Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов
Методом РСА установлено, что N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтаны существуют в синклинальной конформации, которая, по данным квантово-химических расчетов, выполненных в рамках теории функционала плотности методом M05-2X/cc-pvdz, энергетически вы...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2009
|
| Schriftenreihe: | Украинский химический журнал |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/82505 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов / В.Н. Брицун, Э.Б. Русанов, А.Н. Чернега, О.В. Шишкин, М.О. Лозинский // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 6. — С. 113-118. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-82505 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-825052015-06-02T03:02:18Z Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов Брицун, В.Н. Русанов, Э.Б. Чернега, А.Н. Шишкин, О.В. Лозинский, М.О. Органическая химия Методом РСА установлено, что N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтаны существуют в синклинальной конформации, которая, по данным квантово-химических расчетов, выполненных в рамках теории функционала плотности методом M05-2X/cc-pvdz, энергетически выгоднее антиперипланарной конформации. Методом РСА встановлено, що N,N’- ди(1-алкіл-5-бензоїл-2-оксо-3-етоксикарбоніл-1,2-дигідропіридин-6-іл)-1,2-діаміноетани існують в синклінальній конформації, яка, за даними квантово-хімічних розрахунків, виконаних в рамках теорії функціоналу щільності методом M05-2X/cc-pvdz, енергетично вигідніша за антиперипланарну конформацію. It is established by the X-ray method that N,N’-di(1-alkyl-5-benzoyl-2-оxo-3-ethoxycarbonyl-1,2-dihydropyridine-6-yl)-1,2-diaminoethanes exist in synclinal conformation. In accordance to the data of quantum-chemical calculations, executed by the M05-2X method within the framework of the functional DFT XC, it is energetically more advantageous than antiperiplanar conformation. 2009 Article Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов / В.Н. Брицун, Э.Б. Русанов, А.Н. Чернега, О.В. Шишкин, М.О. Лозинский // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 6. — С. 113-118. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 0041–6045 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/82505 547.812.6 + 547.824 + 548.737 ru Украинский химический журнал Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Органическая химия Органическая химия |
| spellingShingle |
Органическая химия Органическая химия Брицун, В.Н. Русанов, Э.Б. Чернега, А.Н. Шишкин, О.В. Лозинский, М.О. Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов Украинский химический журнал |
| description |
Методом РСА установлено, что N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтаны существуют в синклинальной конформации, которая, по данным квантово-химических расчетов, выполненных в рамках теории функционала плотности методом M05-2X/cc-pvdz, энергетически выгоднее антиперипланарной конформации. |
| format |
Article |
| author |
Брицун, В.Н. Русанов, Э.Б. Чернега, А.Н. Шишкин, О.В. Лозинский, М.О. |
| author_facet |
Брицун, В.Н. Русанов, Э.Б. Чернега, А.Н. Шишкин, О.В. Лозинский, М.О. |
| author_sort |
Брицун, В.Н. |
| title |
Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов |
| title_short |
Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов |
| title_full |
Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов |
| title_fullStr |
Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов |
| title_full_unstemmed |
Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов |
| title_sort |
необычная конформация n,n’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные рса и квантово-химических расчетов |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Органическая химия |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/82505 |
| citation_txt |
Необычная конформация N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана: данные РСА и квантово-химических расчетов / В.Н. Брицун, Э.Б. Русанов, А.Н. Чернега, О.В. Шишкин, М.О. Лозинский // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 6. — С. 113-118. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
| series |
