2,4-ДИНИТРОФЕНИЛГИДРАЗОНЫ ЗАМЕЩЕННЫХ ХАЛКОНОВ

2,4-DINITROPHENYLHYDRAZONES OF SUBSTITUTED CHALCONES

Mikhail Kulikov

Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Chemical Technology and Ecology of the Berezniki Branch of Perm National Research Polytechnic University,

Russia, Berezniki

АННОТАЦИЯ

Представленная работа посвящена синтезу и изучению физико-химических свойств 2,4-динитрофенилгидразонов замещенных халконов. Приводятся общая методика синтеза указанных соединений, их температуры плавления, данные инфракрасной и электронной спектроскопии. С использованием цифровых технологий проведено прогнозирование биологической активности рассматриваемых веществ. Сделан вывод о перспективности их дальнейшего изучения.

ABSTRACT

The presented work is devoted to the synthesis and study of the physicochemical properties of 2,4-dinitrophenylhydrazones of substituted chalcones. The general procedure for the synthesis of these compounds, their melting points, and infrared and electronic spectroscopy data are presented. Using digital technologies, the biological activity of the substances under consideration was predicted. It is concluded that their further study is promising.

Ключевые слова: замещенный халкон, 2,4-динитрофенилгидразин, конденсация, спектральные методы исследования, прогнозная биологическая активность.

Keywords: substituted chalcone, 2,4-dinitrophenylhydrazine, condensation, spectral research methods, predictive biological activity.

2,4-Динитрофенилгидразин широко используется в аналитической практике для определения карбонильных соединений [1-3], а также для синтеза 2,4-динитрофенилгидразонов, обладающих интересными свойствами [4-8], в том числе и биологической активностью [9,10]. В качестве карбонильной компоненты в реакции с 2,4-динитрофенилгидразином могут участвовать альдегиды и кетоны (алифатические, ароматические, циклоалканоны, халконы и другие). Большое количество публикаций по данной теме свидетельствует об ее актуальности и востребованности у химиков-исследователей.

Целью работы является изучение реакции замещенных халконов с 2,4-динитрофенилгидразином и исследование физико-химических свойств образующихся соединений.

Объекты исследования – 2,4-динитрофенилгидразоны замещенных халконов (I) и (II).

В основу синтеза рассматриваемых соединений положена методика из работы [11] со следующими изменениями: вместо этанола использован пропанол-2, вместо концентрированной серной кислоты – концентрированная соляная кислота. Смесь компонентов кипятили при перемешивании в течение 15 минут, после чего, также при перемешивании, дали охладиться естественным образом до комнатной температуры и продолжили перемешивание еще в течение 6 часов. Осадки отфильтровали, промыли несколько раз пропанолом-2 и высушили при температуре 80 °С.

Синтезированные продукты представляют собой окрашенные вещества с высокими температурами плавления, нерастворимые в воде, хорошо растворимые в диметилформамиде (ДМФА) и четыреххлористом углероде, значительно труднее – в пропаноле-2. Характеристика соединений представлена в табл. 1.

Таблица 1.

Характеристики синтезированных соединений

Для синтезированных веществ получены инфракрасные спектры со следующими характеристическими полосами (табл. 2).

Таблица 2.

Данные инфракрасной спектроскопии (KBr)

Электронные спектры поглощения соединений (I) и (II) записаны в растворах в ДМФА и четыреххлористом углероде и представлены на рис. 1. В диапазоне длин волн от 300 до 500 нм в спектрах присутствует одна полоса, отвечающая p®p* электронным переходам в молекуле. Ее положение определяется полярностью используемого растворителя (табл. 1). При переходе от неполярного CCl₄ к сильно полярному ДМФА поглощение батохромно смещается на 18-19 нм, что соответствует теоретическим представлениям.

Рисунок 1. Электронные спектры: 1 – (I) в ДМФА; 2 – (I) в CCl₄; 3 – (II) в ДМФА; 4 – (II) в CCl₄

В заключение исследования проведено прогнозирование биологической активности синтезированных 2,4-динитрофенилгидразонов на платформе PASS Online. Получены значения вероятностей наличия (Ра) и вероятностей отсутствия (Pi) различных видов активности. В табл. 3 приведены их значения для условия, когда Pa > 0,5. Комплексный анализ результатов прогноза позволил сделать вывод о фпотенциальной биологической активности, поэтому соединения (I) и (II) могут быть рекомендованы для дальнейшего изучения.

Таблица 2

Результаты прогноза биологической активности

Список литературы:

1. Волкова Н.В., Вернигора А.Н., Фролов А.В. Спектрофотометрическое определение 2-фуральдегида с использованием 2,4-динитрофенилгидразина // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2017. №4 (20). С.105-115 (DOI: 10.21685/2307-9150-2017-4-9).
2. Евтюхова К.А., Кузнецов С.В. Новые подходы к количественному определению органических карбонильных соединений // Ученые записки Брянского государственного университета. 2023. №1. С.42-44.
3. Соколова Т.А., Бурмистрова А.А., Доронин С.Ю. Аналитические реакции 2,4-динитрофенилгидразина с некоторыми альдегидами в мицеллах катионных ПАВ // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2023. Т. 23, вып. 3. С. 262-271 (10.18500/1816-9775-2023-23-3-262-271).
4. Егорова И.Ю., Базутин А.С. Азотсодержащие лиганды на основе альдегидов // Вестник ТвГУ. Серия Химия. 2020. №2(40). С.131-136 (DOI 10.26456/vtchem2020.2.16).
5. Кинзябаева З.С. Синтез 2,4-динитрофенилгидразона фуллерена С60 // Вестник Башкирского университета. 2021. Т.26. №3. С.571-576 (DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2021.3.5).
6. Синтез и исследование хелатообразующего сорбента на основе карбамида, формальдегида и 2,4-динитрофенилгидразина / М.Г. Йулчиева [и др.] // Universum: химия и биология. 2021. №11(89). С.33-36 (DOI: 10.32743/UniChem.2021.89.11.12481).
7. Zhang B., Li Y., Sun W. Anion-Sensitive 2,4-Dinitrophenylhydrazone-Containing Terpyridine Derivative and Its Platinum Chloride Complex // European Journal of inorganic Chemistry. 2011. Iss.32. P.4964-4969 (DOI: 10.1002/ejic.201100537).
8. Goswami P., Das D.K. Significant effect of surfactant micelles on pH dependent fluorescent off-on-off behavior of Salicylaldehyde-2,4-Dinitrophenylhydrazone // Journal of Luminescence. 2011. Vol.131. Iss.4. P.760-763 (DOI: 10.1016/j.jlumin.2010.11.033).
9. Синтез, особенности строения и биологическая активность эфиров (2Z)-2-[(2,4-динитрофенил)гидразоно]бутандиовой кислоты / П.П. Муковоз [и др.] // Журнал общей химии. 2019. Т.89. №1. С.3-10 (DOI: 10.1134/S0044460X19010013).
10. Гидразины в синтезе N-арил(алкил)-N-(гексаоксазадиспироалканил)аминов, обладающих цитотоксической активностью / Н.Н. Махмудиярова [и др.] // Журнал органической химии. 2020. Т.56. №5. С.746-752 (DOI: 10.31857/S0514749220050110).
11. Панасенко А.И., Ульянов Д.А. Реакция халконов с 2,4-динитрофенилгидразином // Вестник ТГУ. 2004. Т.9. Вып.1. С.76-77.