Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода
Досліджена кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода в інтервалі температур 45-85°С. Доведений її другий порядок, визначені константи швидкості і виявлене їх зростання зі збільшенням електрофільності атома...
Saved in:
| Published in: | Журнал органічної та фармацевтичної хімії |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут органічної хімії НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/42010 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода / О.М. Свєчнікова, С.Г. Ісаєв, М.М. Сулейман, Т.А. Костіна, Р.О. Капустник // Журнал органічної та фармацевтичної хімії. — 2012. — Т. 10, вип. 1(37). — С. 72-77. — Бібліогр.: 18 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859776413196877824 |
|---|---|
| author | Свєчнікова, О.М. Ісаєв, С.Г. Сулейман, М.М. Костіна, Т.А. Капустник, Р.О. |
| author_facet | Свєчнікова, О.М. Ісаєв, С.Г. Сулейман, М.М. Костіна, Т.А. Капустник, Р.О. |
| citation_txt | Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода / О.М. Свєчнікова, С.Г. Ісаєв, М.М. Сулейман, Т.А. Костіна, Р.О. Капустник // Журнал органічної та фармацевтичної хімії. — 2012. — Т. 10, вип. 1(37). — С. 72-77. — Бібліогр.: 18 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Журнал органічної та фармацевтичної хімії |
| description | Досліджена кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода в інтервалі температур 45-85°С. Доведений її другий порядок, визначені константи швидкості і виявлене їх зростання зі збільшенням електрофільності атома вуглецю реакційного центру. На основі принципу ЛВЕ здійснена кореляція кінетичних параметрів з σ-константами Гаммета, виявлено, що ρ невелике через віддаленість замісників від реакційного центру і зменшується зі зростанням температури. Аналіз численних кінетичних та активаційних параметрів показав ізокінетичність реакції з ентальпійним типом контролю. Встановлено її Вас2 механізм.
Исследована кинетика щелочного гидролиза метиловых эфиров 3-оксамоилзамещенных N-фенилантраниловых кислот в бинарном растворителе диоксан-вода в интервале температур 45-85°С. Доказан ее второй порядок, определены константы скорости и выявлено их увеличение с возрастанием электрофильности атома углерода реакционного центра. На основе принципа ЛСЭ осуществлена корреляция кинетических параметров с σ-константами Гаммета, установлено, что σ невысокое из-за удаленности заместителей от реакционного центра и уменьшается с ростом температуры. Анализ многочисленных кинетических и активационных параметров показал изокинетичность реакции с энтальпийным типом контроля. Установлен ее Вас2 механизм.
Kinetics of the alkaline hydrolysis reaction for methyl esters of 3-oxamoylsubstituted N-phenylantranilic acids in the binary dioxan-water solvent have been studied in the temperature range of 45-85°C. Its second order has been proven, the constants of the reaction rate have been determined. It has been found that the more electrophilic the carbon atom of the reaction centre is, the greater is the reaction’s speed. On the basis of the LFE principle the correlation of kinetic parameters with Hammet σ-constants has been carried out and it has been shown that the low ρ decreases with temperature increase. It can be explained by the fact that the substituents are situated rather far from the reaction centre. The analysis of kinetic and activation parameters has shown the reaction isokineticity with the enthalpy control type. The Bac2 mechanism has been found.
|
| first_indexed | 2025-12-02T08:55:03Z |
| format | Article |
| fulltext |
Журнал органічної та фармацевтичної хімії. – 2012. – Т. 10, вип. 1 (37)
72
УДК 531.1:547.835.33:661.721.4
РЕАКЦІЙНА ЗДАТНІСТЬ ПОХІДНИХ N-ФЕНІЛАНТРАНІЛОВОЇ
КИСЛОТИ. ХVIII*. КІНЕТИКА РЕАКЦІЇ ЛУЖНОГО
ГІДРОЛІЗУ МЕТИЛОВИХ ЕСТЕРІВ 3-ОКСАМОЇЛЗАМІЩЕНИХ
N-ФЕНІЛАНТРАНІЛОВИХ КИСЛОТ У БІНАРНОМУ РОЗЧИННИКУ
ДІОКСАН-ВОДА
О.М.Свєчнікова*, С.Г.Ісаєв, М.М.Сулейман, Т.А.Костіна, Р.О.Капустник*
Національний фармацевтичний університет
61002, м. Харків, вул. Пушкінська, 53. Е-mail@ukrfa.kharkov.ua
* Національний Харківський педагогічний університет ім. Г.С.Сковороди
Ключові слова: N-фенілантранілова кислота; реакційна здатність; кореляція;
ентальпійний контроль
Досліджена кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміще-
них N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода в інтервалі
температур 45-85°С. Доведений її другий порядок, визначені константи швидкості
і виявлене їх зростання зі збільшенням електрофільності атома вуглецю реакцій-
ного центру. На основі принципу ЛВЕ здійснена кореляція кінетичних параметрів з
σ-константами Гаммета, виявлено, що ρ невелике через віддаленість замісників від
реакційного центру і зменшується зі зростанням температури. Аналіз численних кі-
нетичних та активаційних параметрів показав ізокінетичність реакції з ентальпій-
ним типом контролю. Встановлено її B
AC
2 механізм.