Украинский химический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT bricunvn neobyčnaâkonformaciânndi1alkil5benzoil2okso3étoksikarbonil12digidropiridin6il12diaminoétanadannyersaikvantovohimičeskihrasčetov AT rusanovéb neobyčnaâkonformaciânndi1alkil5benzoil2okso3étoksikarbonil12digidropiridin6il12diaminoétanadannyersaikvantovohimičeskihrasčetov AT černegaan neobyčnaâkonformaciânndi1alkil5benzoil2okso3étoksikarbonil12digidropiridin6il12diaminoétanadannyersaikvantovohimičeskihrasčetov AT šiškinov neobyčnaâkonformaciânndi1alkil5benzoil2okso3étoksikarbonil12digidropiridin6il12diaminoétanadannyersaikvantovohimičeskihrasčetov AT lozinskijmo neobyčnaâkonformaciânndi1alkil5benzoil2okso3étoksikarbonil12digidropiridin6il12diaminoétanadannyersaikvantovohimičeskihrasčetov |
| first_indexed |
2025-07-06T09:05:02Z |
| last_indexed |
2025-07-06T09:05:02Z |
| _version_ |
1836887786197614592 |
| fulltext |
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 547.812.6 + 547.824 + 548.737
В.Н. Брицун, Э.Б. Русанов, А.Н. Чернега, О.В. Шишкин, М.О. Лозинский
НЕОБЫЧНАЯ КОНФОРМАЦИЯ N,N’-ДИ(1-АЛКИЛ-5-БЕНЗОИЛ-2-ОКСО-
3-ЭТОКСИКАРБОНИЛ-1,2-ДИГИДРОПИРИДИН-6-ИЛ)-1,2-ДИАМИНОЭТАНА:
ДАННЫЕ РСА И КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ
Методом РСА установлено, что N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-
ил)-1,2-диаминоэтаны существуют в синклинальной конформации, которая, по данным квантово-химических
расчетов, выполненных в рамках теории функционала плотности методом M05-2X/cc-pvdz, энергетически
выгоднее антиперипланарной конформации.
Молекулы органических соединений с нежест-
кой структурой, фрагменты которых обладают
несколькими степенями свободы, способны обра-
зовывать устойчивые межмолекулярные водород-
ные связи с биологическими субстратами. Поэто-
му они привлекают повышенное внимание иссле-
дователей как возможные объекты для целенап-
равленного поиска физиологически активных ве-
ществ, и, в первую очередь, лекарств [1]. Однако
для выяснения возможностей контактирования
органических молекул с биологическими ’’мише-
нями’’ необходима информация о пространствен-
ном строении как первых, так и последних [2].
Эти данные могут быть получены методом РСА,
a также современными квантово-химическими
расчетами [3].
Примером перспективных соединений для би-
ологических и фармацевтических исследований мо-
гут быть производные никотиновой кислоты [4, 5],
которая, как известно [6], является витамином РР
и играет заметную роль в жизнедеятельности орга-
низма человека.
Цель настоящей работы — синтез и исследова-
ние молекулярного строения методами РСА и кван-
товой химии ранее неизвестных N,N’-ди(1-алкил-
5-бензоил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропи-
ридин-6-ил)-1,2-диаминоэтанов, содержащих в сво-
ей структуре фрагмент никотиновой кислоты. Сле-
дует отметить, что наличие полиметиленовой цепо-
чки, соединяющей два гетероциклических ядра,
обеспечивает относительную конформационную по-
движность, а следовательно, и способность коорди-
нироваться с биологическими субстратами.
N,N’-Ди(1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-этоксикар-
бонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтаны
(II a,б) синтезированы аминированием 1-алкил-5-
бензоил-6-метилтио-3-этоксикарбонил-1,2-дигид-
ропиридин-2-онов (I а,б) 1,2-диаминоэтаном (вы-
ход 69—73 %). Их физические и спектральные свой-
ства приведены в экспериментальной части. По-
добные 6-алкиламино-2-пиридоны, не содержащие
полиметиленовой цепочки, получены ранее в ра-
ботах [7—10], однако их молекулярная структура
также не изучалось.
R = Ме (a), Et (б).
Известно, что для производных этана (к кото-
рым относятся и соединения II a,б) наиболее ус-
тойчивыми являются те конформеры, в которых
вицинальные объемные группы расположены в ан-
ти-положениях (так называемая антиперипла-
нарная конформация), тогда как синклинальные
конформеры (в которых заместители находятся
рядом) богаче энергией [11]. Кроме того, в анти-
перипланарной конформации н-алканов замести-
тели, расположенные на концах цепи с четным ко-
личеством атомов углерода, имеют трансоидное,
а в цепи с нечетным числом атомов углерода —
© В.Н . Брицун, Э.Б . Русанов, А.Н . Чернега, О.В. Шишкин, М .О. Лозинский , 2009
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 6 113
цисоидное расположение [11]. Поэтому было ло-
гичным предположить существование молекул
N,N’-ди(1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-диамино-
этанов (II a,б) (по крайней мере, в твердой фазе) в
антиперипланарной (трансоидной) конформации.
