WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

2. Реакции гидросульфирования 2.1. Реакции гидросульфирования 1-О-аллил-2,3,4,6-тетра-О-ацетил- -D-глюкопиранозы с меркаптанами Сераорганические соединения занимают важную роль в жизнеспособности живого организма. Соединения такого типа широко используются в медицине, сельском хозяйстве и других промышленных отраслях Учитывая огромную теоретическую и практическую важность серасодержащих органических соединений нами предложен удобный метод синтеза новых типов серасодержащих гликозидов.

Ми изучили реакции гидросульфирования 1-О-аллил-2,3,4,6,-тетра-О-ацетил--Dглюкопиранозы (1) с этил-, пропил- и н-бутилмеркаптанами 11-13. В результате синтезированы, соответственно: 1-О-(3-этилтиопропил)-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-глюкопираноза 14, 1-О-(3-пропилтиопропил)-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-глюкопираноза 15 и 1-О-(3-бутилтиопропил)-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-глюкопираноза 16. Реакция проводилась в сухом хлороформе, при температуре 75-80оС, в течение 5-часов, с мольным соотношением веществ 1:1, с катализатором Со2(СО)8 по следующей схеме:

AcO SR AcO H H H H O O AcO AcO O RSH O AcO H OAc AcO H OAc H H 11-H H 14- R=C2H5 (11,14); R=C3H7 (12,15); R=C4H9 (13,16) Указанные реакции гидросульфирования в основном протекают по правилу Фармера, хотя в малом количестве (6-9%) имеет место возникновение продукта реакции, протекающей по правилу Марковникова 17-19. Смесь разделяли на колонке (система бензол-хлороформ 2:1), на силикагель L 50/100.

Протекание реакции контролировалось методом тонькослойной хроматографии.

Реакция протекала на протяжении 5-6часов. Полученные соединения 14-представляют собой кристаллические вещества жельтоватого цвета, хорошо растворяющие в хлороформе, тетрахлорэтане и этаноле. Вместе с ростом радикалов, близких (примыкающих) к тиолам, снижается выход продукта, что наверняка должно быть обусловлено стерийнным фактором.

Дезацетилированием соединения 14 при наличии метилата натрия в абсолютном метаноле, получена, соответственно, 1-О-(3-этилтиопропил)--D-глюкопираноза 17.

SR AcO SR HO H H H H O O AcO CH3OH HO O CH3ONa O AcO H OAc HO H OH H H H H R= C2H5 (14,17) физико-химические характеристики синтезированных продуктов приведены в таблице 3.

Таблица Некоторые физико-химические характеристики синтезированных продуктов элементний анализ соедине выход Tпл R []Dt найден,% ние вычислено,% °C CHCl# г % C HH S 50.08 7.14 7.+48.2° 14 2.95 65.5 117.5-118 50.77 6.46 7.(c 0.47, t=18°) 51.13 6.48 6.+76° 15 2.75 59.9 130-131 0.51.83 6.70 6.(c 0.41, t=16°) 52.22 6.78 6.+112.7° 16 2.64 55.1 142-143 0.56.38 7.38 7.(c 0.53, t=16°) * система бензол-хлороформ 2:2.2. Реакции гидросульфирования 1-О-аллил-2,3,4,6-тетра-О-ацетил- -D-галактопиранозы с меркаптанами Гидросульфированием 1-О-аллил-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-галактопиранозы с этил-, пропил- и н-бутил меркаптанами 11-13. В результате перекиси бензоила, в среде азота, при температуре 70оС, получены, соответственно, 1-О-(3-этилтиопропил)-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-галактопираноза 18, 1-О-(3-пропилтиопропил)2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-галактопираноза 19 и 1-О-(3-бутилтиопропил)-2,3,4,6тетра-О-ацетил--D-галактопираноза 20 по следующей схеме:

OAc OAc OAc SR OAc H H O O H H HSR O O H OAc H OAc AcO AcO 11-H H H H 18-R=C2H5 (11,18); C3H7 (12,19); C4H9 (13,20) Дезацетилированием соединения 18 при наличии метилата натрия в абсолютном метаноле, синтезирована соответственно 1-О-(3-этилтиопропил)--D- галактопираноза 21.

SR SR OAc OAc OH OH H H O H H O CH3OH O CH3ONa O AcO H OAc HO H OH H H H H 18 R= C2H5 (18,21) Некоторые физико-химические характеристики синтезированных продуктов приведены в таблице 4.

