Синтез и реакционная способность 2-меркаптобензотеллуразола

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Абакаров Г. М. Синтез и реакционная способность 2-меркаптобензотеллуразола // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2015. – Т. 13. – С. 1416–1420. – URL: http://e-koncept.ru/2015/85284.htm.
Аннотация. В данной статье рассмотрен синтез новой гетероциклической системы 2-меркаптобензотеллуразола и его производных. Описаны реакции образования d-теллуранов, а также изучены реакции по атому азота, и получены комплексные соединения синтезированного гетероцикла.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
А.M.M.Али, аспирант кафедры физической и органической химии Дагестанский государственный университет, г.Махачкалаmuthana67@mail.ru

П.А.Рамазанова,кандидат химических наук, доцент кафедры физической и органической химииДагестанский государственный университет, г.Махачкалаaurume1958@mail.ru

Г.М. Абакаров,д.х.н., профессор кафедры химии ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет», г.Махачкалаoksanarnd@yandex.ru

Р.М. Гаджимурадова,кандидат химических наук, доцент кафедры химииДагестанский государственный технический университет, г.Махачкалаtamriko19@mail.ru

Синтез и реакционная способность2меркаптобензотеллуразола

Аннотация.В данной статье рассмотрен синтез новой гетероциклической системы 2меркаптобензотеллуразола и его производных. Описаны реакции образования теллуранов, а также изучены реакции по атому азота и получены комплексные соединения синтезированного гетероцикла.Ключевые слова:2,2’диаминодифенилдителлурид, боргидрид натрия, гексаметапол, 2меркаптобензотеллуразол, сероуглерод, иодистый метил.

Введение. Интерес химии теллурорганических соединений обусловлен тем фактом, что они обладают широким спектром биологической активности и могут быть применены для лечения различных заболеваний[1].Постановка задачи. К началу наших исследований сведения о синтезе 2меркаптобензотеллуразолав отечественной и зарубежной литературе отсутствовали. Хотя 2меркаптобензоксазол, 2меркаптобензтиазол, 2меркаптобензимидазол и 2меркаптобензоселеназол вещества довольно хорошо известные и изученные.Исследование, анализ и эксперименты. Нами осуществлен синтез и изучены свойства 2меркаптобензотеллуразола,который в отличие от серного и селенового аналога описан не был. 2Меркаптобензотеллуразол был получен с выходом 62% при взаимодействии оаминотеллурофенолята натрия с сероуглеродом в гексаметаполе в атмосфере аргона.Мы предполагаем, что реакция протекает через промежуточное соединение Iааналогично реакции получения 2алкилбензокса(тиа)золов [2]. Строение полученного соединения доказано данными элементного анализа, ЯМР1Н, С13, Т125–спектрами[3].2Меркаптобензотеллуразол по химическим свойствам во многом сходен с нециклическими аналогами –диарилтеллуридами и характеризуется легкостью перехода в производные тетраи трикоординированного теллура. Если в бензоксазолах (тиазолах, селеназолах)основными реакционными центрами являются атом азота и аннелированное с гетероциклом бензольное кольцо, то в 2меркаптобензотеллуразоле и вSRпроизводных прибавляется атом теллура. Очевидно, что NTe, содержащие гетероциклы являются единственными гетероциклами, для которых характерен широкий круг реакций, протекающих по атому «пиррольного» типа –атому теллура.Соединение Iлегко присоединяет галогены, образуя с количественным выходом соответствующие δтеллураны1,1дигалоген2меркаптобензотеллуразолы (IIав)

I IIав R= H, CH3, X=Cl(a), Br(б), I(в).Наличие меркаптогруппы позволяет получить SRпроизводные соединения I

IIIR= CH3, C2H5При взаимодействии соединения Iс разбавленной азотнойкислотой образуется 1,1динитрато2меркаптобензотеллуразол IIг. Вероятно, реакция протекает через образование промежуточного соответствующего теллуроксида

IIгПолученные δтеллураны в мягких условиях легко восстанавливаются водным раствором метабисульфита калия в исходный 2меркаптобензотеллуразол.В 2меркаптобензотеллуразоле имеются два потенциальных центраалкилирования –атомы азота и теллура. В действительности же бензохалькогеназолы алкилируются CH3Iпо азоту образуя соответствующие йодиды бензохалькогеназолов. В связи с этимособый интерес представляло изучение реакций алкилирования 2метилмеркаптобензотеллуразола в различных условиях. Алкилирование соединения IIIпри нагревании его с CH3Iв запаянной ампуле протекает как и в случае бензохалькогеназолов по атому азота [4,5] и приводит к образованию йодида Nметил2метилмеркаптобензотеллуразолия

