Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Микроволновой синтез биологически активных соединений и фармацевтических субстанций. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 105 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

4. Реакция N-H аминометилирования

4.1 Дианабазинилметан

(Бис(2-(3-пиридил)пиперидил)метан)

Брутто-формула: C21H28N4 Молекулярная масса: 336,48 г / моль

Сведения о веществе

Анабазин является алкалоидом растительного

происхождения, обладает сильными инсектицидным и противотуберкулезным свойствами и находит широкое применение, в том числе и в качестве противоопухолевого препарата.

Ведение в структуру анабазина различных модификаторов

позволяет получать его производные, отличающиеся от исходного вещества пониженной токсичностью и более высокой эффективностью в лечении тех или иных заболеваний. Показано [17], что замещение атома водорода при азоте пиперидинового фрагмента анабазина на алкильные или ацильные радикалы приводит к снижению токсичности и появлению новых биологических свойств. Анализ литературных источников показывает, что реакции N-H аминометилирования не изучены на достаточном уровне.

В результате реакции N-H аминометилирования анабазина

Параформальдегид

0,3 г (0,01 моль)

Анабазин

3,24 г (0,02 моль)

Изопропиловый спирт

10 мл

Бензол

5 мл

Аммиак, 25% раствор

2 мл

с параформальдегидом был получен диазабанизилметан, представляющий собой белое кристаллическое вещество с Тпл=94°С. Биоиспытания дианабазинилметана обнаружили выраженное ростстимулирующее влияние на корнеобразование фасоли при концентрации 10 мг/л, что сравнимо с активностью акпинола (эталона).

Схема синтеза дианабазинилметана:

Методика синтеза дианабазинилметана [18,19] Реактивы:

В конической термостойкой колбе объемом 250 мл смешивают 3,24 г (0,02 моль) анабазина и 0,3 г (0,01 моль) параформальдегида. Полученную смесь подвергают микроволновому облучению мощностью 350 Вт в течение

3-4 мин при отсутствии растворителей. Целевой продукт выделяют перегонкой при пониженном давлении (202–205 °С, 8 мм.рт.ст) в виде маслянистой жидкости, кристаллизующейся при охлаждении.

Контроль полноты протекания реакции проводят методом ТСХ с использованием в качестве элюента смеси изопропиловый спирт:бензол:аммиак = 10:5:2. Rf = 0,29. Очистку дианабазинилметана проводят путем перекристаллизации из бензола. Выход продукта 70 %.

Предложенный метод характеризуется значительным ускорением протекания реакции (в 40-80 раз) и экологической безопасностью (синтезы проводились в отсутствие растворителя).

Спектральные характеристики:

ИК-спектр, ν, см-1: 2990 и 2950 (С-Н); 1430 (С–N).

Спектр 1Н-ЯМР (ДМСО-d6), δ, ppm: 8,43 (д., 2Н); 7,66 (дд., 1Н); 7,31 (дд., 1Н); 3,59 (т., 1Н); 2,85 (с., 2Н); 2,39 (м., 2Н); 1,20– 1,70 (м., 6Н).

Вопросы:

1. Какими свойствами обладает дианабазинилметан?

2. Какими достоинствами обладает метод получения

дианабазинилметана под действием микроволнового облучения?

3. Как, используя ИК-спектр продукта реакции, можно

определить, содержит ли дианабазинилметан примесь исходного соединения?

5. Реакции окисления

5.1 N-оксид пиридина

(Пиридин 1-оксид)

Брутто-формула: C5H5NO Молекулярная масса: 95,1 г/ моль

Сведения о веществе

N-Оксиды являются востребованным и активно изучаемым классом органических соединений, научный интерес к которым обусловлен широтой и многообразием их практически-полезных свойств, в частности, в создании и модификации фармацевтических субстанций.

N-Оксиды азотсодержащих гетероциклических соединений, в частности, пиридинового ряда, показали антибактериальную, обезболивающую, противосудорожную и ряд других видов биологической активности. 20–23. В настоящее время Nоксиды играют очень важную роль также и в косметической промышленности. На основе N-оксидов пиридина и его гомологов, химиками компании L`Oreal разработаны краски для волос 24, 25, позволяющие отказаться от использования перекиси водорода в процессе окрашивания. Атомарный кислород, необходимый для предварительного обесцвечивания, образуется непосредственно из N-оксида. В тонком

органическом синтезе N-оксиды являются ценными

Пиридин

5 г (0,06 моль)

Уксусная кислота

30 мл

Перекись водорода, 30% раствор

15 мл

Вода

15 мл

окислительными агентами [26].

Схема синтеза N-оксида пиридина:

Методика синтеза N-оксида пиридина

Реактивы:

В термостойкой конической колбе объемом 250 мл при охлаждении смешивают 5 г пиридина и 30 мл ледяной уксусной кислоты, затем добавляют 15 мл 30% раствора перекиси водорода. Смесь тщательно перемешивают, накрывают часовым стеклом (для предотвращения взрыва нельзя закрывать колбу герметично) и помещают в микроволновую установку. Реакционную массу подвергают микроволновому облучению мощностью 70 Вт в течение 20 мин (4 раза по 5 мин). Так как перекись водорода относится к сильным окислителям, то существует опасность взрыва, поэтому окисление проводят при минимально возможной мощности и кратком времени облучения.

