CC BY
22
58
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА АМИНОМЕТОКСИПРОИЗВОДНЫХ
Далее конденсацией по Манниху спирта (III) с формальдегидом в присутствии вторичных аминов - диэтиламина (IV), дибутиламина (V), пиперидина (VI), морфолина (VII) и гексаметиленимина (VIII) - были получены новые представители аминометоксипроиз-водных 1-(3-метилфенокси)-3-этилтиопропана (IX-XIII) по нижеприведённой схеме:
Схема 2
55-600C III + cho + hnr2-►
IV-VIII
H
¥o
CH3 H
1 о 3
S CH2 CH3 O' "-NR2
IX-XIII
NR2 = NEt2 (IV, IX); NBu2 (V, X); N XvI, XI); N p(VII, XII); N(CH2)6 (VIII, XIII).
Синтез аминометоксипроизводных 1-(3-метилфенокси)-3-этилтиопропана проводили при 55-600С в течение 4-5 ч, при эквимолярном соотношении исходных реагентов. Выход соединений (IX-XIII) составил 72-78%.
Синтезированные соединения (III, IX-XIII) являются прозрачными жидкостями с характерным запахом. В воде они нерастворимы, но хорошо растворяются в органических растворителях (этанол, ацетон, бензол, CCl4, CHCl3 и др.).
Состав и строение полученных соединений установлены на основании данных элементного анализа, методов ЯМР 'Н, ИК -спектроскопии и масс-спектрометрии. Чистота исходных и полученных соединений, а также состав реакционных смесей контролировали методом ГЖХ.
В ИК-спектре соединения III наблюдается широкая полоса поглощения в области 3500 см-1, характерная для гидроксильной группы [12], отсутствующая в соответствующих спектрах соединений IX-XIII. Для всех синтезированных соединений - III, IX-XIII обнаружены полосы поглощения в области 730-725 см-1, характерные для связи C-S.
В ИК-спектрах соединений IX-XIII присутствуют полосы поглощения в области 1255-1225 см-1, характерные для колебаний связи C-N, а также в областях 2950-2910 и 2885-2845 см-1, характерные для колебаний C-Н-связи СН3- и СН2-групп соответственно.
Спектры ЯМР 1Н синтезированных соединений подтверждают указанное для них строение. Сигналы протонов бензольного кольца проявляются в области 7.20-7.30 м.д. (4Н, 4СНаром.) в виде мультиплета. Протоны метильной группы СН3, находящиеся у бензольного кольца, дают сигналы при 7.08 м.д. (3Н, СН3аром.) сигналы протонов групп ОСН^ (2Н, СН2) обнаруживаются в области 4.20-4.25 м.д. в виде дублета дублетов. Сигналы протонов метильных групп проявляются в области 1.2-1.35 м.д. в виде мультиплета, а сигналы протонов групп CH2 (OCH2, NCH2, SCH2) проявляются в области 2.60-2.95 м.д. в виде мультиплета. Сигналы протонов метильной группы соединения Х дают триплеты в области 0.9-1.0 м.д., а сигналы протонов метильных групп (СН3) аминного фрагмента соединения IX проявляются при 1.2 м.д. в виде триплета.
В масс-спектрах (ионизация электронным ударом) соединений III, IX-XIII отмечены сигналы соответствующих молекулярных ионов, а также продуктов их фрагментации.
Соединения IX-XIII испытаны в качестве антимикробных присадок. Испытания проводились в масле "М-11" (ГОСТ 9-052). В качестве тест-культур были использованы
И.А.ДЖАФАРОВ и др.
59
грибные (Aspergillus niger, Candida tropikalis) и бактериальные (Pseudomonas aeruginosa) культуры. Результаты испытаний приведены в таблице.