REACTIVITY OF PHENYLANTRANILIC ACID DERIVATIVES. XVIII. KINETICS OF THE ALKALINE
HYDROLYSES REACTION OF METHYL ESTER OF 3-OXAMOYLSUBSTITUTED N-PHENYLANTRANILIC
ACIDS IN THE BINARY DIOXAN-WATER SOLVENT
O.M.Svechnikova, S.G.Isaev, M.M.Suleyman, T.A.Kostina, R.O.Kapustnik
Kinetics of the alkaline hydrolysis reaction for methyl esters of 3-oxamoylsubstituted N-phe-
nylantranilic acids in the binary dioxan-water solvent have been studied in the temperature
range of 45-85°C. Its second order has been proven, the constants of the reaction rate have
been determined. It has been found that the more electrophilic the carbon atom of the reaction
centre is, the greater is the reaction’s speed. On the basis of the LFE principle the correlation
of kinetic parameters with Hammet σ-constants has been carried out and it has been shown
that the low ρ decreases with temperature increase. It can be explained by the fact that the
substituents are situated rather far from the reaction centre. The analysis of kinetic and activa-
tion parameters has shown the reaction isokineticity with the enthalpy control type. The B
AC
2
mechanism has been found.
РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ N-ФЕНИЛАНТРАНИЛОВОЙ КИСЛОТЫ.
XVIII. КИНЕТИКА РЕАКЦИИ ЩЕЛОЧНОГО ГИДРОЛИЗА МЕТИЛОВЫХ ЭФИРОВ 3-ОКСАМОИЛЗАМЕ-
ЩЕННЫХ N-ФЕНИЛАНТРАНИЛОВЫХ КИСЛОТ В БИНАРНОМ РАСТВОРИТЕЛE ДИОКСАН-ВОДА
Е.Н.Свечникова, С.Г.Исаев, М.М.Сулейман, Т.А.Костина, Р.А.Капустник
Исследована кинетика щелочного гидролиза метиловых эфиров 3-оксамоилзамещен-
ных N-фенилантраниловых кислот в бинарном растворителe диоксан-вода в интер-
вале температур 45-85°С. Доказан ее второй порядок, определены константы скоро-
сти и выявлено их увеличение с возрастанием электрофильности атома углерода
реакционного центра. На основе принципа ЛСЭ осуществлена корреляция кинетических
параметров с σ-константами Гаммета, встановлено, что ρ невысокое из-за удален-
ности заместителей от реакционного центра и уменьшается с ростом температуры.
Анализ многочисленных кинетических и активационных параметров показал изоки-
нетичность реакции с энтальпийным типом контроля. Установлен ее B
AC
2 механизм.
Дані наукових досліджень вітчизняних [1-6, 8,
9, 12] та зарубіжних [16-18] вчених свідчать, що
естери N-фенілантранілових кислот проявляють
різноманітну фармакологічну активність. Слід від-
значити, що реакція лужного гідролізу естерів
N-фенілантранілових кислот є одним з імовірних
* Повідомлення ХVII див. [3]
Журнал органічної та фармацевтичної хімії. – 2012. – Т. 10, вип. 1 (37)
73
шляхів їх метаболізму в організмі, з одного боку,
а з другого, естери є вихідними речовинами для
синтезу відповідних амідів, гідразидів та їх похід-
них. Тому дослідження реакційної здатності ме-
тилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-феніл-
антранілових кислот має науковий та практич-
ний інтерес для науковців, які працюють в об-
ласті органічного синтезу та фармакокінетики
лікарських засобів і біологічно активних речо-
вин. У літературі закономірності гідролізу ме-
тилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фе ніл-
антранілових кислот не описані.
Кінетика реакції вивчалася у бінарному роз-
чиннику діоксан-вода (60 об.% діоксану) в інтер-
валі температур 45-85°С. Реакція перебігає за рів-
нянням, показаним на схемі 1:
Реакція підпорядковується кінетичному рів-
нянню другого порядку:
dt
dx
= k(а-х)(b-x) , , (1)
де: а, b – вихідні концентрації естеру та лугу
(моль л-1) відповідно; х – концентрація продукту
реакції (моль л-1) у момент часу t (с); к – біомоле-
кулярна константа швидкості реакціїї (л моль-1с-1).
Розподіл перемінних та інтегрування рівнян-
ня (1) дозволяють визначити константу швидко-
сті реакції:
k =
)
.
