ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДИОКСИДА ТИОМОЧЕВИНЫ С н-БУТИЛАМИНОМ
Аннотация
Изучено влияние н-бутиламина на стабильность и восстановительную активность диоксида тиомочевины (ДОТМ, аминоиминометансульфиновой кислоты, формамидинсульфиновой кислоты) в реакции с азокрасителем кислотным оранжевым (Orange II). Установлено, что в присутствии избытка н-бутиламина в сильнощелочных средах восстановительная активность диоксида тиомочевины в реакции с азокрасителем Orange II возрастает, а стабильность уменьшается. Показано, что при избытке н-бутиламина образуется диоксид N,N'-ди-н-бутилтиомочевины. Синтезирован и выделен в твердом состоянии диоксид N-н-бутилтиомочевины - продукт взаимодействия диоксида тиомочевины с н-бутиламином в кислой среде (pH 5) при молярном соотношении реагентов 1:1. Полученное соединение охарактеризовано методами ИК, 1Н и 13С ЯМР спектроскопии. Диоксид N-н-бутилтиомочевины обладает большей растворимостью в воде, чем исходный диоксид тиомочевины, но меньшей восстановительной активностью по отношению к азокрасителю Orange II при рН 6,9 – 11,8. Высокая восстановительная активность диоксида тиомочевины в щелочных водных растворах обусловлена тем, что в данных условиях он разлагается с образованием активного восстановительного агента - сульфоксилата. Показано, что с ростом рН скорости процесса разложения исследуемых соединений возрастают. Установлено, что диоксид N-н-бутилтиомочевины более стабилен в щелочных средах по сравнению с диоксидом тиомочевины. На основании данных, полученных ранее и в настоящей работе, предложен следующий ряд уменьшения восстановительной активности диоксидов тиомочевин в сильнощелочных средах: диоксиды N,N'-диалкилтиомочевин > диоксид тиомочевины > диоксиды N-алкил тиомочевин. Стабильность диоксидов тиомочевин в сильнощелочных водных растворах возрастает в обратной последовательности.
Для цитирования:
Макаров С.В., Киселёва А.Г., Покровская Е.А. Взаимодействие диоксида тиомочевины с н-бутиламином. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 5. С. 52-58. DOI: 10.6060/ivkkt.20236605.6794.
Литература
Makarov S.V., Horváth A.K., Silaghi-Dumitrescu R., Gao Q. Sodium Dithionite, Rongalite and Thiourea Oxides. Chemistry and Application. Singapore: World Scientific. 2016. 219 p. DOI: 10.1142/q0028.17.
Makarov S.V., Horváth A.K., Silaghi-Dumitrescu R., Gao Q. Recent developments in the chemistry of thiourea oxides. Chem. Eur. J. 2014. V. 20. N 44. P. 14164-14176. DOI: 10.1002/chem.201403453.
Ye S., Li Y., Wu J., Li Z. Thiourea dioxide as a source of sulfonyl groups: photoredox generation of sulfones and sul-fonamides from heteroaryl/aryl halides. Chem. Commun. 2019. V. 55. P. 2489-2492. DOI: 10.1039/c9cc00008a.
Makarov S.V., Molodtsov P.A., Dereven’kov I.A., Naidenko E.V. Interaction of sodium selenite with sodium hy-droxymethanesulfinate and thiourea dioxide in aqueous solutions. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 11. P. 65-70 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216411.6442.
Azarifar D., Ghaemi M. Thiourea dioxide-grafted γ-Fe2O3/HAp magnetic nanoparticles: efficient, green and reusable nanocatalyst for synthesis of pyranopyridine derivatives. Appl. Organometal. Chem. 2017. V. 31. N 12. P. e3834-e3847. DOI: 10.1002/aoc.3834.
Zolfigol M.A., Navazeni M., Yarie M., Ayazi-Nasrabadi R. Application of biologically-based nanomagnetic catalyst in the synthesis of bispyrazols and pyrano[3,2-c]pyrazoles. Appl. Organometal. Chem. 2016. V. 31. N 6. P. e3633-e3638. DOI: 10.1002/aoc.3633.
Verma S., Kumar S., Jain S.L., Sain B. Thiourea dioxide promoted efficient organocatalytic one-pot synthesis of a library of novel heterocyclic compounds. Org. Biomol. Chem. 2011. V. 20. N 9. P. 6943-6948. DOI: 10.1039/c1ob05818e.