Результаты испытаний антимикробных свойств соединений IX-XIII в масле "М-11"
Соединение Концентрация присадок, % Диаметр зоны угнетения мик зоорганизмов, мм
грибы бактерии
Aspergillus niger Candida tropicalis Pseudomonas aeruginosа
M-11 + IX 1.0 40 36 32
0.50 20 19 17
0.25 15 15 17
M-11 + X 1.0 40 32 36
0.50 20 16 18
0.25 16 14 14
M-11 + XI 1.0 28 32 32
0.50 14 16 16
0.25 12 11 12
M-11 + XII 1.0 28 32 32
0.50 14 16 16
0.25 14 12 11
M-11 + XIII 1.0 32 32 32
0.50 16 16 18
0.25 11 12 13
M-11 + 8-оксихинолин 1.0 27 28 30
0.50 14 15 14
0.25 9 8 10
М-11 без присадок* 0 + + +
*Примечание: (+) - обильный рост микроорганизмов вокруг лунки в чашке Петри.
Как видно из таблицы, испытуемые соединения К-ХШ обладают бактерицидными и фунгицидными свойствами и эффективно действуют на подавление роста микроорганизмов в масле "М-11" при концентрации 0.25-0.5 %. При этом соединения IX и XIII оказывают более высокую эффективность, чем остальные соединения и промышленная присадка 8-оксихинолин, взятая в качестве эталона. Остальные соединения показывают близкие к эталону результаты.
Соединения ГХ-ХШ были испытаны на антимикробную активность. Изучение антимикробных свойств соединений проводили в сравнении с применяемыми на практике препаратами: этанолом, карболовой кислотой (фенол), хлораминами, риванолом, нитро-фунгином. Антимикробную активность веществ изучали методом серийных разведений. В качестве тест-культур использовали грамотрицательные (кишечная и синегнойная палочки), грамположительные (золотистый стафилококк), спороносные (антракоид) бактерии и дрожжеподобные грибы (род Кандида). Результаты, полученные при изучении антимикробной активности, показали, что испытуемые соединения К-ХШ проявляют более ярко выраженную антимикробную активность, чем применяемые на практике спирт, карболовая кислота, риванол, нитрофунгин, фурацилин и хлорамины. Поэтому синтезированные соединения К-ХШ рекомендованы нами в качестве антимикробных препаратов.
Таким образом, в результате работы синтезированы и охарактеризованы новые представители аминометоксипроизводных 1-(3-метилфенокси)-3-этилтиопропана - эффективные биологически активные вещества.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ИК-спектры снимали на спектрофотометре ЦЯ-20 в области 4000-400 см-1, спектры ЯМР 1Н регистрировали на приборе Бгцкег WP-400 (400 МГц), растворитель - СБС13, химические сдвиги приведены относительно ТМС. Масс-спектры получены на масс-спектрометре У0-7070 Е (ионизирующее напряжение - 70 эВ). Хроматографический ана-
60
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА АМИНОМЕТОКСИПРОИЗВ ОДНЫ1Х
лиз реакционных смесей и определение чистоты синтезированных соединений осуществляли на хроматографе ЛХМ-8 МД [стальная колонка (300x3 мм) с 5% ПЭГС (полиэти-ленгликольсукцинант) на динохроме П]. Газ-носитель - гелий (40 см3/мин), детектор -катарометр, температура колонки - 150, испарителя - 2200C.
Влияние соединений IX-XIII на антимикробные свойства масла "М-11" изучали, применяя их растворы в указанном масле в концентрации 0.25-1%. Антимикробные свойства определены в термовлагокамере методом лунки. Опыты проводили при 28-300C в течение 2-3 сут. В качестве тест-микроорганизмов использовали грибные и бактериальные культуры.
Антимикробную активность соединений IX-XIII изучали методом серийных разведений на нескольких штаммах микроорганизмов. В качестве питательной среды использовали МПА с рН 7.2-7.4 (для бактерий) и среду Сабура (для грибов). Степень разведения была 1:200, 1:400, 1:800, 1:1600 и 1:3200. В качестве эталонов для сравнения были исследованы в тех же разведениях спирт, фенол, хлорамин, риванол и нитрофунгин. Высевы проводили через 10, 20, 30, 40 и 60 мин для бактерий и грибов.
