Pawel Piszcz M.Sc. - ZakÅad Chemii Analitycznej
Pawel Piszcz M.Sc. - ZakÅad Chemii Analitycznej
Pawel Piszcz M.Sc. - ZakÅad Chemii Analitycznej
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Oświadczenie kierującego pracą<br />
Oświadczam, że praca dyplomowa magisterska studenta Pawła <strong>Piszcz</strong>a pt. „Nowa<br />
metoda syntezy eterów azatiokoronowych zawierających układ 5,5’-bi-1,2,4-triazyny<br />
i 2,2’-bipirydyny” została przygotowana pod moim kierunkiem, stwierdzam, że spełnia ona<br />
warunki przedstawienia jej w postępowaniu o nadanie tytułu zawodowego magistra.<br />
31.05.2006 r. Prof. Andrzej Rykowski<br />
podpis kierującego pracą<br />
Oświadczenie autora pracy<br />
Świadomy odpowiedzialności prawnej oświadczam, że niniejsza praca dyplomowa<br />
magisterska pt. „Nowa metoda syntezy eterów azatiokoronowych zawierających układ<br />
5,5’-bi-1,2,4-triazyny i 2,2’-bipirydyny”<br />
została napisana przeze mnie samodzielnie i nie zawiera treści uzyskanych w sposób niezgodny<br />
z obowiązującymi przepisami (Ustawa z dnia 04.02.2004 r. o prawie autorskim i prawach<br />
pokrewnych: Dz. U. z 2000 r. nr 80, poz. 904 z późniejszymi zmianami).<br />
Oświadczam również, że przedstawiona praca nie była wcześniej przedmiotem procedur<br />
związanych z uzyskaniem tytułu zawodowego w szkole wyższej.<br />
Oświadczam ponadto, że niniejsza wersja jest identyczna z załączoną wersją<br />
elektroniczną.<br />
31.05.2006 r. Paweł <strong>Piszcz</strong><br />
podpis autora pracy
AKADEMIA PODLASKA<br />
______________________________________________<br />
WYDZIAŁ NAUK ŚCISŁYCH<br />
Kierunek chemia<br />
Paweł <strong>Piszcz</strong><br />
NOWA METODA SYNTEZY ETERÓW<br />
AZATIOKORONOWYCH ZAWIERAJĄCYCH UKŁAD<br />
5,5’-BI-1,2,4-TRIAZYNY I 2,2’-BIPIRYDYNY<br />
Praca magisterska napisana<br />
w Katedrze <strong>Chemii</strong> Organicznej<br />
pod kierunkiem<br />
Prof. dr hab. Andrzeja Rykowskiego<br />
Siedlce, 2006<br />
2
Wykaz słów kluczowych:<br />
• Etery azatiokoronowe<br />
• 5,5’-bi-1,2,4-triazyna<br />
• 2,2’-bipirydyna<br />
• Reakcja dimeryzacji<br />
• Reakcja Dielsa – Aldera<br />
3
Panu prof. dr hab. Andrzejowi Rykowskiemu<br />
składam serdeczne podziękowania<br />
za okazałą pomoc i cenne wskazówki<br />
w czasie wykonywania pracy magisterskiej<br />
4
Pani mgr Justynie Nowaczyk<br />
serdecznie dziękuję<br />
za pomoc w wykonywaniu<br />
części eksperymentalnej pracy<br />
Dziękuję<br />
wszystkim, którzy przyczynili się<br />
do powstania tej pracy<br />
5
Kochanym Rodzicom<br />
składam najserdeczniejsze podziękowania<br />
za trud, wyrozumiałość, wiarę<br />
i wspieranie mnie w trudnych chwilach<br />
6
SPIS TREŚCI<br />
1. WSTĘP I CEL PRACY ........................................................................................................9<br />
2. CZĘŚĆ LITERATUROWA ...............................................................................................11<br />
2.1 Wprowadzenie................................................................................................................11<br />
2.2. Wybrane metody syntezy związków makrocyklicznych................................................11<br />
2.2.1. Wysokich rozcieńczeń...........................................................................................12<br />
2.2.2. Templatowa ...........................................................................................................17<br />
2.2.3. Metatezy ................................................................................................................19<br />
3. BADANIA WŁASNE ..........................................................................................................21<br />
3.1. Wstęp..............................................................................................................................21<br />
3.2. Synteza 1,5-dibromo-3-oksapentanu (1) ........................................................................24<br />
3.3. Synteza 1,8-dibromo-3,6-dioksaoktanu (2)....................................................................24<br />
3.4. Synteza 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu (3)..........................................................25<br />
3.5. Reakcja 1,5-dibromo-3-oksapentanu (1) z tiosemikarbazydem.....................................26<br />
3.6. Reakcja 1,8-dibromo-3,6-dioksaoktanu (2) z tiosemikarbazydem.................................26<br />
3.7. Reakcja 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu (3) z tiosemikarbazydem.......................27<br />
3.8. Synteza 1,5-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-oksapentanu (7) .................................28<br />
3.9. Synteza 1,8-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6-dioksaoktanu (8) .............................29<br />
3.10. Synteza 1,11-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6,9-trioksaundekanu (9)...................30<br />
3.11. Reakcja 1,5-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-oksapentanu (7)<br />
z cyjankiem potasu .........................................................................................................31<br />
3.12. Reakcja 1,8-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6-dioksaoktanu (8)<br />
z cyjankiem potasu .........................................................................................................32<br />
3.13. Reakcja 1,11-bis(1,2,4-triazynylo-3-sylfanylo)-3,6,9-trioksaundekanu (9)<br />
z cyjankiem potasu .........................................................................................................34<br />
3.14. Reakcja Dielsa-Aldera tioeteru (11) z N-pirolidynocyklopentenem ..............................35<br />
3.15. Reakcja Dielsa-Aldera tioeteru (12) z N-pirolidynocyklopentenem ..............................37<br />
4. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA ............................................................................................38<br />
4.1. Uwagi ogólne..................................................................................................................38<br />
