Cинтез 4-метоксифенилхлорацетата и 4-хлорфенилхлорацетата и его реакции с диэтилдитиокарбамат натрия и дифенилтиокарбазонами

АННОТАЦИЯ

Изучены синтез 4-метоксифенилхлорацетаты и 4-хлорфенилхлор-ацетаты и реакции с диэтилдитиокарбамата натрия и дифенилтиокарбазоном в присутствии диметилформамида. Строение полученных веществ установлено методами ИК- и УФ-спектроскопии.

ABSTRACT

Astudyofthe synthesis 4-methoxyphenylchloroacetate and 4-chlorophenylchloroacetat and it^'softhe reactions odiumsalt of diethylditiokarbamate and diphenyltiokarbazone in presence of dimethylformamide. The structure of the obtained materials are installed by means of  IR- and UF-spectroscopy.

Химический дизайн биологически активных веществ, в том числе фенолов, осуществляется путем комбинации в молекуле нескольких фармакофорных фрагментов, что довольно часто приводит не только к усилению основного терапевтического эффекта, но и к возникновению новых, порой неожиданных видов активности [1, с. 452].

В статье рассмотрены некоторые методы введения в структуру физиологически активного 4-метоксифенола заместителя, содержащего гидразиногруппу и атомы галогенов, поскольку многие гидразиносоединения обладают высокой антибактериальной, инсектицидной, ростстимулирующей и другими видами биологической активности [3, с. 185]. Введение галогенов повышает липофильность лекарственных веществ и облегчает их прохождение через биомембраны. Одновременное присутствие галоген- и гидразиногруппы в ароматическом ядре, как, например, в производных фенилсалициланилидов, обладают высокой антигельминтной активностью и проявляют мощный разобщающий эффект [4, с. 179].

В связи с этим мы составили следующую схему превращений. Синтезированные по известным методикам хлорацетилхлорид, 4-метоксифенол и 4-хлорфенол, выгодно отличающейся от приведенной схемы получения в методике, ацилировали хлорангидридом хлоруксусной кислоты по схеме 1.

Ацилирование проходит в довольно мягких условиях — при кипячении в течение 12-15 ч в хлороформе. Полученные 4-метоксифенилхлорацетат и 4-хлорфенилхлорацетат — достаточно реакционноспособные алкилирующие реагенты. Как известно, в реакциях нуклеофильного замещения первичных алкилгалогенидов часто используют апротонные растворители [2, с. 319]. Для изученных нами реакций были использованы апротонные растворители, такие как диметилформамид, которые хорошо растворяют соли карбоновых кислот [5, с. 34].

Проведены реакции натриевой соли диэтилдитиокарбаминовой кислоты и дифенилтиокарбазонами с 4-метоксифенилхлорацетатом в диметилформамиде (ДМФА). Опыты проводились путём кипячения реакционной смеси с различной продолжительностью. Самый высокий выход продукта реакции составил 40%. В этих условиях в реакциях дифенилтиокарбазона выход продукта составил соответственно 57%.

Таблица 1

Зависимость выхода продукта реакции 4-метоксифенилхлорацетаты с иэтилдитиокарбамата натрия и дифенилтиокарбазонами в растворе ДМФА от продолжительности (мольные соотношения реагентов  соответственно -3:1:5)

Из данных таблицы видно, что в опытах с участием диэтилдитиокарбамата натрия выходы продуктов заметно выше по сравнению с реакциями дифенилтиокарбазона.

Проведены реакции натриевой соли диэтилдитиокарбаминовой кислоты и дифенилтиокарбазонами с 4-хлорфенилхлорацетатом в диметилформамиде (ДМФА).  Результаты опытов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Влияние продолжительности реакции 4-хлорфенилхлорацетаты с диэтилдитиокарбамата натрия и дифенилтиокарбазонами в растворе ДМФА на выход продуктов (мольные соотношения реагентов  соответственно -3:1:5)

Как известно, биполярные апротонные растворители (ДМСО, ДМФА, ТГФ, ацетон, диоксан) облегчают реакцию бимолекулярного нуклеофильного замещения в алкилгалогенидах за счёт сольватации катиона солей карбоновых кислот этими растворителями.

В связи с этим уравнение и механизм реакции 4-хлорфенилхлорацетата и 4-метоксифенилхлорацетата с диэтилдитиокарбамат натрия и дифенилтиокарбазонами в присутствии диметилформамида можно представить следующим образом:

Сольватация катиона натрия дает возможность проникновения  (С₂Н₅)₂NCSS^- иона в органический слой и облегчает реакцию.