1-(3-Метилфенокси)-3-этилтиопропан-2-ол. К смеси 54 г (0.5 моля) мета-крезола и 20 г (0.5 моля) NaOH в 30 мл воды при 75-800C и энергичном перемешивании по каплям добавляли 73.7 г (0.5 моля) спирта III. Перемешивание продолжали 3-4 ч. После охлаждения к смеси добавляли бензол, промывали водой до нейтральной реакции, сушили MgSO4. После отгонки растворителя остаток перегоняли в вакууме. Выход - 78.12 г (69%), Гкип -138-1390C (0.5 мм рт. ст.), n2D0 - 1.5460, df - 1.0912, MRD найдено 65.62, вычислено 65.52. ИК-спектр, v, см-1: 3500 (ОН), 2920 (СН3), 2880 (СН2), 730 (C-S). ^ектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 1.34 т (3H, SCH^^), 2.5 м (2H, CH2S), 2.7-2.75 д.д (2H, SCHCH), 3.6 м (OCH), 7.10 м (4Н, С6Н4). Масс-спектр, m/z (I отн, %): 226 (10) [М]+, 209 (100), 105 (100), 59 (20). Найдено, %: С 63.47, H 7.96, S 14.09. C12H18O2S. Вычислено, %: C 63.68, H 8.01, S 14.16.
Аминометоксипроизводные 1-(3-метилфенокси)-3-этилтиопропан (IX-XIII) (общая методика синтеза). К смеси 0.03 моля спирта III и 0.03 моля формальдегида (получается из параформа в ходе реакции) в 30 мл безводного бензола по каплям при 20-220С и перемешивании добавляли 0.03 моля свежеперегнанного амина (IV-VIII). Перемешивание продолжали 3-4 ч при 55-600С. После отгонки бензола остаток перегоняли в вакууме.
2-^^-Диэтиламинометокси)-1-(3-метилфенокси)-3-этилтиопропан (IX) получали из 6.78 г (0.03 моля) соединения III, 0.9 г (0.03 моля) формальдегида и 2.19 г (0.03 моля) диэтиламина IV. Выход - 6.36 г (68%), Ткип - 162-1630C (1 мм рт. ст.) n2° - 1.5146, d420 -1.0163, MRd найдено 92.36, вычислено 92.78. ИК-спектр, v, см-1: 2910 (CH3), 2890 (CH2), 1215 (С-N), 730 (C-S). ^ектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 1.2-1.36 м (9H, CH3), 2.35 с (3H, м-ОТваром.), 2.60-2.80 м (10H, 2NOT2, OCH2, 2SCH2), 3.25 м (ОШ), 4.20 д.д (2Н, ОСН^, 6.85-7.10 м (4Н, С6Н4). Масс-спектр, m/z (Iara, %): 311 (10) [М]+, 239 (15), 147 (45), 119 (100), 101 (45), 75 (60), 47 (30). Найдено, %: С 65.36, H 9.33, N 4.45, S 10.22. C17H29NO2S. Вычислено, %: C 65.55, H 9.38, N 4.49, S 10.29.
2-^^-Дибутиламинометокси)-1-(3-метилфенокси)-3-этилтиопропан (X) получали из 4.25 г (0.02 моля) соединения III, 0.6 г (0.02 моля) формальдегида и 2.58 г (0.02 моля) дибутиламина V. Выход - 5.74 г (78%), Ткип - 201-2030С (1 мм рт. ст.), n2D° - 1.5042, d420 -1.9804, MRd найдено 111.06, вычислено 111.37. ИК-спектр, v, см-1: 2920 (СН3), 2890 (СН2), 1020 (C-N), 730 (C-S). ^ектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 0.95 т (6Н, 2CH3), 1.35 м (3Н, SC^ORi), 1.35-1.65 м (8Н, 4CH2), 2.35 с (3H, M-CH3), 2.60-2.80 м (10H, 2NOT2, 2SCH2, OCH2), 3.2 м (ОСН), 4.22 д.д (2Н, ОСН^, 6.85-7.10 м (4Н, С6Н4). Масс-спектр, m/z (1отн, %): 367 (19) [М]+, 306 (5), 119 (100). Найдено, %: С 71.53, H 10.54, N 3.78, S 8.64. C21H37NO2S. Вычислено, %: C 71.44, Н 10.60, N 3.81, S 8.72.
