ВВЕДЕНИЕ 5
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1. Винилацетиленовые кетоны 6
1.1.1. Их свойства и особенности строения 6
1.1.2. Синтез винилацетиленовых кетонов 14
1.2. Высокоэффективная жидкостная хроматография как один из методов
анализа 18
1.2.1. Значение и роль высокоэффективной жидкостной хроматографии 18
1.2.2. Идентификация и количественное определение методом ВЭЖХ 27
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 35
2.1. Объекты исследования 35
2.2. Реагенты и оборудование 37
2.3. Методика синтеза 5-фенил-1-(пара-толил)пент-2-ен-4-ин-1-он, 5-фенил-
1 -(пара-бромфенил)пент-2-ен-4-ин- 1-он, 5 -фенил-1 -(пара-хлор-фенил)пент-2- ен-4-ин-1-он и 5-(пара-толил)-1-фенилпент-2-ен-4-ин-1-он с морфолином 37
2.4. Хроматографический метод 38
2.4.1. Методика количественного определения исследуемых веществ в
условиях ОФ-ВЭЖХ 38
2.4.2. Исследование методом ВЭЖХ в контроле реакции синтеза 5-фенил-1-
(пара-толил)пент-2-ен-4-ин-1-она, 5-фенил-1-(пара-бромфенил)-пент-2-ен-4- ин-1-она, 5-фенил-1-(пара-хлорфенил)пент-2-ен-4-ин-1-она и 5-(пара-толил)- 1-фенилпент-2ен-4-ин-1-она с морфолином 42
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 60
ПРИЛОЖЕНИЕ 66
Объектами исследования в настоящей работе были винилацетиленовые кетоными с различными заместителями и их продукты реакции. Продукты енинонов образованные путем нуклеофильного присоединения имеют очень широкий диапазон практического применения в качестве красителей, ингибиторов коррозии, противогрибковых препаратов, а также вулканизаторов. Сами ениноны являются потенциальными биологически активными веществами.
В данной работе эффективным методом контроля за ходом химической реакции, который позволяет провести идентификацию продуктов и возможность определить количественный состав является высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ).
Целью исследования в данной работе является изучение влияния заместителей на протекание реакции винилацетиленовых кетонов, а также определение количественного содержания термодинамических и кинетических контролируемых продуктов реакций, определение степени превращения енинонов методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографией.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить ряд задач:
1. Осуществить реакцию винилацетиленовых кетонов с различными по природе заместителями с морфолином.
2. Провести экспериментальный контроль нескольких реакций методом ВЭЖХ.
3. Определить соотношения кинетически и термодинамически контролируемых продуктов реакций морфолина с 5-фенил-1-(пара- толил)пент-2-ен-4-ин-1-оном, 5-фенил-1-(4-бромфенил)пент-2-ен-4-ин- 1-оном, 5-фенил-1-(4-хлорфенил)пент-2-ен-4-ин-1-оном и 5-(4-толил)- 1-фенилпент-2-ен-4-ин-1-оном.
4. Подвести итоги о выполненной работе.
1. В работе методом ВЭЖХ исследовано влияния природы заместителя на скорость реакции присоединения морфолина к винилацетиленовым кетонам.
2. Для количественного анализа были использованы методы абсолютной градуировки, нормализациии и метод внутреннего стандарта (дифенил, бензол).
3. Показано, что переход кинетически контролируемого продукта в термодинамический зависит как от природы заместителя, так и от его положения в структуре енинона. Электроноакцепторные заместители ускоряют этот процесс, по сравнению с незамещенными енинонами, а электронодонорные - замедляют.
4. Переход кинетически контролируемого продукта в термодинамически контролируемый быстрее всего происходит в полярном растворителе (метанол, этанол), медленнее - в не полярном (бензоле). Также было зафиксировано, что степень превращения енинона значительно выше в диметилформамиде и бензоле, но меньше в этиловом спирте.
5. Степень превращения исходных енинонов и переход кинетически контролируемого продукта в термодинамический закономерно растет с ростом температуры.
1. Ying X. Palladium-Catalyzed Oxidative Cross-Coupling of Conjugated Enynones with Organoboronic Acids / X. Ying, R. Ge, L. Chen, Z. Liu, Q. Xiao, Y. Zhang, J. Wang // The Journal of Organic Chemistry. - 2015.- №14. - P. 1-27.
