Способ получения хелатного s,s-комплекса дихлорида димеди(i) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана

Способ получения хелатного s,s-комплекса дихлорида димеди(i) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области химии координационных соединений, в частности к способу получения хелатного S,S-комплекса дихлорида димеди(I) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана, общей формулы (1):

Подобные металлокомплексные соединения могут найти применение в качестве катализаторов химических реакций [В. Лангенбек. Органические катализаторы и их отношение к ферментам. М., Иностр. лит., 1961, 192 с.], фунгицидов [R. Katwal. Applications of copper - Schiff's base complexes, Sci. Revs. Chem. Commun. 3(1), 2013, 1-15], бактерицидов [K. Kiruthikajothi, G. Chandramohan, K. Muniyappan. Synthesis and antimicrobial evaluation of copper (II) complexes with some amino acids // Lett. Chem. Sci. Rev. 3(10), 2014, 247-251], противомалярийных агентов [N.H. Gokhale, S.B. Padhye, D.C. Billington, D.L. Rathbone, S.L. Croft, H.D. Kendrick, C.E. Anson, A.K. Powell. Synthesis and characterization of copper(II) complexes of pyridine-2-carboxamidrazones as potent antimalarial agents // Inorganica Chimica Acta, 349, 2003, p. 23-29] и противораковых препаратов [С. Marzano, М. Pellei, F. Tisato, С. Santini. Copper complexes as anticancer agents. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry, 2009, 9, 185-211].

Известен способ [V.K. Chityala, K.S. Kumar, N.J.P. Subhashini, P. Raghavaiahx and shivaraj Synthesis, crystal structure, spectroscopic, and biological studies on Cu(II) complexes of N,O donor dimethyl isoxazole Schiff bases Synthesis, crystal structure, spectroscopic, and biological studies on Cu(II) complexes of N,O donor dimethyl isoxazole Schiff bases, J. Coordination Chem., V 66, 2, 2013, 274-286] получения бис-3,4-диметилизоксазолового комплекса с координацией атомов азота и кислорода к иону меди(II) (2) реакцией производных 2-((3,4-диметилизоксазол-5-илимино)метил)фенолов с Cu(СН₃СОО)₂ при мольном соотношении 2:1, соответственно, в среде метанола при 70°C в течение 2-3 ч по схеме:

Известным способом не может быть получен хелатный S,S-комплекс дихлорида димеди(I) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана общей формулы (1).

Известен способ [S.B. Garud, L.P. Shinde. Synthesis, physico-chemical characterization of copper metal complexes with isoxazole derivatives. IJRPC 2014, 4(1), 46-50] получения производных бис-4,5-дигидроизоксазолового комплекса с координацией по атомам кислорода ионов меди(II) (3) реакцией дибром- и дийодпроизводных 5-фенил-4,5-дигидроизоксазола с CuCl₂ при мольном соотношении 2:1, соответственно, в среде метанола при 70°C в течение 2-3 ч по схеме:

Известным способом не может быть получен хелатный S,S-комплекс дихлорида димеди(I) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана общей формулы (1).

Известен способ [C.-F. Wang, Zh.-Y. Zhu, Zh.-X. Zhang, Zh.-X. Chen, X.-G. Zhou. Crystal engineering of zinc(II) and copper(II) complexes containing 3,5-dimethylisoxazole-4-carboxylate ligand via О-H…N, C-H…A (A=N, О and π) and bifurcated C-H…N/О interactions. Cryst. Eng. Comm., 2007, 9, 35-38] получения N,O-комплекса производных 3,5-диметилизоксазола (4) реакцией 3,5-диметилизоксазол-4-карбоновой кислоты, Cu(NO₃)₂⋅3H₂O, пиридина (Ру) и 4,4'-бипиридина (4,4'-Bipy) в воде при 140°C в течение 7 дней по схеме:

Известным способом не может быть получен хелатный S,S-комплекс дихлорида димеди(I) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана общей формулы (1).

Наиболее близким прототипом является способ [A. la Cour, М. Findeisen, A. Hazell, R. Hazell, G. Zdobinsky. Metal(II) N₂S₂ Schiff-base complexes incorporating pyrazole or isoxazole (M=Ni, Cu or Zn). Spin states, racemization kinetics and electrochemistry. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1997, P. 121-128] получения N,N-бис(3-фенил-5-сульфанилизоксазол-4-ил)бутан метилен-1,4-диаминато] меди(II) (5) реакцией бидентантного реагента бис-5-фенилизоксазол-5-тиола с Cu(СН₃СОО)₂⋅2H₂O в абсолютизированном этаноле при кипячении с обратным холодильником в течение 20 мин по схеме:

Известным способом не может быть получен хелатный S,S-комплекс дихлорида димеди(I) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана (1), сведения о котором в литературе отсутствуют.