И.А.ДЖАФАР0В и др.
61
2-Пиперидинометокси-1-(3-метилфенокси)-3-этилтиопропан (XI) получали из 4.52 г (0.02 моля) соединения III, 0.6 г (0.02 моля) формальдегида и 1.70 г (0.02 моля) пиперидина. Выход - 66 г (72%), Ткип - 191—1930С (1 мм рт. ст.), nf - 1.5292, df - 1.0485, MRd найдено 95.19, вычислено 95.37. ИК-спектр, v, см-1: 2920 (CH3), 2830 (CH2), 1020 (С-N), 725 (C-S), Спектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 1.28 м (3Н, SCHGH), 136 т (6Н, 3CH2 цикл), 2.35 с (3Н, M-CH3), 3.24 пентет (ОСн), 4.22 д.д (2Н, ОСН2N), 6.95-7.21 м (4Н, С6Н4). Масс-спектр, m/z (1отн, %): 323 (10) [М]+, 262 (5), 208 (15), 147 (40), 119 (100), 98 (55), 75 (70), 47 (30). Найдено, %: С 66.64, H 8.98, N 4.28, S 9.82. C18H29NO2S. Вычислено, %: C 66.83, Н 9.03, N 4.32, S 9.91.
2-Морфолинометокси-1-(3-метилфенокси)-3-этилтиопропан (XII) получали из 4.52 г (0.02 моля соединения III, 0.6 г (0.02 моля) формальдегида и 1.74 г (0.02 моля) мор-фолина VII. Выход - 4.82 г (75%), Ткип - 191-9300С (1 мм рт. ст.), nf - 1.5330, d420 -1.0941, MRd найдено 92.64, вычислено 92.48. ИК-спектр, v, см-1: 2900 (CH3), 2840 (CH2), 1200 (С-N), 730 (C-S). ^ектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 1.34 т (3Н, SCH2CH3), 2.35 с (3Н, M-CH3), 2.60-2.80 м (14Н, NOT2, 30СН2, 2SCH2), 3.2 пентет (ОСН), 4.20 д.д (2Н, ОСН2К), 6.957.20 м (4Н, С6Н4). Масс-спектр (ЭУ), m/z (Ioтн, %): 325 (10) [М]+, 264 (15), 119 (100), 47 (25). Найдено, %: С 62.52, H 8.31, N 4.26, S 9.78. C17H27NO3S. Вычислено, %: C 62.74, H 8.36, N 4.30, S 9.85.
2-Гексаметилениминометокси-1-(3-метилфенокси)-3-этилтиопропан (XIII) получали из 4.52 г (0.02 моля) соединения III, 0.6 г (0.02 моля) формальдегида и 1.98 г (0.02 моля) гексаметиленимина VIII. Выход - 5.13 г (76%), Ткип - 192-1940С (1 мм рт.ст.), nf -1.5298, d420 - 1.0450, MRD найдено 99.74, вычислено 100.02. ИК-спектр, v, см-1: 2900 (CH3),
2840 (CH2), 1200 (С-N), 730 (C-S). ^ектр ЯМР 1Н, 5, м.д.: 1.35 т (3Н, SCHCH3), 1.65 м (8Н, 4СН2 цикл ), 2.35 с (3Н, M-CH3), 2.6-2.9 м (10Н, 2NOT2, 0СН2, 2SCH2), 3.34 т (ОСН), 4.20 д.д (2Н, 0СН2N), 6.85-7.10 м (4Н, С6Н4). Найдено, %: С 67.64, H 9.21, N 4.12, S 9.42. C19H37SO2. Вычислено, %: C 62.61, H 9.26, N 4.15, S 9.50.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Резникова А.Н., Климочкин Ю.Н. // Журн. орган. химии. 2012. Т. 48. № 12. С. 155-158.
