СИНТЕЗ, СПЕКТРАЛЬНЫЕ И КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (Z)-10-(2-(4-АМИНО-5-ТИОКСО-4,5-ДИГИДРО-1Н-1,2,4-ТРИАЗОЛ-3-ИЛ)ГИДРАЗОНО)-9-ФЕНАНТРОНА
Аннотация
Конденсацией 4-амино-5-гидразино-4Н-1,2,4-триазол-3-тиола с 9,10-фенантренхиноном получен (Z)-10-(2-(4-амино-5-тиоксо-4,5-дигидро-1H-1,2,4-триазол-3-ил)гидразоно)-9-фенантрон (I). Соединение I охарактеризовано методами ИК-спектроскопии, электронной спектроскопии, ЯМР 1Н, ЯМР 13С и хромато-масс-спектрометрометрии. Электронные спектры поглощения соединения I в апротонных растворителях (ДМФА, ДМСО) характеризуются наличием интенсивной длинноволновой полосы (ДП) в области 468 - 485 нм. Максимум ДП поглощения свежеприготовленного раствора соединения I (485 нм) через 48 ч постепенно сдвигается гипсохромно до 474 нм, а через 72 ч до 468 нм. В ЭСП I при добавлении раствора NaOH наблюдается батохромный сдвиг ДП до 511 нм со значительным увеличением интенсивности. Наличие в спектре одной изобестической точки свидетельствует об образовании моноаниона. В ЭСП I при добавлении раствора HCl ДП претерпевает гипсохромный сдвиг до 376 нм с небольшим уменьшением интенсивности. В спектре ЯМР 1Н соединения I в области 15,08 м.д. присутствует синглетный сигнал протонов гидразогруппы. В спектре ЯМР 13С в области 180,80 м.д. присутствует сигнал, который отвечает карбонильному атому углерода. Квантово-химическое моделирование электронной структуры соединения I, а также его ионных форм, проводили в рамках приближения теории функционала плотности (DFT) с использованием гибридного трехпараметрического обменного функционала Беке с корреляционным функционалом Ли-Янга-Парра (B3LYP) и базисных наборов def2-SV(P), def2-TZV(P). Согласно спектральным и квантово-химическим исследованиям, соединение I в кристаллическом состоянии и насыщенных растворах существует в форме тионного хинонгидразонного таутомера, стабилизированного внутримолекулярными водородными связями. Тионный таутомер на 44 кДж/моль стабильнее тиольного таутомера, барьер перехода составляет 135 кДж/моль. Однако нельзя исключать возможность перехода тионной формы в тиольную форму в разбавленных растворах.
Для цитирования:
Полянская Н.А., Рябов М.А., Страшнов П.В., Линко Р.В., Давыдов В.В., Кобраков К.И., Караваева Е.Б. Синтез, спектральные и квантово-химические исследования (Z)-10-(2-(4-амино-5-тиоксо-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-3-ил)гидразоно)-9-фенантрона.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 55-65
Литература
Okawa S. Separation and Determination of Manganeze (II), Cobalt (II), Nickel (II), Copper (II), Zinc (II) and Cadmium (II) by Ion Chromatography Using 10-(2-pyridylazo)-9-phenanthrol as a Postcolumn Derivatization Reagent. Proc. Inst. of Natur. Sci., Nihon Univ. 2005. V. 40. P. 217.
Yoshida T., Okawa S. Determination of cadmium by ion chromatography using 10-(2-pyridylazo)-9- phenanthrol as a postcol-umn derivatization reagent. Jpn. Analyst. 1993. V. 42. N 5. P. 311. DOI: 10.2116/bunsekikagaku.42.5_311.
Kominami B., Okawa S., Suzuki Y. Spectrophotometric determination of zinc with 10-(2-benzothiazolylazo) - 9 - phenanthrol in presence of a non - ionic surface active agent. Jpn. Analyst. 1987. V. 36. N 10. P. 618. DOI: 10.2116/bunsekikagaku.36.10_618.
Okawa S., Kominami B., Kawase A. Spectrophotometric determination of cobalt with 10-(2-benzothiazolylazo)-9-phenanthrol in the presence of a non-ionic surface active agent. Jpn. Analyst. 1982. V. 31. N 7. P. 373. DOI: 10.2116/bunsekikagaku.31.7_373.
Selvaraj Jubie, Pranabesh Sikdar, Shanish Antony, Rajagopal Kalirajan, Byran Gowramma, Subramanian Gomathy, Kannan Elango Synthesis and biological evaluation of some Schiff bases of [4-(amino)-5-phenyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol]. Pak. J. Pharm. Sci. 2011. V. 24. N 2. P. 109.
Rajput S.S. Synthesis, charactrisation and antibacterial activity of mercapto 1,2,4-triazole, 1,3,4-thiadiazoles, mercapto benzhydra-zones and thiazolidinone derivatives of 4-hydroxybenzhydrazide. Int. J. Pharm. Pharm. Sci. 2012. V. 4. N 2. P. 164.
Alex Martin, Abhay Kumar Verma Synthesis, Characterization and Evaluation of Anti-Inflammatory Activity of Some Novel 1, 2, 4-Triazoles. Int. J. Med. Nanotech. 2014. V. 1. N 1. P. 10.
Reem A.K. Al-Harbi and Adel A.H. Abdel-Rahman Synthesis of new 1-(4-amino-1,2,4-triazol-3-ylmethyl)-pyrimidinedione derivatives under microwave irradiation and their antimicrobial evaluation. Der Pharm. Chem. 2013. V. 2. N 2. P. 286.
