CC BY
34
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
ИЗУЧЕНИЕ СИНТЕЗА 1,2,3-ТРИАЗОЛОВ НА ОСНОВЕ О-ПРОПАРГИЛОКСИБЕНЗАЛЬДЕГИДА
Усманова Саида Гуламовна
ст. преп.,
Андижанский институт сельского хозяйства и агротехнологий,
кафедра "Физики и химии " Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected]
STUDY OF THE SYNTHESIS OF 1,2,3-TRIAZOLES BASED ONO-PROPARHYLOXYBENZALDEHYDE
Saida Usmanova
Senior Lecturer
Andijan Institute of Agriculture and agrotechnology, Department of Physics and Chemistry Uzbekistan, Andijan
АННОТАЦИЯ
В работе приведены результаты исследований реакций получения 1,2,3-триазолов на основе о-пропаргилокси-бензальдегида. Разработана доступная методика синтеза 1,2,3-триазолов на основе о-пропаргилоксибензальдегида.
ABSTRACT
The paper presents the results of studies of the reactions of obtaining 1,2,3-triazoles on the basis of o-propargyloxy-benzaldehyde. An accessible method for the synthesis of 1,2,3-triazoles based on o-propargyloxybenzaldehydehas been developed.
Ключевые слова: бромпропаргил, фенилазид, 1,2,3-триазол, 1,3-диполярное циклоприсоединение. Keywords: bromopropargyl, phenylazide, 1,2,3-triazole, 1,3-dipolar cycloaddition.
Одной из основных задач синтетической органической химии является поиск простых и эффективных методов синтеза новых биологически активных соединений, которые обеспечат потребность в них сельского хозяйства, медицины и многих других отраслей народного хозяйства.
Азотсодержащие соединения обладают высокой реакционной способностью. Они являются прекрасными алкилирующими агентами, применяются для получения циклических соединений при синтезе разнообразных гетероциклических соединений [1].
На основе ацетилена и его производных с помощью разнообразных реакций синтезируются разные химические продукты, широко используемые в различных отраслях народного хозяйства.
Производство ацетилена в промышленном масштабе в Узбекистане и возможность получения соединений на его основе повышает теоретическую и практическую значимость научно-исследовательских работ, проводимых в данном направлении. При циклоприсоединении азидов к алкинам образуются гетереоциклические соединения, содержащие 3 атома
азота в своем составе -триазолы проявляют много-сторонную реакционную способность, и множество химических и фармакологических свойств. Например, среди них имеются вещества, которые являются важными препаратами, обладающими гербицидной, фунгицидной, инсектицидной активностью, что важно для агропромышлености; найдены среди них вещества с противо-воспалительными [2,3], антимикробными [4], противодиабетическими [5] свойствами. Синтез соединений с тройной связью и органических азидов, также проведение реакций циклического соединения между азид-алкинами, поиск среди них биологически активных веществ имеет важное значение [6].
Триазолы представляют собой наиболее интересным классом органических соединений в отношении их химических свойств и практического применения. Благодаря реакционной способности и физиологической активности они стали предметом широких исследований. Кроме классических методов синтеза триазоловособое значение приобрели методы, в основе которых лежит реакция Хьюсгена [7].
Библиографическое описание: Усманова С.Г. ИЗУЧЕНИЕ СИНТЕЗА 1,2,3-ТРИАЗОЛОВ НА ОСНОВЕ О-ПРОПАРГИЛОКСИБЕНЗАЛЬДЕГИДА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 2(92). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13001
Циклоприсоединение Хьюсгена - это реакция диполярофила с 1,3-диполярным соединением, которая приводит к 5-членным (гетеро) циклам. Примерами диполярофилов являются алкены, алкины и молекулы, которые имеют родственные гетероатом-ные функциональные группы (такие как карбонилы и нитрилы). 1,3-Диполярные соединения содержат один или несколько гетероатомов [8].
Азид-алкиновое циклоприсоединение - реакция между азидами и алкинами с образованием 1,2,3-триазолов. Некаталитический вариант реакции был исследован Хьюсгеномв в начале 1960-х в рамках изучения реакций 1,3-диполярного присоединения. В литературе он получил название «Реакция Хьюсгена».
