Реакция м-ферроценилбензойной кислоты с тиомочевиной

Reaction of m-ferrocenylbenzoic acid with thiourea
Цитировать:
Реакция м-ферроценилбензойной кислоты с тиомочевиной // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Отахонов К.К. [и др.]. 2018. № 12 (57). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/6690 (дата обращения: 08.12.2021).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В статье приводятся сведения о роли, значении ферроцена и его производных, а также о тиомочевине, описывается синтез нового тиоамидного производного м-ферроценилбензойной кислоты, его спектральные данные. Предложена технологическая схема получения этого соединения.

ABSTRACT

The article provides information about the role, value of ferrocene and its derivatives, as well as thiourea, describes the synthesis of a new thioamide derivative of m-ferrocenylbenzoic acid, its spectral data. A flow chart for the preparation of this compound is proposed.

 

Ключевые слова: ферроцен, биостимуляторы, тиомочевина, м-ферроценилбензойная кислота, технологическая схема.

Keywords: ferrocene, biostimulants, thiourea, m-ferrocenylbenzoic acid, technological scheme.

 

После открытия ферроцена в 1951 году синтезированы многочисленные его соединения с широким спектром биологической активности. Некоторые ферроценсодержащие соединения нашли применение в производстве синтетических моющих средств, антидетонаторов, комплексонов и др. Производные ферроцена, содержащие золото предложены для использования в нанотехнологии [1,2].

На протяжении ряда лет нами синтезировано большое число производных ферроцена, в том числе ферроценилбензойные кислоты и ферроценилфенолы. Некоторые из этих соединений нашли применение в медицине (клеевые композиции для хирургии, антианемические препараты) и сельском хозяйстве (стимуляторы роста и развития хлопчатника, пшеницы, бобовых) [3,4].

Как известно, тиомочевина используется в органическом синтезе, получении лекарственных препаратов, фунгицидов. Тиомочевину можно использовать как удобрение и стимулятор для растений. Тиомочевину получают в основном двумя сравнительно удобными способами [5].

Ранее нами синтезированы соединения м-ферроценилбензойной кислоты с мочевиной и показана их биологическая активность [6]. С целью получения более доступных и биологически активных тиоамидных производных м-ферроценил-бензойной кислоты, которая проявляет свойства стимулятора роста хлопчатника, нами проведена реакция этой кислоты с тиомочевиной. Реакцию проводили методом диазотирования.

Полученную смесь, образовавшуюся в результате реакции разделили колоночной хроматографией. Выход основного вещества – 1`-(3-карбоксифенил)-1-дитиоамидферроцена (I) составил 95% от общего выхода. Строение этого соединения охарактеризованы с помощью ИК-спектров. Так, в ИК-спектре этого соединения имеется характерные полосы поглощения в области 1000 и 1104 см-1, относящиеся к валентным колебаниям замещенного циклопента-диенильного кольца в замещенном ферроценовом остатке. Полоса поглощения при 1269 см-1 свидетельствует о наличии -C(S)-групп, при 814 и 1230 см-1 фенильной группы, полоса при 3428 см-1 подтверждает наличие -NH- группы. По данным ИК спектроскопического анализа можно предположить, что реакция протекает по следующей схеме:

 

Результаты элементого анализа полученных соединений

№ соед.

Брутто-формула

Fe, %

T.пл., оС

Найд.

Выч.

I

C18H15FeNSO2

 15.2

 15.34

102-103

II

C18H15FeNSO2

 15.2

 15.34

145-146

III

C19H16FeN2S2O2

 13.1

13.2

131-132

IV

C35H26Fe2SO4

 8.5

8.56

110-111

 

Строение 1`-(3-карбоксифенил)-1-дитиоамидферроцена анализировали и с помощью хромотомасс-спектроскопии. Основной пик с m/z 419,391 относится к депротонированным тиоамидным группам.

На основе проведенных экспериментов создана технологическая схема синтеза 1`-(3-карбоксифенил)-1-дитиоамидферроцена, приведенная на рисунке.

 

Рисунок Технологическая схема получения 1`-(3-карбоксифенил)-1-дитиоамидферроцена

1. Реактор 2. м-Аминобензой кислота 3. Ёмкость для нитрита натрия 4. Ёмкость для реактива нейтрализации 5. Соляная кислота. 6. Реактор 7. Ёмкость для тиомочевины 8. Фильтрат. 9. Прибор для разделения. 10. Ёмкость для дистиллированной воды 11. Ёмкость для гидроксида натрия. 12. Прибор для присадки. 13. Соляная кислота.

