Синтез фталимидоэтиловых эфиров алифатических карбоновых кислот

The synthesis of phthalimidoethylic ethers of aliphatic carboxylic acids
Цитировать:
Юлдашева М.Р., Тураева Х.К., Тураев Ш. Синтез фталимидоэтиловых эфиров алифатических карбоновых кислот // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2017. № 10 (40). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/5142 (дата обращения: 14.10.2024).
Прочитать статью:
Keywords: aliphatic carboxylic acids; bromo-acetic acid; β- hydroxyethylphthalimide; bactericide; St.aureus; Xanthomonas malvacearum; Aspergillus; Penicillium

АННОТАЦИЯ

Изучена реакция О-амидоалкилирования алифатических карбоновых кислот β-гидроксиэтилфталимидом в присутствии серной кислоты и определена бактерицидная активность β-бромацетоксиэтилфталимида.

ABSTRACT

The O-amidoalkylation reaction of aliphatic carboxylic acids with β-hydroxyethylphthalimide in the presence of sulfuric acid has been studied, and the bactericidal activity of β-bromoacetoxyethylphthalimide has been determined.

 

Из литературных данных известно, что при комнатной температуре в присутствии метилолфталимида и серной кислоты протекает реакция С-амидометилирования и образуется мета-производная – 3-фталимидометил-бензойная кислота [2]. Но при этих условиях нельзя внедрить радикал фтальимидоэтила в бензольное кольцо, в качестве основного продукта образуется простой эфир β-гидроксиэтилфталимида [1, с. 10-12]. Процесс образования эфира – обратимый процесс, поэтому для того чтобы равновесие сдвинулось в сторону образования сложного эфира, необходимо удалять воду из реакционной среды. Использование в больших количествах минеральных кислот в реакциях карбоновых кислот с β-ГЭФ приводит к протонированию атома кислорода спирта и уменьшению нуклеофильных свойств спирта.

При продолжении исследований в области реакции C- и О-амидоалкилирования ароматических углеводородов [4, с. 85-110; 3, с. 832-834] и ароматических кислот нами было проведено O-амидоэтилирование уксусной, монохлоруксусной, монобромуксусной кислотами в присутствии серной кислоты.

Реакция O-амидоалкилирования изучена в бензоле в качестве растворителя, и определены способы синтеза соответствующих сложных эфиров.

Серная кислота является активным катализатором реакции этерификация. Однако выход продукта зависит не только от активности и количества серной кислоты, но и от природы карбоновых кислот. Использование исходных реагентов в эквимолекулярных соотношениях в присутствии 1 моля H2SO4 приводило к уменьшению сложных эфиров. Уменьшение количества серной кислоты до 0,1 моля приводило к образованию 98,5% продукта. Взаимодействие монохлоруксусной кислоты с b-гидроксиэтилфталимидом (b-ГЭФ) в присутствии Н24 протекает при 800С в течение 3 часов, и продуктом реакции является β-хлорацетоксиэтилфталимид:

β-хлорацетоксиэтилфталимид – белый кристаллический продукт с т. пл. Т.105-1060C. В ИК-спектре имеются все характерные полосы поглощения (n, см-1); 721, 798 (дизамещенный бензол), 1707, 3454 -СO-NH-амид, 1496 (dC-CAr), 3024 (=С-Н в ArH), 2962, 2939 (), 1396 (), 1020, 1192 (-С-О-).

В ПМР-спектре (ДМСО, СНCl3,d.м.д) 3,8 т (2H, CH2), 3,99 т (2H, 2CH2), 4,32 т (2H, CH2), 7,67-7,77 м (4Н, ArН).

При взаимодействии монобромуксусной кислоты с b-ГЭФом в присутствии серной кислоты продуктом реакции оказался β-бромацетоксиэтилфталимид, выход которого составил 97%:

β-бромацетоксиэтилфталимид с т. пл. Т.129-1300C, Rf=0,754 (Silufol, бензол-ацетон 3:1). В ИК-спектре имеются все характерные полосы поглощения (n, см-1); 721, 775 (дизамещенный бензол), 1709, 3455 -СO-NH-, 1506 (dC-CAr), 3014 (=С-Н в ArH), 2961, 2900 (), 1430 (), 1191 (-С-О-). Хромато-масс-спектрометр β-бромацетоксиэтилфталимида имеет следующие ионы: молекулярный ион m/z=311 и его ионы составляют m/z 231-173, 160, 132, 104, 77; m / z 189-77 и m / z 167-87, 71, 59, 43.

При использовании трихлоруксусной кислоты выход продукта составлял 96%:

Трихлорацетоксиэтилфталимид с т. пл. Т. 78-790C, Rf=0,58 (Silufol, бензол-ацетон 3:1). В ИК-спектре имеются все характерные полосы поглощения (n, см-1); 721, 757 (дизамещенный бензол), 1721, 3467 -СO-NH-амид, 1614 (dC-CAr), 3020 (=С-Н в ArH), 2970 (), 1398 (), 1190 (-С-О-).