III IV

В спектре ЯМР1Н соединения IVсигнал Nметильных групп проявляется приблизительно в одной и той же области, что и у структурнородственных соединений (4.04м.д.) 3,95 м.д. –для йодида2фенилбензоксазолия3,91 м.д. –для йодида2фенилбензотиазолия3,88 м.д. –для йодида2фенилбензоселеназолия3,81 м.д. –для йодида2фенилбензотеллуразолия 2меркаптобензотеллуразол и его Sалкильные производные образуют молекулярные комплексы с «мягкими» кислотами Льюиса –солями ртути, палладия. Как и в случае фенотеллуразинов, бензотеллуразолов, бензотеллуразинов [6] комплексы 2меркапто(Sметил)бензотеллуразола имеют состав 1:1, а с солью палладия 2:1. Хотя отсутствуют прямые в частности рентгеноструктурные данные, свидетельствующие о том, что в этих комплексах в качестве донорного центра выступают атом Te, само образованиекомплексовподобного состава с теллуроксантеном [7], у которого отсутствует атом азота,и есть доказательство в пользу этого утверждения.Известно, что атом теллура в гетероциклических соединениях –феноксателлуринах, фенотеллуразинах [8] может замещаться на атом серы, ив этом плане представляет интерес поведение 2меркапто(Sметил)бензотеллуразола.Нагревание соединения IIIс избытком Sпри t=150180◦ приводит к замещению атома Teна атом S, и приводит к образованию 2меркапто(Sметил)бензотиазола, веществ которые хорошо изучены, что может быть использовано для установления строения синтезированных гетероциклов

III V R=H,CH3Атом азота в 2меркапто(Sметил)бензотеллуразоле помимо реакции алкилирования, выступает в качестве реакционного центра в реакциях солеобразования.При пропускании HClчерез раствор соединения IIIс практическиколичественным выходом образуется гидрохлорид2меркапто(Sметил)бензотеллуразолV. Аналогичное соединение образуется и при взаимодействии соединения IIIс пикриновой кислотойVI. VI R=H, CH3, VII



Методы испытанийСпектры ЯМР 1H и 13С записывали на приборах Avance 600 (Bruker) и Avance400 (Bruker) на частоте 400.13 МГц. Элементный анализ выполнен на приборе CHNанализаторе фирмы CarloErbaСканирующий электронный микроскоп AspeXEXpress



Экспериментальная часть

1,1Дихлор2меркаптобензотеллуразол (C8H7Cl2NTeS)Через раствор 0,692г. (0,0025 моль) 2меркаптобензотеллуразола в 20мл четыреххлористого углерода медленно пропускают ток сухого хлора до прекращения выделения осадка. Полученный осадок отфильтровывают, промывают CCl4, эфиром, высушивают и перекристализовывают из C2H5OHсветложелтое кристаллическое вещество с Tпл= 158160◦СВыход 0,87 г(92%)Данные лаборатории микроанализаНайдено%С = 27,42, %Н = 1,98Вычислено %С = 27,63, %Н = 2,03

1,1Дибром2меркаптобензотеллуразол (C8H7Br2NTeS)К раствору 0,692г. (0,0025 моль) соединения Iв 20 мл CCl4медленно прикапывают 0,80г. (0,005 моль) брома в 5 мл CCl4. Выпадающий осадокоранжевокрасного цвета, отфильтровывают, промывают CCl4эфиром и перекристализовывают из спирта. Tпл= 176178◦СВыход 1,092г (94%)Данные лаборатории микроанализаНайдено %С = 21,65, %Н = 1,62Вычислено %С = 21,72, %Н = 1,73

Аналогично был получен 1,1дииод2меркаптобензотеллуразол (C8H9I2NTeS)Кристаллическое вещество коричневого цвета с Tпл= 1181200СНайдено %С = 22,13, %Н = 1,22Вычислено %С = 22,00, %Н = 1,62

ИодидNметилмеркаптобензотеллуразолия(C9H10INTeS)В запаянной ампуле нагревают 8чна кипящей водяной бане смесь 1,05г (0,0025 моль) 2метилмеркаптобензотеллуразола с 10 млиодистого метила. После охлаждения содержимое ампулы отфильтровывают, промывают эфиром и высушивают. Получают 0,966г(92%).желтых кристаллов, Tпл= 177179◦С. Спектр ПМР (ДМСО –d6):4,04 м.д. (3H, C, NCH3)

(3HC, SCH3) 7,13 –8,20 м.д. (4 н.м.)Данные лаборатории микроанализаНайдено %С = 23,81, %Н = 2,53Вычислено %С = 23,62, %Н = 2,48

Хлорид бис(2метилмеркаптобензотеллуразол)палладияК раствору 0,692г. (0,0025 моль) 2метилмеркаптобензотеллуразола в 10 мл ацетонитрила медленно при перемешивании при комнатной температуре раствор 0,383г. (1 моль) бензонитрильного комплекса хлористого палладия. Выпадающий осадок краснооранжевого цвета отфильтровывают, промывают эфиром и высушивают. Выход 1,39г. (74%), Tпл= 2132150С.Данные лаборатории микроанализаНайдено %С =26,34 %Н =2,05Вычислено %С = 26,29

%Н = 2,14



2метилмеркаптобензотиазолТщательно измельченную и перемешанную смесь 0,692г (0,0025 моль) 2метилмеркаптобензотеллуразола и 0,16г(0,005 моль)серы нагревают при t= 160◦С. Охлаждаютсмесь и растворяют в 25мл бензола,осадок теллура 0,16г. (50,2%) После испарениябензола получают 0,227г(50%)2метилмеркаптобензотиазола. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, Н, м.д.): 2.70(с, 3Н, СН3), 7.047.93 (м, 4Н, Наром.). литературные данные [2].1H NMR (300 MHz, CDCl3 )2.3 (s. 3H),7.5(m, 4H).