(
)(
lg
)(
303,2
xab
xba
abt -
-
-
(2)
Одержане значення k корегувалося на об’єм-
не розширення розчинника при зміні темпера-
тури досліду від 25°С до t°С множенням на фак-
тор Т=d
25
/d
t
, де d
25
та d
t
– щільність бінарного
розчинника діоксан-вода при 25°С та t°С.
Константи швидкості реакції (k) розрахову-
валися за рівнянням (2). При цьому зміна кон-
центрації естеру та нуклеофілу не впливає на
значення розрахованої k в межах похибки експе-
рименту, що вказує на сумарний другий порядок
та перший – за нуклеофілом і субстратом.
Дані табл. 1 свідчать, що константи швидкості
досліджуваної реакції залежать від електронної
природи та положення замісника в неантраніло-
вій частині молекули. Введення акцепторного за-
місника прискорює реакцію, що пов’язано зі ста-
білізацією аніону кислоти за рахунок більшої де-
локалізації його заряду. Донорні замісники чинять
уповільнюючу дію на швидкість реакції. Це вка-
зує на зростання електронної щільності на реак-
ційному центрі при переході від вихідного стану
до активованого комплексу та дозволяє припу-
стити перебіг реакції лужного гідролізу метило-
вих естерів 3-оксамоїлзаміщених N-феніл антрані-
лових кислот за механізмом B
AC
2 [10] (схема 2).
Зміна замісника в оксамоїльному фрагменті
молекули практично не впливає на швидкість
досліджуваної реакції у межах похибки експери-
менту, вірогідно, як через значну віддаленість
цих замісників від реакційного центру, так і че-
рез незначну різницю у донорних властивостях
замісників, що вивчалися (R’-насичені вуглевод-
неві замісники з близькими значеннями σ). Ці-
каво відзначити, що швидкість реакції лужного
гідролізу естеру зростає зі збільшенням сили від-
повідної кислоти, тобто залежність lgk
T
– f(pKa)
антибaтна (рис.).
Але кореляційна залежність lgk
T
від рka з ви-
користанням даних для всіх вивчених сполук вия-
вилась статистично незначущою (r~0,8). На рис.
видно, що дані, які відповідають орто-заміщеним
сполукам, знаходяться вище. Тому виключення
естерів з орто-заміщеними замісниками в неан-
траніловому фрагменті молекули (сполуки 2 та
7) дозволило одержати переконливо статистич-
ні рівняння зв’язку lgk
T
– f(pKa) (табл. 3).
Кількісна оцінка впливу електронної природи
замісників в неантраніловому фрагменті молекули
метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-феніл-
C
NHCOCONHR1
N
O
OCH3
H
R
NaOH
C
NHCOCONHR1
N
O
ONa
H
R
CH3OH
R=H, 2’-CH
3
, 4’-CH
3
, 3’,4’-(CH
3
)
2
, 4’-OC
2
H
5
, 2’-Cl, 4’-Cl; R’ = H, CH
3
, C
3
H
7
-i, C
4
H
9
.
Схема 1
Ar C
O
OCH3 OH Ar C
OH
O
OCH3
Ar C
OH
O
OCH3 Ar C
O
OH CH3O Ar C
O
O CH3OH
Схема 2
Журнал органічної та фармацевтичної хімії. – 2012. – Т. 10, вип. 1 (37)
74
антранілових кислот здійснювалась за рівнян-
ням Гаммета. Але статистичні параметри відпо-
відних рівнянь lgk
T
– f(σ) виявилися незначними.
Але виключення з кореляції даних для орто-спо-
лук (2 та 7) дозволило одержати статистично
значущі кореляційні рівняння (табл. 3), що під-
тверджується даними літератури [5, 9, 13-15] про
системне відхилення кінетичних властивостей
орто-заміщених естерів N-фенілантранілових кис-
лот від їх σ-констант. Позитивні значення реак-
ційного параметра ρ при всіх досліджуваних тем-
пературах додатково вказують на B
AC
2 механізм
цієї реакції. Цікаво відмітити, що заміна акцеп-
торних замісників в антраніловому фрагменті
Таблиця 1
Константи швидкості (k) реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених
N-фенілантранілових кислот
Сполука R R’
k ·105, дм3 · моль-1 · с-1 при Т, К
318 К 328 К 338 К 348 К 358 К
1 Н Н 3,31±0,07 5,62±0,05 10,01±0,06 17,42±0,09 25,91±0,11
2 2’-СН
3
СН
3
3,04±0,06 5,43±0,04 9,71±0,08 15,21±0,12 20,92±0,14
3 4’-СН
3
СН
3
2,24±0,05 3,59±0,11 6,49±0,07 11,74±0,21 19,51±0,24
4 3’, 4’-(СН
3
)
2
C
4
H
9
1,87±0,08 3,39±0,04 6,59±0,09 11,04±0,11 16,25±0,14
5 4’-СН
3
C
3
H
7
-i 2,21±0,05 3,80±0,08 6,56±0,08 12,64±0,18 19,05±0,19
6 4’-ОС
2
Н
5
СН
3
1,71±0,07 2,94±0,09 5,36±0,08 10,30±0,10 16,03±0,14
7 2’-Сl СН
3
4,11±0,12 27,24±0,12 37,86±0,14 55,30±0,12 85,91±0,15
8 4’-Cl СН
3
5,66±0,08 9,26±0,09 19,94±0,06 26,93±0,12 38,91±0,11
lgk 318
3,8
4,0
4,2
4,4
4,6
4,8
5,9 6,0 6,1 6,2 6,4 pKa
r = 0.994
(7)
(2)
Рис. Залежність lgk
318
реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот від pKa
відповідних кислот.