В 2001 году Шарплесс предложил термин «Click Chemistry», набор высоконадежных, практичных и селективных реакций для быстрого синтеза ценных новых соединений и должна быть с высоким выходом, широкой по объему, генерировать только безвредные побочные продукты (которые могут быть удалены без хроматографии), стереоспецифичными, простыми для проведения и требующими безвредного растворителя [9].
Шарплесс и Мелдал [10], независимо друг от друга, выявили катализируемый соединениями,
содержащими медь вариант азид-алкинового цикло-присоединения (ААС) Хьюсгена (реакция СиААС), который в литературе считается одним из ярких примеров клик-химии. Уникальными преимуществами реакции СиААС являются превосходный объем субстрата, хорошая региоселективность (только 1,4-изомер), высокий выход продуктов и мягкие условия проведения реакции.
В классическом варианте реакция идет по механизму 1,3-диполярного присоединенияи приводит к образованию смеси изомерных 1,4-и 1,5-дизамещен-ных 1,2,3-триазолов:
О каталитических свойствах солей Си(1) было впервые сообщено в независимых публикациях Мортена Мельдаля и Барри Шарплесса [11].
Каталитический вариант реакции не протекает синхронно, а имеет постадийный механизм, поэтому не может называться реакцией Хьюсгена, хотя в литературе иногда встречается такое название.
Благодаря введению катализатора реакция получила несколько преимуществ, позволивших применить её в различных биотехнологических приложениях, и стала известна под аббревиатурой СиААС (Си-катализируемое азид-алкиновое циклоприсоединение) [12].
R
•N-
+
R'
Си (I) (kat)
N
R-N
N
R'
Интенсивно развивающаяся в настоящее время химия ацетиленовых соединений привлекает внимание многих исследователей, что связано с теми богатыми возможностями разнообразных химических превращений, которые представляют ацетиленовые группировки, обладающие большой реакционной способностью. Наличие тройной углерод-углеродной связи и подвижного атома водорода способствует реакциям 1,3-диполярного цикло присоединения бензальдегида с фенилазидом [13].
Целью исследования является синтез новых 1,2,3-триазолов на основе о-пропаргилоксибензаль-дегида, установление их структуры, и изучение биологической активности для применения в фармакологии и иных отраслях.
В настоящей работе проведен синтез 1,2,3-триазола, по реакции 1,3-диполярного циклоприсое-динения,между пропаргилового эфира орто-оксибензальдегида сфенилазидом. В качестве катализатора применен иодидмеди (I). Схема реакции:
СНО
СНО
он
+
Си-,1
24
110°С, С6Н5СН3
Вг
СН3СОСН3 к2со3
- НВг
Методика синтеза 2-((1-фенил-1Н-1,2,3-триазол- 4-ил) метокси) бензалдегида
В круглодонную колбу объемом 100 мл поместили 0,96 г (6,0 ммоль) о-пропаргилоксибен-зальдегида, 0,71 мл (0,65 ммол, 0,77 г, р=1,086 г/мл) фенилазида, 0,10 г иодида меди (I) и 40,0 мл толуола. Колбу установили в масляную баню, оснастили обратным холодильником, реакционную смесь кипятили при температуре кипячения толуола (110,6°С) в течение 4-6 часов. Ход реакции контролировали методом тонкослойной хроматографии. По истечении установленного времени реакцию остановили и со -держимое в колбе оставляли на сутки при комнатной температуре. Выпавший осадок отфильтровывали, высушивали и перекристаллизовывали в этанол.
Получен продукт с массой 1,32 г, выход 79%, т.пл.=140°С, Rf=0,75(бензол:метанол- 5:1).
Таким образом, осуществлен синтез пропарги-лового эфира орто-оксибензальдегида с фенилазидом.
На основе полученных эфира и азида изучено влияние температуры, природы растворителя и катализатора на протекание реакции. Структура синтезированных 1,2,3-триазола определены элементным анализом.
ИК-спектр полученых веществ сняты на КВг таблетках на спектрометре ИК-Фурье Система 2000 фирмы Перкин-Элмер, 1Н ЯМР- и13С ЯМР-спектры получены на установке JNM-ECZ600R (Jeol-Япония, внутренний стандарт ГМДС, 5-шкала) в растворителях дейтерированного трихлорметана (CDCI3) в ДМСО-ё6 (Cambridge Isotope Labs, CIL). Тонкослойная хроматография (ТСХ) проведена на пластинках «Whatman® UV-254» (Германия). В качестве элюента использована система растворителей бензол: метанол в соотношении 5:1. Температуры плавления синтезированных веществ определены с помощью прибора «Boetius» (Германия).