4.2. Synteza 1,5-dibromo-3-oksapentanu (1) ........................................................................40<br />
4.3. Synteza 1,8-dibromo-3,6-dioksaoktanu (2)....................................................................40<br />
4.4. Synteza 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu (3)..........................................................40<br />
4.5. Reakcja 1,5-dibromo-3-oksapentanu (1) z tiosemikarbazydem.....................................41<br />
7
4.6. Reakcja 1,8-dibromo-3,6-dioksaoktanu (2) z tiosemikarbazydem.................................42<br />
4.7. Reakcja 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu (3) z tiosemikarbazydem.......................42<br />
4.8. Synteza 1,5-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-oksapentanu (7) .................................43<br />
4.9. Synteza 1,8-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6-dioksaoktanu (8) .............................44<br />
4.10. Synteza 1,11-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6,9-trioksaundekanu (9)...................45<br />
4.11. Reakcja 1,5-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-oksapentanu (7)<br />
z cyjankiem potasu .........................................................................................................46<br />
4.12. Reakcja 1,8-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6-dioksaoktanu (8)<br />
z cyjankiem potasu .........................................................................................................46<br />
4.13. Reakcja 1,11-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6,9-trioksaundekanu (9)<br />
z cyjankiem potasu .........................................................................................................47<br />
4.14. Reakcja Dielsa-Aldera tioeteru (11) z N-pirolidynocyklopentenem ..............................48<br />
4.15. Reakcja Dielsa-Aldera tioeteru (12) z N-pirolidynocyklopentenem ..............................49<br />
5. PODSUMOWANIE I WNIOSKI.......................................................................................51<br />
6. BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................52<br />
8
1. WSTĘP I CEL PRACY<br />
Etery azakoronowe i azatiokoronowe stanowią grupę związków makrocyklicznych, które<br />
zawierają oprócz atomów tlenu atomy azotu i siarki. Te ostatnie dzięki obecności wolnych par<br />
elektronowych pełnią rolę donorów tworząc kompleksy nie tylko z metalami alkalicznymi jak<br />
klasyczne etery koronowe, ale również z kationami metali ciężkich. Z tego względu znalazły<br />
szerokie zastosowanie w syntezie organicznej, katalizie homo- i heterofazowej, chemii<br />
supramolekularnej, koordynacyjnej, analitycznej jak też w elektrochemii [1].<br />
Jedną z ważniejszych grup związków makrocyklicznych są połączenia, w których<br />
fragmentem pierścienia makrocyklicznego jest aromatyczny układ 2,2’-bipirydyny [2],<br />
(Rysunek 1). Ten układ biheterocykliczny stanowi jeden z najbardziej znanych ligandów<br />
stosowanych w chemii koordynacyjnej. Wynika to z obecności dwóch atomów azotu<br />
w sąsiadujących ze sobą pierścieniach, które wykazują dużo większą zdolność kompleksowania<br />
metali ciężkich lub ich kationów niż metali alkalicznych. Tego typu kompleksy są interesujące<br />
ze względu na szerokie możliwości zastosowań. Między innymi umożliwiają badania<br />
strukturalne kompleksów o wysokich liczbach i nietypowych geometriach koordynacyjnych.<br />
Stosuje się je także w radioimmunoterapii, w nowoczesnych metodach diagnostyki klinicznej,<br />
tomografii, scyntygrafii i magnetycznym rezonansie jądrowym [3].<br />
2<br />
N<br />
N 1 6<br />
5<br />
5'<br />
6'<br />
1'<br />
N<br />
N 2'<br />
N<br />
N<br />
R<br />
3<br />
N<br />
4<br />
N<br />
4' 3'<br />
R<br />
Rysunek 1 Rysunek 2<br />
Dotychczas nie badano zastosowań 5,5’-bi-1,2,4-triazyny (Rysunek 2) jako<br />
heterocyklicznego komponenta do konstrukcji związków makrocyklicznych. Układ ten ma<br />
podobną geometrię do 2,2’-bipirydyny, jednakże obecność dodatkowych atomów azotu<br />
w położeniu N:1 i N:2 pierścienia wywiera istotny wpływ na strukturę elektronową cząsteczki<br />
i powoduje, że izolowany atom azotu N:4 ma inne właściwości niż atom azotu w 2,2’-<br />
bipirydynie. Może to generować różnice w kompleksowaniu niektórych metali.<br />
9
Niniejsza praca ma na celu opracowanie dogodnej drogi syntezy eterów<br />
azatiokoronowych zawierających układ 5,5’-bi-1,2,4-triazyny, połączony poprzez atomy siarki<br />
z łańcuchem polieterowym. Dalszym celem było przekształcenie tak otrzymanych tioeterów<br />
do ich analogów zawierających układ skondensowanej 2,2’-bipirydyny. Metody syntezy tych<br />
ostatnich połączeń mimo znaczącego postępu w ostatnich latach są nadal niezadowalające [4].<br />
Obecność elektrodonorowego atomu siarki bezpośrednio połączonego z pierścieniem 1,2,4-<br />
triazyny lub 2,2’-bipirydyny powinna wpływać korzystnie na geometrię przyłączonego łańcucha<br />
eterowego i zwiększać właściwości kompleksujące układu [5]. Atom siarki może być również<br />
wykorzystany w syntezie asymetrycznej ze względu na możliwość jego utlenienia do chiralnych<br />
sulfotlenków [6].<br />
W części teoretycznej pracy przedstawiłem dotychczasowe metody syntezy wybranych<br />
związków makrocyklicznych zawierających fragment heterocykliczny. W części badawczej<br />
omówiłem wyniki przeprowadzonych badań, które doprowadziły do opracowania nowej<br />
oryginalnej drogi syntezy eterów azatiokoronowych, w których fragmentem pierścienia<br />
makrocyklicznego jest układ 5,5’-bi-1,2,4-triazyny lub skondensowanej 2,2’-bipirydyny.<br />
10
2. CZĘŚĆ LITERATUROWA<br />
2.1 Wprowadzenie<br />
Przełomem w badaniach polieterowych związków makrocyklicznych były odkrycia<br />
Pedersena, Lehna oraz Crama. Pedersen otrzymał nową grupę związków makrocyklicznych,<br />
które nazwał eterami koronowymi [7,8]. Lehn opisał badania nad kryptandami, które<br />