С целью изучения особенностей строения мо-
лекулы N,N’-ди(1,2-дигидропиридин-6-ил)-1,2-ди-
аминоэтана (II a) нами было проведено исследо-
вание кристалла этого соединения рентгенострук-
турным методом.
Данные РСА соединения II a (общий вид мо-
лекулы и ее основные геометрические параметры)
приведены на рис. 1 и в табл. 1. Установлено, что
молекула II a симметрична. Необычной и интерес-
ной особенностью данной молекулярной структу-
ры является то, что центральный этандиамино-
вый фрагмент имеет стерически невыгодную син-
клинальную (гош) конформацию (рис. 1): торси-
онный угол N2–C17–C17’–N2’ –63.8o, межатомное
расстояние N2...N2’ составляет 2.910(2) Ao (удвоен-
ный ван-дер-ваальсов радиус атома N 3.0 Ao ).
Цикл N1C1–5 слегка неплоский (отклонение атомов
от соответствующей среднеквадратической плос-
кости достигает 0.078 Ao ). Атом N1 имеет плоско-
тригональную конфигурацию связей, конфигура-
ция связей атома N2 — заметно уплощенная пи-
рамида (сумма валентных углов при этих атомах
359.6 и 349.5о). В результате эффективного сопря-
жения неподеленных электронных пар этих атомов
c π-системой связи С4=С5 формально одинарные
связи N1–С5 1.359(2) и N2–С5 1.333(2) Ao сущест-
венно укорочены по сравнению с интервалом 1.43
—1.45 Ao , характерным для чисто одинарной свя-
зи N(sp2)–C(sp2) [12, 13]. Двугранный угол между
циклами N1C1–5 и C11–16 составляет 53.5о. Еще од-
ной особенностью молекулярного строения соеди-
нения II a является образование весьма прочной
[14] внутримолекулярной водородной связи N2–
Н2...О4 [О...N 2.631(2), O...H 1.87(3) Ao ; ОHN 143(2)o],
замыкающей шестичленный цикл N2C5C4C10O4H2.
Для получения дополнительной информации,
способствующей пониманию причин сближения
гетероциклических ядер в молекулах 1,2-диамино-
этанов (II a,б) друг с другом, нами были проведе-
ны расчеты энергетических и пространственных
параметров наиболее вероятной антиперипланар-
ной (трансоидной) конформации и наиболее ус-
тойчивой (как следует из данных РСА) синклина-
льной (цисоидной) конформации соединения II a.
Расчеты осуществлялись в рамках теории функ-
ционала плотности [15] с использованием функ-
Oрганическая химия
Рис. 1. Общий вид молекулы N,N’-ди(5-бензоил-1-ме-
тил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-
ил)-1,2-этандиамина (II а).
Т а б л и ц а 1
Геометрические параметры молекулы N,N’-ди-(5-
бензоил-1-метил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигид-
ропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана (ІІ а), получен-
ные методом РСА и квантово-химическими расче-
тами (DFT/M05-2X/cc-pvdz)
Связи
Длины связей, Ao
РСА
DFT /M05-2X/cc-pvdz
Синклиналь-
ная кон-
формация
Антипери-
планарная
конформация
C1–O1 1.214(2) 1.212 1.213
C1–N 1 1.426(2) 1.438 1.437
C1–C2 1.439(3) 1.453 1.453
C2–C3 1.366(3) 1.367 1.367
C3–C4 1.396(3) 1.414 1.413
C4–C5 1.421(2) 1.417 1.411
C4–C10 1.462(3) 1.467 1.469
C5–N 1 1.359(2) 1.352 1.357
C5–N 2 1.333(2) 1.373 1.373
N2–C17 1.463(3) 1.463 1.467
C17–C17 1.516 1.530 1.533
Углы (град.)
