CC BY
136
УДК 547.562.4
Р. Г. Тагашева, С. В. Бухаров, Р. Э. Тимашева,
Ю. Н. Олудина, Г. Н. Нугуманова
СИНТЕЗ СОЛЕЙ АМИНОВ ПРОСТРАНСТВЕННО ЗАТРУДЕННЫХ ФЕНОЛОВ С ОКСИЭТИЛИДЕНДИФОСФОНОВОЙ КИСЛОТОЙ
Ключевые слова: водорастворимые антиоксиданты, 1-оксиэтилендифосфоновая кислота, 3,5-ди-трет-бутил-4-
гидрокси-бензилдиметиламин, синтез, спектроскопия ЯМР 1H.
Синтезированы соли аминов пространственно затрудненных фенолов с оксиэтилидендифосфоновой кислотой. Методом ЯМР 1Н спектроскопии установлено их строение.
The keywords: water-soluble antioxidants, 1-oxyethylenediphosphonate acid, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyldimetilamine, synthesis, NMR 1H spectroscopy.
The salts of amines containing sterically hindered phenol fragment with 1-oxyethylenediphosphonate acid are synthesized. The method of NMR 1H spectroscopy installs structure.
Создание эффективных водорастворимых антиоксидантов является одним из приоритетных направлений поиска новых ингибиторов свободнорадикального окисления в биологических системах. Пространственно затрудненные фенольные соединения могут обладать антиокислительными свойствами и биологической активностью [1, 2]. Повышение биодоступности достигается за счет увеличения липофильности путем введения в молекулу пространственно затрудненного фенола длинного углеводородного радикала или получения водорастворимых пространственно затрудненных фенольных соединений [3].
Кроме того, в последнее десятилетие широкое распространение получили фосфорсодержащие органические комплексообразующие агенты, о чем свидетельствует непрерывный рост числа публикаций как по синтезу, так и по применению этих соединений в различных областях науки, промышленности, сельского хозяйства и медицины [4]. К ним относится и 1-оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) (1).
OH OH OH
I I I
O=P—С—P=O
I I I
OH CH3OH 1
Соли ОЭДФ, преимущественно натриевые, обладают способностью регулировать содержание кальция в организме человека, что позволяет применять их для лечения нарушения обмена кальция, для предотвращения или уменьшения образования камней, в том числе и зубных [4].
Соли ОЭДФ увеличивают бактерицидную активность фенольных соединений, что позволяет использовать их в дезинфектантах, шампунях, полосканиях для рта, зубных пастах и др. Соли ОЭДФ влияют на количество стрептококков в полости рта. Диоловянные соли ОЭДФ используются для профилактики кариеса.
Известно, что пространственно затрудненные фенолы, в том числе 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилдиметиламин, обладают разными видами биологической активности: противовоспалительными, антибактерицидными и другими свойствами [5].
В связи с вышесказанным, для синтеза водорастворимых солей аминов пространственно затрудненных фенолов нами были использованы 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилдиметиламин (основание Манниха) и ОЭДФ кислота.
48
При комнатной температуре и в мягких условиях ОЭДФ кислота (1) легко образует соль с 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилдиметиламином (2):
1-Би
СН ОН ОН ОН
НОЧ^Н2<сНз3 + ^=Р С---------Р=°
/ СН3 ОН СН3 ОН
1-Би „ 3
2 1
1-Би
НО
^СН2^
СН3
СН3
ОБРР
1-Би
1
Строение соединения (3) доказано методом спектроскопии ЯМР Н (см. рисунок 1)
3
СНза СЫ2Ь—N * ОЕБЕ СНза
7.2 6.8 6.4 6.0 5.6 5.2 4.8
4.0 3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 1.6
Рис. 1 - Спектр ЯМР ХН (й2О) соли (3) основания Манниха и ОЭДФ кислоты
В аналогичных условиях нами была получена соль диамина (4) с двумя молями ОЭДФ кислоты (1):
.СН3
ОН ОН ОН
I I I
^ у—СН2-|ЧЧ—СН2-СН2-СН2 ЫХН + 2 О=р------------С----Р=О
ОН СН3 ОН 1
.СН3
.--* 2 ОБОР
"СН
3
t - Ви
г - Ви
(ррт)
4
Строение соединения (5) - соли 3-диметиламино-Ы,Ы-ди-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксибензил)пропиламина (4) и ОЭДФ кислоты (1) доказано методом спектроскопии ЯМР 1 Н (рис. 2).
(ррт)
і
Рис. 2 - Спектр ЯМР Н (Б2О) соли 3-диметиламино-М,М-ди-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксибензил)пропиламина и ОЭДФ кислоты (5)
Синтезированные нами соли (3), (5) аминов пространственно затрудненных фенолов с оксиэтилидендифосфоновой кислотой водорастворимы.
Экспериментальная часть
Спектры ЯМР 1Н записывали на приборах Бгцкег АУАКСЕ-600 с рабочей частотой 400 МГц. В качестве стандартов использовали сигналы остаточных протонов дейтерированных растворителей.