 

Таким образом, в результате проведенных работ создана технологическая схема получения 1`-(3-карбоксифенил)-1-дитиоамидферроцена.

Экспериментальная часть

Температуру плавления определяли на приборе SMP10 (Германия), ИК спектры записаны на спектрометре PerkinElmer Spectrum (Версия 10.4.2), масс-спектры регистрированы на жидкостном хромато-масс-спектрометре PerkinElmer AxION 2 TOF MS.

Реакция м-ферроценилбензойной кислоты с тиомочевиной. В трёхгорлую круглодонную колбу, вместимостью 500 мл, оснащённую перемешивающим устройством и капельной воронкой, поместили 0,76 гр (0,01 моль) тиомочевины (растворённой в 50 мл воды), к нему добавили 25 гр льда, 10 мл концентрированной соляной кислоты. Колбу поместили в ледяную баню. Смесь интенсивно перемешивали при температуре -5°С. Посредством капельной воронки в течение 20 минут в смесь по каплям добавили диазотирующий раствор (3,45 г нитрита натрия, растворённого в 50 мл воды). Затем ледяная баня была заменена водяной баней. В реакционную колбу добавляли 3,306 г (0,01 моль) м-ферроценилбензойной кислоты, растворённой в 100 мл диэтилового эфира, затем реакционную смесь перемешивали при температуре 34-35 °С в течении 3,5 часов. После окончания реакции содержимое колбы была перенесена в делительную воронку. Водную часть отделили от эфирной, органическая часть была экстрагирована насыщенным раствором гидрокарбоната натрия порциями по 50 мл. Щелочные вытяжки и водную часть объединили и нейтрализовали 5% раствором соляной кислоты. 1`-(3-карбоксифенил)-1-дитиоамидферроцен – вещество бурого цвета. Выход 2,2 г (52% по м-ферроценилбензойной кислоте). Т.пл. = 102-103 °С.

В качестве побочных продуктов выделены три вещества с выходом по м-ферроценилбензойной кислоте 0,24%, 0,16%, 0,13% для II, III, IV, соответственно.

 

Список литературы:
1. Леменовский Д.А., Левицкий М.М. // Российский химический журнал (журнал Российского химического общества им. Д.И.Менделеева). — 2000. — Т. XLIV, вып.6. — С. 63-86.
2. Дядченко В.П. Стратегия синтеза производных ферроцена и золота с каламитической структурой. //Автореф. дисс…. д-ра хим. наук.– Москва: МГУ. 2012. - 35 с..
3. Аскаров И.Р. Производные ферроцена: монография. - Фергана.: 1999. – 100 с.
4. Хожиматов М.М. Синтез производных ферроцена и метилолмочевины и их классификация. //Дисс. … д-ра филос. по химии. Фергана. ФерГУ, 2018. – 97 с.
5. Химическая энциклопедия. М: БРЭ, 1995. Том 4. – С.1139.
6. Аскаров И.Р., Хожиматов М.М. Реакция п-ферроценилфенола с монометилолмочевиной // Universum: технические науки. - 2017. - № 11 (44). Дата обращения 25.11.2017.

 

Информация об авторах

д-р химических наук, профессор кафедры химии, Андижанский государственный университет, 170100, Узбекистан, Андижан, улица Университетская, дом 129

Doctor of Chemical Sciences, Professor of the Department of Chemistry Andijan State University, 170100, Uzbekistan, Andijan, Universitetskaya st, 129

Старший преподаватель кафедры химии Андижанский государственный университет, 170100, Узбекистан, Андижан, улица Университетская, дом 129

Senior teacher of the department of Chemistry Andijan State University, 170100, Uzbekistan, Andijan, Universitetskaya st, 129

преподаватель кафедры химии, Андижанский государственный университет, Узбекистан, Андижан

Senior teacher of the department of Chemistry, Andijan State University, Uzbekistan, Andijan

к.х.н., заведующий кафедрой химии, Андижанский государственный университет, Узбекистан, Андижан

PhD, Head of the Department of Chemistry, Andijan State University, Uzbekistan, Andijan

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top