C1N1C5 124.3(2) 124.6 124.6
C5N2C17 125.9(3) 122.5 118.4
114 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 6
ционала М05-2Х в базисе cc-pvdz. Как было пока-
зано ранее [16, 17], этот метод расчета, в отличие
от других, более ранних функционалов, позволя-
ет достаточно хорошо описывать дисперсионные
взаимодействия в молекулах и молекулярных ком-
плексах, давая геометрические и энергетические па-
раметры в хорошем согласии с высококоррелиро-
ванными методами (например MP2, MP4, CCSDT)
и экспериментальными данными. Расчеты выпол-
нялись с помощью программы NWChem [18].
Базис cc-pvdz является минимальным базисом,
который пригоден для проведения расчетов [19].
Он достаточно компактный и, к тому же, дает впол-
не надежную геометрию для большинства органи-
ческих молекул. Поскольку молекула N,N’-ди(5-
бензоил-1-метил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-ди-
гидропиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана (II a) име-
ет довольно значительные размеры, то использова-
ние больших базисов представляется затрудни-
тельным вследствие резко возрaстающих вычисли-
тельных трудностей.
Геометрические параметры обоих конформе-
ров были полностью оптимизированы без всяких
ограничений.
Полученные результаты приведены в табл. 1, 2
и на рис. 2, 3 (на рис. 1—3 атомы водорода имеют
ту же нумерацию, что и связанные с ними атомы
углерода). Следует отметить, что геометрические
параметры замещенного 1,2-диаминоэтана (II а),
рассчитанные с использованием метода функцио-
нала матрицы плотности, хорошо коррелируют с
экспериментальными величинами, полученными
для указанного соединения методом РСА.
Как следует из расчетных данных, синкли-
нальный конформер замещенного 1,2-диаминоэ-
тана (II а) оказывается на 8.63 ккал/моль более
выгодным по сравнению с антиперипланарным кон-
формером. Синклинальная (sc) форма характери-
зуется весьма высокой, а антиперипланарная —
умеренной полярностью (соответственно µ равно
7.0 и 2.8 D).
Анализ геометрических параметров молеку-
лы показал, что оба конформера являются доста-
точно стерически напряженными. В частности, на-
блюдается отталкивание между атомами водоро-
да N-метильной группы и этанового фрагмента (рас-
стояния Н6...Н17 составляют 2.218 Ao в антипери-
планарном конформере и 2.208 Ao — в синклина-
льном при сумме ван-дер-ваальсовых радиусов
2.32 Ao [20]). Кроме того, в синклинальном конфор-
мере пространственно сближенными оказываются
Т а б л и ц а 2
Энергетические характеристики конформаций N,N’-ди(5-бензоил-1-метил-2-оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидро-
пиридин-6-ил)-1,2-диаминоэтана (ІІ а)
Характеристики энергии * Синклинальная
конформация
Антиперипланарная
конформация
Полная энергия с учетом электронной корреляции –2136.962060824254 –2136.948547860081
Одноэлектронная энергия –15435.128761488588 –14057.083098997711
Кулоновская энергия 7302.749561044162 6612.860429464493
Обменно-корреляционная энергия –293.542666279667 –293.492248025538
Энергия отталкивания остовов 6288.959805899839 5600.766369698676
Число электронов (по численному интегрированию DFT ) 330.000548282621 329.999957801140
Относительная энергия конформаций, ккал/моль 0.00 8.63
Дипольный момент, µ (D) 7.0 2.8
* Все энергии в атомных единицах (а.е. = 627.5095 ккал/моль); число оболочек — 378; число базисных функций
— 860; заряд системы — 0; число электронов —330.
Рис. 2. Синклинальная конформация молекулы соеди-
нения II а по данным расчетов методом М05-2Х, угол
N–CH 2–CH 2–N равен 73.7o.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 6 115
атомы водорода двух фенильных колец (расстоя-
ние Н12...Н12’ составляет 2.280 Ao ).