Гидрохлорид 2метилмеркаптобензотеллуразолаЧерез раствор 0,692г(0,0025 моль) 2метилмеркаптобензотеллуразола в25мл бензола пропускают ток сухого HCl. После прекращения выпадения осадка его отфильтровывают, промывают эфиром и высушивают.Получают 0,65г(83%) соединения IVввиде кристаллического вещества белого цвета с Tпл= 1671690С.Данные лаборатории микроанализаНайдено %С =30,74 %Н =2,64Вычислено %С = 30,67 %Н =2,57



Пикрат2метилмеркаптобензотеллуразолаК раствору 0,692(0,0025 моль) 2метилмеркаптобензотеллуразола в 10 мл этанола при комнатной температуре приливают раствор 0,58г

пикриновой кислоты в 10 мл этанола. Выпадающий осадокотфильтровывают, промывают этанолом и высушивают.Кристаллическое вещество желтого цвета с Tпл= 1761780СВыход = 1,08г (85%).Данные лаборатории микроанализаНайдено %С = 33,14 %Н = 1,83Вычислено %С = 33,23 %Н =1,99



Хлорид(2метилмеркаптобензотеллуразол)ртути (II), C8H7Cl2HgNTeК раствору соединения III0,692г (0,0025 моль) в 10мл этанола прибавляют при перемешивании раствор 0,543г (0,002 моль) хлорной ртути в 5мл этанола. Выпадающий осадок отфильтровывают, промывают эфиром и высушивают. Получают 0,975 г (89%) комплекса желтого цвета.Данные лаборатории микроанализаНайдено %С =17,59 %Н = 1,33Вычислено %С =17,52 %Н = 1,29



Аналогично был получен комплекс хлорид(2метилмеркаптобензотеллуразол) кадмия.Кристаллическое вещество жёлтого цвета с Tпл= 2962980СДанные лаборатории микроанализаНайдено %С =18,69 %Н = 1,12Вычислено %С = 18,88 %H=1,23

Заключение В результате проведенных экспериментальных работ, синтезирован новый гетероцикл 2меркаптобензотеллуразол. Исследованы реакции по меркаптогруппе –получены новые SRпроизводные 2меркаптобензотеллуразола. Показано, что алкилирование 2меркаптобензотеллуразола происходит по атому азота, синтезированы также производные четырехкоординированного теллура, т.е. σтеллураны.

Ссылкинаисточники1. Sredni B., Caspi R., Klein A., Kalechman Y., DanZiger Y., Ben Yakov M., Tamari T., Albeck M. A new inimunomodulatingcompound (AS101) with potential therapeutic application // Nature. 1987. V. 300. P. 173176.2. AbdullahHrizi, AnisRjmdhant and Zine MighriSenthesis and reactivity of benzoxa(thia)zol2thiones: new route to 2alkylthiobenzoxa(thia)zoles Tetrahedron Letters 2000,41, p 58335835 3. Inna G. Borodkina1, Gasan M. Abakarov2, Gennadii S. Borodkin1, A.M. M.ALI,Igor S. Vasilchenko1, P. A. Ramazanova3, Pavel B. Chepurnoi1, Svetlana B. Zaichenko1, Yuriy F. Mal'tsev4, Anatolii S. Burlov1,Vladimir I. Minkin1. Synthesis and NMR study of the novel class of tellurazoles—2sulphurfunctionalized benzotellurazoles// Nuclear magnetic resonance in condenced matter. 11thmeeting “Biomolecular NMR an related fhenomena”saint Petersburg Russia. 711 July2014, p.43.4. Губанова П.А., РамшС.М. Особенности спектров ЯМР1Н четвертичных солей бензазолов в ДМСОД6. Известия СанктПетербургского технического университета. 2010, №7(33), с.5457/5. Журавлев О.Е. Особенности синтеза четвертичных солей имидазола. Фундаментальные исследования. 2008. №6, стр.80.6. Абакаров Г.М., АлимирзоеваЗ.М.,Пантин В.А.,Ихласова Б.И.,Мурсалова М.Г., Вагабов М.З.В.Синтез и реакции 2Н1,4бензотеллуразин3(4Н)он и его производные. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки.2008.№11. С.113114.7. Садеков И.Д., ЛадаткоА.А.,Минкин В.И. Теллураксантен. Химия гетероциклических соединений//С. 1980. №10. С.13421349

8.Садеков И.Д.,Абакаров Г.М., Панов В.Б.,Ухин Л.Ю.,Гарновский А.Д.,МинкинВ.И.Синтез и реакционная способность 10алкилфенотеллуразинов. Химия гетероциклических соединений.1985.№6. С.757768.