2. Tseberlidis G. Carbene X-H Bond Insertions Catalyzed by
Copper(I) Macrocyclic Pyridine-Containing Ligand (PcL) Complexes / G. Tseberlidis, A. Caselli, R. Vicente // The Journal of Organic Chemistry. - 2017.- №41. - P. 1-21.
3. Odin I.S. Synthesis and acylation of 3-aryl-5-(2-phenylethynyl)-4,5-
dyhydro-1H-pyrazoles / I. S. Odin, A. A. Golovanov, V. V. Bekin, V. S. Pisareva // Chemistry of Heterocyclic Compounds. - 2013. - №11. - P.1687-1690.
4. Голованов А.А. Нуклеофильное присоединение
гетероциклических аминов к сопряженным ениновым кетонам / А.А. Голованов, В.В. Бекин, И.С. Один, А.Ю. Чертов, О.Б. Григорьева, В.С. Писарева // Журнал органической химии. - 2015. - №12. - С. 1723-1727.
5. Golovanov A.A. Nucleophilic Sulfanylation of 1,5-Disubstituted
Pent-2-en-4-yn-1-ones / A. A. Golovanova, D. M. Guseva, A. V. Vologzhaninab, V. V. Bekina, V. S. Pisarevaa // Russian Journal of Organic Chemistry. - 2014. - №1. - P. 13-20.
6. Heffernan S. Double Gold-Catalysed Annulation of Indoles by
Enynones / S. J. Heffernan, J. P. Tellam, M. E. Queru, A. C. Silvanus, D. Benito, M. F. Mahon, A. J. Hennessy, B. I. Andrews, D. R. Carbery // Full papers. - 2013. - №9. - P. 114-1159.
7. Wen M. Cu(II)-Catalyzed One-Pot Synthesis of Fully Substituted
Dihydrothiophenes and Thiophenes from Thioamides and Enynones / M.Wen, P.Sun, X. Luo, W. Den // Elsevier. - 2017. - №17. - P. 1-6.
8. Mata S. Synthesis of Silylcyclopropanes through the Catalytic
Generation of Zinc Silylcarbenoids from Enynones / S. Mata, L. Lopez, R. Vicente // Synlett. - 2015. - №26. - P. 2685-2689.
9. Melikyan G. G. Synthesis of 1,4,5,6 - tetrahydropyridine
derivatives starting from trans-3-chloro-1,3-alkadien-5-ones / G.G.Melikyan, K.A. Atanesyan, G.Kh. Aslanyan, M.R. Tirakyan, L.A. Khachatryan, Sh. O. Badanyan // Plenum Publishing Corporation. - 1987. - P. 414-417.
10. Purpura M. Regio- and Stereoselective Synthesis of Vinylallenes by 1,5-(SN99)-Substitution of Enyne Acetates and Oxiranes with Organocuprates / M. Purpura, N. Krause // Full paper. - 1999. - №50. - P. 267-275.
11. Du X. New Synthetic Approach for the Construction of Multisubstituted 2-Acyl Furans by the IBX-Mediated Cascade Oxidation/Cyclization of cis-2-En-4yn-1-ols (IBX=2-Iodoxybenzoic Acid) / X. Du, H. Chen, Y. Liu // Chemistry. A European Journal. - 2008. - №14. - P. 9495-9499.
12. Saulnier S. A controlled tandem transformation of conjugated enynones with arenes under superelectrophilic activation leading to aryl¬substituted dienones and indenes / S. Saulnier, A. A. Golovanov, A.V. Vasilyev // Royal Society of Chemistry. - 2016. - №10. - P. 1-16.
13. Saulnier S. Bronsted Acid Promoted Cyclization of Cross¬Conjugated Enynones into Dihydropyran-4-ones / S. Saulnier, S.V. Lozovskiy, A. A. Golovanov, A. Yu. Ivanov, A.V. Vasilyev // Europe Journal Organic Chemistry. - 2017. - №4. - P. 3635-3645.
14. Gaos, F. A Sulfur Ylides-Mediated Domino Benzannulation Strategy to Construct Biaryls, Alkenylated and Alkynylated Benzene Derivatives / F. Gaos, R. Huang // Adv. Synth. Catal. - 2013. - №36. - P. 122-128.
