ПРИМЕНЕНИЕ LR В КАЧЕСТВЕ РЕАГЕНТА ДЛЯ ТИОНИРОВАНИЕ ГЛИКОЛИЗИЛМЕТИЛМОЧЕВИН

Эрназарова Бактыгул Кочкорбаевна

канд. хим. наук, доцент, зав. кафедрой ЖАГУ,

 г. Жалал-Абад

e-mail: nauca_07@ mail.ru

Бакирова Аида Адилбековна

науч. сотр., ИХ и ХТ НАН КР.

 г. Бишкек

e-mail: 

" target="_blank">

Джаманбаев Женис Анаркулович

д-р. хим. наук, профессор, гл. науч. сотр., ИХ и ХТ НАН КР

 г. Бишкек

Производные тиомочевины применяются в различных областях экономики использовании их в качестве лекарственных препаратов, стимуляторов роста растений, зооцидов, родентицидов, для получения полимерных материалов и гетероциклических соединений, что определяет перспективность развития новых путей синтеза производных тиомочевин.

До настоящего времени, единственным доступным способом синтеза углеводных производных тиомочевин является изотиоцианатный метод разработанный в 1914 г. Э. Фишером [2] по схеме 1.

Схема 1.

Синтез гликозилтиомочевин, как правило, осуществляется по классическому методу представленному схемам 1, которая на наш взгляд имеет ряд существенных недостатков, а именно многостадийность, дорогостоящих реагентов (соли серебра), агрессивных веществ, использование дорогостоящего катализатора (двуокиси платины), ядовитых реагентов (азида натрия, брома), дефицитного производного изотиоцианата, проведение реакции при высоком давлении, в течение длительного времени.

Учеными Кыргызстана [1] был разработан способ получения гликозилметилмочевин в условиях нуклеофильного катализа (схема 2).

Схема 2.

Попытки применить данную реакцию к углеводным произво­дным тиомочевин не увенчались успехом. По видимому, это связано с более высокой нуклеофильностью атома серы по сравнению с атомом азота.

В связи с этим нам представлялось интерес использовать реагент Lawesson's для превращения гликозилметилмочевин в гликозилметил-тиомочевины в одну стадию.

Углеводные производные тиомочевины с применением реагента Lawesson's являются неизученными объектами. В связи с этим актуальным является изучение реакции тионирования углеводных производных мочевин с использованием реагента Lawesson (LR) с целью получения новых углеводных производных тиомо­чевин и расширит область их использования в медицине и народ­ном хозяйстве.

Цель настоящей работы — разработка новый, простой и упрощенный метод синтеза гликозилметилтиомочевин с приме­нением реагента Lawesson's на основе который, можно синтезировать ценные серосодержащие физиологически активных соединений с углеводными фрагментами.

Нами разработана новый метод получение гликозилметил­тиомочевин. Предлагаемый способ относится к химии углеводов и может быть использовано для получения производных гликозилтиомочевин. Задача предлагаемого способа — упрощение и ускорение и исключение из технологического процесса высокого давления, дорогостоящей реактивы.

Сущность нового способа заключается во взаимодействии гликозилметилмочевин с 2,4-бис-(п-метоксифенил)-1,3,2,4-дитиа­дифосфетан-2,4-дисульфидом (LR) при соотношении 1:1 в среде пиридина, в присутствии углекислого газа (схема 3).

Схема 3.

где . R=H;                            R₁= H;                   R₂=OH;

R=CH₂ OH;               R₁=OH;                 R₂=H;

R=CH₂ OH;               R₁=H;                    R₂=OH

Синтезированные соединения по новому способу представляют собой кристаллические вещества, характеризующиеся химической стабильностью. Они хранятся без разложения при комнатной температуре, устойчивы в условиях ТСХ. Физико-химические характеристики продуктов приведены в табл. 1

Индивидуальность и строение целевых продуктов подтверждено методами спектроскопии ЯМР ¹³С, ¹Н, ИК-спектроскопии, а также элементным анализом. В спектрах ЯМР ¹³С, ¹Н синтезированных соединений наблюдается сигналы всех соответствующих ядер, входящих в состав полученных веществ.

В ИК-спектрах в частности N-метил-N¹-(b-D-глюкопиранозил) тиомочевины фиксируется широкая полоса в области 3550—3000 см^-1 характерная для валентных колебаний групп ОН и NН. Полосы поглощения в области 1024, 1108 см^-1 относятся к валентным колебаниям углеводного кольца. Наличие сигнала при 926 см^-1 свидетельствует β-положения пиранозного кольца. Колебания в области 1256—1461 см^-1 можно отнести к валентным колебаниям группы (C=S). В области 2940 см^-1 относится колебаниям группы (CH₃) (табл. 2).

Таблица 1.

Физико-химические характеристики N- метил- N¹-(b-D-гликопиранозил) тиомочевины

*система — ацетонитрил : этанол (3:2)).

Таблица 2.

Характеристические полосы поглощения в ИК-спектрах N- метил- N¹-(b-D-гликопиранозил) тиомочевины

Важную структурную информацию несут спектры ЯМР на ядрах ¹Н. По данным спектра ПМР, структуры полученных продуктов представляют собой соединения, образованные из гликозиламидной связи, с b-расположением глюкозилметилтиомочевины. Cлабопольная часть ПМР спектра содержит сигналы, которые проявляются в виде мультиплета с центром при 3,6 м.д—3,8 м.д., соответственно принадлежащие пятому аксиальному и пятому экваториальному атому водорода углеводного кольца. Экваториальный атом водорода при С-2 проявляется в виде дублета с химическим сдвигом при 3,8 м.д. Сигнал в виде уширенного синглета принадлежащий к протоном метильной группы СН₃ наблюдается в области 2,7 м.д. В области 4,6 м.д—4.85 м.д. относится к углеводным кольцам ( табл. 3).

