Анализ спектров соединений 2.236, 2.238, 2.240, 2.243, 2.244 и литератур-188Схема 2.40Таблица 2.43Выходы и физико-химические характеристики синтезированных соединенийСоединение Выход, %Т.пл., ºСRƒБрутто-формула(система Б)1234589233-2350,67С17Н18N4О3S2.19788214-2150,82С18Н20N4О4S2.19853241-2430,46С19Н23N5О3S2.19918912.2002.2012.2022.2032.2042.2052.2062.2072.2082.2092.2102.2112.2122.2132.2142.2152.2162.2172.2182.2192.2202.2212.2222.2232.2242.2252.2262.2272.2282.2292.2302.2312.2322.2332.2342.2352.2362.2372.2382.2392.2402.24125359676877744777887666795564579480724864825783575850597756896754587964805878625961583262-264176-177194-196226-227202-204206-208163-165192-193183-184226-227201-202252-254202-203200-202198-199211-213198-200192-194198-200229-231251-253201-203238-240187-189242-243226-228133-135222-224207-209227 с разл.207-208215-216209-211215-216212-213198-200224-225178-179211-212202-204247-248222-22340,660,650,600,630,830,900,760,730,550,790,830,520,530,520,780,800,660,790,590,600,730,680,710,780,660,460,720,690,680,610,700,620,420,620,660,740,430,550,690,720,530,585С17Н18N4О4SС17Н17BrN4О4SС17Н17N5О5SС15Н16N4О4SС17Н18N4О4SС18Н20N4О5SС19Н23N5О4SС17Н18N4О5SС17Н17BrN4О5SС15Н16N4О5SС17Н18N4О5SС18Н20N4О6SС19Н23N5О5SС17Н18N4О6SС17Н17BrN4О6SС17Н17N5О7SС15Н16N4О6SС18Н20N4О3SС18Н21N5О3SС18Н20N4О4SС18Н19BrN4О3SС18Н19ClN4О3SС18Н19N5О5SС18Н20N4О5SС18Н20N4О4SС18Н21N5О4SС18Н20N4О5SС18Н19BrN4О4SС18Н19ClN4О4SС18Н19N5О6SС18Н20N4О5SС18Н21N5О5SС18Н20N4О6SС18Н19BrN4О5SС18Н19ClN4О5SС18Н19N5О7SС13Н18N4О3SС14Н20N4О3SС13Н18N4О4SС14Н20N4О4SС13Н18N4О5SС14Н20N4О5S19012.2422.2432.24426969653259-260183-184227-22840,850,510,705С16Н22N4О3SС16Н22N4О4SС16Н22N4О5Sных данных [4, 35, 106, 130] показал, что сигналы протонов групп СН2СО иNH ZN-C=O-конформера ацилгидразонов смещены в более сильное поле, а сигнал метильных протонов одной из групп (СН3)2С=N (соединения 2.236, 2.238,2.240) – в более слабое по сравнению с соответствующими сигналами ЕN-C=Oконформера.
Таким образом, можно сделать вывод, что ацилгидразоны вДМСО-d6 существуют в виде смеси двух амидных форм Е'С=NЕʹʹN-N-изомера сдоминирование ЕN-C=O-конформера (рис. 2.27), содержание которого составляет 71-82%.Рисунок 2.27. Пространственные формы ацилгидразонов 2.197-209, 2.2172.244.Спектры ЯМР 1Н ацилгидразонов 2.218, 2.220-2.222, 2.224, 2.230, 2.234характеризуются теми же особенностями, однако сигнал гиразидного протонаNH ZN-C=O-конформера соединений 2.197, 2.198 (рис.
2.28), 2.205, 2.206 регистрируется в более слабом поле по сравнению с соответствующим сигналомЕN-C=O-конформера.В спектрах ЯМР 1Н тиетан-1,1-диоксидосодержащих ацилгидразоноварилальдегидов 2.210-2.212 в ДМСО-d6 наблюдается расщепление сигналовазометинового и гидразидного протонов ЕN-C=O- и ZN-C=O-конформеров [рис.2.28 а) соединение 2.211], что свидетельствует о существовании данных ацилгидразонов в виде смеси четырех стереоизомеров (рис. 2.29). Стабилизации Zʹ-191изомера относительно кратной связи С=N, по-видимому, способствует образование внутримолекулярной водородной связи между акцептором протона –тиетан-1,1-диоксидным циклом и протоном азометиновой группы [130].
Соотношения изомеров представлены в табл. 2.44.Рисунок 2.29. Пространственные формы ацилгидразонов 2.210-2.216.В ИК спектрах ацилгидразонов 2.197-2.203, 2.210, 2.211, 2.213, 2.2152.224, 2.230-2.236, 2.240, 2.242-2.244 (табл. 2.45) наблюдаются интенсивныерасщепленные полосы поглощений в области 1734–1604 см-1, характерные длявалентных колебаний связей С=О, С=N, С=С, и в области 1527–1369 см-1 – длявалентных колебаний связей С-N и деформаций связей С-Н пиримидин2,4(1Н,3Н)-дионового, ацетогидразонного и илиденового фрагментов. Отметим, что в ИК спектрах ацилгидразонов частота поглощения «амид II» смещена в низкочастотную область и перекрывается полосой валентных колебанийсвязей С-N и деформационных колебаний связей С-Н.
Cогласно данным ИКспектров ряд полученных ацилгидразонов в кристаллах также существует ввиде смеси двух конформеров, об этом свидетельствует наличие двух полоспοглощения в области валентных кοлебаний связи N-Н гидразонного фрагмента [130] (табл. 2.45).192Рисунок 2.28. Спектр ЯМР 1Н (DMSO-d6, 300 МГц) 2-[6-метил-2,4-диоксо-3-(тиетан-3-ил)-1,2,3,4-тетрагидропиримидин1-ил]-Nʹ-[(4-метоксифенил)метилен]ацетогидразида (2.198), а) фрагмент спектра ЯМР 1Н (DMSO-d6, 300 МГц) 2-[3-(1,1диоксотиетан-3-ил)-6-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидропиримидин-1-ил]-Nʹ-[(4-метоксифенил)метилен]ацетогидразида (2.211).193Таблица 2.44Химические сдвиги протонов в спектрах ЯМР Н ацилгидразонов, содержащих в ацетильной группе фрагменты 3(тиетан-3-ил)-, 3-(1-оксотиетан-3-ил)- и 3-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-2,4-диоксотетрагидропиримидин-1-илов (300 МГц,ДMСO-d6, δН, м.д.)№ соеди- СН3С=N, 1-СН2СО, НС=N,NH,Химические сдвигиЕ'ЕʹʹЕненияс, 3Нс, 2Нс, 1Нуш.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