Kumar S., Verma S., Kumar S., Jain S.L., Sain B. Thiourea Dioxide (TUD): A Robust Organocatalyst for Oxidation of Sulfides to Sulfoxides with TBHP under Mild Reaction Conditions. Tetrahedron Lett. 2011. V. 52. N 26. P. 3393-3396. DOI: 10.1016/j.tetlet.2011.04.088.
Pokrovskaya E.A., Makarov S.V., Amanova A.V., Kudrik E.V. Production of Modified Starch Using System Hydrogen Peroxide – Thiourea Dioxide. Russ. J. Appl. Chem. 2019. V. 92. N 11. P. 1513-1516. DOI: 10.1134/S1070427219110077.
Naidenko E.V., Makarov S.V., Pokrovskaya E.A., Nikulin A.M. Modification of chitosan with thiourea dioxide. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 1. P. 73-78 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216401.6282.
Molodtsov P.A., Makarova A.S., Makarov S.V., Kuznetsova A.A., Koifman O.I. Reaction of thiourea dioxide and hydrogen peroxide with coumarin. Russ. J. Gen. Chem. 2018. V. 88. N 6. P. 1086-1089. DOI: 10.1134/S1070363218060063.
Guo L., Li D., Lennholm H., Zhai H., Ek M. Structural and functional modification of cellulose nanofibrils using graft copolymerization with glycidyl methacrylate by Fe2+ - thiourea dioxide – H2O2 redox system. Cellulose. 2019. V. 26. N 8. P. 4853-4864. DOI: 1007/s10570-019-02411-2.
Jursic B.S., Neumann D., McPherson A. Preparation of n-formamidinylamino acids from amino and formamidinesulfinic acids. Synthesis. 2000. V. 2000. N 12. P. 1656-1658. DOI: 10.1055/s-2000-8201.
Shallu S.M.L., Singh J. First total synthesis of a guanidine alkaloid Nitensidine D using immobilized ionic liquid, mi-crowaves and formamidinesulfinic acid. J. Chem. Sci. 2014. V. 126. N 6. P. 1869-1874. DOI: 10.1007/ s12039-014-0723-8.
Alonso-Moreno C., Antinolo A., Carrillo-Hermosilla F., Otero A. Guanidines: from classical approaches to efficient catalytic syntheses. Chem. Soc. Rev. 2017. V. 43. P. 3406-3425. DOI: 10.1039/C4CS00013G.
Berlinck R.G.S., Trindade-Silva A.E., Santos M.F.C. The chemistry and biology of organic guanidine derivatives. Nat. Prod. Rep. 2012. V. 29. P. 1382-1406. DOI: 10.1039/C2NP20071F.
Berlinck R.G.S., Romminger S. The chemistry and biology of guanidine natural products. Nat. Prod. Rep. 2016. V. 33. P. 456-490. DOI: 10.1039/C5NP00108K.
Makarov S.V., Horváth A.K., Makarova A.S. Reactivity of small oxoacids of sulfur. Molecules. 2019. V. 24. N 15. P. 2768. DOI: 10.3390/molecules24152768.
Shao J., Liu X., Makarov S.V., Pei K. TDO structure investigation in aqueous solution by TOF-MS, Raman and quantum chemistry calculations. J. Sulfur Chem. 2019. V. 40. N 4. P. 426-434. DOI: 10.1080/17415993.2019.1598411.
Zhou L., Shan J., Liu X., Shao J. Study of the application of modified thiourea dioxide discharge agent in D5 non-aqueous medium. Color. Technol. 2015. V. 131. N 2. P. 149-156. DOI: 10.1111/cote.12129.
Polenov Yu.V., Shestakov G.A., Egorova E.V. Kinetic model of thiourea dioxide decomposition in aqueous solu-tions of different acidity. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2018. V. 61. N 12. P. 87-93 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20186112.5835.
Makarov S.V., Kuznetsova A.A., Salnikov D.S., Kiseleva A.G. Effect of glycine and monoethanolamine on the stability and reductive activity of thiourea dioxide in aqueous solu-tions. Russ. J. Gen. Chem. 2018. V. 88. N 4. P. 646-649. DOI: 10.1134/S1070363218040060.
Makarov, S.V., Kudrik, E.V., Terskaya, I.N., Davydov K.A. Reaction of thiourea dioxides with amines. Russ. J. Gen. Chem. 2004. V. 74. N 9. Р. 1383-1385. DOI: 10.1007/s11176-005-0015-6.
Makarov S.V., Pokrovskaya E.A., Salnikov D.S., Amanova A.V. Influence of L-cysteine and N-acetyl-L-cysteine on reducing activity of thiourea dioxide in aqueous solutions. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 10. P. 4-10 (in Rus-sian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206310.6257.