Davydov V.V., Sokol V.I., Polyanskaya N.A., Linko R.V., Ryabov M.A., Sergienko V.S. Synthesis, crystal structure, and spectral studies of 10-(2- benzothiazolylazo)-9-phenanthrol. Crystal. Reports. 2012. V. 57. N 2. P. 227. DOI: 10.7868/S0044457X14010097.
Linko R.V., Sokol V.I., Polyanskaya N.A., Ryabov M.A., Davydov V.V., Sergienko V.S. Synthesis, crystal structure, and spectroscopic studies of 10-(1-phthalazinylazo)-9-phenanthrol (HL). Complexation of cadmium and zinc chlorides with HL. Russ. J. Inorg. Chem. 2013. V. 58. N 3. P. 284. DOI: 10.1134/S0036023613030091.
Davydov V.V., Sokol V.I., Rychagina N.V., Linko R.V., Ryabov M.A., Shklyaev Yu.V., Sergienko V.S. Synthesis, crystal structure, and spectra of 9(E)-phenanthrene-9,10- dione [(1Z)-3,3-dimethyl-3,4-dihydroisoquinolin-1(2H)-ylidene]hydrazine and its cation-anion complex with copper (I) bromide. Russ. J. Inorg. Chem. 2009. V. 54. N 6. P. 893.
Karayel A., Özbey S. Experimental and theoretical structural studies on 4-(2-phenylethyl)-5-(2-furyl)-2,4-dihydro-3H-1,2,4-triazole-3-thione. Str. Chem. 2008. V. 19. N 3. P. 391.
Özdemir N. Quantum chemical investigation of the intra- and intermolecular proton transfer reactions and hydrogen bonding inter-actions in 4-amino-5-(2-hydroxyphenyl)-2H-1,2,4-triazole-3(4H)-thione. J. Mol. Model. 2013. N 19. P. 397.
Davari M. D., Bahrami H., Haghighi Z. Z., Zahedi M. Quantum chemical investigation of intramolecular thione-thiol tautomer-ism of 1,2,4-triazole-3-thione and its disubstituted derivatives. J. Mol. Model. 2010. N 16. P. 841.
Varynskyi B.A., Scherback M.A., Kaplaushenko A.G., Yurchenko I.A. The study of thione-thiol tautomerism of 4-amino-5-(4-nitrophenyl)-2, 4-dihydro-3H-1, 2, 4-triazole-3-thione by HPLC-MS method. J. Chem. Pharm. Res. 2014.
V. 6. N 5. Р. 1342.
Wunderlich H., Wolfrum G. Colorants azoiques et procede pour leur obtention. Patent FR 1.442.867, С09b/D06p, 1966.
Becke A.D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange. J. Chem. Phys. 1993. V. 98. Р. 5648.
Lee C., Yang W., Parr R.G. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron densi-ty. Phys. Rev. 1988. B 37. Р. 785.
Stephens P.J., Devlin F.J., Chabalowski C.F., Frisch M.J. Ab initio calculation of vibrational absorption and circular dichroism spectra using density functional force fields. J. Phys. Chem. 1994. V. 98. Р. 11623.
Schaefer A., Huber C., Ahlrichs R. Fully optimized contracted Gaussian basis sets of triple zeta valence quality for atoms Li to Kr. J. Chem. Phys. 1994. V. 100. Р. 5829.
Glendening E.D., Badenhoop J.K., Reed A.E., Carpenter J.E., Bohmann J.A., Morales C.M., Weinhold F. NBO 5.G. Theor. Chem. Inst., Univ. of Wisconsin, Madison, WI. 2004. http://www.chem.wisc.edu/~nbo5.
Granovsky A.A. Firefly version 7.1.G, www http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html.
Fabian J. Electronic excitation of sulfur-organic compounds – performance of time-dependent density functional theory. Theor. Chem. Accounts. 2001. V. 106. N 3. Р. 199. DOI: 10.1007/s002140100250.
Sharov K.S., Ivanov V.M. The state of 3-(2-thiazolylazo) -2,6-diaminopyridine in associated solvents. The effect of hydrogen bond. Vestn. Mosk. Univ., Ser. Khim. 2004. V. 45. N 1. Р. 19 (in Russian).
Rao I.M., Satyanarayana D., Agarwala U. Rare Earth Complexes of 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol. Bul. Chem. Soc. Jpn. 1979.V. 52. N 2. P. 588.
AIST:RIO-DB Spectral Database for Organic Compounds. SDBS № 6469.
Navabeh Nami, Mendi Forozani Vida Khosra Vimoghadam and Rahmatallah Taherinasab Synthesis and Characterization of Mono- and Bicycle Heterocyclic Derivatives Containing 1,2,4-Triazole, 1,3,4-Thiadiazine and 1,3-Thiazole Rings. E-J. Chem. 2012. V. 9. N 1. P.161.
Mahmoud R. Mahmoud, Wael S.I. Abou - Elmagd, Manal M. El-Shahawi, Mohamed H. Hekal Novel Fused and Spiro Heterocyclic Compounds Derived from 4-(4-Amino-5-Mercapto-4H-1,2,4-Triazol-3-yl)Phthalazin-1(2H)-one. World J. Chem. 2014. V. 9. N 2. P. 24. DOI: 10.5829/idosi.wjc.2014.9.2.1110.
Jawad K. Shneine, Yusra H. Alaraji Chemistry of 1,2,4-Triazole: A Review Article. Inter. J. Sci. Res. (IJSR). 2016. V. 5. N 3. P. 1263.
Fedorov L.A. NMR Spectroscopy of Organic Analytical Reagents and Their Complexes with Metal Ions. M.: Nauka. 1987. 295 p. (in Russian).