charakteryzują się szczególnymi właściwościami przestrzennymi i zwiększonymi<br />
właściwościami kompleksującymi [9], podczas gdy Cram otrzymał sferandy – związki zdolne<br />
do selektywnego rozpoznawania jonów lub małych cząstek [10]. Liczba otrzymanych związków<br />
makrocyklicznych rośnie z każdym rokiem co jest związane z ich unikalnymi właściwościami<br />
i możliwością zastosowań w różnych dziedzinach nauki i techniki.<br />
2.2. Wybrane metody syntezy związków makrocyklicznych<br />
Znanych jest szereg metod syntezy związków makrocyklicznych. Najpopularniejsze<br />
z nich to metoda wysokich rozcieńczeń oraz metoda templatowa [11,12] z licznymi<br />
modyfikacjami. W ostatnich latach zostały one wzbogacone o metodę opartą na reakcji metatezy<br />
[13]. Powyższe metody syntezy są przedstawione na <strong>Sc</strong>hematach 1-3.<br />
OH<br />
X<br />
O<br />
+<br />
B -<br />
OH<br />
X<br />
duże rozcieńczenie<br />
O<br />
X – grupa opuszczająca<br />
<strong>Sc</strong>hemat 1<br />
11
Y<br />
X<br />
X<br />
X<br />
M +<br />
X<br />
X<br />
X<br />
M + + Y<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X – heteroatomy<br />
M + – kation metalu<br />
Y – grupa opuszczająca<br />
<strong>Sc</strong>hemat 2<br />
katalizator<br />
<strong>Sc</strong>hemat 3<br />
2.2.1. Metoda wysokich rozcieńczeń<br />
Prowadzenie reakcji w warunkach wysokich rozcieńczeń polega na użyciu niewielkiej<br />
ilości reagentów i dużej ilości rozpuszczalnika. Przykładowo na jeden gram substratu stosuje się<br />
około pięciu litrów rozpuszczalnika co wydaje się mało ekonomiczne [14]. Jeden z częściej<br />
stosowanych wariantów metody wysokich rozcieńczeń polega na dozowaniu reagentów<br />
w odstępach czasu do roztworów zawierających małą ilość rozpuszczalnika.<br />
12
Powoduje to problemy przy reakcjach biegnących przez wiele godzin, gdyż wymaga stosowania<br />
automatycznych urządzeń dozujących.<br />
Metodę wysokich rozcieńczeń w syntezie skondensowanych związków<br />
makrocyklicznych zaproponował Elwahy [15]. Synteza polegała na tworzeniu pierścieni<br />
na drodze cyklokondensacji dialdehydu z odpowiednią diaminą wobec alkoholu metylowego<br />
a następnie redukcji otrzymanych zasad <strong>Sc</strong>hiffa za pomocą tetrahydroboranu sodu. Reakcja<br />
ta była prowadzona z wykorzystaniem techniki wysokich rozcieńczeń, w krótkim czasie aby<br />
zapobiec tworzeniu się produktów ubocznych (<strong>Sc</strong>hemat 4). Końcowe produkty zostały<br />
otrzymane z 31 – 34% wydajnością.<br />
R 3<br />
R 2<br />
R 3<br />
R 2<br />
R<br />
N<br />
N<br />
O<br />
O<br />
CHO<br />
CHO<br />
R 1<br />
R 1<br />
Z R<br />
H 2 N NH 2<br />
MeOH / 1h<br />
duże rozcieńczenie<br />
N<br />
N<br />
O<br />
O<br />
N<br />
N<br />
R 1<br />
Z<br />
R 1<br />
R 2<br />
NaBH 4<br />
/ MeOH<br />
R 2<br />
R 3<br />
R 3<br />
R=R 1 =R 2 =R 3 =H, Z=(CH 2 ) 2<br />
R=Me, R 2 =R 3 =H, Z=(CH 2 ) 3<br />
R=R 1 =R 2 =H, R 3 =OCH 3 , Z=(CH 2 ) 3<br />
R=R 1 =R 3 =H, R 2 =OCH 3 , Z=(CH 2 ) 3<br />
R 3<br />
R 2<br />
O<br />
R 1<br />
R<br />
N<br />
N<br />
NH<br />
NH<br />
Z<br />
O<br />
R 1<br />
R 2<br />
R 3<br />
<strong>Sc</strong>hemat 4<br />
13
Włączenie układu heterocyklicznego do pierścienia eteru koronowego nie tylko dostarcza<br />
sztywności całej cząsteczce, ale także zwiększa jej właściwości kompleksujące. Makrocykliczne<br />
etery z pirydyną lub innymi układami heterocyklicznymi zawierającymi atomy azotu silnie<br />
oddziaływują z różnie naładowanymi lub obojętnymi molekułami [15,16].<br />
Derf i współpracownicy [17] zaproponowali drogę syntezy szeregu związków<br />
makrocyklicznych, zawierających układ biheterocykliczny złożony z pięcioczłonowych<br />
pierścieni z wbudowanymi atomami siarki. Przedstawione na <strong>Sc</strong>hemacie 5 tioetery zostały<br />
otrzymane z wydajnościami rzędu 40 – 60% techniką wysokich rozcieńczeń.<br />
O<br />
NC<br />
H 3 CS S S<br />
SCH 3<br />
S<br />
S S S<br />
I<br />
CN<br />
O<br />
CsOH<br />
3<br />
I<br />
O<br />
O<br />
S S S S<br />
S S<br />
H 3 CS SCH 3<br />
50%<br />
1). CsOH<br />
2). MsCl<br />
3). LiBr<br />
Br<br />
OH<br />
Br<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
Br<br />
S S<br />
H 3 CS SCH 3<br />
NH<br />
R<br />
R<br />
R = CH 3 lub CF 3 SO 2<br />
R<br />
HS<br />
S<br />
n<br />
SH<br />
R<br />
NH<br />
S<br />
N<br />
N<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
n<br />
S<br />
S S<br />
H 3 CS SCH 3<br />
R = CH 3 , 5%<br />
R = CF 3 SO 2 , 60%<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S S<br />
H 3 CS SCH 3<br />
n = 0, 60%<br />
n = 1, 40%<br />
<strong>Sc</strong>hemat 5<br />
14
Inną drogę syntezy związków makrocyklicznych zaproponowali Abbas<br />
i współpracownicy [16]. Badacze ci otrzymali makrocykle z wbudowanymi dwoma<br />
pierścieniami triazolu połączonymi ze sobą poprzez łańcuch alifatyczny, zawierający na swych<br />
końcach elektrodonorowe atomy siarki (<strong>Sc</strong>hemat 6).<br />
HS<br />
N N<br />
N<br />
R<br />
Br<br />
X<br />
Br<br />
R<br />
N N<br />
N<br />
S<br />
X<br />
S<br />
N N<br />
N<br />
R<br />
NH 2<br />
NH 2<br />
NH 2<br />
R=Ph, X=(CH 2 ) 3 lub (CH 2 ) 4<br />
R=PhCH 2 , X=(CH 2 ) 3 lub (CH 2 ) 4<br />
CH 3<br />
COOH<br />
OH<br />
CHO<br />
OK<br />
KO<br />
OH<br />
HO<br />
KOH / MeOH<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
R<br />
N<br />
N N<br />
S<br />
X<br />
S<br />
N<br />
N N<br />
R<br />
R<br />
N<br />
N N<br />
S<br />
X<br />
S<br />
N<br />
N N<br />
R<br />
Cl<br />
H 2<br />
O<br />
O<br />
OH<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
NaBH 4<br />
N<br />
N<br />
MeOH<br />
HN<br />
NH<br />
R<br />
N<br />
N N<br />
S<br />
X<br />
S<br />
N<br />
N N<br />
R<br />
R<br />
N<br />
N N<br />
S<br />
X<br />
S<br />
N<br />
N N<br />
R<br />
<strong>Sc</strong>hemat 6<br />
15
13-Hydroksyazatioetery otrzymane zostały z wydajnościami rzędu 65 – 70%. Obecna w tych<br />
związkach grupa hydroksylowa stanowiła prekursor do dalszych syntez, między innymi<br />
do otrzymania bardziej złożonych makrocykli.<br />