Таблица 3.

Химические сдвиги протонов N- метил- N¹-(b-D-гликопиранозил) тиомочевины

В спектрах ЯМР ¹³С N-метил-N¹-(b-D-глюкопиранозил) тиомочевины аномерных атомов углерода обнаруживается в области d 76—81 м.д., что также свидетельствует в пользу β-конфигурации гликозидной связи. Сигналы в области d 60.69 м.д. и d 69.42 говорят о том, что глюкозидный остаток в обсуждаемых соединениях находится в пиранозной форме. Сигналы в области d 26,28 м.д. относится метильной группы.

Совокупность спектральных характеристик синтезированных соединений не оставляет сомнений в том, что все полученные вещества представляют собой индивидуальные соединения.

Таким образом, проведены экспериментальные исследования, которые подтверждают, что при взаимодействии N- метил- N¹-(b-D-гликопиранозил) мочевина с реагентом Lawesson (LR) при соотношении 1:1 в среде пиридина, в присутствии углекислого газа происходит образование N- метил- N¹-(b-D-гликопиранозил) тиомочевина, который преимуществом данного способа является упрощение, ускорение процесса и исключение из технологического процесса высокого давления, дорогостоящей двуокиси платины, ядовитых азида натрия и брома.

Экспериментальная часть

Идентификация новых соединений осуществлялась методами ТСХ на Silufol, ИК -, Н¹ ЯМР-спектроскопия и элементным анализом. Спектры Н¹ ЯМР получены на приборе «Tesla BS 567» с рабочей частотой по Н 100 МГц, в качестве внутреннего стандарта использовались ГМДС. Спектры сняты в дейтерированных растворителях — ДМСО- d₆ и Ру - d₅.

ИК- спектры получены на спектрометре ИКС — 29 при 400—4200 см" (KBг в таблетках). Температуру плавления полученных соединений измеряли на микронагревательном столике Boetuis. Скорость подъема температуры на столике составляла 4°С в минуту.

Контроль за ходом реакции и чистотой синтезированных соединений осуществлялся с помощью ТСХ на пластинках «Silufol UV-254» (сорбент: силикагель), бумажной хроматографии с использованием бумаги марки FN-5 и FN-2, при использовании следующих систем: для тонкослойной хроматографии система — ацетонитрил: этанол (3:2), для бумажной хроматографии бутанол-уксусная кислота-вода (4:1:5). Удельное вращение определяли на сахариметре марки СУ-2 в стеклянной кювете.

Методика работы

Синтез 2,4-бис (п-метоксифенил)-1,3-дитиадифосфетан-2,4-дисульфид (LR)

В колбу снабженную обратным холодильником, хлоркальциевой трубкой помещают 3,661 г (0,114 моль) серы и 1,4 г (0,045 моль) красного фосфора и кипятят. Реакционную массу охлаждают, добавляют 12 мл (0,11 моль) анизола и кипятят. После охлаждения до комнатной температуры выпавшие кристаллы отфильтровывают и промывают абс. эфиром и бензолом. Перекристаллизовывают из абс. толуола.

Выход: 4,36 г., (47,8 %), Т_пл=228—229⁰С.

ИК-спектр (КВr, v, см^-1): 689 (Р=S), 615 (Р=С), 1022, 1095, 1180 (R-О-СН₃), 1267, 1294, 1308, 1458, 1493, 1592 (аром.).

С₁₄Н₁₄О₂Р₂S₄ 404,475                             Найдены %: С-41,95; Н-3,78; Р-15,1; S-32,0.

Вычислено %: С-41,57; Н-3,49; Р-15,32; S-31,71.

Синтез N-метил-N¹-(b-D-ксилопиранозил)тиомочевины. В колбу помещают 0,05 г (0,2ммоль) N-метил-N¹-(b-D-ксило­пиранозил) мочевины, 0,1 г (0,24ммоль) 2,4-бис (п-метоксифенил)-1,3-дитиадифосфетан-2,4-дисульфида (LR) и 3 мл абс. пиридина. Колбу наполняют сухим углекислым газом и кипятят с обратным холодильником и хлоркальциевой трубкой в течение 45 мин. Раствор упаривают под вакуумом при температуре бани 50—60⁰С досуха. К остатку добавляют 3 мл дист. воды и кипятят с обратным холодильником в течение пяти минут. Раствор отфильтровывают и фильтрат упаривают. Остаток перекристаллизовывают из смеси (спирт:бензол). Выпавшие кристаллы отфильтровывают и высушивают на воздухе. Выход: 0,0265 г., (53,00 %).

N-метил-N¹-(b-D-галактопиранозил)тиомочевины и N-метил-N¹-(b-D-глюкопиранозил)тиомочевины синтезируют аналогично.

Список литературы:

1.Афанасьев В.А., Джаманбаев Ж.А., Синтез гликозилмочевин на основе N-гликозида м-нитроанилина как гликозилирующего агента. Изв. АН Киргиз. ССР, 1973, 2. 64 с.

2.Fisher E. Senthere Neuer Glycoside. — Ber . 1914, Bd 47, s. 1377—1393.