Таблиця 2
Параметри рівняння lgk = а + в рКа зв’язку констант швидкості (lgk) реакції лужного гідролізу
метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот при різних температурах
з константами іонізації (рКа) відповідних кислот
Т, К а в r S
318 7,52±0,14 -1,99±0,18 0,984 9,6·10-2
328 7,75±0,10 -1,99±0,16 0,987 9,2·10-2
338 6,97±0,08 -1,83±0,13 0,990 8,2·10-2
348 6,53±0,09 -1,71±0,14 0,986 8,6·10-2
358 6,05±0,05 -1,60±0,08 0,995 6,3·10-2
Журнал органічної та фармацевтичної хімії. – 2012. – Т. 10, вип. 1 (37)
75
молекули N-фенілантранілових кислот на донор-
ний викликає зниження значення ρ при всіх темпе-
ратурах [9, 13]. Зі зростанням температури ρ також
зменшується, тобто знижується чутливість реак-
ційного центру зі зростанням температури процесу.
Для всіх речовин вказаної реакційної серії ви-
конується рівняння Ареніуса:
lnk = lnA- .
RT
E
A (3)
Розраховані за рівнянням (3) величини енер-
гії активації (Е
А
) та логарифми передекспоненці-
ального фактора (lnA) наведені у табл. 4. Введен-
ня електронодонорних замісників у молекулу
естеру N-фенілантранілових кислот закономірно
підвищує енергію активації, а електроноакцеп-
торні замісники викликають зворотний ефект.
Встановлено, що естери (2, 7), які містять заміс-
ники в 2’-положенні, мають менше значення Е
А
ніж естери з замісниками в 4’-положенні неан-
транілового фрагменту молекули. Кореляція за-
лежності Е
А
від σ-констант Гаммета статистично
невірогідна.
За рівнянням Ейринга [11] обчислені енталь-
пія (ΔН≠) та ентропія (ΔS≠) активації. Вільна
енергія активації (ΔG≠) розрахована за другим
законом термодинаміки. Одержані дані наведені
у табл. 5.
Високі від’ємні значення ΔS≠ підтверджують
B
AC
2 механізм реакції з утворенням високосимет-
ричного інтермедіату. Відносно низьке значення
Н≠ вказує на синхронність перебігу цієї реакції.
Вплив замісників на Н≠ аналогічний їх впливу на
Е
А
. Вільна енергія активації (ΔG≠) зменшується
введенням акцепторних замісників у молекулу.
Слід відзначити, що ентропійний та ентальпійний
внески до величини ΔG≠ приблизно однакові.