15. Posiak, W. Synthesis of unsymmetrically 2,6-disubstituted 2,3- dihydrothiopyran-4-ones / W. Posiak, A. Christoffers // Tetrahedron Lett. - 2007. - № 37. - P. 5195-5197.
16. Seiller B. Synthesis of Furans by Cyclization of 2-En-4-yn-1-01s in the Presence of Ruthenium and Palladium Catalysts / B. Seiller, C. Bruneau, P. H. Dixneuf // Pergamon. - 1995. - №45. - P. 13089-13090.
17. Steiter H. Notiz iiber eine neue Methode zur Herstellung von 2.6- Diphenyl-pyrylium-perchlorat / B. Steiter, A. Reischl // Chemiace Berichte. - 1960. - №39. - P. 1253-1256.
18. Chen J. Stereoselective synthesis of enynones via base-catalyzed isomerization of 1,5-disubstituted-2,4-pentadiynyl silyl ethers or their alcohol derivatives / J. Chen, G. Fan, Y. Liu // Organic & Biomolecular Chemistry. - 2010. - №8. - P. 4806-4810.
19. Chinta B. S. Stereoselective, Cascade Synthesis of trans-Enynones through Coupling-Isomerization Reaction / B. S. Chinta, B. Baire // Journal Organic Chemistry. - 2010. - №80. - P. 10208-10217.
20. Voronova E. D. Theoretical Charge Density Analysis and Nonlinear Optical Properties of Quasi-Planar 1 □Aryl(hetaryl)-5-phenylpent-1-en-4-yn- 3one / E. D. Voronova, A. A. Golovanov, K. Yu. Suponitsky, I.V. Fedyanin, A. V. Vologzhanina // Crystal Growth Design - 2016. - №16. - P. 3859-3868.
21. Голованов А.А. Синтез 1,5-дизамещенных (Е)-пент-2-ен-4-ин- 1-онов / А.А. Голованов, Д.Р. Латыпова, В.В.Бекин, В.С. Писарева, А.В. Вологжанина, В.А. Докичев // Журнал органической химии. - 2013. - №9. - С. 1282 -1286.
22. Hoshi M. One-Pot Synthesis of Conjugated (E)-Enynones via Two Types of Cross Coupling Reaction / M. Hoshi, H. Yamazaki, M. Okimoto // Template for synlett and synthesis. - 2010. - №4. - P. 1-4.
23. Hadi V. Expeditions enyne construction from alkynes via oxidative Pd(II)-catalyzed Heck-type coupling / V. Hadi, K. Soo, M. Jeong, K. Jung // Tetrahedron Letters. - 2009. - №50. - P. 2370-2373.
24. Babu M. H. Palladium-Catalyzed Regio- and Stereoselective Cross-Addition of Terminal Alkynes to Ynol Ethers and Synthesis of 1,4-Enyn-3-ones / M. H.Babu, V. Dwivedi, R. Kant, M. S. Reddy // Synthetic Method. - 2015. - №54. - P. 1-5.
25. Periasamy M. Synthesis of enynones from alkynes, alkynyl ketones and aromatic aldehydes using the TiCl4/Et3N reagent system / M. Periasamy, G. V. Karunakar, P. Bharathi // Jouranl Chemical Research. - 2006. - №49. - P. 566-568
26. Хацаюк А.С. Роль и значение высокоэффективной жидкостной хроматографии в практике высокотехнологичных лабораторных исследований / А.С. Хацаюк, О.Е. Павлова, М.Э. Эхова // Здоровье. Медицинская экология. Наука. - 2016. - №3(66) - С. 215-219.
27. Новиков В.Ф. Характеристика сорбционных свойств адсорбентов на основе силикагелей / В. Ф. Новиков, Д. А. Хабабутдинов // Мировая наука: проблемы и инновации. - 2017. - №2. - С.25-27.
28. Г.А.Федорова, Л.А.Кожанова / Применение микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии. (В сборнике "Хроматография на благо России. Под ред. Курганова А.А.) М: "Граница", 2007. С. 666-684.
29. Рудаков О.Б. Рефрактометрические свойства бинарных подвижных фаз для жидкостной хроматографии / О.Б. Рудаков, И.Г. Кудухова // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2011. - №3.
- С.357-366.