Синтез 4-метоксифенилхлорацетата. К раствору 12,4 г (0,1 моль) 4-метоксифенола в 10 мл хлороформа при перемешивании на магнитной мешалке прибавляли по каплям при комнатной температуре 11,3 г (0,1 моль) хлорангидрида хлоруксусной кислоты. После прибавления смесь нагревали при постоянном перемешивании и температуре 55-60^°С в течение 16 ч и оставляли на ночь. Затем раствор выливали в стакан со смесью 50 г воды и 50 г льда, выпавший белый осадок отфильтровывали, промывали водой, сушили при 50^°С, получили 18,8 г (94 ℅) с т. пл. 56^°С (пропанол-2). В ИК-спектр (KBr, ν, см^-1): 2901, 2880 (С-Н), 1740 (C=O), 1362, 1240 (С-О-С) 1506, 1540 (Ar), 1170, 1155, 976, 833 (C-CI). УФ-спектр (EtOH, λ_max, нм) (lgε): 244 (5.8), 338 (5.7).

Синтез 4-хлорфенилхлорацетата. Выход 19,8 г (97℅) с т. пл. 48^°С (пропанол-2). В ИК-спектр (KBr, ν, см^-1): 2960, 2875 (С-Н), 1743 (C=O), 1370, 1320, 1260 (С-О-С) 1498, 1408 (Ar), 1190, 1155, 1006, 980, 830 (C-CI). УФ-спектр (EtOH, λ_max, нм) (lgε): 250 (5.7), 340 (5.6).

Синтез 4-хлорфенилкарбоксиметилдиэтилдитиокарбамата. К суспензии 6,15 г (0,03 моль) 4-хлорфенилхлорацетата в 10 мл абсолютного диметилформамида добавили 1,71 г (0,01 моль) диэтилдитиокарбамат натрия. Нагревали при перемешивании с обратным холодильником 3 ч, отфильтровывали горячим от осадка хлорида натрия, промывали несколько раз горячим этилацетатом. Из объединенных маточных растворов отгоняли растворитель, получили 2,25 г (71℅) бесцветной маслянистой жидкости с т. кип. 340^о С. ВИК-спектр (KBr, ν, см^-1): 3100-3000 (CH_Ar), 3000-2800 (CH_Alk), 1760 (C=O), 1600-1360 (Ar), 1300-1000 (C-O), 880-620 (CH_Ar). УФ-спектр (EtOH, λ_max, нм) (lg ε): 254 (5.5), 353 (5.5).

Синтез 4-хлорфенилдифенилтиокарбазона. Ксуспензии 6,15 г (0,03 моль) 4-хлорфенилхлорацетата в 10 мл абсолютного диметилсульфоксида добавили 0,69 г (0,005 моль) поташа и 2,56 г (0,01 моль) дифенилтиокарбазона. Нагревали при перемешивании с обратным холодильником 3 ч, отфильтровывали горячим от осадка хлорида калия, промывали несколько раз горячим этилацетатом. Из объединенных маточных растворов отгоняли растворитель, получили 2,41 г (62℅) светло-желтой маслянистой жидкости с т. кип. 318^о С. ВИК-спектр (KBr, ν, см^-1): 3200 (N-H), 1750 (C=O), 1675-1665 (N=N), 1498, 1408 (Ar), 1300-1000 (C-O), 880-620 (CH_Ar). УФ-спектр (EtOH, λ_max, нм) (lg ε): 256 (5.4), 357 (5.3).

Синтез 4-метоксифенилдифенилтиокарбазона. К суспензии 6 г (0,03 моль) 4-метоксифенилхлорацетата в 10 мл абсолютного диметилсульфоксида добавили 0,69 г (0,005 моль) поташа и 2,56 г (0,01 моль) дифенилтиокарбазона. Нагревали при перемешивании с обратным холодильником 3 ч, отфильтровывали горячим от осадка хлорида калия, промывали несколько раз горячим этилацетатом. Из объединенных маточных растворов отгоняли растворитель, получили 2,47 г (59 ℅) светло-желтой маслянистой жидкости с т. кип. 305^о С. ВИК-спектр (KBr, ν, см^-1): 3200 (N-H), 1770 (C=O), 1650-1635 (N=N), 1500, 1399 (Ar), 1290-1021 (C-O), 883-617 (CH_Ar). УФ-спектр (EtOH, λ_max, нм) (lgε): 252 (5.5), 353 (5.4).

Состав и строение полученных соединений подтверждают данные элементного анализа, ИК- и УФ-спектроскопии. ТСХ-анализ выполнили на пластинках Sorbfil, проявление — парами йода.