Для перевірки існування ізокінетичного спів-
відношення у досліджуваній реакційній серії
визначалися кореляції ΔН≠ – lnk
T
, ΔН≠ – S≠, ρ-1/T
(табл. 6). Їх лінійний характер підтверджений
методом регресійного аналізу з використанням
F-критерію Фішера. Розраховані з цих залежно-
стей величини ізокінетичної температури β є
близькими до величин β, одержаних незалежним
шляхом (табл. 7) за рівнянням:
Таблиця 3
Параметри рівняння Гаммета (lgk = lgk
0
+ ρ · σ) реакції лужного гідролізу метилових естерів
3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот при різних температурах
Т, К ρ lgk
0
r S
318 1,038±0,014 -4,481±0,002 0,998 3,7·10-2
328 0,990±0,038 -4,256±0,007 0,996 6,5·10-2
338 0,17±0,033 -4,024±0,007 0,997 5,9·10-2
348 0,849±0,032 -3,763±0,006 0,997 5,8·10-2
358 0,790±0,023 -3,587±0,004 0,998 4,8·10-2
Таблиця 4
Кінетичні параметри активності (ЕА, lnA) реакції лужного гідролізу метилових естерів
3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот
Сполука R R’ Е
А
, кдж/моль lnA r S
1 Н Н 49,6±1,2 8,43±0,42 0,999 0,115
2 2’-СН
3
СН
3
45,8±2,5 6,98±0,91 0,995 0,117
3 4’-СН
3
СН
3
52,1±1,8 8,92±0,65 0,998 0,142
4 3’, 4’-(СН
3
)
2
C
4
H
9
52,0±1,7 8,76±0,62 0,998 0,139
5 4’-СН
3
C
3
H
7
-i 52,1±1,7 8,93±0,62 0,998 0,139
6 4’-ОС
2
Н
5
СН
3
54,2±1,7 9,48±0,61 0,998 0,138
7 2’-Сl СН
3
41,4±2,4 6,73±0,85 0,995 0,163
8 4’-Cl СН
3
46,6±1,6 7,80±0,55 0,998 0,132
Журнал органічної та фармацевтичної хімії. – 2012. – Т. 10, вип. 1 (37)
76
Таблиця 5
Термодинамічні параметри активації (ΔН≠, ΔS≠, ΔG≠) реакції лужного гідролізу
метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот
Спо-
лука
R R’
ΔG≠, кдж/моль ΔН≠
кдж/моль
ΔS≠
дж·гр-1моль-1 r S
ТΔS≠
кдж·моль-1
318 К318 К 328 К 338 К 348 К 358 К
1 Н Н 105,4 107,1 108,9 110,6 112,3 50,3±6,2 -173,3±8,3 0,987 7,87·10-2 -55,1
2 2’-СН
3
СН
3
105,3 107,3 109,2 111,2 113,1 43,2±2,8 -195,3±8,3 0,994 1,17·10-2 -62,1
3 4’-СН
3
СН
3
106,5 108,3 110,1 111,9 113,7 49,3±1,8 -180,0±5,4 0,997 1,43·10-2 -57,2
4 3’, 4’-(СН
3
)
2
C
4
H
9
105,6 107,4 109,2 111,0 112,7 49,2±1,6 -177,5±5,4 0,998 1,34·10-2 -56,4
5 4’-СН
3
C
3
H
7
-i 106,5 108,3 110,1 111,9 113,7 49,3±1,7 -179,9±5,2 0,998 1,40·10-2 -57,2
6 4’-ОС
2
Н
5
СН
3
107,2 108,9 110,7 112,5 114,7 51,1±1,8 -176,3±5,5 0,998 1,43·10-2 -56,1
7 2’-Сl СН
3
101,2 103,2 105,2 107,1 109,1 38,2±2,3 -198,1±6,9 0,994 1,61·10-2 -63,0
8 4’-Cl СН
3
104,0 105,9 107,8 109,7 111,6 43,6±2,0 -190,0±6,0 0,996 1,50·10-2 -60,4
Таблиця 6
Визначення ізокінетичної температури. Кореляційні параметри рівняння
y = a + bx залежності кінетичних та активаційних параметрів реакції лужного гідролізу
метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот
x y a b r S β, K
lgk
318
ΔН≠ (-13,4±0,6)103 (13,4±1,4)103 0,982 14,3 582
lgk
318
ΔН≠ (-13,8±0,5)103 (14,2±1,1)103 1,991 12,2 587
lgk
318
ΔН≠ (-15,7±0,7)103 (15,5±1,7)103 0,981 14,5 580
lgk
318
ΔН≠ (-15,1±0,7)103 (16,4±1,8)103 0,982 14,4 585
lgk
318
ΔН≠ (-15,7±0,9)103 (17,4±2,5)103 0,970 16,3 590
ΔS≠ ΔН≠ (-59,4±4,7)103 615±28 0,979 30,7 615
1/T ρ -1,23±0,10 724±21 0,997 5,65 10-2 721
Таблиця 7
Визначення ізокінетичної температури. Кореляційні параметри рівняння lgkT = const + χlgkT реакції
лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот
Температура, К
χ r S Β, К
Т
1
Т
2
318 328 0,9162 0,994 3,01 10-2 620
318 338 0,8842 0,992 2,93 10-2 650
318 348 0,8332 0,997 1,35 10-2 658
318 358 0,7865 0,996 1,60 10-2 667
328 338 0,9437 0,995 1,93 10-2 691
328 348 0,8896 0,993 1,90 10-2 684
328 358 0,8368 0,996 1,81 10-2 674
338 348 0,9412 0,998 1,73 10-2 661
338 358 0,8707 0,997 1,75 10-2 595
338 358 0,9384 0,994 2,10 10-2 637
lgk
T
= const + λlgk
T
(4)
Величина β знаходиться вище досліджувано-
го температурного інтервалу, що свідчить про ен-
тальпійний тип контролю реакції лужного гід-
ролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених
N-фенілантранілових кислот.