Xiao Chen, Da-Ming Du i Wen-Ting Hua [18] otrzymali szereg chiralnych makrocykli<br />
zawierających wbudowane pierścienie pirydyny połączone grupami amidowymi. Reakcja była<br />
prowadzona w temperaturze pokojowej metodą wysokich rozcieńczeń (<strong>Sc</strong>hemat 7). Końcowe<br />
chiralne makrocykle były otrzymane z niskimi wydajnościami rzędu 10 – 15%.<br />
1. EtONa<br />
N<br />
HN<br />
Ts<br />
2.<br />
Br<br />
N<br />
Br<br />
N<br />
N<br />
Ts<br />
N<br />
Ts<br />
N<br />
N<br />
H 2<br />
SO 4<br />
110 °C<br />
O<br />
OH<br />
N<br />
N<br />
N<br />
O O<br />
NHHN<br />
N<br />
N<br />
Z NH , DCC<br />
0 °C, CH 2<br />
Cl 2<br />
N<br />
N<br />
H<br />
N<br />
N<br />
H<br />
N<br />
Z<br />
Z<br />
33% HBr-HOAc<br />
N<br />
O<br />
N<br />
N<br />
O<br />
O<br />
N<br />
N N<br />
Cl Cl<br />
N<br />
25 °C, CH 2<br />
Cl<br />
N<br />
N<br />
2 O<br />
O<br />
N<br />
NH 2 H<br />
ON 2<br />
2HBr<br />
N<br />
O<br />
NH<br />
N<br />
HN<br />
O<br />
<strong>Sc</strong>hemat 7<br />
16
Badacze ci otrzymali również makrocykle zawierające wbudowany fragment proliny, stosując<br />
te same warunki reakcji (<strong>Sc</strong>hemat 8).<br />
OH<br />
N<br />
N<br />
H<br />
N<br />
N<br />
H<br />
N<br />
N<br />
N N<br />
0 °C, CH 2<br />
Cl 2<br />
Z<br />
O<br />
, DCC<br />
N<br />
N<br />
N<br />
O O<br />
N<br />
N<br />
Z<br />
Z<br />
33% HBr-HOAc<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
O<br />
O<br />
N<br />
25 °C, Et 3<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
O<br />
N<br />
N<br />
N<br />
O<br />
O<br />
Cl<br />
N<br />
Cl<br />
O<br />
NH<br />
O<br />
O<br />
2HBr<br />
HN<br />
<strong>Sc</strong>hemat 8<br />
2.2.2. Metoda templatowa<br />
Policykliczne etery koronowe i ich pochodne wymagają skomplikowanych procedur<br />
syntetycznych. W celu otrzymania tego typu związków, a zwłaszcza ich części polieterowych,<br />
często wykorzystuje się tak zwany „efekt templatowy”. Poprzez wprowadzenie kationu uzyskuje<br />
się przejściowy kompleks utworzony przez prekursor łańcucha i jon metalu. Najczęściej stosuje<br />
się w tym celu kationy metali lekkich, jednakże przy ich wyborze decyduje wielkość<br />
determinowana rozmiarem luki i ułożeniem fragmentów cząsteczki odpowiedniego<br />
makropierścienia [1,14]. Utworzenie przejściowego kompleksu zapobiega między innymi<br />
ubocznemu powstawaniu polimerów. Formowanie pierścienia polieterowego wiąże się z utratą<br />
entropii konformacji, spowodowaną zahamowaniem rotacji wokół pojedynczych wiązań.<br />
Przy wielokrotnej koordynacji z jonem metalu redukcja entropii powoduje zbliżenie końców<br />
łańcucha polieterowego do siebie i w rezultacie jego zamknięcie.<br />
17
Przykładem wykorzystania efektu templatowego w procesie cyklizacji jest synteza<br />
makrocyklu zaproponowana przez Newkoma i jego współpracowników [19], (<strong>Sc</strong>hemat 9).<br />
N<br />
O<br />
Cl<br />
Cl<br />
M + - OCH 2<br />
(CH 2<br />
OCH 2<br />
) 4<br />
CH 2<br />
O - M +<br />
N<br />
O<br />
Cl<br />
O<br />
-<br />
O<br />
O<br />
M +<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
N<br />
O<br />
O<br />
O<br />
M + = Na + lub K +<br />
<strong>Sc</strong>hemat 9<br />
Związkiem wyjściowym w tej syntezie była chloropochodna pirydyny i odpowiednia sól<br />
dipotasowa lub disodowa glikolu pentaetylenowego. Otrzymano oczekiwany makrocykl z 30%<br />
wydajnością w przypadku zastosowania soli sodowej. Związek ten powstaje z wydajnością 48%,<br />
gdy reakcja była prowadzona wobec kationu potasu, pochodzącego z soli dipotasowej glikolu<br />
jako inicjatora procesu cyklizacji.<br />
Inną drogę syntezy, opartą na metodzie templatowej, związków makrocyklicznych<br />
zawierających pierścień pirydyny zaproponował Fenton i współpracownicy [20]. Substratami<br />
w syntezie azaeteru była 2,6-diformylopirydyna i 1,11-diamino-3,6,9-trioksaundekan w stosunku<br />
molowym 1:1 (<strong>Sc</strong>hemat 10). Reakcja była prowadzona w obecności kationów ołowiu (II).<br />
O<br />
H<br />
N<br />
H<br />
O<br />
H 2 N O O O NH 2<br />
Pb 2+<br />
N<br />
N<br />
2SCN -<br />
N<br />
Pb 2+<br />
O<br />
O<br />
O<br />
<strong>Sc</strong>hemat 10<br />
18
2.2.3. Reakcja metatezy<br />
Ostatnio bardzo popularną metodą stosowaną z powodzeniem w syntezie związków<br />
makrocyklicznych jest metoda oparta na reakcji metatezy. Umożliwia ona syntezę szeregu<br />
cyklicznych olefin. Przebieg tej reakcji jest katalizowany przez metalokarbenowe kompleksy,<br />
wśród których najbardziej popularnym jest rutenowy katalizator Grubbs’a. Metoda ta jest<br />
obiecująca ze względu na wysokie wydajności otrzymywanych produktów.<br />
Reakcja była stosowana do otrzymania wielu rozbudowanych eterów azakoronowych<br />
z wydajnościami rzędu 90% [21], (<strong>Sc</strong>hemat 11).<br />
n<br />
n<br />
O<br />
O<br />
KOH / MeOH<br />
O<br />
O<br />
NH<br />
HN<br />
NK<br />
KN<br />
Ts<br />
Ts<br />
Ts<br />
Ts<br />
n = 1,2<br />
DMF<br />
Br<br />
O<br />
n<br />
O<br />
Cl<br />
Cl<br />
PCy 3<br />
Ru<br />
PCy 3<br />
Ph<br />
O<br />
n<br />
O<br />
Ts<br />
N<br />
N<br />
Ts<br />
CH 2<br />
Cl 2<br />
Ts<br />
N<br />
N<br />
Ts<br />
<strong>Sc</strong>hemat 11<br />
19
Reakcję metatezy wykorzystano do otrzymania 18 – członowych związków<br />
makrocyklicznych syntetyzowanych w Zakładzie <strong>Chemii</strong> Organicznej Akademii Podlaskiej [4].<br />
Oprócz pochodnej bipirydyny otrzymane makrocykle zawierały atomy siarki i tlenu<br />
(<strong>Sc</strong>hemat 12). Reakcję prowadzono w odgazowanym chlorku metylenu. W celu zamknięcia<br />
pierścienia był stosowany katalizator Grubbs’a pierwszej generacji.<br />
S<br />
N<br />
N<br />
S<br />
kat. Grubbs'a I<br />
S<br />
N<br />
N<br />
S<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
<strong>Sc</strong>hemat 12<br />
∗ ∗ ∗<br />
Przedstawione wyżej metody syntezy związków makrocyklicznych zawierających<br />
fragment heterocykliczny wydają się być mało przydatne do otrzymania ich analogów<br />
z pierścieniem 5,5’-bi-1,2,4-triazyny. Wynika to z faktu, że brak jest informacji w literaturze<br />