Список литературы:
1. Martin Breugst and Hans-Ulrich Reissig. The Huisgen Reaction: Milestones of the 1,3-Dipolar Cycloaddition. // Angew. Chem. Int. Ed.2020, 59, 12293 - 12307.
2. Livi O., Biagi G., Ferreti M., Lucacchini A., Baili P.L. Synthesis and in vitro antro anti-inflammatory activity of 4-phenyl-1,2,3-triazole derivatives // Europ. J. Med.chem.-1983.-V.18, N.5.-P.471-475.
3. Livi O., Ferrarini P.L., Tonetti., Smaldone F., Zefola G. Syntesiedosame farmacologica di deerivati 1,2,3-triazolici dellanaftalina, Chinoline e piridina // Farmaco Ed.Se.-1979.-V, 34, №3.- Р. 217-228.
4. Golovanov A.A., Odin I.S., Bekin V.V., Vologzhanina A.V., Bushmazinov I.S., Zlotski S.S., Gerasimov Yu., Purygin P.P. Azolyl-substituted 1,2,3-triazoles // Russian Journal of Organic Chemisty.-2016.-52(3)-P.414-420.
5. Abdel Wahab B.F., Abdel-Latif E., Mohamed H.A., Awad E.A. Design and synthesis of new 4-pyrazolin-3-yl-1,2,3-triazoles and 1,2,3-triazol-4-yl-purazolin-1-ylthazoles as potential antimicrobial //European Journal of medicinal chemistry.-52,-Pp. 263-268.
6. Lauria A., Delisi R., Mingoia F., Terenzi A., Martorana A., Barone G., Almerico A.M. 1,2,3-Triazole in Heterocyclic Compounds, Endowed with Biological Activity, through 1,3-Dipolar Cycloadditions // European Journal of Organic Chemistry. 2014. - V16. - Pp. 3289-3306.
7. Dommerholt J., Schmidt S., Temming R., Hendriks L.J.A., Rutjes F.P.J.T., van Hest J.C.M., Lefeber D.J., Friedl P., van Delft F.L. Readily Accessible Bicyclononynes for Bioorthogonal Labeling and Three-Dimensional Imaging of Living Cells (англ.) // Angew. Chem. Int. Ed. 2010. - Vol. 49.Pp. 9422-9425.
8. Zhang L., Chen X., Xue P., Sun H.H.Y., Williams I.D., Sharpless K.B., Fokin V.V., Jia G.Ruthenium-Catalyzed Cycloaddition of Alkynes and Organic Azides (англ.) // J.Am.Chem. Soc.- 2005.- Vol. 127, no. 46. Pp. 15998-15999.
9. Bernardin A.; A. Cazet; L. Guyon; P. Delannoy; F. Vinet; D. Bonnaffe and I. Texier.High Density Orthogonal Surface Immobilization via Photoactivated Copper-Free Click Chemistry //Bioconjugate Chemistry, Vol.21, №2.4, 2010, Pp. 583-588,
10. For recent reviews, see: (a) Kolb H.C.; Sharpless K.B. Cu-Catalyzed Azide-alkyne Cycloaddition // Chem. Int. Ed.2001, P. 40.
11. Baskin J.M.; J.A. Prescher S.T. Laughlin; N.J. Agard; P.V. Chang; I.A. Miller; A. Lo; J.A.Codelli and C.R. Bertozzi. Copper-free click chemistry for dynamic in vivo imaging //Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol.104, No.43, 2007, pp. 16793-16797
12. Maya Shankar Singh, Sushobhan Chowdhury, Suvajit Koley // Advances of azide-alkyne cycloaddition-click chemistry over the recent decade: Tetrahedron 72 2016, 5257-5283
13. Johan R. Johansson, Tamas Beke-Somfai, Anna Said Stalsmeden, and Nina Kann Chem. Ruthenium-catalyzed azide alkynecycloaddition reaction: Scope, mechanism, and applications. Rev. 2016, 116, 14726-14768.