К полученному раствору приливают 15 мл воды и тщательно перемешивают. После остывания реакционной массы до

комнатной температуры отгоняют воду, содержащую некоторое количество непрореагировавшей уксусной кислоты под вакуумом водоструйного насоса. При охлаждении остатка после упариваюия до комнатной температуры выпадает целевой продукт в виде белого порошкообразного осадка.

N-оксид пиридина очищают путем перекристаллизации из бензола и спирта. Тпл= 67-68 °С, выход 85,2 %.

Спектральные характеристики:

ИК-спектр, ν, см-1: 3070–3020 (С–Н); 1250-1290 (NO).

Спектр 1H-ЯМР (CDCl3), δ, ppm: 7,32–7,45 (м, 3H), 8,23–8,36 (м, 2H).

Вопросы:

1. Какими свойствами обладает N-оксид пиридина?

2. Опишите механизм реакции окисления пиридина.

3. В чем состоит сложность проведения окисления

пиридина под действием микроволнового облучения?

5.2 N-Окись 4-метилпиридина

(4-Метилпиридин 1-оксид)

Брутто-формула: C6H7NO

4-Метилпиридин

5 г (0,05 моль)

Уксусная кислота

30 мл

Перекись водорода, 30% раствор

15 мл

Вода

15 мл

Молекулярная масса: 109,1 г/ моль

Схема синтеза N-окиси 4-метилпиридина:

Методика синтеза N-окиси 4-метилпиридина

Реактивы:

В термостойкой конической колбе объемом 250 мл при охлаждении смешивают 5 г 4-метилпиридина и 30 мл ледяной уксусной кислоты, затем добавляют 15 мл 30% раствора перекиси водорода. Смесь предварительно тщательно перемешивают, колба накрывают часовым стеклом (для предотвращения взрыва – нельзя закрывать герметично) и помещают в микроволновую установку. Реакционную массу подвергают микроволновому облучению при мощности 70 Вт в течение 20 мин (4 раза по 5 мин). К раствору приливают 15 мл воды и тщательно перемешивают. После охлаждения

реакционной массы до комнатной температуры отгоняют воду, содержащую некоторое количество непрореагировавшей уксусной кислоты, под вакуумом водоструйного насоса. При охлаждении остатка после упаривания до комнатной температуры выпадает продукт в виде белого порошкообразного осадка. N-окись 4-метилпиридина очищают перекристаллизацией из бензола и спирта. Т

= 184–186 °С,

пл

выход 87,5 %. Данная методика позволяет сократить время синтеза N-оксидов с 12-16 часов до 20-30 минут.

Спектральные характеристики:

ИК- спектр, ν, см-1: 3070–3020 (С–Н); 1250-1290 (NO).

Спектр 1H-ЯМР (D2О), δ, ppm: 8,14 (д., 2Н), 7,44 (д., 2Н), 2,31 (с., 3Н).

Вопросы:

1. Охарактеризуйте реакционную способность N-окиси

4-метилпиридина.

2. Сопоставьте данные 1H-ЯМР спектров N-окиси

пиридина и N-окиси 4-метилпиридина со структурами этих соединений. В чем заключаются различия и что является их причиной.

5.3 1,4-Ди-N-окись 2-фенилхиноксалина

(2-Фенилхиноксалин 1,4-диоксид)

Брутто-формула: C14H10N2O

Молекулярная масса: 238,25 г/ моль

Сведения о веществе

За последние 20 лет научный интерес к химии хиноксалина и его моно- и ди N-оксидам резко возрос, что прежде всего связано с обнаружением их ценных биологически активных свойств. Так, многие моно- и ди-N-оксиды производных хиноксалина показали активность по отношению к

Mycobacterium tuberculosis, Trypanasoma Cruzi, Candida spp [27].

Активно исследуется активность ди-N-оксидов производных хиноксалина против возбудителя малярии [27], P. Falciparum [27]. Среди ди-N-оксидов производных хиноксалина обнаружены также вещества, обладающие противораковой и противовоспалительной активностью [30, 31].

Реакцию N-оксидирования традиционно проводят кипячением производных хиноксалина с перекисью водорода в среде ледяной уксусной кислоты в течение продолжительного времени (2-12ч).

Схема синтеза 1,4-ди-N-окиси 2-фенилхиноксалина:

2-фенилхиноксалин

5 г (0,024 моль)

Уксусная кислота

30 мл

Перекись водорода, 30% раствор

15 мл

Вода

15 мл

Методика синтеза 1,4-ди-N-окиси 2-фенилхиноксалина

Реактивы:

В термостойкой конической колбе объемом 250 мл при охлаждении смешивают 5г 2-фенилхиноксалина и 30 мл ледяной уксусной кислоты, добавили 15 мл 30% перекиси водорода. Смесь предварительно тщательно встряхивают, накрывают Петри (для предотвращения взрыва – нельзя закрывать герметично) и помещают в бытовую микроволновую печь. Реакционную массу подвергают микроволновому облучению мощностью 90 Вт в течение 20 мин (4 раза по 5 мин). Затем к смеси приливают 15 мл воды и тщательно перемешивают. После остывания реакционной массы до комнатной температуры отгоняют воду, содержащую некоторое количество непрореагировавшей уксусной кислоты под вакуумом водоструйного насоса. При охлаждении остатка после упаривания до комнатной температуры продукт выпадает в осадок в виде кристаллического вещества желтого цвета. Очистку продукта проводят путем перекристаллизации из бензола или спирта. Тпл = 206–207 °С.

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 105 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]