Стерической напряженностью молекулы обус-
ловлено и некоторое разуплощение пиридоновых
фрагментов. Ранее [21] было показано, что такие ди-
гидроароматические циклы обладают достаточно
высокой конформационной гибкостью, то есть спо-
собностью переходить из плоской равновесной кон-
формации в неплоскую без существенного повы-
шения энергии молекул. Это свойство гетероцик-
ла позволяет минимизировать неблагоприятные сте-
рические взаимодействия в молекуле за счет пере-
хода гетероцикла в неплоскую конформацию, кото-
рая может быть описана с помощью торсионного
угла С5–N1–C1–C2, равного 7.4о в антиперипла-
нарном и 10.4о в синклинальном конформере.
На основании приведенных данных можно
предположить, что синклинальный конформер яв-
ляется более стерически напряженным и, следо-
вательно, должен быть менее выгодным, чем ан-
типерипланарный.
Однако пространственная сближенность пла-
нарных заместителей, содержащих π-систему, мо-
жет способствовать возникновению в sc-конфор-
мере специфических взаимодействий между ними
(так называемый стэкинг-эффект — форма неко-
валентного π−π-связывания фрагментов органиче-
ских молекул, содержащих ароматические замеc-
тители). Такое контактирование обусловлено меж-
молекулярным перекрыванием p-орбиталей π-со-
пряженных систем, которое способствует делока-
лизации π-электронов. Общепринятым является
представление о том, что стэкинг-взаимодействия
существуют между сопряженными системами на
расстояниях меньше 3.5—3.6 Ao . Следует отме-
тить, что в π−π-взаимодействия вовлечены исклю-
чительно плоские ароматические соединения.
Поскольку в пиридоновом фрагменте фени-
льное кольцо бензоильного заместителя распола-
гается над этоксикарбонильной группой (рис. 2),
то кратчайшее расстояние от атома С7 до атома
углерода С12 близлежащего ароматического коль-
ца составляет 3.276 Ao , что существенно короче сум-
мы ван-дер-ваальсовых радиусов (3.42 Ao ) и ука-
зывает на наличие достаточно сильного стэкинг-
взаимодействия между π-системами. Аналогич-
ные, но более слабые взаимодействия, по всей ви-
димости, существуют также между карбонильной
группой бензоильного заместителя и соседним пи-
ридоновым фрагментом (кратчайшее расстояние
С10...С4’ составляет 3.46 Ao ).
Кроме того, синклинальная конформация мо-
лекулы может дополнительно стабилизироваться
аттрактивными взаимодействиями между N-ме-
тильными атомами водорода и карбонильными
группами бензоильных фрагментов (расстояние
Н6...О4 2.673 Ao , угол С–Н...О 139.0о), а также π-си-
стемой пиридонового цикла (расстояние Н6...С3
2.757 Ao , угол С–Н ...С 124.4о). Подобные взаимо-
действия отсутствуют в антиперипланарном кон-
формере (рис. 3), что, по-видимому, и обуслoвли-
вает его меньшую стабильность.
Таким образом, N,N’-ди(1-алкил-5-бензоил-2-
оксо-3-этоксикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил)
-1,2-диаминоэтаны (II a,б), согласно эксперимен-
тальным и расчетным данным, в твердой фазе су-
ществуют в sc-конформации. Наиболее вероятной
причиной большей стабильности синклинально-
го конформера по сравнению с антиперипланарным
явлется возникновение внутримолекулярных стэ-
кинг-взаимодействий и слабых С–Н ...О и С–Н ...π
водородных связей между частями молекулы,
содержащими внутримолекулярные водородные
связи N–H ...O=С, которые отсутствуют в антипе-
рипланарном конформере.
Можно также сделать вывод, что сопоставле-
ние информации о структуре органических соеди-
нений, полученной в рамках теории функционала
плотности методом M05-2X/cc-pvdz, с данными
метода РСА дает удовлетворительные результа-
ты. Этот факт свидетельствует о применимости со-
временных теоретических методов для решения
конформационных задач и проблем относитель-
ной устойчивости изомеров.
Спектры ЯМР 1Н зарегистрированы на при-
боре Varian VXR 300, рабочая частота 300 МГц
(1Н), 75 МГц (13С), в ДМСО-d6, внутренний стан-
дарт — ТМС. ИК-спектры были получены на
Oрганическая химия
Рис. 3. Антиперипланарная конформация молекулы со-
единения II а по данным расчетов методом М05-2Х,
угол N–CH 2–CH 2–N равен 174.3o .