В экспериментах с пропионовой кислотой не меняли температуру реакции и отношение реагентов к продукту. Однако когда b-ГЭФ и пропионовая кислота реагировали, в течение 5 часов продукт реакции был низким и оказался равным 17%. В реакции мольное соотношение реагентов b-ГЭФ: пропионовая кислота: H2SO4=1:1:1 и выход фталимидоэтилового эфира пропионовой кислоты составляет 29%:

Фталимидоэтиловый эфир пропионовой кислоты является кристаллическим веществом с т. пл. Т. 162-164°С.  В ИК-спектре имеются все характерные полосы поглощения (n, см-1); 723 (дизамещенный бензол), 1702, 3471 -СO-NH-амид, 1608 (dC-CAr), 3114 (=С-Н в ArH), 2940 (), 1430 (), 2885 (), 1369 (), 1020, 1280, 1312 (-С-О-).

Синтез фталимидоэтилового эфира каприловой кислоты (К.К) проводили в двух видах условий. При проведении реакции О-амидоалкилирования каприловой кислотой (b-ГЭФ:K.K.:H2SO4=1:1,5:3) при температуре 60-700С выход фталимидоэтилового эфира каприловой кислоты составлял 22%. При 80°С в течение 5 часов сложный эфир увеличивался до 35%.

Фталимидоэтиловый эфир каприловой кислоты представляет собой белое кристаллическое вещество с т. пл. Т. 156-157ºС. В ИК-спектре имеются все характерные полосы поглощения (n, см-1); 714 (дизамещенный бензол), 1706, 1738, 3471 -СO-NH-амид, 1614 (dC-CAr), 3028 (=С-Н в ArH), 2906 (), 1455 (), 2890 (), 1396 (), 1284, 1310 (-С-О-).

b-ГЭФ также можно получить с помощью двух основных углеродных кислот, в которых образуются моно- или дизамещенные эфиры. Поскольку кислота представляет собой двухосновную кислоту, реакцию проводят в две стадии. При температуре 60-70ºС, b-ГЭФ: A.К.: H2SO4=1:1:2 моно-фталимидоэтиловый эфир адипиновой кислоты образуется с выходом 18%:

При 70-80°С, b-ГЭФ: А.К. : H2SO4=2:1:3 дифталамидоэтиловый эфир адипиновой кислоты образуется с 22% выходом:

Определены бактерицидная и бактериостатическая активности синтезированных β-моногалогенацетоксиэтилфталимидов на грамотрицательные микроорганизмы Escherichia coli, Salmonella typhi, Pseudomonas aeruginosa, вызывающие кишечно-инфекционные, грибковые и кокковые заболевания; грамположительные микроорганизмы Staphylococcuc aureus, Candida и патогенные микроорганизмы хлопчатника Xanthomonas malvacearumFusarium oxysporum. Определена активность этих препаратов на рост и развитие бактерий и грибков Pseudomonas, Aspergillus, Penicillium, Trichoderma.

Таблица 1

Влияние материалов на грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы

вещества

Kons.%

24 часа

48 часов

St.

aureus, mm

E.coli,

mm

Salm.

typhi,

mm

Can-dida,

mm

Ps.aure-ginosa

St.

aureus, mm

E.coli,

mm

Salm.typhi, mm

Can-dida,

mm

Ps.aure-ginosa

1

0,25

1

-

-

-

0,7

0,8

-

-

-

-

0,5

1

0,8

 

-

1,4

0,8

0,5

 

-

1,1

1

3

1

 

1

1,5

2,6

0,8

 

0,6

1,3

 

Бактерицидное действие, если 0,5-1,5 мм – бактериостатический эффект, 1,6 мм или более.

Таблица 2

Ограничение предела фитопатогенного роста (мм)

Шифр вещества

Концентрация, %

Предел роста, мм

Xanthomonasmalvacearum

Fusariumoxysporum

1

1

10

8


Список литературы:

1. Юлдашева М.Р., Ахмедов Қ.Н., Акромов Д.Х. Синтез сложных эфиров β-Гидроксэтилфталимида с ароматическими кислотами // Узб. хим. журнал. – 2014. – № 4. – С. 10-12.
2. Юлдашева М.Р., Нурметова Х.Р. Амидометилирование толуола и бензойной кислоты N-метилолфталимидом в присутствии кислот // Кимё факультети ёш олимлари ва профессор ўқитувчилари илмий-амалий конференцияси материаллари тўплами. – Ташкент, 2007. – 46 с.
3. Sahu S.K., Mishra S.K., Mandal S., Choudhury P., Suutradhar S. Synthysis and biological evaluation of 3-(phthalimidoethyl)-4-substituted cinnamoly substituted benzanilides // J. India Chem. Soc. № 8. 2006. T. 83.
P. 832-834.
4. Zaugg Н.Е. α-Аmidoalkylation of Carbon: Part I // Synthesis. New York, 1984. № 2. P. 85-110.

Информация об авторах

д-р хим. наук, доцент Национального университета Узбекистана, Узбекистан, г. Ташкент

Doctor of Science, National university of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent

ст. преп. Института фармацевтического образования и исследований, д-р (PhD) филос. хим. наук, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Senior Teacher of Institute of Pharmaceutical Education and Research, Doctor (PhD) of Philosophy of Chemical Sciences, Republic of Uzbekistan, Tashkent

магистрант Национального университета Узбекистана, 100174, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Университетская, 4

graduate student National university of Uzbekistan, 100174, Uzbekistan, Tashkent, University St., 4

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-55878 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ларионов Максим Викторович.
Top