Метилові естери 3-оксамоїлзаміщених N-феніл-
антранілових кислот (1-8) проявляють проти-
запальну, аналгетичну, слабку діуретичну, бактеріо-
Журнал органічної та фармацевтичної хімії. – 2012. – Т. 10, вип. 1 (37)
77
статичну, фунгістатичну активність при токсичнос-
ті 1500-1800 мг/кг (внутрішньошлунково).
Експериментальна частина
Синтез вихідних для синтезу естерів 3-оксамо-
їлзаміщених N-фенілантранілових кислот здій-
снювали за модифікованою нами реакцією Уль-
мана [1, 5].
Метиловий естер 2-(метиламінооксаліламі-
но)-2-о-толіламінобензойної кислоти (2). Суміш
3,27 г (0,01 Моль) 2-(метиламінооксаліламіно)-
2-о-толіламінобензойної кислоти, 0,75 мл кон-
центрованої сульфатної кислоти в 30 мл абсо-
лютного метанолу нагрівають протягом 5 год
на хімічному водяному нагрівнику. Після охоло-
дження реакційну суміш виливають у воду. Осад
відфільтровують, промивають водою, сушать. Ви-
хід сполук 1-8 складає 85-90%. Кристалізують із
водного метанолу.
Сполуки 1-8 одержують аналогічно.
Кінетичні вимірювання здійснювали за ме-
тодикою, описаною у роботі [13]. Концентрацію
натрію гідроксиду у розчині визначали потен-
ціометричним титруванням на іономірі ЕВ-74
стандартним водним розчином HCl.
Кінетику реакції вивчали при 45, 55, 65, 75, 85°С.
Досліди проводили у трикратному повторенні
та містили 6-8 вимірів (глибина перетворень –
не менше 80%). Оцінку точності одержаних ре-
зультатів здійснювали методом математичної
статистики (достовірна імовірність – 0,95) [7].
Висновки
1. Вивчена кінетика реакції лужного гідролізу
біологічно активних метилових естерів 3-оксамо-
їлзаміщених N-фенілантранілових кислот у ши-
рокому температурному інтервалі.
2. Одержані дані вказують на підпорядкова-
ність досліджуваної реакційної серії рівнянню
Гаммета при всіх досліджуваних температурах.
Невелика чутливість реакційного центру до впли-
ву замісників в неантраніловому фрагменті мо-
лекули зменшується з підвищенням температу-
ри проведення реакції.
3. Проаналізований вплив природи та поло-
ження замісників у неантраніловому фрагмен-
ті молекули на численні кінетичні (lgk
318
, lgk
328
,
lgk
338
, lgk
348
, lgk
358
) та активаційні (ΔН≠, ΔS≠, ΔG≠,
E
A
, ln A) параметри реакції лужного гідролізу.
4. Численими тестами доведена ізокінетичність
реакції лужного гідролізу з ентальпійним типом
контролю та підтверджений її B
AC
2 механізм з
утворенням високосиметричного інтермедіату.
5. Результати досліджень дають змогу про-
гнозувати реакційну здатність будь-яких сполук
цього ізоструктурного ряду, що дозволяє вико-
ристовувати для молекулярного дизайну актив-
ні фармакофори та оптимізацію їх синтезу.
Література
1. Ісаєв С.Г., Сулейман М.М., Брунь Л.В. та ін. // Фармац. часопис. – 2010. – №1 (10). – С. 6-9.
2. Ісаєв С.Г., Зупанець І.А., Павлій О.О., Брунь Л.В. // Вісник фармації. – 2001. – №3 (27). – С. 44-45.
3. Ісаєв С.Г., Сулейман М.М., Свєчнікова О.М. // Мед. хімія. – 2010. – Т. 12, №2 (43). – С. 82-86.
4. Ісаєв С.Г., Павлій О.О., Брунь Л.В. та ін. // Ліки. – 2007. – №3/4. – С. 75-79.
5. Ісаєв С.Г. Синтез, реакційна здатність і біологічна активність похідних орто-галогенбензойних,
ароматичних амінокислот та акридину: Дис. … д-ра фармац. наук. – Х., 2008. – 357 с.
6. Ісаєв С.Г., Свєчнікова О.М., Павлій О.І. // Фармац. журн. – 2002. – №5. – С. 63-68.
7. Львовський Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. – М.: Высш. шк.,
1988. – С. 41-49.
8. Павлій О.О., Ісаєв С.Г., Чикіна О.Л. та ін. // Ліки. – 2006. – №3/4. – С. 62-65.
9. Свєчнікова О.М., Ісаєв С.Г., Павлій О.І. та ін. // Вісник фармації. – 2002. – №3 (31). – С. 22-26.
10. Черних В.П., Зіменковський В.С., Гриценко І.С. Органічна хімія. – Х.: Основа, 1995. – Кн. 2. – С. 412-413.
11. Ейринг Г., Хин С.Г., Лин С.М. Основы химической кинетики. – М.: Мир, 1993. – 528 с.