2.Маркова И.В., Михайлов И.Б., Неженцев М.В. Фармакология. С.-Петербург: Фолиант, 2001. 415 с.
3.Пальчиков В.А. // Журн. орган. химии. 2013. Т. 49. № 8. С. 807-831.
4. Jammi S., Barua P., Rout L. et all. // Tetrahedron Lett. 2008. V. 49. P. 1484-1487.
5.Латыпова Д.Р., Бадамшин А.Г., Лобов А.Н., Докичев В.А. // Журн. орган. химии. 2013. Т. 49. № 6. С. 860-865.
6.Kkuchi S., Kobayashi T., Hashimoto Y. // Tetrahedron Lett. 2006. V. 47. P. 1973-1975.
7.Мамедбейли Э.Г., Джафаров И.А., Кязимова Т.Г. и др. // Журн. прикл. химии. 2013. Т. 86. № 8. С. 1208-1213.
8.Мамедбейли Э.Г., Джафаров И.А., Ибрагимли С.И. и др. // Журн. общ. химии. 2013. Т. 83. № 3. С. 428-431.
9. Talybov A., Mamedbeyli E., Abbasov V. // Green and Sustainable Chem. 2013. № 3. P. 31-35.
10. Джафаров И.А., Мамедбейли Э.Г., Искендерова К.0. и др. // Азерб. хим. журн. 2013. № 4. С. 48-52.
11. Мамедбейли Э.Г., Джафаров И.А., Искендерова К.0. и др. // Азерб. хим. журн. 2013. № 3. С. 42-46.
12. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.: Химия, 1976. С. 200.
62
CHHTE3 H CBOHCTBA AMHHOMETOKCHnPOH3BOAHBIX
1-(3-met!lfenoks1)-3-et!lt1opropanin amInometoks! tor3M3L3r!n!n
SlNTEZl V3 XASS3L3Rl
LA.Cafarov, E.H.Mammadbayli, S.N.Qahramanova, V.S.Hasanov
1 -(3-Metilfenoksi)-3 -etiltiopropanin aminometoksi toramalarinin 1 -(3-metilfenoksi)-3 -etiltiopropan-2-olun formaldehidin ikili aminlarin i§tirakinda Mannix reaksiyasi asasinda sintezinin imkanlari tadqiq edilmi§dir. Sintez olunmu§ birla§malarin qurulu§u element analizi, iQ va 1H NMR spektroskopiya, ham^inin mass spektrometriya usullarlari ila tasdiq edilmi§dir. Alinmi§ maddalar surtku yaglarinda antimikrob a§qar, bakteriyalar va gobalaklar aleyhina antiseptik preparatlar kimi sinaqdan kefirilmi§dir.
Agar sozldr: aminometoksi toramalari, Mannix reaksiyasi, ikili aminlar, bioloji aktiv maddalar, antimikrob a^qarlar.
SYNTHESIS AND PROPERTIES OF AMINOMETHOXY DERIVATIVES OF 1-(3-METHYLPHENOXY)-3-ETHYLTHlOPROPANE
I.A.Jafarov, E.H.Mamedbeyli, S.N.Kahramanova, V.S.Gasanov
The possibility of synthesis of novel aminomethoxy derivatives of 1-(3-methylphenoxy)-3-ethylthio-propane based on Mannich reaction of 1-(3-methylphenoxy)-3-ethylthiopropane-2-ol and formaldehyde in the presence of secondary amines has been investigated. The structure of synthesized compounds have been proved by the method of elementary analysis, IR and 1H NMR spectroscopy and mass-spectrometry. Synthesized compounds have been tested as antimicrobial additives to lubricants and antisepticals against bacteriams and fungi. It is established, that they effectively destroy the activity of microorgonisms.
Keywords: aminomethoxy derivatives, Mannich reaction, secondary amins, biologically active compounds, antimicrobial additives.