odnośnie pochodnych 5,5’-bi-1,2,4-triazyny, które zawierają dobre grupy opuszczające<br />
w położeniu C-3 i C-3’ pierścienia 1,2,4-triazyny. Próby syntezy tego typu pochodnych<br />
z chlorem lub grupą metylosulfonylową zakończyły się niepowodzeniem [22].<br />
20
3. BADANIA WŁASNE<br />
3.1. Wstęp<br />
Klasyczne metody syntezy eterów koronowych, które zawierają układ<br />
biheteroaromatyczny opierają się na reakcji nukleofilowego podstawienia grup odchodzących<br />
w odpowiednich dipodstawionych pochodnych. Stosując tę metodę Newkome<br />
i współpracownicy otrzymali szereg eterów koronowych z wbudowaną 2,2’-bipirydyną [23-25].<br />
Reakcje nie przebiegały w sposób selektywny i prowadziły do powstania trudnych do rozdziału<br />
mieszanin związków makrocyklicznych różniących się długością łańcucha polieterowego<br />
i liczbą pierścieni.<br />
Opracowując syntezę nieopisanych dotąd w literaturze tioeterów zawierających fragment<br />
5,5’-bi-1,2,4-triazyny, zastanawiałem się nad bardziej dogodną drogą syntezy wyżej<br />
wymienionych związków makrocyklicznych. Moją uwagę zwróciła łatwa i wydajna reakcja<br />
dimeryzacji 3-podstawionej 1,2,4-triazyny pod wpływem anionów cyjankowych [26,27].<br />
Mechanizm dimeryzacji jest przedstawiony na <strong>Sc</strong>hemacie 13 i przedstawia wariant<br />
międzycząsteczkowy tej reakcji, w której biorą udział dwie cząsteczki 1,2,4-triazyny.<br />
N<br />
N<br />
N<br />
R<br />
KCN<br />
H 2<br />
O<br />
NC<br />
H<br />
N<br />
N<br />
K<br />
N<br />
R<br />
NC<br />
N<br />
N<br />
H<br />
N<br />
R<br />
R = H, OCH 3<br />
, SCH 3<br />
N<br />
R<br />
N<br />
N<br />
R<br />
N<br />
N<br />
90 – 95%<br />
N<br />
R<br />
N<br />
- HCN<br />
utl. powietrzem<br />
NC<br />
H<br />
N<br />
N<br />
H<br />
N<br />
N<br />
N<br />
R<br />
R<br />
N<br />
N<br />
N<br />
<strong>Sc</strong>hemat 13<br />
21
HO O O O O OH<br />
SOBr 2<br />
Py<br />
PBr 3<br />
Br 2<br />
HO O O OH<br />
Py<br />
Br O Br<br />
PPh 3<br />
HO O O O OH<br />
n = 1,2,3<br />
n=1 1<br />
n=2 2<br />
n=3 3<br />
S<br />
EtOH<br />
Δ<br />
H 2 N NH C NH 2<br />
N<br />
N<br />
N<br />
S O S<br />
n=1,2,3<br />
N<br />
N<br />
N<br />
H<br />
C O<br />
O<br />
C<br />
H<br />
NaHCO 3<br />
H 2<br />
O/MeOH<br />
H 2 N<br />
N<br />
. .<br />
HBr<br />
NH 2<br />
C<br />
S O S<br />
n=1 7 n=1 4<br />
n=2 8 n=2 5<br />
n=3 9 n=3 6<br />
n=1,2,3<br />
NH 2<br />
C<br />
N NH 2<br />
HBr<br />
KCN<br />
H 2<br />
O<br />
N<br />
N<br />
N<br />
S<br />
N<br />
O<br />
N<br />
N<br />
S<br />
Δ<br />
N<br />
S<br />
N<br />
O<br />
N<br />
O<br />
S<br />
n = 1,2,3<br />
n = 1,2<br />
n=1 10 n=1 13<br />
n=2 11 n=2 14<br />
n=3 12<br />
<strong>Sc</strong>hemat 14<br />
22
Można sobie wyobrazić inny wariant – wewnątrzcząsteczkowy, w którym reakcja dimeryzacji<br />
będzie zachodzić w obrębie tej samej cząsteczki. W przypadku pomyślnego przebiegu tego<br />
procesu układ 5,5’-bi-1,2,4-triazyny może zostać utworzony w ostatnim etapie syntezy<br />
związków makrocyklicznych. Dlatego wewnątrzcząsteczkową reakcję dimeryzacji postanowiłem<br />
zastosować w syntezie eterów azatiokoronowych zawierających układ 5,5’-bi-1,2,4-triazyny.<br />
Przebieg zaplanowanych etapów syntezy związków makrocyklicznych przedstawia<br />
<strong>Sc</strong>hemat 14. W planowanej syntezie eterów azatiokoronowych 10-14 związkami wyjściowymi<br />
były dibromopochodne glikoli polietylenowych 1-3, które otrzymałem w reakcji odpowiednich<br />
glikoli tri-, tetra- i pentaetylenowych z bromkiem fosforu, bromem lub bromkiem tionylu,<br />
zgodnie z procedurą opisaną w literaturze [28-30]. Otrzymane w ten sposób bromopochodne 1-3<br />
ogrzewane z tiosemikarbazydem we wrzącym alkoholu etylowym przekształciłem<br />
do S-alkilowych soli, pochodnych tiosemikarbazydu 4-6. W następnym etapie syntezy<br />
otrzymane sole poddałem reakcji kondensacji z 40% glioksalem w obecności wodorowęglanu<br />
sodu stosując jako rozpuszczalnik mieszaninę woda – alkohol metylowy. Reakcje te przebiegały<br />
z dobrą wydajnością i prowadziły do powstania związków 7-9 zawierających dwa terminalne<br />
pierścienie 1,2,4-triazyny, połączone poprzez atomy siarki z różnej długości łańcuchami<br />
eterowymi. Związki te były finalnymi substratami w syntezie tioeterów 10-12 z wbudowanym<br />
fragmentem 5,5’-bi-1,2,4-triazyny. Traktowane wodnym roztworem cyjanku potasu ulegały<br />
wewnątrzcząsteczkowej reakcji dimeryzacji inicjowanej addycją jonów CN - do wiązania N 4 -C 5<br />
w 1,2,4-triazynie. Otrzymane w ten sposób etery azatiokoronowe 11-12 stanowiły odpowiednie<br />
substraty w syntezie ich analogów bipirydynowych 13-14. Związki te otrzymałem na drodze<br />
reakcji Dielsa – Aldera z odwróconymi wymaganiami elektronowymi stosując jako dienofil<br />
N-pirolidynocyklopenten.<br />
Dokładny opis przeprowadzonych reakcji jest przedstawiony w dalszych rozdziałach<br />
części badań własnych pracy.<br />
23
3.2. Synteza 1,5-dibromo-3-oksapentanu (1)<br />
HO O O O O OH<br />
SOBr 2<br />
Py / Δ Br O O O O Br<br />
1a<br />
Br O Br<br />
1<br />
<strong>Sc</strong>hemat 15<br />
Zgodnie z przepisem preparatywnym podanym w literaturze [30] glikol pentaetylenowy<br />
powinien ulegać reakcji bromowania w układzie bromek tionylu – pirydyna do 1,14-dibromo-<br />
3,6,9,12-tetraoksatetradekanu 1a. Jednakże, w warunkach reakcji powstawała mieszanina<br />
związków, z której wyodrębniłem z wydajnością 40% 1,5-dibromo-3-oksapentan 1, zbierając<br />
frakcję wrzącą w temperaturze 56 – 60°C / 2 mmHg (literatura [31a], 92 – 93°C / 12 mmHg).<br />
Ponadto z danych literaturowych [30] wynika, że temperatura wrzenia dla oczekiwanego<br />
związku 1a powinna wynosić 148°C / 0.05 mmHg co znacznie odbiega od temperatury wrzenia<br />
powstałego 1,5-dibromo-3-oksapentanu 1.<br />
Budowę związku 1 potwierdzają widma 1 H NMR i MS jego triazynowej pochodnej 7,<br />
otrzymanej według <strong>Sc</strong>hematu 21.<br />
Zaobserwowana degradacja łańcucha polieterowego w glikolu pentaetylenowym podczas<br />