12. Chikina E.L., Isayev S.G., Svechnikova E.N. / Proceedings of the IVTN-2004 Computer applications in
scientific researches IVTN-2004. – M., 2004. – P. 31.
13. Gaidukevich A.N., Svechnikova E.N., Kazakov G.P. // Org. Reactivity. – 1986. – Vol. XXIII, issue 4 (84). – P. 440-449.
14. Gaidukevich A.N., Svechnikova E.N., Sim G. // Org. Reactivity. – 1987. – Vol. XXIV, issue 2 (86). – P. 131-142.
15. Gaidukevich A.N., Svechnikova E.N., Mikitenko E.E. // Org. Reactivity. – 1987. – Vol. XXIII, issue 3 (87). – P. 348-357.
16. Renaud R., Vincent T., Cazoline N. et al. // J. Biol. Chem. – 2004. – Vol. 279, №20. – P. 21160-21168.
17. Tsutomu Nakahara, Akiko Mitani, Maki Saito et al. // Vasc. Pharmacol. – 2004. – Vol. 41, №1. – P. 21-25.
18. Xunfeng M., Adam T. August, Wolf Ch. // J. Org. Chem. – 2006. – №7. – P. 142-149.
Надійшла до редакції 08.11.2011 р.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-42010 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0533-1153 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-02T08:55:03Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут органічної хімії НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Свєчнікова, О.М. Ісаєв, С.Г. Сулейман, М.М. Костіна, Т.А. Капустник, Р.О. 2013-03-05T20:59:40Z 2013-03-05T20:59:40Z 2012 Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода / О.М. Свєчнікова, С.Г. Ісаєв, М.М. Сулейман, Т.А. Костіна, Р.О. Капустник // Журнал органічної та фармацевтичної хімії. — 2012. — Т. 10, вип. 1(37). — С. 72-77. — Бібліогр.: 18 назв. — укр. 0533-1153 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/42010 531.1:547.835.33:661.721.4 Досліджена кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода в інтервалі температур 45-85°С. Доведений її другий порядок, визначені константи швидкості і виявлене їх зростання зі збільшенням електрофільності атома вуглецю реакційного центру. На основі принципу ЛВЕ здійснена кореляція кінетичних параметрів з σ-константами Гаммета, виявлено, що ρ невелике через віддаленість замісників від реакційного центру і зменшується зі зростанням температури. Аналіз численних кінетичних та активаційних параметрів показав ізокінетичність реакції з ентальпійним типом контролю. Встановлено її Вас2 механізм. Исследована кинетика щелочного гидролиза метиловых эфиров 3-оксамоилзамещенных N-фенилантраниловых кислот в бинарном растворителе диоксан-вода в интервале температур 45-85°С. Доказан ее второй порядок, определены константы скорости и выявлено их увеличение с возрастанием электрофильности атома углерода реакционного центра. На основе принципа ЛСЭ осуществлена корреляция кинетических параметров с σ-константами Гаммета, установлено, что σ невысокое из-за удаленности заместителей от реакционного центра и уменьшается с ростом температуры. Анализ многочисленных кинетических и активационных параметров показал изокинетичность реакции с энтальпийным типом контроля. Установлен ее Вас2 механизм. Kinetics of the alkaline hydrolysis reaction for methyl esters of 3-oxamoylsubstituted N-phenylantranilic acids in the binary dioxan-water solvent have been studied in the temperature range of 45-85°C. Its second order has been proven, the constants of the reaction rate have been determined. It has been found that the more electrophilic the carbon atom of the reaction centre is, the greater is the reaction’s speed. On the basis of the LFE principle the correlation of kinetic parameters with Hammet σ-constants has been carried out and it has been shown that the low ρ decreases with temperature increase. It can be explained by the fact that the substituents are situated rather far from the reaction centre. The analysis of kinetic and activation parameters has shown the reaction isokineticity with the enthalpy control type. The Bac2 mechanism has been found. uk Інститут органічної хімії НАН України Журнал органічної та фармацевтичної хімії Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода Реакционная способность производных N-фенилантраниловой кислоты. XVIII. Кинетика реакции щелочного гидролиза метиловых эфиров 3-оксамоилзамещенных N-фенилантраниловых кислот в бинарном растворителе диоксан-вода Reactivity of phenylantranilic acid derivatives. XVIII. Kinetics of the alkaline hydrolyses reaction of methyl ester of 3-oxamoylsubstituted N-phenylantranilic acids in the binary dioxan-water solvent Article published earlier |