Таблица физико-химические характеристики синтезированных продуктов элементний анализ соединени Bыход Tпл R []Dt найдено,% е вычислено,% °C CHCl# г % C HH S 50.22 7.09 7.+17.2° 18 2.79 62 105-106 0.50.77 6.46 7.(c 0.35, t=16°) 51.43 6.68 6.+9.8° 19 2.53 55.2 111-112 0.51.83 6.70 6.(c 0.41, t=17°) 52.12 6.72 6.+112.7° 20 2.35 49 98-99 0.56.38 7.38 7.(c 0.53, t=16°) * система хлороформ-метанол 5:1 18; бензол-хлороформ 3:1 19; хлороформметанол 3:1 20.

Строение и состав полученных соединений установлены физико-химическим методом исследования: элементным анализом, поляриметрическим методом, ИК-, C-ЯМR- и H-ЯМR спектроскопие.

В спектре 13C-ЯМR соединений 14, 18 в районе 133.2 и 177.4 м.д. исчезают характерные для группы –СН=СН2 пики и появляются новые соответствующие пики (таблице 5).

Таблица 5.

C-ЯМR спектры полученных соединений RO-CH2-CH2- RO-(CH2)2-CH2- S- вушество RO-(CH2)3- S- CH2-CH3- RO-CH2-CH2- RO-(CH2)3-S-CH2- # 72.2 18.14 14.25.4 21.72.3 24.18 12.27.4 20.3.Синтез некоторых альдозосодержащих S-гликозидов.

В последнее время внимание химиков привлекают те соединения, молекулы которых содержатостатки углеводов и аминокислот.Нами была изучена реакции конденсации тетра-О-ацетил-D-глюкопиранозы и -бром-2,3,4,6-тетра-О-ацетил-Dгалактопиранозы с гидрохлоридом L-цистеина. Реакции проводили в насыщенном растворе карбоната калия в присуствии ацетона при комнатной температуре в течении1,5 часа в условиях непрерывного перемещивания. Синтезированы 1-Sцистеил-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-глюкопираноза 22 и 1-S-цистеил-2,3,4,6-тетра-Оацетил--D-галактопираноза 23. Реакции протекали по следующей схеме:

R OAc O HS CH2 CH COOH Cl R -HCl, -HBr AcO NHOAc Br R OAc O R S CH2 CH COOH AcO NHOAc 22, R=OAc, R=H (22); R=H, R=OAc (23);

Строение синтезированных нами соединений определяли физико-химическими методами исследования: ИК- и C-ЯМR- спектроскопии. B ИК- спектре присутствуют следующие полосы поглощения (,см-1); 1690 (C=O); 1590 (NH2 ); 1035, 1050 (C-O-C); (C-S); для соединений 22 и 1720 (C=O); 1350 (NH2 ); 1110, 1090, 1240 (C-O-C); 710 (C-S);

для соединений 23.

4. Хроматографический анализ продуктов аллилгликозидов Нами проведен хроматографический анализ соединений 4 и 14, полученных в результате реакции гидросилилирования и гидросульфирования аллилгликозидов используя газо-жидкостной хроматограф.

Был использован хроматограф типа ЛХМ-8МД (длина колонны - 2 м, диаметр – 3 мм). В качестве наполнителя использовался чешский адсорбент -CHROMATON NA-W-DMCS, состаявщий из твердой подклатки CHROMATON-N, на которую была нанесена жидкая фаза –SE-30 (в количестве 5% массы подложки). Температу- ра колонки составляла 200оС, а испарителя -250оС.

Хроматографический анализ был проведен на трех скоростях газа-носителя (мл/мин, 40 мл/мин, 60 мл/мин). Данные высоты эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) и коеффициента разделения (Кр) показали, что оптимальной скоростью газаносителя является -40мл/мин.

Установлено, что в реакции гидросилилирования получается смесь продуктов с соотношением 19:1 (рис. 3), а в результате гидросульфирования -11:1 (рис.4).

Рис.3. 1) Гексан; 2) 1,3-ди(О-пропил-2,3,4,6- Рис.4. 1) Гексан; 2) 1-О-(3-этил- тетра-О-ацетил--D-глюкопиранозил)-бис(ди фе- тиопропил)-2,3,4,6-тетра-О-ацетил- нилсилил)-2,2,4,4-тетрафенилциклодисилазан. --D-глюкопираноза; 3) 1-О-(2- 3) 1,3-ди(О-2-метилетил-2,3,4,6-тетра-О- этилтиопропил)-2,3,4,6-тетра-О- ацетил--D-глюкопиранозил)-бис(диме- -ацетил--D-глюкопираноза.