reakcji bromowania w podwyższonej temperaturze ma swój precedens w innych reakcjach<br />
glikoli polietylenowych w warunkach reakcji substytucji nukleofilowej [25,31b].<br />
Ze względu na wysoką cenę reagentów nie powtarzałem reakcji bromowania glikolu<br />
pentaetylenowego. Otrzymany 1,5-dibromo-3-oksapentan wykorzystałem do dalszych syntez<br />
opisanych w następnych rozdziałach tej części pracy.<br />
3.3. Synteza 1,8-dibromo-3,6-dioksaoktanu (2)<br />
PBr 3<br />
HO O O OH Py Br O O Br<br />
2<br />
<strong>Sc</strong>hemat 16<br />
24
1,8-dibromo-3,6-dioksaoktan 2 otrzymałem na drodze substytucji nukleofilowej grup<br />
hydroksylowych w glikolu trietylenowym, stosując jako nukleofil bromek fosforu (III)<br />
w pirydynie. Reakcję prowadziłem przez 4 godziny w temperaturze 60°C. Produkt<br />
wyodrębniłem za pomocą destylacji próżniowej. 1,8-Dibromo-3,6-dioksaoktan 2 powstawał<br />
z 52% wydajnością w postaci bezbarwnego oleju i wykazywał temperaturę wrzenia zgodną<br />
z literaturową [28].<br />
3.4. Synteza 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu (3)<br />
Br 2<br />
3<br />
HO O O O OH PPh 3<br />
Br O O O Br<br />
<strong>Sc</strong>hemat 17<br />
W celu otrzymania 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu 3 przeprowadziłem reakcję<br />
bromowania glikolu tetraetylenowego według metody opisanej w literaturze [29], stosując układ<br />
brom – trifenylofosfina w suchym acetonitrylu. Reakcję prowadziłem przez 72 godziny<br />
w temperaturze pokojowej. Wytrącony biały osad soli fosfiny odsączyłem, otrzymany roztwór<br />
odparowałem do sucha a pomarańczową pozostałość kilkakrotnie ekstrahowałem heksanem.<br />
Po oddestylowaniu rozpuszczalnika związek 3 otrzymałem z 76% wydajnością.<br />
Budowę związku 3 potwierdziłem na podstawie jego widm 1 H NMR i 13 C NMR.<br />
W widmie 1 H NMR widoczne są dwa triplety przy 3.44 ppm i 3.78 ppm pochodzące<br />
od protonów grup metylenowych sąsiadujących odpowiednio z atomami bromu i tlenu. Multiplet<br />
pochodzący od protonów centralnych grup metylenowych sąsiadujących z atomami tlenu<br />
występuje w zakresie 3.61 – 3.65 ppm.<br />
Widmo 13 C NMR wykazuje liczbę sygnałów równą połowie liczby atomów węgla<br />
znajdujących się w związku 3 ze względu na symetrię układu.<br />
W widmie 1 H NMR i 13 C NMR nie stwierdziłem obecności innych sygnałów<br />
świadczących o występowaniu nieprzereagowanego glikolu tetraetylenowego lub jego<br />
monobromopochodnej.<br />
25
3.5. Reakcja 1,5-dibromo-3-oksapentanu (1) z tiosemikarbazydem<br />
Br O Br<br />
S<br />
2 H 2 N NH C NH 2<br />
NH 2<br />
C S O S<br />
NH 2<br />
EtOH / Δ<br />
HBr. H 2 N N<br />
.<br />
1 4<br />
<strong>Sc</strong>hemat 18<br />
C<br />
N NH 2<br />
HBr<br />
Reakcję 1,5-dibromo-3-oksapentanu 1 z tiosemikarbazydem prowadziłem<br />
w bezwodnym alkoholu etylowym stosując dwukrotny nadmiar tiosemikarbazydu.<br />
Reakcja przebiegała w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Po 35 godzinach ogrzewania<br />
kontrola mieszaniny reakcyjnej metodą chromatografii cienkowarstwowej (TLC) wykazała zanik<br />
substratów i pojawienie się produktu. Rozpuszczalnik oddestylowałem na wyparce obrotowej.<br />
Związek 4 otrzymałem z 88% wydajnością w postaci gęstego, brązowego oleju.<br />
Budowę związku 4 potwierdziłem za pomocą widma IR, w którym stwierdziłem<br />
obecność pasm absorpcji w zakresie 1106 – 1033 cm -1 charakterystycznych dla wiązań C-O-C<br />
oraz pasm przy 2960 cm -1 – 2890 cm -1 odpowiadających grupom metylenowym. Widoczne<br />
są pasma w zakresie 3290 – 3163 cm -1 charakterystyczne dla grupy aminowej.<br />
Związek 4 był wykorzystany bez oczyszczania do dalszych syntez.<br />
3.6. Reakcja 1,8-dibromo-3,6-dioksaoktanu (2) z tiosemikarbazydem<br />
S<br />
NH 2 NH 2<br />
2 H 2 N NH C NH 2<br />
C S O O S C<br />
Br O O Br<br />
EtOH / Δ HBr<br />
H 2 N N<br />
N NH 2<br />
2 5<br />
. .<br />
HBr<br />
<strong>Sc</strong>hemat 19<br />
Reakcję 1,8-dibromo-3,6-dioksaoktanu 2 z tiosemikarbazydem prowadziłem<br />
w warunkach analogicznych dla związku 4 (patrz paragraf 3.5.). Czas reakcji określiłem metodą<br />
TLC. Po 16 godzinach przerwałem proces. Po oziębieniu mieszaniny wypada jasnoróżowy osad<br />
soli 5. Związek 5 powstawał z 90% wydajnością.<br />
26
Budowę otrzymanej soli analizowałem za pomocą widma IR, w którym stwierdziłem<br />
obecność pasm absorpcji w zakresie 1166 – 1021 cm -1 charakterystycznych dla wiązań C-O-C<br />
oraz w zakresie 2965 – 2928 cm -1 odpowiadających grupom metylenowym. W przedziale 3347 –<br />
3248 cm -1 widoczne jest szerokie pasmo absorpcji, które można przypisać grupie aminowej.<br />
Związek 5 był wykorzystany bez oczyszczania do dalszych syntez.<br />
3.7. Reakcja 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu (3) z tiosemikarbazydem<br />
S<br />
2 H 2 N NH C NH 2<br />
NH 2 NH 2<br />
C S O O S C<br />
HBr. H 2 N N<br />
N NH 2<br />
.<br />
n = 2<br />
HBr<br />
Br O O Br<br />
EtOH / Δ<br />
n = 2<br />
3 6<br />
<strong>Sc</strong>hemat 20<br />
Reakcję 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu 3 z tiosemikarbazydem prowadziłem<br />
w identycznych warunkach jak dla związków 4 i 5 (reakcje opisane w paragrafach 3.5. i 3.6.).<br />
Czas reakcji określiłem metodą TLC. Po 25 godzinach przerwałem proces<br />
a rozpuszczalnik oddestylowałem na wyparce obrotowej. Związek 6 otrzymałem z 89%<br />
wydajnością w postaci gęstego, brązowego oleju.<br />
Budowę związku 6 potwierdziłem za pomocą jego widma IR. W widmie widoczne<br />
są pasma absorpcji w zakresie 1170 – 1035 cm -1 charakterystyczne dla wiązań C-O-C oraz<br />
pasma przy 2960 – 2920 cm -1 odpowiadające grupom metylenowym. W zakresie 3347 – 3246<br />
cm -1 występują pasma charakterystyczne dla grupy aminowej.<br />
Związek 6 był wykorzystany bez oczyszczania do dalszych syntez.<br />
27
3.8. Synteza 1,5-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-oksapentanu (7)<br />
H 2 N<br />
HBr<br />
O O<br />
NH 2<br />
NH 2<br />
H C N N<br />
C<br />
H<br />
C S O S C<br />
S O S<br />
N<br />
NaHCO<br />
N NH 3<br />
2<br />