ИК-спектры сняты на Фурье спектрометре Уееіог 22 фирмы Бгцкег с разрешением 1 см-1 в интервале волновых чисел 400-4000 см-1. Кристаллические образцы исследовались в виде эмульсий в вазелиновом масле.
Синтез соли 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламина и ОЭДФ кислоты (97)
Для реакции взяли 0,16 г ОЭДФК (80) и растворили ее в 5 мл ацетона при перемешивании и нагревании до 30оС. Затем в реакционную массу налили 0,4 мл воды и небольшими порциями присыпали 0,2 г основания Манниха (96). Мольное соотношение реагентов 1:1 соответственно. Реакцию вели при постоянном перемешивании 1 час. Чистоту веществ контролировали методом ТСХ на пластинках ‘^ііцйої иУ 254” с использованием ультрафиолетовой лампы, в качестве элюента использовали систему гексан:ацетон 7:3. Растворитель удалили с помощью вакуум-насоса. Содержимое колбы промыли диэтиловым эфиром, затем гексаном, растворители удалили. Осадок высушили с помощью вакуум-насоса. Образовался желтый кристаллический порошок с массой 0,28 г. Выход составил 80 %. Спектр ЯМР 1Н (Б20), 5,м.д.: 1.36 с (18 Н, СМе3); 1.55 м (3 Н, СН3); 2.76 с (6 Н, СН3); 4.17 с (2 Н, СН2); 7.29 с (2 Н, ЛгИ).
Синтез соли 3-диметиламино-Ы,Ы-ди-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксибензил)- пропиламина ОЭДФ кислоты (98)
Для реакции взяли 0,077 г ОЭДФК (80) и растворили ее в 2,4 мл ацетона при перемешивании и нагревании до 30оС. Затем в реакционную массу налили 0,2 мл воды и небольшими порциями присыпали 0,2 г 3-диметиламино-1-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)пропиламин (91). Мольное соотношение реагентов 2:1 соответственно. Реакцию вели при постоянном перемешивании 1 час.
50
Чистоту веществ контролировали методом ТСХ на пластинках ‘^ііиіїоі ИУ 254” с использованием ультрафиолетовой лампы, в качестве элюента использовали систему гексан:ацетон 7:3. Растворитель удалили с помощью вакуум-насоса, на стенках колбы образовался маслянистый осадок. Содержимое колбы промыли диэтиловым эфиром, затем гексаном, растворители удалили. Образовался желтый кристаллический порошок. Полученный желтый осадок промыли хлороформом. Часть осадка растворилась, а не растворившуюся часть отфильтровали и высушили. Получили белый порошок. В фильтрате выпал белый осадок, его отфильтровали и высушили. Общее количество белого осадка составил 0,15 г, выход продукта 50%, температура плавления 121-126оС. Спектр ЯМР 1Н (й20), 5,м.д.: 1.31 с (36 Н, СМе3); 1.52 м (6 Н, СН3); 2.08 м (2 Н, СН2с); 2.77 с (6 Н, СН3а); 3.01 т (2 Н, СН2б); 3.18 т (2 Н, СН2Д); 4.26 с (2 Н, ОН); 7.19 с (4 Н, ЛгИ).
Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России 2009-2013 г.г.», гос.контракт № П837.
Литература
1 Нугуманова, Г.Н. Стабилизация галобутилкаучуков пространственно затрудненными фенольными производными индола / Г.Н. Нугуманова, Р.Г. Тагашева, Д.А. Фаткулина, С.В. Бухаров, Н.А. Мукменева, П.А. Гуревич // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2009. - № 1. - С. 33-35.
2 Тагашева, Р.Г Биологическая активность производных изатина, функционализированного пространственно затрудненными фенолами / Р.Г Тагашева, Г.Н. Нугуманова, С.В. Бухаров, Н.А. Мукменева, Ю.Н. Олудина, Л.Ф. Саттарова, Б.П. Струнин, В.А. Антипов, П.А. Гуревич // Вестник Казан. технол. ун-та. -2010. - №10. - С.91-95.
3 Тюрин, В.Ю. Фосфорсодержащие производные 2,6-ди(трет-бутил)фенола: антиоксидантная
активность и свойства соответствующих феноксильных радикалов / В.Ю. Тюрин [и др.] // Известия Академии наук. Серия химическая. - 2007. - №4. - С. 744-750.
4 Кабанчик, М. И. Оксиэтилидендифосфоновая кислота и ее применение: в 3 т. Т1/ М.И. Кабанчик. -М.: Наука, 2008. - 459 с.
5 Ершов, В.В. Пространственно-затрудненные фенолы / Ершов В.В., Никифоров Г. А., Володькин А. А. - М.: Химия, 1972. - 352 с.
© Р. Г. Тагашева - канд. хим. наук, доц. каф. технологии основного органического и нефтехимического синтеза КНИТУ, [email protected]; С. В. Бухаров - д-р хим. наук, проф. той же кафедры; Р. Э. Тимашева - асп. той же кафедры; Ю. Н. Олудина - асп. той же кафедры; Г. Н. Нугуманова - канд. хим. наук, доц. той же кафедры.