тилсилил)-2,2,4,4-тетраметилциклоди- силазан.

5. Изучение механизмов реакций гидросилилирования и гидросульфирования с квантово-химическими расчетами С целью теоретического обоснования направления реакций гидросилилиро- вания и гидросульфирования аллилгликозидов, мы провели химические расчеты.

Расчеты выполнены при помощи CS MOPAC (Chem 3D Ultra-version 8.03).

Каждому расчету методом AM1 (Austin Model 1) предшествовала оптимизация соединения – минимизация энергии, как методом молекулярной механики (ММ), так и квантово-химическим методом.

Полуэмпирическим методом была рассчитана прочность заряда, длина сцепа и угол сцепа, теплоты возникновения реагентов и продуктов (Нобраз.).

Модельными реакциями избраны реакция гидросилилирования 1-О-аллил2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-глюкопиранозы 1 с 1,3-бис(диметилсилил)-2,2,4,4-тетраметилциклодисилазаном 7 и реакция гидросульфирования 1-О-аллил-2,3,4,6-тетраО-ацетил--D-глюкопиранозы 1 этилмеркаптаном 11 Указанные реакции были рассмотрены в двух направлениях, по Фармеровскому типу и типу Марковникова.

При реакции гидросилилирования по правилу Фармера получается 1,3-ди(Опропил-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-глюкопиранозил)-бис(диметилсилил)-2,2,4,4тетраметилциклодисилазан, имеющий I структуру; а при протекании по правилу Марковникова получается 1,3-ди(О-2-метилетил-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-глюко- пиранозил)-бис(диметилсилил)-2,2,4,4-тетраметилциклодисилазан, имеющий II структуру.

Me Me OAc Me Me CH2OAc Si (CH2)Si O OAc Si N N O (CH2)O OAc Si Me Me C AcOHOAc Me Me O Ac O I OAc Me Me Me OAc Me CH2OAc Si Si O OAc CH2 CH Si N N CH CHO O Si OAc Me CHCH3 Me C OAc AcOHMe Me O AcO OAc II Расчет теплоты образования продуктов реакции показало, что больше вероятность возникновения продукта I структуры, чья Нобраз.= -4114.57 кДж/моль, а Нреак.= -14.56 кДж/моль (продукт II структуры Нобраз.= -4081.91 кДж/моль, а Нреак.= 18.01 кДж/моль).

При гидросульфировании по правилу Фармера получается 1-О-(3-этилтиопропил)-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-глюкопираноза, имеющий III структуру; а при протекании по правилу Марковникова - 1-О-(2-этилтиопропил)-2,3,4,6-тетра-О-ацетил-D-глюкопираноза, имеющий IV структуру:

AcO AcO SR H H H H O O AcO AcO SR O O AcO AcO H OAc H OAc H H H H III IV Расчет теплоты образования продуктов реакции показало, что больше вероятность возникновения продукта III структуры, чья Нобраз.= -1885,30 кДж/моль, а Нреак.= -178.65 кДж/моль (продукт IV структуры Нобраз.= -1846.84 кДж/моль, а Нреак.= 140.15 кДж/моль).

6. Биологическая активность некоторых альдозосодержащих соединений Мы провели испытание бактериоцидной активности синтезированных нами некоторых альдозосодержащих соединений: 6, 10, 14, 15 и Бактериоцидную активность веществ определяли методом лунок. В качестве тестмикроорганизмов использованы: бактерий- Bacterium tumefaciens, Pectobacterium aroideae da Xantomonas campestris и актиномицеты - Actinomyces griceus, Actinomyces streptomycine.

Контролем служил растворитель - этиловый спирт : хлороформ (1:1).

В результате биологических испитаний выявлено, что эты соединения характеризуются токсическими свойствами и ингибируют развитие тест-объектов. Результати исследований приведены в таблицах 6 и 7.

Таблица 6.

Влияние кремнийсодержащих гликозидов на рост некоторых микроорганизмов соединение микроорганизмы контроль 6 этиловый спирт : концентрация, % г/л хлороформ 0.001 0.01 0.1 0.001 0.01 0.1:Зона угнетения микроорганизмов, мм Bacterium tumefaciens 0.2 1.5 3.0 5.0 3.0 6.5 7.Pectobacterium aroideae 0.1 0.5 2.5 4.0 3.5 6.0 6.Xantomonas campestris 0.1 2.0 4.0 4.5 2.5 5.0 7.Из таблицы 6. выдно, что соединения 6 и 10 обладают активными росто- ингибирующими свойствами и подавляют рост и развитие фитопатогенических бактерии.

