У даній роботі досліджені методи синтезу 2-Br-5,6-діметілімідазо [2,1-b] [1,3,4] -тіадіазола шляхом взаємодії 2-Br-5-аміно-1,3,4-тіадіазол c 3-бромобутан-2-оном. Встановлено структури побічних і кінцевих продуктів даної реакції методом ІЧ-спектрометрією і елементного аналізу.

Анотація наукової статті з хімічних наук, автор наукової роботи - Рахмонов Р.О., Ходжібаев Ю., Мухідінов З.К., Акбарова М.М., Раджабаліева М.А.


2,5,6-TRISUBSTITUTED IMIDAZO [2,1-b] [1,3,4] THIADIAZOLE: SYNTHESIS AND STRUCTURE SHAPE \ * MERGEFORMAT

In the present work, methods for the synthesis of 2-Br-5,6-dimethylimidazo [2,1-b] [1,3,4] thiadiazole by the reaction of 2-Br-5-amino-1,3,4-thiadiazole c 3-bromobutan-2-one. The structure of the byproduct and final products of this reaction is determined by IR spectrometry and elemental analysis.


Область наук:
  • хімічні науки
  • Рік видавництва: 2018
    Журнал: Євразійський Союз Вчених

    Наукова стаття на тему '2,5,6-ТРЁХЗАМЕЩЕННИЙ ІМІДАЗО- [2,1-B] [1,3,4] тіадіазол: СИНТЕЗ І СТРУКТУРА'

    Текст наукової роботи на тему «2,5,6-ТРЁХЗАМЕЩЕННИЙ ІМІДАЗО- [2,1-B] [1,3,4] тіадіазол: СИНТЕЗ І СТРУКТУРА»

    ?УДК 547.854.1.789.1_

    2,5,6-ТРёСЗАМЕЩЕННИЙ ІМІДА30- [2) 1-Ь] [1) 3) 4] ТІАДІА30ЛА: _СІНТЕЗ І СТРУКТУРА_

    Рахмонов Р.О.

    Кандидат хімічних наук, завідувач лабораторії ХМР Інституту хімії ім. В.І. Нікітіна АН РТ

    Ходжібаев Ю. Доктор хімічних наук, професор, Головний науковий співробітник лабораторії ХМР Інституту хімії ім. В.І. Нікітіна АН РТ

    Мухідінов З.К. Доктор хімічних наук, професор, Директор Інституту хімії ім. В.І. Нікітіна АН РТ

    . Акбарова М.М Кандидат хімічних наук, доцент кафедри методика викладання хімії Таджицького національного університету Раджабаліева М.А. Студентка 5 курсу хімічного факультету Таджицького національного університету

    АНОТАЦІЯ

    У даній роботі досліджені методи синтезу 2-БГ-5,6-діметілімідазо [2,1-ред] [1,3,4] -тіадіазола шляхом взаємодії 2-БГ-5-аміно-1,3,4-тіадіазол c 3 -бромобутан-2-оном. Встановлено структури побічних і кінцевих продуктів даної реакції методом ІЧ-спектрометрією і елементного аналізу.

    Ключові слова: 2-БГ-5-аміно-1,3,4-тіадіазол, 3-бромобутан-2-он, валентного коливання, деформаційного коливання.

    2,5,6-TRISUBSTITUTED IMIDAZO [2,1-b] [1,3,4] THIADIAZOLE: SYNTHESIS AND

    _STRUCTURE_

    Rakhmonov R.O.

    Ph.D. in Chemistry, Head of the Laboratory of Chemistry heterocyclic compounds name V.I. Nikitin Academy of Sciences Republic of Tajikistan Khodzhibaev Yu. Doctor of chemical sciences, professor, and chief research officer of the laboratory of Chemistry heterocyclic compounds name V.I. Nikitin Academy of Sciences Republic of Tajikistan.

    Mukhidinov Z.K. Doctor of chemical sciences, professor, Director of the Institute of Chemistry name V.I. Nikitin Academy of Sciences Republic of Tajikistan.

    Akbarova M.M. Ph.D. in Chemistry, Associate Professor of the Department of Chemistry Teaching Methods, Faculty of Chemistry of the Tajik National University.

    Rajabaliyeva M.A. Student of 5 course Faculty of Chemistry of the Tajik National University

    АНОТАЦІЯ

    In the present work, methods for the synthesis of 2-Br-5,6-dimethylimidazo [2,1-b] [1,3,4] thiadiazole by the reaction of 2-Br-5-amino-1,3, 4-thiadiazole c 3-bromobutan-2-one. The structure of the byproduct and final products of this reaction is determined by IR spectrometry and elemental analysis.

