Изучение реакции бензоилировании α - аминонитрилов

АННОТАЦИЯ

В статье приведены реакции бензоилировании α-аминонитрилов с бензойным ангидридом и бензоилхлоридом. Изучено влияние некоторых факторов на ход реакции. Осуществлен синтез моно и бис бензоил α-аминонитрилов.

При реакции N,N'-бис-(α-цианизопропил)этилендиамина с ангидридами кислот структура образующегося продукта зависит от мольного соотношения применяемых реагентов. При соотношении α-аминонитрил-ангидрид-1:1 образуется N-монобензоилпродукты, а при взаимодействии реагентов в мольных соотношениях 1:2 -бисбензоилпродукты.

ABSTRACT

The article presents that the carrying out the reactions of benzoylation with benzoic anhydride and benzoyl chloride of α-aminonitriles. The influence of some factors on the this reaction was studied. The synthesis of mono and bis benzoyl α-aminonitriles was carriedout.

During the reaction ofN,N'-bis-(α-cyanisopropyl) ethylenediamine with acid anhydrides, the structure of the resulting product chemicals depend on the molar ratio of the reagents. At 1:1 ratio of α-aminonitrile and anhydride the N-monobenzoyl products are formed and 1:2 molar ratio of α-aminonitrile and anhydride the bisbenzoyl products are formed.

Ключевые слова: α-аминонитрил, бензойный ангидрид, бензоил хлорид, мольные соотношения, N-монобензоилпродукт, бис-бензоилпродукт, товарный код.

Keywords: α-aminonitrile, benzoic anhydride, benzoyl chloride,molar ratio, N-monobenzoyl product, bis-benzoyl product, product code.

Применение химических средств защиты растений является одним из важнейших агропромышленных приемов повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Использование их, в том числе регуляторов роста растений, способствует повышению устойчивости растений к болезням, неблагоприятным условиям, раннему созреванию урожая, увеличению урожайности и получению более высокосортного продукта. К одному из перспективных классов соединений в качестве стимуляторов роста растений можно отнести α-аминонитрилы - нитрилы жизненно важных α-аминокислот. В ряду последних выявлены высокоэффективные препараты. Вместе с этим α-аминонитрилы имеют в своей молекуле несколько реакционных центров (нитрильную, амино- и активированную метиленовую группы, а также (β-углеродные атомы), которые могут подвергаться различным химическим превращениям. Широко известно, что α-аминокислоты играют важную роль в жизненных процессах. Они входят в состав пептидов, белков, а в свободном виде проявляют различные фармакологические свойства.

В научной литературе описаны методы синтеза различных α-ациламинонитрилов [1]. Эти соединения интересны тем, что они в своих молекулах содержат фармакофорные группы[2-3].

Следует отметить, что при реакции N,N'-бис-(α-цианизопропил)-этилендиамина с ангидридами кислот, структура образующегося продукта зависит от мольного соотношения применяемых реагентов. При соотношении α-аминонитрил-ангидрид-1:1 образуется N-монобензоилпродукты, а при взаимодействии реагентов в мольных соотношениях 1:2 -бисбензоилпродукты.

Во всех случаях реакцию проводили с добавлением в реакционную смесь небольшого количества триэтиламина. Ход реакции контролировали методом тонкослойном хроматографии.

Реакция N,N'-бис-(α-цианизопропил)этилендиамина с ангидридами ароматических кислот была рассмотрена на примере бензойного ангидрида. Реакция идет в аналогичных условиях, проведенных с уксусным ангидридом, и дает N-монобензоил-N,N'-бис(α-цианизопропил)этилендиамин с 77 % - ным выходом. Схема осуществления синтеза приводится ниже.

Следует отметить, что продукты реакции во всех случаях образуются с хорошими выходами.

В результате изучения химического состава для бензоил-α-аминонитрилов нами предлагается товарный код 292250001. Этот товарный код нам поможет точно определить таможенной пошлины по экспорту товара: для защиты экономики Республики Узбекистан, а также научно-практическое значение при разработке экологически чистых различных препаратов.

Экспериментальная часть

ИК-спектры синтезированных соединений получены на Фурье-спектрометре модели 2000 (PerkinElmer) в таблетках KBr, масс-спектры сняты на приборе МХ-1303. Чистота продуктов и ход реакции контролировали методом ТСХ на пластинках SilufolUV-254 в разных системах растворителей.

Проявители: пары йода и УФ-свет. Температура плавления полученных соединений определили в микроскопе Боэтуса. Растворители очищены и абсолютированы по методике [4].

Методика синтеза бензоил замещенных аминонитрилов:

N-Бензол-NN¹ -бис-(α-цианизопропил)этилендиамин (I).

В колбу емкостью 250 мл, снабженной магнитной мешалкой, помещали 20 мл гексана и 3 г (0,01 моль) N,N¹-бис(α-цианизопропил)этилендиамина. При перемешивании добавляли 2.2 г (0.01 моль) бензойного ангидрида. Реакцию продолжали при этой температуре 3-4 часа. Смесь оставляли на ночь. Выпавшие белые кристаллы отфильтровали, перекристаллизовали из спирта. Выход продукта составил 3,5 г (77 %). Т. пл. = 150-152 °С, R_f = 0.46 (система Б) ИК-спектр v_cn2227 см^-1, v_NH3196 см^-1 , v_CO 1627 см^-1 . Масс-спектр m\z, (%) М⁺=298 (18), 193 (100), 215 (67), 87(41), 27 (26).

N,N¹-Бисбензоил-N,N¹-бис-(α-цианизопропил)этилендиаминa (II).

В колбу емкостью 250 мл, снабженной магнитной мешалкой, помещали 20 мл гексана и 3 г (0,01 моль) N,N¹–бис-(α-цианизопропил)этилендиамина. При перемешивании добавляли 4.5 г (0.02 моль) бензойного ангидрида. Реакцию продолжали при этой температуре 4-5 часа. Смесь оставляли на ночь. Выпавшие белые кристаллы отфильтровали, перекристаллизовали из спирта. Выход продукта составил 5.1 г (82 %). Т. пл. = 245-247 °С, R_f = 0.38 (система Б). ИК-спектр v_CN 2228 см^-1, v_NH 3296 см^-1, V_co 1680 см^-1. Масс-спектр m\'z, (%) М⁺=402 (19), 297 (100), 215 (70), 68(42), 26 (21).

Список литературы:
1. Чулиев Ж.Р., Норбоева Г.Б., Кодиров А.А. и другие. Синтез некоторых α-аминонитрилов //UNIVERSUM: химия и биология. -2019. -№9(63).- С. 34-37.
2. Wermuth C. G. , Ganellin C. R. , Lindberg P. // Pure and Applied Chemistry. — 1998. — Vol. 70, no. 5. — P. 1129—1143.
3. Van Drie J. H. Monty Kier and the Origin of the Pharmacophore Concept // Internet Electronic Journal of Molecular Design. — 2007. — Vol. 6, no. 9. — P. 271—279.
4. Беккер Г., Бергер В., Домшке Г. Органикум //Практикум по органической химии. Пер с нем. под. ред. Попова В.М., Пономарева СВ. -М.: Мир., 1979. Т.2. - С. 353-380.
5. Таможенный тариф Республики Узбекистан. -Ташкент: Узинкомцентр, 2002