Вместе с этим соединения содержащие фенильные группы характеризуются более низкой биологической активностью, чем соединения содержащие метиловые группы.

Соединения 14, 15 и 16 избирательно действуют на рост и развитие микроорганизмов (таблица 7). Наиболее высокую бактерицидную активность проявляет соединение 14.

Таблица 7.

Влияние серасодержащих гликозидов на рост некоторых микроорганизмов соединение 14 15 микроорга контроль концентрация, % г/л низмы 0.001 0.01 0.1 0.001 0.01 0.1 0.001 0.01 0.Зона угнетения микроорганизмов, мм Actinomyces griceus 0.1 2.0 3.5 12.5 1.5 2.0 12.0 1.5 2.5 11.Actinomyces 0.2 0.5 5.0 8.0 1.5 3.0 7.5 2.5 4.0 5.streptomycine Xantomonas 0.1 1.5 1.0 2.0 2.0 0.5 1.0 0 0.5 0.campestris Выводы 1. С целью получения биологически активных веществ синтезированы О-гликозиды, содержащие кремния и серу.

2. Изучены направления реакции гидросилилирования 1-О-аллил-2,3,4,6,-тетра-О-ацетил-D-глюкопиранозы с 1,3-бис(дифенилсилил)-2,2,4,4,-тетрафенилциклодисилазаном и 1,3-бис-(диметилсилил)-2,2,4,4.-тетраметилциклодисилазаном в присутствии катализа- тора Со2(СО)8. Синтезированы 1,3-ди-(О-пропил-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--Dглюкопиранзил)-бис-(дифенилсилил)-2,2,4,4-тетрафенилциклодисилазан и 1,3ди-(пропил-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-глукопиранозил)-бис(диметилсилил)2,2,4,4,-тетраметилциклодисилазан нового типа.

3. Впервые осушествлены реакции гидросилилирования 1-О-аллил-2,3,4,6.-тетраО-ацетил--D-галактопиранозы с 1,3-бис(дифенилсилил)-2,2,4,4.-тратетрафенилцик- лодисилазаном и 1,3-бис(диметилсилил)-2,2,4,4,-тетраметилциклодисилазаном в присутствии катализатора Со2(СО)8. Синтезированы 1,3-ди-(О-пропил-2,3,4,6тетра-О-ацетил--D-галактопиранозил)-бис(дифенилсилил)-2,2,4,4-тетрафенил- циклодисилазан и 1,3-ди-(О-пропил-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-галактопира- нозил)-бис(диметилсил-ил)-2,2,4,4-тетраметилциклодисилазан.

4. В первые изучены реакции гидросульфирования 1-О-аллил-2,3,4,6-тетра-О-ацетил--D-глюкопиранозы с этил-, пропил-, и н-бутилмеркаптанами в присуствии катализатора Со2(СО)8, в резултате соответственно получается 1-О-(3этилтиопропил)-2,3.4,6-тетра-О-ацетил--D-глюкопираноза, 1-О-(3-пропилтио- пропил)-2,3,4.6-тетра-О-ацетил--D-глюкопираноза и 1-О-(3-бутилтиопропил)2,3,4,6,-тетра-О-ацетил--D-глюкопираноза.

5. Осуществлены реакции гидросульфирования 1-О-аллил-2,3,4,6,-тетра-Оацетил- --D-галактопиранозы с этил-, пропил-, и н-бутилмеркаптанами в присуствии катализатора перекиси бензоила, в атмосфере азота. Синтезированны соответствующие тиопроизводные нового типа.

6. Дезацетилированием синтезированных веществ не происходит разрыв С-Si, С-О, N-Si, связи, что указивает на прочность указанных связей в соединениях, содержащих углеводы.

7. Строения синтезированных веществ были установлены методами физико-химических методами ИК-, C-ЯМR и Н-ЯМR спектроскопеи.На основе спектральных данных установлено,что реакии гидросульфирования и гидросилилирования аллилгликозидов протекают против правила Марковникова.

8. Методом газо-жидкостной хроматографии изучены хроматографические пакаЗатели синтезированных продуктов.

9. С целью уточнения теоретических доказательств направления реакции гидросилилирования и гидросульфирования дополнительно проведены квантогохимические расчеты полуэмпирическим методом АМ.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»