    Key words: 2-Br-5-amino-1,3,4-thiadiazole, 3-bromobutan-2-one, stretching vibrations, stretching vibrations.

    В даний час відомо велика кількість методів синтезу похідних імідазо [2,1-b] [1,3,4] -тіадіазолов. Зокрема, синтезують їх на основі циклізації 2-Я-5-аміно-1,3,4-ТІАД-зола і а-галогенкетонов [1-6, 64, 236, 817, 573, 236, 168]. Однак, про синтез 2-Я-5,6-діметілімі-ДАЗО [2,1-b] [1,3,4] -тіадіазола на основі 2 ^ -5-аміно-1,3,4-тіадіазол і 3 бромобутан-2-она ще систематично не вивчено.

    У зв'язку з цим, нами були більш детально вивчені умови утворення з'єднання 4 при реакції 2-Br-5-аміно-1,3,4-тіадіазол c 3-бромобутан-

    1). СН3СОСНБгСН3 / Єюн N-N 2

    Br

    30min - 1th.

    NHo

    Br

    2-оном. Виявилося, що при взаємодії сполуки 1 з 3-бромобутан-2-оном, незалежно від природи даного галогенкетона і розчинника, без нагрівання реакційної суміші утворюються 3- (5-бромо-2-іміно-1,3,4-тіадіазол-3 ( 2Н) іл) бутан-2-она з'єднання 3 з виходом 70%. Потім після нейтралізація з'єднання 3 і при нагріванні протягом 4-5 годин в середовищі етанолу, утворюється 2-БГ-5,6-діметілімідазо [2,1-b] [1,3,4] -тіадіазола з'єднання 4 з хорошим виходом ( 78%).

    CH3 O

    N-N-C-C-CH3

    H3

    S "NHxHBr

    3

    1

    EtOH; Na9CO

    4

    Було встановлено, що з поступовим зниженням вищевказаною схемою, при взаємодії з'єднанні 1 і 2 при кімнатній температурі виходить з'єднання 3. Однак, проведений даної реакції при нагріванні, нами не вдалося отримати цільовий продукт, тобто утворюють трудноідентіфіцірованное з'єднання. У цих випадках реакція протікає більш складно, і це питання вимагає додаткового вивчення.

    З іншого боку, завдяки амін-іміно тау-томерний [7, 331] властивості з'єднання 1 і більше реакційної здатності з'єднання 2, в порівнянні а-галогенкетонов [8, 817], реакція протікає в м'яких умовах (20-25оС, 30 хв- 1 години), що відбувається головним чином нуклеофільного приєднання реагенту по атому азоту сполуки 1, який після видалили HBr з карбонатом натрію, відбувається внутримолекулярная нуклеофильного

    заміщення з'єднання 3, і призводить до 2-БГ-5,6-ді-метілімідазо- [2,1-b] [1,3,4] -тіадіазола з'єднання 4.

    Цей факт має суттєве значення для охарактеризованной реакційної здатності 3-бромобутан-2-она, в порівнянні а-галогенкетонов і з'ясування механізму спостерігалися перетворень.

    Будова отриманих сполук підтверджуються даними елементного аналізу та ІЧ-Фур'є спектроскопией (див. Рис. 1 і таб. 1).

    ІК-спектр висушених похідних ними-дазо- [2,1-b] [1,3,4] -тіадіазолов були записані на ІК-Фур'є спектрометрі Spectrum 65 (Perkin Elmer), оснащеним приставкою MIRACLE ATR (ZnSe). Кожен спектр був отриманий в середньому з 16 - 20 сканування, в області ІК 4000 - 600 см-1 з дозволом 4 см-1. Записані спектри були проаналізовані за допомогою програмного забезпечення Perkin Elmer Spectrum, версії 10.03.07.

    Так як, наявність карбонільної групи в 3- (5-бромо-2-іміно-1,3,4-тіадіазол-3 (2Н) іл) бутан-2-она з'єднання 3, виявлені в області 1697 см-1, а смуга поглинання в області 3432 см-1 свідчать про наявність миі-групи. Смуга поглинання С = М проявляється в області тисяча п'ятсот сорок п'ять см-1. Наявність С-Вг проявлено в області 653 см-1.