116 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 6
приборе UR-20 в таблетках KBr.
Синтез N,N’-ди( 1-алкил-5-бензоил-2-оксо-3-эток-
сикарбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил) -1,2-диамино-
этанов ( II a,б) . К раствору 1 ммоль 1,2-дигидро-
пиридин-2-она (І а,б) в 3 мл 2-пропанола при пе-
ремешивании по каплям добавляли раствор 0.5
ммоль диаминоэтана в 3 мл 2-пропанола. Реак-
ционную массу выдерживали 3 ч при 20 oС и от-
фильтровывали осадок соединения II а,б.
N,N’-ди( 5-бензоил-1-метил-2-оксо-3-этокси-
карбонил-1,2-дигидропиридин-6-ил) -1,2-диаминоэтан
II а. Выход 0.228 г (73 %), т.пл. 220—222 oС
(нитрометан). ИК-спектр, см–1: 1440, 1500, 1540,
1580, 1660, 1680, 1720, 3050, 3200, 3400. Спектр
ЯМР 1Н (δ, м.д.): 1.15 т (6H, 2OСН2Me, J=6.9
Гц), 3.40 с (6H, 2NMe), 3.65 уш. с (4H, 2NСН2),
4.07 кв (4H, 2OСН2Me, J=6.9 Гц), 7.45—7.56 м
(10H, 2Ph), 8.04 с (2H, 2Н4), 9.34 с (2H, 2NH).
Спектр ЯМР 13С (δ, м.д.): 14.7 (ОСН2Me), 33.4
(NMe), 48.0 (NСН2), 60.1 (ОСН2Me), 101.5, 104.5,
128.8, 129.1, 132.0, 138.9, 148.2, 159.0, 160.2, 164.6,
193.1 (PhС=О).
Найдено, %: С 65.32; Н 5.22; N 9.07. С34Н34N4O8.
Вычислено, %: С 65.17; Н 5.47; N 8.94.
N,N’-Ди( 5-бензоил-2-оксо-1-этил-3-этоксикар-
бонил-1,2-дигидропиридин-6-ил) -1,2-диаминоэтан
( II б) . Выход 0.224 г (69 %), т.пл. 155—158 oС
(этанол). ИК-спектр, см–1: 1420, 1460, 1520, 1590,
1620, 1660, 1720, 3000, 3100, 3300. Спектр ЯМР
1Н (δ, м.д.): 1.14 м (12H, 4СН2Me), 3.46 уш. с (4H,
2NСН2), 4.05 м (8H, 4СН2Me), 7.48—7.57 (м, 10H,
2Ph), 8.05 с (2H, 2Н4), 8.76 с (2H, 2NH). Спектр
ЯМР 13С (δ, м.д.): 12.8 (NСН2Me), 14.2
(ОСН2Me), 37.9 (NСН2Me), 47.3 (NСН2), 59.5
(ОСН2Me), 101.1, 103.6, 128.4, 128.8, 131.9, 138.1,
147.8, 157.4, 157.8, 164.2, 191.3 (PhС=О).
Найдено, %: С 65.83; Н 6.02; N 8.65. С36Н38N4O8.
Вычислено, %: С 66.04; Н 5.85; N 8.56.
Рентгеноструктурное исследование монокри-
сталла соединения ІІ а с линейными размерами
0.25x0.30x0.51 мм проведено при комнатной тем-
пературе на автоматическом CCD дифрактометре
Bruker Apex II (MoКα-излучение, θмакс = 28.7о).
Количество отражений: всего собрано 6984, неза-
висимых 3689, в уточнении использовано (I ≥ 3σ(I))
2048. Область съемки по индексам –30 ≥ h ≥ 33,
–11 ≥ k ≥ 11, –2334 ≥ l ≤ 8, Rmerge 0.02, R1(F) 0.044,
Rw(F) 0.047, GOF 1.077. Параметры элементарной
ячейки: a = 26.396(3) Ao , b = 8.8113(7) Ao , c = 17.614
(2) Ao ; α = 90o, β = 131.58(2)o, γ = 90o; V = 3064.5(7)
Ao 3; Z = 8; dвыч = 1.36 г⋅см–1; сингония моноклин-
ная; пространственная группа С2/с; µ = 0.98 см–1;
F(000) 1320. Весовые коэффициенты 0.23, –0.12,
–0.11, –0.16. Максимум и минимум остаточной эле-
ктронной плотности составляют 0.23 и –0.20 e⋅cм–3
соответственно.