N<br />
H 2<br />
O/MeOH<br />
HBr<br />
4 7<br />
. .<br />
<strong>Sc</strong>hemat 21<br />
N<br />
N<br />
N<br />
1,5-Bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-oksapentan 7 otrzymałem w reakcji kondensacji<br />
soli 4 z glioksalem w temperaturze pokojowej. Do soli 4 rozpuszczonej w wodzie z lodem<br />
dodałem oziębiony do temperatury 0°C roztwór zawierający glioksal i kwaśny wodorowęglan<br />
sodu. Całość mieszałem na mieszadle magnetycznym przez 5 minut a następnie dodałem równą<br />
objętościowo ilość alkoholu metylowego aby zapobiec wypadaniu produktu w postaci gęstego<br />
oleju. Czas reakcji kontrolowałem za pomocą TLC. Mieszaninę reakcyjną pozostawiłem na noc<br />
kontynuując mieszanie. Alkohol metylowy odparowałem na wyparce obrotowej a produkt<br />
ekstrahowałem dichlorometanem. Po oddestylowaniu rozpuszczalnika związek 7 oczyściłem<br />
na kolumnie z żelem krzemionkowym stosując jako eluent mieszaninę dichlorometanu i acetonu<br />
w stosunku 10:1. 1,5-Bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-oksapentan 7 powstawał z 33%<br />
wydajnością.<br />
Budowę związku 7 potwierdziłem za pomocą jego widma 1 H NMR oraz spektrometrii<br />
masowej. Symetryczną strukturę związku 7 potwierdza jego widmo<br />
1 H NMR,<br />
w którym występują dwa triplety przy 3.47 i 3.83 ppm pochodzące od protonów grup<br />
metylenowych. Widoczne są dwa dublety przy 8.36 i 8.92 ppm odpowiadające protonom<br />
pierścieni triazynowych.<br />
W widmie MS występuje pik masowy M + (m/z) = 296, który jest zgodny<br />
z obliczoną masą cząsteczkową dla związku 7.<br />
28
3.9. Synteza 1,8-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6-dioksaoktanu (8)<br />
O O<br />
NH 2 NH 2<br />
H C C N N<br />
H<br />
C S O O S C<br />
S O O S<br />
H2 N NaHCO<br />
N<br />
.<br />
N NH<br />
.<br />
3<br />
2<br />
N<br />
H 2<br />
O/MeOH<br />
HBr<br />
HBr<br />
5 8<br />
<strong>Sc</strong>hemat 22<br />
N<br />
N<br />
N<br />
Syntezę 1,8-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6-dioksaoktanu 8 prowadziłem<br />
w warunkach analogicznych jak dla związku 7 (patrz paragraf 3.8.). Produkt 8 oczyściłem<br />
na kolumnie z żelem krzemionkowym stosując jako eluent mieszaninę dichlorometanu i acetonu<br />
w stosunku 10:1. Związek 8 powstawał z 63% wydajnością.<br />
Budowę związku 8 potwierdziłem za pomocą jego widm IR, 1 H NMR, 13 C NMR<br />
i spektrometrii masowej. W widmie IR produktu 8 widoczne są pasma absorpcji w zakresie 1154<br />
– 1032 cm -1 charakterystyczne dla wiązań C-O-C, jak też pasma absorpcji w zakresie 1535 –<br />
1509 cm -1 odpowiadające drganiom pierścieni aromatycznych. W widmie widoczne są silne<br />
pasma absorpcji charakterystyczne dla grup alkilowych w zakresie 2908 – 2873 cm -1 .<br />
W widmie 1 H NMR występują dwa triplety przy 3.48 i 3.82 ppm oraz singlet przy<br />
3.68 ppm pochodzący od protonów grup metylenowych. Widoczne są dwa dublety przy 8.38<br />
i 8.92 ppm, które przypisałem protonom pierścienia 1,2,4-triazynowego.<br />
Widmo 13 C NMR wykazuje liczbę sygnałów równą połowie liczby atomów węgla<br />
znajdujących się w związku 8 ze względu na symetrię układu.<br />
Masa cząsteczkowa związku 8 określona metodą spektroskopii masowej jest zgodna<br />
z wartością teoretyczną i wynosi M = 340.<br />
29
3.10. Synteza 1,11-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6,9-trioksaundekanu (9)<br />
O O<br />
NH 2 NH 2 H C C<br />
H<br />
C S O O S C<br />
NaHCO<br />
H2N<br />
N<br />
3<br />
. n = 2 N NH<br />
. 2<br />
H 2<br />
O/MeOH<br />
HBr<br />
HBr<br />
N<br />
N<br />
N<br />
S O O S<br />
n = 2<br />
N<br />
N<br />
N<br />
6 9<br />
<strong>Sc</strong>hemat 23<br />
Syntezę 1,11-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6,9-trioksaundekanu 9 prowadziłem<br />
w warunkach analogicznych jak dla związku 7 i 8 (reakcje opisane w paragrafach 3.8. i 3.9.).<br />
Produkt 9 oczyściłem na kolumnie z żelem krzemionkowym stosując jako eluent mieszaninę<br />
dichlorometanu i acetonu w stosunku 5:1. Związek 9 powstawał z 55% wydajnością.<br />
Budowę związku 9 potwierdziłem za pomocą jego widm IR, 1 H NMR, 13 C NMR oraz<br />
spektrometrii masowej. W widmie IR związku 9 widoczne są pasma przy 1198 – 1034 cm -1<br />
charakterystyczne dla wiązań eterowych C-O-C oraz pasma absorpcji w zakresie 1541 – 1525<br />
cm -1 odpowiadające drganiom układu aromatycznego. W widmie są widoczne pasma absorpcji<br />
charakterystyczne dla grupy CH 2 -CH 2 w zakresie 2938 – 2874 cm -1 .<br />
Symetryczną strukturę związku 9 potwierdza jego widmo 1 H NMR, w którym występują<br />
dwa triplety przy 3.48 i 3.82 ppm oraz multiplet w zakresie 3.63 – 3.74 ppm pochodzące<br />
od protonów grup metylenowych. Widoczne są dwa dublety przy 8.36 i 8.92 ppm odpowiadające<br />
protonom pierścieni triazynowych.<br />
Widmo 13 C NMR wykazuje liczbę sygnałów równą połowie liczby atomów węgla<br />
znajdujących się w związku 9 ze względu na symetrię układu.<br />
W widmie MS występuje pik masowy M + (m/z) = 384, który jest zgodny z obliczoną<br />
masą cząsteczkową dla związku 9.<br />
30
3.11. Reakcja 1,5-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-oksapentanu (7) z cyjankiem<br />
potasu<br />
N<br />
N<br />
N<br />
S O S<br />
N<br />
N<br />
N<br />
KCN<br />
H 2<br />
O<br />
N<br />
S<br />
N<br />
N<br />
O<br />
N<br />
N<br />
N<br />
S<br />
7 10<br />
<strong>Sc</strong>hemat 24<br />
W celu rozpuszczenia triazynowego substratu zawiesinę związku 7 w wodzie<br />
podgrzewałem do temperatury 40°C intensywnie mieszając. Samą reakcję dimeryzacji<br />
prowadziłem po szybkim oziębieniu tak otrzymanego roztworu do temperatury pokojowej<br />
i dodaniu trójkrotnego nadmiaru cyjanku potasu. Czas reakcji wyniósł 10 minut (TLC).<br />
Otrzymany produkt ekstrahowałem do wyczerpania dichlorometanem. Po oddestylowaniu<br />
rozpuszczalnika związek 10 oczyszczałem na kolumnie chromatograficznej stosując jako eluent<br />
mieszaninę dichlorometanu i acetonu w stosunku 10:1. Związek 10 otrzymałem z 53%<br />
wydajnością w postaci żółtopomarańczowego osadu.<br />