    В ІК-спектрі сполуки 4 характерна смуга поглинання для С = М і С = М - тіадіазольной і имидазольного фрагментів спостерігається в області 1640 і 1526 см-1. Смуга поглинання С = С проявляється в області тисячі чотиреста тридцять один см-1. валентного коливання

    101-1

    100989694929088-

    I- 86-О4

    8482807876747271- 4000

    З-8-С-тіадіазольного фрагмента виявлено в області 685 см-1. Присутність смуги поглинання для 6-метильної групи спостерігається в області 2975 см-1 вигляді асиметричною, а наявність 5-СН3 тіа-діазольного фрагмента, виявлено у вигляді деформаційного коливання в області тисячі триста вісімдесят один см-1, тобто коливання обох метильних груп проявлено нееквівалентно. Це пов'язано з стеріческім просторовим фактором з'єднання 4

    3500

    3000

    2500

    cm-1

    2000

    1500

    1000

    600

    Мал. 1. ІК-спектр 2-бром-5,6-діметілімідaзо [2,1-b] [1,3,4] -тіaдіaзолa (4).

    Виходячи з цього, в ІК-спектр сполуки 4, виявлені характерні смуги поглинання ними-ДАЗО-тіадіазольного циклу, екзоцікліческіх

    функціональних груп 2, 5 і 6 положень і інші смуги відносяться даними гетероциклов, що відповідають літературним даним [9-10, 31, 60].

    Таблиця 1. СТАВЛЕННЯ УМОВАХ ПОГЛИНАННЯ ДЛЯ З'ЄДНАННЯ 3 І 4

    № з'єднання Смуга поглинання, v, см-1

    C = N (тіадіазольний фрагмент) C = N (імідазольна фрагмент) С = С (імідазольна фрагмент) C-S-C (тіадіазольний фрагмент) Екзоцікліческіх функціональних груп

    3 1638 688 1697 для С = О; 3432 для МІ; 653 для С-Вг; 1545 для С = К

    4 1640 1526 1431 685 2975 для 6-СНЗ; 1381 для 5-СНЗ; 649 для С-Вг.

    Таким чином, функціоналірованія даного з'єднання можуть служити вихідним з'єднанням для отримання похідних імідазо- [2,1-Ь] - [1,3,4] -тіадіазолов з новими властивостями. А також, дослідження ІЧ-спектр поглинання сполуки 4 мають характерну залежність від їх будови і можуть бути використані для ідентифікації відповідних з'єднань, а також для визначення положення заступників в імідазо- [2,1-Ь] - [1,3,4] - тіадіазольном кільці.

    Автори висловлюють глибоку вдячність і вдячністю робочій групі і д.х.н., професору Мухідінову З.К. за надання допомоги при виконанні ІК-спектральних досліджень.

    Експериментальна частина. ІК-спектри висушених похідних імідазо- [2,1-Ь] -1,3,4-тіа-Діазол були записані на ІК Фур'є спектрометрі Spectrum 65 (Perkin Elmer), оснащеним приставкою MIRACLE ATR (ZnSe). Кожен спектр був отриманий в середньому з 16 - 20 сканувань, в області ІК 4000 - 600 см-1 з дозволом 4 см-1.

    Записані спектри були проаналізовані за допомогою програмного забезпечення Perkin Elmer Spectrum, версії 10.03.07.

    Контроль над чистотою отриманих сполук і ходом проходження реакцій контролювали тонкошарової хроматографією на стандартних пластинках "Silufol UV-254" в системах: дібутіло-вий ефір-бутанол-1 (2: 1); дибутиловий ефір; ці-лацетат-діетиловий ефір (1: 1); дибутиловий ефір-ізопропанол (5: 1).

    Синтез 3- (5-бромо-2-іміно-1,3,4-тіадіазол-3 (2Н) іл) бутан-2-она (3). До розчину 1,8 г (0,01 моль) сполуки 1 в 20 мл етанолу додають ек-вімолярное кількість 1,27 г (0,01 моль) 1,3-ді-хлорацетона і перемішують 1 годину при температурі 30-35оС. Після закінчення процесу реакційну масу охолоджують, нейтралізують ацетатом натрію. Після охолодження випав осад фільтрують і висушують на повітрі. Вихід 1,75 г (70%). Обчислено: С - 28,80%; Н - 3,2%. Знайдено: С - 27,63%; Н - 4,11%.

    Синтез 2-Br-5,6-діметілімідазо [2,1-

    b] [1,3,4] -тіадіазола (4). Розчин 2,5 г (0,01 моль) 3 в 20 мл етанолу кип'ятять 4 години, охолоджують і випали кристали сполуки 4 відфільтровують, промивають водою 3-4 рази і перекрісталлізови-вают з етанолу. Вихід 1,97 г (73%). Обчислено: С - 31,03%; Н - 2,59%. Знайдено: С - 30,74%; Н -3,19%.

    ВИСНОВКИ

    1. Знайдено оптимальне умова синтезу 2-Br-5,6-діметілімідазо [2,1 -b] ​​- [1,3,4] -тіадіазола, тобто, реакція протікає в двох стадіях.