Предлагается новый селективный способ получения комплекса меди(I) общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии 1,2-бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этана с хлоридом меди(I) в среде ацетонитрила при мольном соотношении 1,2-бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этан:хлорид меди(I), равном 1:0.5, при температуре 55-70°C, предпочтительно 60°C, и атмосферном давлении в течение 2-4 ч, предпочтительно 3 ч. 1,2-Бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этан синтезирован по методике [В.Р. Ахметова, Н.С. Ахмадиев, Е.С. Мещерякова, Л.М. Халилов, А.Г. Ибрагимов. Многокомпонентный синтез и биологическая активность (сульфанилалкил)-замещенных азагетероциклов. ХГС, 2014, №5, 806-815]. Повышение температуры реакции выше 60°C (например, 80°C) увеличивают энергозатраты и не приводят к существенному увеличению выхода хелатного S,S-комплекса дихлорида димеди(I) бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана (1). Понижение температуры ниже 55°C (например, 10°C) снижают выход целевого продукта (1).

Выход хелатного S,S-комплекса дихлорида димеди(I) 1,2-бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этана 51-65%. Реакция протекает по схеме

Хелатный S,S-комплекс дихлорида димеди(I) бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана общей формулы (1) образуется только с участием 1,2-бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этана и дихлорид димеди(I), взятыми в мольном соотношении 1:0.5.

Существенные отличия предлагаемого способа:

В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов применяются 1,2-бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этан и хлорид меди(I). Способ позволяет получать хелатный S,S-комплекс дихлорида димеди(I) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана общей формулы (1). В известном способе (близкий прототип) в качестве исходных реагентов применяются бис-5-фенилизоксазол-5тиол и ацетат меди(II). Известным способом не может быть получен хелатный S,S-комплекс дихлорида димеди(I) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана общей формулы (1).

Способ поясняется следующими примерами:

Пример 1. В стеклянную колбу, снабженную термометром, в атмосфере аргона загружали 0.03 г (0.14 ммоль) Cu₂Cl₂, добавляли частями 0.09 г (0.28 ммоль) 1,2-бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этана^*, 4 мл CH₃CN и перемешивали в течение 10 мин. Затем реакционную смесь перемешивали при температуре 60°C в течение 3 ч. По истечении времени охладили до комнатной температуры, отфильтровали образовавшийся осадок. Получили комплекс (1) в виде белого порошка с выходом 60%.

Все опыты проводили при мольном соотношении 1,2-бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этан:дихлорид димеди(I), равном 1:0.5.

Другие примеры 2-5, подтверждающие способ, приведены в таблице.

*Синтез 1,2-бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этана проводили последовательным смешением 20 ммоль 37% водного раствора формальдегида, 10 ммоль 1,2-этандитиола и 20 ммоль ацетилацетона в присутствии 5 мол. % NiCl₂⋅6Н₂О в среде метанола при комнатной температуре в течение 6 ч. Далее к полученной реакционной смеси добавляли 25 ммоль гидроксиламина и смесь перемешивали при 60°C в течение 1 ч. Образующийся осадок промывали водой и сушили на воздухе

Спектральные характеристики соединения (1).

ИК-спектр, ν/см^-1: 294 (Cu-N), 320 (Cu-S), 734 (C-S) 886 (C-N), 1197 (C-O), 1702 (C=C). Спектр ЯМР ¹H (500 МГц, ДМСО-D₆), δ, м.д. (J, Гц): 2.13 (6Н, с, СН₃); 2.26 (6Н, с, СН₃); 2.67 (4Н, м, ); 3.58 (4Н, с, СН₂). Спектр ЯМР ¹³С (125 МГц, ДМСО-D₆), δ, м.д. (J, Гц): 10.18 ; 11.02 ; 23.38 (С-7,12); 31.43 ; 110.87 (С-4,18); 166.59 (С-5,22); 166.70 (С-3,19). t. пл. 221-223°C. Найдено, %: С 32.44; Н 3.82; Cl 13.41; N 5.43; S 12.85. Вычислено, %: С 32.68; Н 4.70; Cl 13.78; N 5.44; S 12.46.

Термические свойства хелатного S,S-комплекса дихлорида димеди(I) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана общей формулы (1) исследованы с помощью термогравиметрического анализа (ТГА) (Рис. 1). Проведенные исследования показывают, что хелатный S,S-комплекс дихлорида димеди(I) 1,2-бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана (1) обладает сравнительно высокой термической устойчивостью. Температура начала разложения продукта составляет более 200°C.

Способ получения хелатного S,S-комплекса дихлорида димеди(I) бис[(3,5-диметилизоксазол-4-ил)метилсульфанил]этана общей формулы (1):

взаимодействием бидентатного реагента с солью меди(I) в среде растворителя, отличающийся тем, что в качестве бидентантного реагента используют 1,2-бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этан, реакцию проводят с дихлоридом димеди(I) в среде ацетонитрила при мольном соотношении бис[сульфанилметил(3,5-диметилизоксазол-4-ил)]этан:дихлорид димеди(I), равном 1:0.5, при температуре 55-70°C и атмосферном давлении в течение 2-4 ч.