Структура расшифрована прямым методом и
уточнена методом наименьших квадратов в пол-
номатричном анизотропном приближении с испо-
льзованием комплекса программ CRYSTALS [22].
Все атомы водорода были выявлены из разност-
ного синтеза электронной плотности и включены
в уточнение с фиксированными позиционными и
тепловыми параметрами. Лишь атомы Н2, участ-
вующие в образовании Н-связей, были уточнены
изотропно. При уточнении использована весовая
схема Чебышева [23]. Полный набор рентгеност-
руктурных данных для соединения II a задепони-
рован в Кембриджском банке структурных дан-
ных (CCDC 671856).
РЕЗЮМЕ. Методом РСА встановлено, що N,N’-
ди(1-алкіл-5-бензоїл-2-оксо-3-етоксикарбоніл-1,2-дигід-
ропіридин-6-іл)-1,2-діаміноетани існують в синкліналь-
ній конформації, яка, за даними квантово-хімічних роз-
рахунків, виконаних в рамках теорії функціоналу щі-
льності методом M05-2X/cc-pvdz, енергетично вигідніша
за антиперипланарну конформацію.
SUMMARY. It is established by the X-ray method
that N,N’-di(1-alkyl-5-benzoyl-2-оxo-3-ethoxycarbonyl-1,2-
dihydropyridine-6-yl)-1,2-diaminoethanes exist in synclinal
conformation. In accordance to the data of quantum-che-
mical calculations, executed by the M05-2X method within
the framework of the functional DFT XC, it is energetically
more advantageous than antiperiplanar conformation.
1. Lipinski C.A., Lombardo F., Dominy B.W ., Feeney
P.J. // Adv. Drug Delivery Rev. -1997. -23. -P. 3—25.
2. Брицун В.Н ., Емец А .И., Лозинский М .О., Блюм Я.Б.
// Ukr. Bioorgan. Acta. -2009. -7. -Вып 1. -С. 3—16.
3. Минкин В.И ., Симкин Б.Я., Миняев Р.М . Теория
строения молекул. -Ростов-на-Дону: Феникс, 1997.
4. Hapipah M .A ., Sharifuddin M .Z ., W an J.B., Rahuma
S.M . // Malaysian J. Sci. -2004. -23, № 1. -P. 129—136.
5. Parkesh R., Vasudevan S .R ., Berry A ., Galione A . //
Org. Biomol. Chem. -2007. -5, № 3. -P. 441—443.
6. Машковский М .Д. Лекарственные средства. -
Харьков: Торсинг, 1998. -Т. 2.
7. Schirok H., A lonso-A lija C., M ichels M . // Synthesis.
-2005. -18. -P. 3085.
8. Neelakantan P., Rahman M .F., Bhalerao U.T . // Ind.
J. Chem. -1987. -26B. -P. 1086—1090.
9. Schirok H., A lonso-A lija C., Benet-Buchholz J. // J.
Org. Chem. -2005. -70. -P. 9463—9469.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 6 117
10. Брицун В.Н ., Есипенко А .Н ., Чернегa А .Н . и др. //
Химия гетероцикл. соединений. -2007. -№ 11. -C.
1660—1665.
11. Гауптман З., Грефе Ю ., Ремане Х . // Органическая
химия. -М .: Химия, 1979.
12. Burke-Laing M ., Laing M . // Acta Crystallogr. (В).
-1976. -32. -P. 3216—3220.
13. Allen F.H., Kennard O., W atson D.G. et al. // J.
Chem. Soc. Perkin II. -1987. -12. -Supp. 1—19.
14. Kuleshova L .N., Z orkii P.M . // Acta Crystallogr. (B).
-1981. -37. -P. 1363—1368.
15. Parr R .G., Y ang W . Density functional theory of
atoms and molecules. -Oxford: Oxford University
Press, 1989.