A3EPEAHfl^AHCKHH XHMHHECKHH ^YPHA-T № 3 2014
AZЭRBAYCAN К1МУА JURNALI № 3 2014
63
UOT 547.592.661.7
2-HiDROKSi-5-(3-METiLTSiKLOHEKSiL)ASETO- VЭ -BENZOFENONLARIN
SiNTEZi
C.Q.Rэsulov, М.М.Са11§кап, C•Q•Salmanova, B.M.Эliyev, Z.M.Mэmmэdova
Azэrbaycan MШi EA Y.H.Mэmmэdэliyev ad. Neft-Kimya Proseslэri 1тШыШ
Redaksiyaya daxil olmu§dur 01.05.2014
Mэqalэdэ para-(3-metiltsikloheksil)fenolun sirkэ tur§usu уэ benzoil xloridlэ ZnQ2 katalizatorunun i§tirakmda asillэ§mэ reaksiyalaп nэticэsindэ 2-hidroksi-5-(3-metil-tsikloheksil)aseto- vэ -benzofenonlarm sintezindэn bэhs edilir.
Асаг sдzlэr: para-(3-metiltsikloheksil)fenol, sirkэ Шг^шы, Ьетой xlorid, katalizator, аий-¡э^шэ, asetofenon, benzofenon.
Эdэbiyyat mэnbэlэrindэ alkilfenollaпn, onlaпn тих1эИГ fraqmentli t6rэmэlэrinin allnma-sl уэ istifadэ sahэlэri haqqlnda kifayэt qэdэr mэlumat var [1-6]. Bu ьЫэ^эЬг i9эrisindэ tэrki-ь^э aseto- vэ benzofenon fragmentlэri оьп kimyэvi ьыэ^эьг xиsusi yer шшг [7-10]. Aseto-vэ benzofenonlar poliolefinlэrin i§lgm tэsirindэn destruksiyaya ugramaslшn qar§lslш allr уэ belэliklэ dэ onlaпn uzun mиddэtli istismarlna imkan yaradlr [11, 12].
Tэqdim olunan mэqalэ para-(3-metiltsikloheksil)fenolun sirkэ tur§usu уэ benzoil xloridlэ 2пс12 katalizatoru i§tiraklnda asШэ§mэsindэn 2-hidroksi-5-(3-metiltsikloheksil)aseto- vэ ^^о-fenonlaпn allnmasl reaksiyalarlnln tэdqiqinэ hэsr olunmu§dur.
ТЭСтЫ HiSSЭ
2-hidroksi-5-(3-metiltsikloheksil)aseto- vэ -benzofenonlaпn allnmasl и9иn ilkin xammal kimi para-(3-metiltslkloheksil)fenoldan, sirkэ tur§usundan, benzoil xloriddэn istifadэ edilmi§dir. Katalizator kimi 2пс12 g6tиrиlmи§dиr.
para-(3-Metiltsikloheksil)fenol [p-(3-mtsh)f] fenolun 3-metiltsikloheksenlэ КИ-2, КИ-23, seolit tэrkibli Seokar-2 vэ digэr katalizatorlar i§tiraklnda katalitik tsikloalkillэ§mэsindэn allnlr [13-15]. para-(3-Metiltsikloheksil)fenolun fiziki-kimyэvi xassэlэri cэdvэl 1-dэ verilmi§dir.
Cэdvэl 1. para-(3-Metiltsikloheksil)fenolun fiziki-kimyэvi хя88Э1ЭГ1_
Stгuktuг &гти1и Т 1 qay? 0С/10 тт c.st. Т ± эг? 0с Мо1. Ш1э Element tэrkibi, %
hesablaшb taplllb
С Н С Н
сн3 158-159 91 190 82.1 9.5 82.4 9.2
Kimyэvi tэmiz sirkэ tur§usundan istifadэ olunmu§dur: Т^у - 1180С , Тэг - 16.70С, то1 ^йэ - 60.
Benzoil xloridin fiziki-kimyэvi xarakteristikasl: Tqay - 1980С , п2 - 1.5537, р^5 - 1.219, то1. ^йэ - 140.6.
para-(3-Metiltsikloheksil)fenolun sirkэ tur§usu ilэ qar§lllqll tэsir reaksiyasl a§aqldakl tэn-^ ^гэ gedir:
ОН он о