| spellingShingle | Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода Свєчнікова, О.М. Ісаєв, С.Г. Сулейман, М.М. Костіна, Т.А. Капустник, Р.О. |
| title | Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода |
| title_alt | Реакционная способность производных N-фенилантраниловой кислоты. XVIII. Кинетика реакции щелочного гидролиза метиловых эфиров 3-оксамоилзамещенных N-фенилантраниловых кислот в бинарном растворителе диоксан-вода Reactivity of phenylantranilic acid derivatives. XVIII. Kinetics of the alkaline hydrolyses reaction of methyl ester of 3-oxamoylsubstituted N-phenylantranilic acids in the binary dioxan-water solvent |
| title_full | Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода |
| title_fullStr | Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода |
| title_full_unstemmed | Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода |
| title_short | Реакційна здатність похідних N-фенілантранілової кислоти. ХVIII. Кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода |
| title_sort | реакційна здатність похідних n-фенілантранілової кислоти. хviii. кінетика реакції лужного гідролізу метилових естерів 3-оксамоїлзаміщених n-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/42010 |
| work_keys_str_mv | AT svêčníkovaom reakcíinazdatnístʹpohídnihnfenílantranílovoíkislotihviiikínetikareakcíílužnogogídrolízumetilovihesterív3oksamoílzamíŝenihnfenílantranílovihkislotubínarnomurozčinnikudíoksanvoda AT ísaêvsg reakcíinazdatnístʹpohídnihnfenílantranílovoíkislotihviiikínetikareakcíílužnogogídrolízumetilovihesterív3oksamoílzamíŝenihnfenílantranílovihkislotubínarnomurozčinnikudíoksanvoda AT suleimanmm reakcíinazdatnístʹpohídnihnfenílantranílovoíkislotihviiikínetikareakcíílužnogogídrolízumetilovihesterív3oksamoílzamíŝenihnfenílantranílovihkislotubínarnomurozčinnikudíoksanvoda AT kostínata reakcíinazdatnístʹpohídnihnfenílantranílovoíkislotihviiikínetikareakcíílužnogogídrolízumetilovihesterív3oksamoílzamíŝenihnfenílantranílovihkislotubínarnomurozčinnikudíoksanvoda AT kapustnikro reakcíinazdatnístʹpohídnihnfenílantranílovoíkislotihviiikínetikareakcíílužnogogídrolízumetilovihesterív3oksamoílzamíŝenihnfenílantranílovihkislotubínarnomurozčinnikudíoksanvoda AT svêčníkovaom reakcionnaâsposobnostʹproizvodnyhnfenilantranilovoikislotyxviiikinetikareakciiŝeločnogogidrolizametilovyhéfirov3oksamoilzameŝennyhnfenilantranilovyhkislotvbinarnomrastvoriteledioksanvoda AT ísaêvsg reakcionnaâsposobnostʹproizvodnyhnfenilantranilovoikislotyxviiikinetikareakciiŝeločnogogidrolizametilovyhéfirov3oksamoilzameŝennyhnfenilantranilovyhkislotvbinarnomrastvoriteledioksanvoda AT suleimanmm reakcionnaâsposobnostʹproizvodnyhnfenilantranilovoikislotyxviiikinetikareakciiŝeločnogogidrolizametilovyhéfirov3oksamoilzameŝennyhnfenilantranilovyhkislotvbinarnomrastvoriteledioksanvoda AT kostínata reakcionnaâsposobnostʹproizvodnyhnfenilantranilovoikislotyxviiikinetikareakciiŝeločnogogidrolizametilovyhéfirov3oksamoilzameŝennyhnfenilantranilovyhkislotvbinarnomrastvoriteledioksanvoda AT kapustnikro reakcionnaâsposobnostʹproizvodnyhnfenilantranilovoikislotyxviiikinetikareakciiŝeločnogogidrolizametilovyhéfirov3oksamoilzameŝennyhnfenilantranilovyhkislotvbinarnomrastvoriteledioksanvoda AT svêčníkovaom reactivityofphenylantranilicacidderivativesxviiikineticsofthealkalinehydrolysesreactionofmethylesterof3oxamoylsubstitutednphenylantranilicacidsinthebinarydioxanwatersolvent AT ísaêvsg reactivityofphenylantranilicacidderivativesxviiikineticsofthealkalinehydrolysesreactionofmethylesterof3oxamoylsubstitutednphenylantranilicacidsinthebinarydioxanwatersolvent AT suleimanmm reactivityofphenylantranilicacidderivativesxviiikineticsofthealkalinehydrolysesreactionofmethylesterof3oxamoylsubstitutednphenylantranilicacidsinthebinarydioxanwatersolvent AT kostínata reactivityofphenylantranilicacidderivativesxviiikineticsofthealkalinehydrolysesreactionofmethylesterof3oxamoylsubstitutednphenylantranilicacidsinthebinarydioxanwatersolvent AT kapustnikro reactivityofphenylantranilicacidderivativesxviiikineticsofthealkalinehydrolysesreactionofmethylesterof3oxamoylsubstitutednphenylantranilicacidsinthebinarydioxanwatersolvent |