30. Руденко А.О. Определение важнейших аминокислот в сложных объектах биологического происхождения методом обращённо-фазовой ВЭЖХ с получением фенилтиогидантоинов аминокислот / А.О. Руденко, Л.А. Карцова // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2010. - №2. - С.223-230.
31. Tan B. Analysis of Palm Oil Carotenoids By HPLC with DiodeArray Detection / B. Tan, J.H. Ng // Journal of Chromatographic Science.
- 1988. - №26. - С. 463-469.
32. Сакодынский К.И. Аналитическая хроматография / К.И. Сакодынский, В.В. Бражников, С.А. Волков, В.Ю. Зелъвенский и др. - Москва: Химия, 1993. - 464с.
33. Рейхарт Д.В. Анализ лекарственных средств при
фармакокинетических исследованиях / Д.В. Рейхарт, В.В. Чистяков // Казанский медицинский журнал. - 2010. - №4. - С.532-536.
34. Рудаков О.Б. Физико-химические системы собрат- сорбент- элюент в жидкостной хроматографии / О.Б. Рудаков, В.Ф. Селеменев - Воронеж: Хроматографический анализ, 2003. - 203с.
35. ВЭЖХ. Сорбаты, сорбенты и элюенты: монография / О.Б. Рудаков, В.Ф. Селеменев, Л.В. Рудакова; Воронежский ГАСУ. - Воронеж, 2016. - 205 с.
36. Рудаков О.Б Обобщенные критерии элюирующей способности растворителей в высокоэффективной жидкостной хроматографии / О.Б. Рудаков, Л.В. Рудакова // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2012. - №2. - С.231-239.
37. Шатц В.Д. Высокоэффективная жидкостная хроматография / В.Д. Шатц, В.Д., О.В. Сахартова. - Рига: Зинатне, 1988. - С.390.
38. Амелин В.Г. Хроматографические методы анализа: практикум / В.Г. Амелин. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2008. - С. 14.
39. Сычев К.С. Практическое руководство по жидкостной хроматографии / К.С. Сычев. - М.: Техносфера. - 2010. - С. 102.
40. Marc W. High-Performance Liquid Chromatography of Thiols and Disulfides: Dinitrophenol Derivatives / W. Marc, D. J. Reed // Methods in enzymology. - 1992. - №14. - PP.101-109.
41. Muramot K. Analyses of Dansyl and Dabsyl Amino Acids by Reverse -Phase High-Performance Liquid Chromatography / K. Muramot, H. Kamia // Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries. - 1995. - №51. - PP.817-824.
42. Jing Y. Enantioselective separation and analysis of chiral pesticides by high-performance liquid chromatography / Y. Jing, J. Wu, W. Liu // Trends in Analytical Chemistry. - 2010. - №28. - P.1148-1163.
43. Zdenek S. Analysis of phenolic compounds by high performance liquid chromatography and ultra performance liquid chromatography / S. Zdenek, L. Novakova, P. Solich // Talanta. - 2008. - №13. - P. 189-199.
44. Ing Q., Enantiomeric Separation of Triazole Fungicides with 3-lm and 5-lm Particle Chiral Columns by Reverse-Phase High-Performance Liquid Chromatography / Q. Ing, D. Shouhui, Z. Chuangmu, Y. Shuming, C. Tingting, B. Mei // Chirality. - 2011. - №23. - P. 479-486.
45. Frey J. Synthesis of short-chain hydroxyaldehydes and their 2,4- dinitrophenylhydrazone derivatives, and separation of their isomers by high- performance liquid chromatography / J. Frey, Schneider F., Huhn T. // Journal of Chromatography. - 2018. - №1. - P. 1-8.
46. Zhiming Y. Reverse-phase high performance liquid chromatography separation of positional isomers on the MIL-53(Fe) packed column / Y. Zhiming, Z. Wenmin, J. Gao, Y. Lin, J. Lic, Z. Lin, L. Zhang // The Royal Society of Chemistry. - 2015. - №10. - P. 1-7.
47. Калачанова Е.П. Хроматографический контроль реакции морфолина с 1,5-диарилпент-2-ен-4-ин-1-онами / Калачанова Е.П., Образцова Д.М., Григорьева О.Б. // XXI Всероссийская конференция молодых учёных-химиков (с международным участием): тезисы докладов (Нижний Новгород, 15-17 мая 2018 г.). Нижний Новгород: Изд-во ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2018. - С. 113-114.