    2. Виявлено, що при нагріванні сполук 1 та 2 разом цільової продукт, утворюють трудноі-дентіфіцірованние з'єднання.

    3. Отримані з'єднання можуть використовуватися в якості ключових сполук в синтезі серії похідних імідазо- [2,1-b] - [1,3,4] -тіадіа-Золов.

    4. Визначено частота коливання даних ге-тероціклов в області 3432-650 см-1.

    5. Виявлено, що під впливом заступників 2, 5 і 6 положень гетероциклу і вплив + 1-еф-тів метильної групи, які змінюють розподіл електронної щільності в отриманих сполуках, завдяки чому змінюється відносна інтенсивність деяких піків, зокрема, інтенсивність валентних коливань атомів в кільці.

    література

    1. Ю. Ходжібаев, Р.О. Рахмонов, С.Д. Ато-лікшоева, М.А. Кукані, Д.К. Саїдов, И.У. Фай-зілов *. / Синтез і ІК-спектральна характеристика 2-бром-6-хлорметіленімідазо- [2,1 -Ь] -1,3,4-ТІАД-азола.№4 (149), 2012. - С. 64-67.

    2. Р.О. Рахмонов, М.А. Кукані, Ю.Х. Ходжібаев, Д.С. Лангаріева, Д.К. Саїдов. / Синтез 2-етілметілсульфоніл-5-бром-6-фенілімідазо- [2,1-Ь] -1,3,4-тіадіазол. // Науковий журнал Вісник Таджицького національного університету. -2012. 1/3 (85). - С. 236-239.

    3. Ю. Ходжібаев, Р.О. Рахмонов, Зоідова,

    М.А.Куканіев. | С.Д. Атолікшоева, А.А. Абдіразо-ков. / Синтез і ІК-спектральна характеристика 2-бром- і 2,5-дибром-6-п-бромфеніл-імідазо- [2,1-Ь] -1,3,4-тіадіазол. // ДАН РТ 2012р. Том 55 №10. - С.817-820.

    4. Р.О. Рахмонов, М.А. Кукані, Ю.Х. Ходжібаев, Д.К. Саїдов, М.Т. Зоідова. / Синтез і спектральна характеристика 2-фенілтіо-5-бром-6-фе-нілімідазо- [2,1-b] -1,3,4-тіадіазол. // ДАН РТ. 2012р. Т.55, №7. -З. 573-576.

    5. Р.О. Рахмонов, М.А. Кукані, Ю. Ходжі-боїв, Д.С. Лангаріева, Д.К. Саїдов. / Синтез 2-етілметілсульфоніл-5-бром-6-фенілімідазо- [2,1-Ь] -1,3,4-тіадіазол. // ТНУ, Вісник, серія природних наук, Душанбе, 2012р., №1 / 3 (85). - С. 236-239.

    6. С.У. Худойбердізода, Д.К. Саїдов, Р.О. Рахмонов, М.Т. Зоідова, М.М. Амонзода. / Синтез і ІК-спектральна характеристика деяких 5-заміщених похідних нових модифікованих пара-Х-фенілімідазо- [2,1-b] - [1,3,4] -тіадіа-зола. // Вісник ТНУ, серія природничих наук, № 1/2 (196), 2016 р. - С. 167-173.

    7. Lincy Joseph1, Mathew George1, Prabha Mathews. / A Review on Various Biological Activities of 1,3,4- Thiadiazole Derivatives. // J P harm Chem Bio l Sci, March- May 2015; 3 (1), Р. 329 - 345.

    8. Ю. Ходжібаев, Р.О. Рахмонов, Зоідова,

    М.А.Куканіев. | С.Д. Атолікшоева, А.А. Абдіразо-ков. / Синтез і ІК-спектральна характеристика 2-бром- і 2.5-дибром-6-п-бром-фенілімідазо- [2,1-Ь] -1,3,4-тіадіазол. // ДАН РТ 2012р. Том 55 №10, С.817-820.

    9. К. Наканіси. Інфрачервоні спектри і будова органічних сполук. М .: Мир. 1965, С. 31-69.

    10. Н.А. Анісімова. Ідентифікація органічних сполук. Учеб. посіб. по органічного. хімії, Гірничо-Алтайськ РІО Гірничо-Алтайського держуніверситету 2009 С. 60-62.


    Ключові слова: 2-BR-5-АМІНО-1 / 2-BR-5-AMINO-1 / 4-тіадіазол / 4-THIADIAZOLE / 3-БРОМОБУТАН-2-ОН / валентних коливань / STRETCHING VIBRATIONS / деформаційних коливань / 3-BROMOBUTAN-2-ONE

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити