СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 4-((БЕНЗОТРИАЗОЛ-1-ИЛ)(ФЕНИЛ)МЕТИЛ)МОРФОЛИНА
Аннотация
В данной работе синтезирован 4-((бензотриазол-1-ил)(фенил)метил)морфолин конденсацией бензотриазола, морфолина и бензальдегида с изомольным соотношением реагентов при отсутствии растворителей, что обеспечивает уменьшение количества реагентов и позволяет получить продукт с высокой чистотой и большим выходом (95%). Строение 4-((бензотриазол-1-ил)(фенил)метил)морфолина было подтверждено с помощью рентгеноструктурного анализа. В анализируемом монокристалле все молекулы находились в S конфигурации Спектры 1D- и 2D-ЯМР показали, что в растворителе CDCl3 существует равновесие между двумя изомерами: 4-((бензотриазол-1-ил)(фенил)метил)морфолином и 4-((бензотриазол-2-ил)(фенил)метил)морфолином в соотношении 3:1. Из результатов исследования следует, что в растворителе CDCl3 4-((бензотриазол-1-ил)(фенил)метил)морфолин частично превращается в 4-((бензотриазол-2-ил)(фенил)метил)морфолин через промежуточную форму иминия. Длительность эксперимента и изменение концентрации исследуемого вещества заметно не влияют на данное соотношение изомеров. Для отнесения сигналов в спектрах ЯМР для каждого отдельного изомера использовалось отличие симметричной структуры бензотриазол-2-ильного кольца в 4-((бензотриазол-2-ил)(фенил)метил)морфолине от асимметричной бензотриазол-1-ильного кольца 4-((бензотриазол-1-ил)(фенил)метил)морфолина. В присутствии воды в растворе 4-((бензотриазол-1-ил)(фенил)метил)морфолин частично гидролизуется с образованием исходных веществ. Причем процесс гидролиза в CDCl3 и ДМСО-d6 протекает по-разному. В хлороформе происходит образование только исходных соединений, в то время как в ДМСО-d6 наблюдается также образование диморфолино(фенил)метана. Гидролитические свойства 4-((бензотриазол-1-ил)(фенил)метил)морфолина более выражены при проведении тонкослойной хроматографии. Составляющие компоненты были разделены посредством колоночной хроматографии с использованием силикагеля в качестве неподвижной фазы и смеси CH3CN-H2O (10:1) в качестве элюента. Результаты исследования ВЭЖХ 4-((бензотриазол-1-ил)(фенил)метил)морфолина также дают аналогичные выводы. Так, на хроматограмме не было обнаружено сигнала 4-((бензотриазол-1-ил)(фенил)метил)морфолина, а были получены только сигналы исходных реагентов.
Литература
Altsybeeva A.I., Burlov V.V., Fedorova N.S., Kuzinova T.M., Palatik G.F. Volatile inhibitors of atmospheric corrosion of ferrous and nonferrous metals I. Physical and chemical aspects of selection of starting reagents and synthetic routes. Int. J. Corros. Scale Inhib. 2012. V. 1. N 1. P. 51-64. DOI: 10.17675/2305-6894-2012-1-1-051-064.
Altsybeeva A.I., Tronova E.A., Burlov V.V. Hydrocarbon-soluble metal corrosion inhibitors. II. Physicochemical aspects of inhibitor action. Amides and salts of carboxylic acids. Int. J. Corros. Scale Inhib. 2014. V. 3. N 3. P. 160-166. DOI: 10.17675/2305-6894-2014-3-3-160-166.
Altsybeeva A.I., Pletnev M.A., Reshetnikov S.M., Shirobokov I.B. The protective effect of Schiff and Mannich bases on steel corrosion in neutral media. Int. J. Corros. Scale Inhib. 2019. V. 8. N 1. P. 62-68. DOI: 10.17675/2305-6894-2019-8-1-6.
Altsybeeva A.I., Burlov V.V., Fedorova N.S., Kuzinova T.M. Volatile inhibitors of atmospheric corrosion of ferrous and nonferrous metals III. VNKh-L-408 inhibitor: basics of production and application technology. Int. J. Corros. Scale Inhib. 2013. V. 2. N 1. P. 9-16. DOI: 10.17675/2305-6894-2013-2-1-009-016.
Reshetnikov S.M., Lubnin A.N., Kanunnikova O.M., Aksenova V.V., Muhgalin V.V., Solovyev A.A., Altsybeeva A.I., Ladyanov V.I. Effect of mechanoactivation on the corrosion inhibitor efficiency of 1-phenyl-1-cyclohexylmethyl-benzotriazole. IJRDO J. Appl. Sci. 2017. V. 3. N 11. P. 32-51.
Altsybeeva A.I., Burlov V.V., Fedorova N.S., Reshetnikov S.M. Volatile inhibitors of atmospheric corrosion of ferrous and nonferrous metals. V. Study of the adsorption of inhibitors on steel from an aqueous electrolyte solution. Int. J. Corros. Scale Inhib. 2013. V. 2. N 4. P. 277-286. DOI: 10.17675/2305-6894-2013-2-4-277-286.
Altsybeeva A.I., Burlov V.V., Fedorova N.S., Kuzinova T.M., Palatik G.F. Volatile inhibitors of atmospheric corrosion of black and nonferrous metals. Part 2. Correlation analysis of efficiency of steel corrosion inhibitors. Korroziya: Materialy, Zashchita. 2009. N 10. P. 25-29 (in Russian).
Altsybeeva A.I., Burlov V.V., Fedorova N.S., Kuzinova T.M. Volatile inhibitors of atmospheric corrosion of ferrous and nonferrous metals. IV. Application of the VNKh-L-408 inhibitor in an electrostatic field. Int. J. Corros. Scale Inhib. 2013. V. 2. N 3. P. 194-202. DOI: 10.17675/2305-6894-2013-2-3-194-202.
Wang Y., Chu X., Zhang M. Tribological studies on a new borated mannich base containing benzotriazole group as additive for environmentally adapted lubricant. Tribol. - Mater. Surf. Interf. 2016. V. 10. P. 1-6. DOI: 10.1080/17515831.2016.1156304.
Menshikov I.A., Lukyanova N.V., Shein A.B. Protaction of steel from corrosion in acidic media at elevated temperatures by «Soling» series inhibitors. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 4. P. 103-110 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt20186100.5724.
Menshikov I.A., Shein A.B. Protective properties of «Soling» series inhibitors in acidic media containing hydrogen sulphide. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2018. V. 61. N 7. P. 91-98 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20186107.5703.
Katritzky A.R., Jiang J., Harris P.A. Synthesis of α-(arylideneamino)alkylamine. Can. J. Chem. 2011. V. 69. N 7. P. 1153-1155. DOI: 10.1139/v91-171.
Panmand D.S., Tiwari A.D., Panda S.S., Monbaliu J.C.M., Beagle L.K., Asiri A.M., Stevens C.V., Steel P.J., Hall C.D., Katritzky A.R. New benzotriazole-based reagents for the phosphonylation of various N-, O-, and S-nucleophiles. Tetrahedron Lett. 2014. V. 55. N 43. P. 5898-5901. DOI: 10.1016/j.tetlet.2014.07.057.
Katritzky A.R., Rachwal S. Synthesis of heterocycles mediated by benzotriazole. 2. Bicyclic systems. Chem Rev. 2011. V. 111. N 11. P. 7063-7120. DOI: 10.1021/cr200031r.
Katritzky A.R., Idzik K.R., Abdel-Fattaha A.A.A., Sołoducho J., Steel P.J. Aminoalkylations of esters, sulfones, sulfoxides, alkylated pyridines, and nitriles with in situ generated iminium ions. Synthesis. 2006. N 20. P. 3377-3388. DOI: 10.1055/s-2006-949463.
Idzik K.R., Cabaj J., Sołoducho J., Abdel-Fattahb A.A.A. Classical benzotriazole-mediated α-aminoalkylations of alkynes: synthesis and characterization of alk-2-yn-1-amines as amphiphilic materials. Helv. Chim. Acta. 2007. V. 90. P. 1672-1680. DOI: 10.1002/hlca.200790173.
Swamy S.N., Sarala B.G., Priya B.S., Gaonkar S.L., Prasad J.S., Rangapp K.S. Microwave-assisted synthesis of N-alkylated benzotriazole derivatives: antimicrobial studies. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006. V. 16. N 4. P. 999-1004. DOI: 10.1016/j.bmcl.2005.10.084.
Katritzky A.R., Yannakopoulou K., Lue P., Rasala D., Urogdi L. The chemistry of N-substituted benzotriazoles. Part 14. Novel routes to secondary and tertiary amines and to N,N-disubstituted hydroxylamines. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1989. 1. P. 225-233. DOI: 10.1039/P19890000225.
Sheldrick G.M. Crystal structure refinement with SHELXL. Acta Crystallogr. C Struct. Chem. 2015. V. 71. P. 3-8. DOI: 10.1107/S2053229614024218.
Katritzky A.R., Yannakopoulou K. The chemistry of N-substituted benzotriazoles. Part 18. A study of the influence of structure on the 1- to 2-N,N-dialkylaminoalkyl)benzotriazole equilibrium. Heterocycles. 1989. V. 28. N 2. P. 1121-1134. DOI: 10.3987/COM-88-S123.