16. Z hao Y ., Schults N.E., Truhlar D.G. // J. Chem. Theo-
ry Comput. -2006. -2, № 2. -Р. 364—382.
17. Z hao Y ., Truhlar D.G. // Org. Lett. -2006. -8, №
25. -Р. 5753—5755.
18. Straatsma T .P., Apra E, W indus T .L . et al. //
NWChem, A Computational Chemistry Package for
Parallel Computers, Version 4.6 (2004), Pacific
Northwest National Laboratory, Richland, Washin-
gton 99352-0999, USA.
19. W oon D.E., Dunning Jr. T .H . // J. Chem. Phys.
-1993. -98. -№ 4. -P. 1358—1362.
20. Зефиров Ю.В., Зоркий П .М . // Успехи химии. -1989.
-58. -№ 5. -С. 713—729.
21. Shishkin O.V . // J. Mol. Struct. -1998. -447. -№ 3.
-P. 217—222.
22. W atkin D.J., Prout C.K., Carruthers J.R ., Betteridge
P.W . // CRYSTALS. Issue 10. Chemical Crystal-
lography Laboratory. -Univ. of Oxford, 1996.
23. Carruthers J.R ., W atkin D.J . // Acta Crystallogr.
(A). -1979. -35. -P. 698.
Институт органической химии НAH Украины, Киев Поступила 05.03.2009
НТК Институт монокристаллов НАН Украины, Харьков
УДК 547.789; 547.824; 547.825
В.Д. Дяченко, Р.П. Ткачов, О.Д. Дяченко
2-(4-ФЕНІЛТІАЗОЛ-2-ІЛ)ТІОАЦЕТАМІД
У СИНТЕЗІ ФУНКЦІОНАЛЬНОЗАМІЩЕНИХ 2-МЕРКАПТОПІРИДИНІВ *
Конденсацією етоксиметиліденпохідних СН -кислот з 2-(4-фенілтіазол-2-іл)тіоацетамідом у присутності ети-
лату натрію синтезовано заміщені β-(4-фенілтіазол-2-іл)-2-меркаптопіридини, які здатні до алкілування за
меркаптогрупою та подальшого анелування.
Як піридиновий, так і тіазольний цикли вхо-
дять до складу багатьох природних та синтетич-
них ліків, спектр біологічної дії яких вельми ши-
рокий — психотропні, снодійні та протибактері-
альні препарати, холінолітики, антиоксиданти,
нейромедіатори та ін. [1]. Сполуки цих класів
давно привертають увагу хіміків-синтетиків, про
що свідчать оглядові роботи, опубліковані остан-
нім часом [2, 3]. В той же час наявність тіоамід-
ної групи в піридиновому кільці дозволяє тран-
сформувати одержані сполуки в інші похідні, в
тому числі — анельовані [4].
З метою пошуку нових методів синтезу 4-не-
заміщених 2-піридинтіонів [5] ми дослідили взає-
модію етоксиметиліденпохідних СН-кислот I а,б
та II з 2-(4-фенілтіазол-2-іл)тіоацетамідом III у при-
сутності етилату натрію (схеми 1 та 2). Реакція про-
ходить, імовірно, з утворенням проміжних проду-
ктів нуклеофільного вінільного заміщення (SNVin)
відповідно IV та V. Останні зазнають регіоспеци-
фічної внутрішньомолекулярної гетероциклізації
у відповідні 4-незаміщені 3-(4-фенілтіазол-2-іл)-
піридин-2-тіони VI а,б та VII. Будову продуктів
підтверджено спектральними та іншими фізични-
ми дослідженнями. Алкілування одержаних спо-
лук алкілгалогенідами VIII б–г відбувається регіо-
специфічно по S-атому з утворенням відповідних
тіоетерів IX та X а–в.
Подальше анелування одержаних сполук при-
вело до несподіваних результатів. При дії триетил-
Oрганическая химия
© В.Д . Дяченко, Р.П . Ткачов, О.Д . Дяченко, 2009
* Робота виконана за фінансової підтримки гранта Президента України наукових досліджень молодих
учених GP/F26/0039.
118 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 6
|