Budowę związku 10 ustaliłem za pomocą widm 1 H NMR, 13 C NMR i MS. W widmie<br />
1 H NMR widoczne są dwa czteroprotonowe multiplety w zakresie 3.22 – 3.39 ppm i 3.96 – 4.16<br />
ppm pochodzące od protonów grup metylenowych łańcucha eterowego. Przy 9.55 ppm obecny<br />
jest dwuprotonowy singlet odpowiadający protonom pierścieni triazynowych.<br />
Widmo 13 C NMR wykazuje liczbę sygnałów równą połowie liczby atomów węgla<br />
znajdujących się w związku 10 ze względu na symetrię układu.<br />
Masa cząsteczkowa związku 10 określona metodą spektroskopii masowej jest zgodna<br />
z wartością teoretyczną i wynosi M = 294.<br />
31
3.12. Reakcja 1,8-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6-dioksaoktanu (8)<br />
z cyjankiem potasu<br />
N<br />
N<br />
N<br />
S O O S<br />
8<br />
N<br />
N<br />
N<br />
KCN<br />
H 2<br />
O<br />
S<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
S<br />
1). KCN<br />
2). H 2<br />
O / CH 3<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
N<br />
N<br />
N<br />
O O<br />
NH 2<br />
H 2<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
11<br />
S<br />
S<br />
O<br />
O<br />
11a<br />
<strong>Sc</strong>hemat 25<br />
Ze względu na słabą rozpuszczalność substratu 8 w wodzie, pierwsze próby syntezy<br />
tioeteru 11 prowadziłem w mieszaninie woda – alkohol metylowy w stosunku 1:1. W reakcji<br />
z cyjankiem potasu nie powstawał oczekiwany produkt dimeryzacji 11 zidentyfikowany<br />
w późniejszych badaniach, lecz mieszanina kilku związków z niską wydajnością. W widmie IR<br />
nieoczyszczonego produktu 11a widoczne są pasma absorpcji w zakresie 3214 – 3153 cm -1<br />
charakterystyczne dla grupy -NH 2 oraz pasmo przy 1641 cm -1 odpowiadające grupie<br />
karbonylowej występującej w amidach. Potwierdza to przypuszczenie, że związek 11a<br />
(<strong>Sc</strong>hemat 25) nie jest oczekiwanym tioeterem a amidem, ponieważ z danych literaturowych<br />
wynika [27], że reakcja dimeryzacji 3-podstawionych-1,2,4-triazyn prowadzona w innych<br />
rozpuszczalnikach niż woda (np. w układzie dioksan – woda lub alkohol – woda) daje niekiedy<br />
pochodne amidowe 1,2,4-triazyn (<strong>Sc</strong>hemat 26).<br />
32
R 2<br />
N<br />
N<br />
KCN<br />
R 2<br />
N<br />
N<br />
R 2<br />
N<br />
N<br />
N R 1<br />
R 1 =OCH 3 , R 2 =H<br />
R 1 =SCH 3 , R 2 =H<br />
R 1 =SCH 3 , R 2 =CH 3<br />
R 1 =R 2 =H<br />
dioksan / H 2<br />
O<br />
NC<br />
H<br />
N - R 1<br />
K+<br />
R 2<br />
O<br />
H 2 N<br />
N<br />
N<br />
1). H 2<br />
O<br />
2). utl.<br />
NC<br />
H<br />
N<br />
H<br />
R<br />
N R 1<br />
<strong>Sc</strong>hemat 26<br />
Fakty te skłoniły mnie do wyeliminowania alkoholu metylowego z mieszaniny reakcyjnej<br />
i prowadzenia procesu dimeryzacji w analogicznych warunkach jak dla związku 10 (<strong>Sc</strong>hemat<br />
24). W celu rozpuszczenia triazynowego substratu zawiesinę związku 8 w wodzie podgrzewałem<br />
do temperatury 40°C intensywnie mieszając. Samą reakcję dimeryzacji prowadziłem po szybkim<br />
oziębieniu tak otrzymanego roztworu do temperatury pokojowej i dodaniu trójkrotnego<br />
nadmiaru cyjanku potasu. Czas reakcji wyniósł 15 minut. Otrzymany produkt ekstrahowałem<br />
do wyczerpania dichlorometanem. Po oddestylowaniu rozpuszczalnika związek 11 oczyszczałem<br />
na kolumnie chromatograficznej stosując jako eluent mieszaninę dichlorometanu i acetonu<br />
w stosunku 10:1. Związek 11 otrzymałem z 69% wydajnością w postaci żółtego osadu.<br />
Z podanego opisu wynika, że w zachodzącej reakcji ważny jest zarówno rozpuszczalnik,<br />
temperatura jak też czas prowadzonego procesu. Jak wykazały późniejsze badania wydłużenie<br />
czasu reakcji do kilku godzin powoduje stopniowy zanik związku 11 i pojawienie się produktów<br />
rozkładu.<br />
Budowę związku 11 określiłem za pomocą widm IR, 1 H NMR, 13 C NMR i MS.<br />
W widmie IR widoczne są pasma absorpcji charakterystyczne dla wiązań eterowych C-O-C przy<br />
1120 – 1037 cm -1 , oraz pasmo absorpcji o długości 1513 cm -1 odpowiadające układowi<br />
aromatycznemu. Widoczne pasma absorpcji w zakresie 2922 – 2854 cm -1 przypisałem obecności<br />
grup metylenowych pochodzących od łańcucha eterowego.<br />
Symetryczną strukturę związku 11 potwierdza jego widmo 1 H NMR, w którym<br />
występują dwa czteroprotonowe multiplety w zakresie 3.43 – 3.51 ppm i 3.81 – 3.89 ppm oraz<br />
33
czteroprotonowy singlet przy 3.69 ppm odpowiadający protonom grup metylenowych łańcucha<br />
eterowego. Widoczny jest dwuprotonowy singlet dla protonów pierścieni triazynowych przy<br />
9.48 ppm.<br />
Widmo 13 C NMR wykazuje połowę sygnałów odpowiadających liczbie atomów węgla<br />
w związku 11.<br />
W widmie MS występuje pik masowy M + (m/z) = 338, który jest zgodny z obliczoną<br />
masą cząsteczkową dla makrocyklu 11.<br />
3.13. Reakcja 1,11-bis(1,2,4-triazynylo-3-sylfanylo)-3,6,9-trioksaundekanu (9)<br />
z cyjankiem potasu<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
KCN<br />
N<br />
N<br />
N<br />
S O O S<br />
n = 2<br />
N<br />
H 2<br />
O<br />
S<br />
N<br />
N<br />
S<br />
O<br />
O<br />
n = 2<br />
9 12<br />
<strong>Sc</strong>hemat 27<br />
Podobnie jak w syntezie związków 10 i 11 również w reakcji otrzymywania związku 12<br />
zastosowałem jako rozpuszczalnik wyłącznie wodę ogrzaną do temperatury 40°C w celu<br />
rozpuszczenia substratu. Reakcję dimeryzacji związku 9 prowadziłem w sposób analogiczny<br />
do reakcji związku 8 stosując trzykrotny nadmiar cyjanku potasu w temperaturze pokojowej.<br />
Czas reakcji, który wyniósł 12 minut określiłem za pomocą TLC. Otrzymany produkt<br />
ekstrahowałem dichlorometanem. Po oddestylowaniu rozpuszczalnika związek 12 oczyszczałem<br />
na kolumnie chromatograficznej stosując jako eluent mieszaninę dichlorometanu i acetonu<br />
w stosunku 7:1. Otrzymałem żółty osad związku 12, który powstawał z 70% wydajnością.<br />
Podobnie jak w syntezie makrocyklu 11 wydłużenie czasu reakcji powoduje zmniejszenie<br />
wydajności produktu 12.<br />
Budowę związku 12 ustaliłem za pomocą widm IR, 1 H NMR, 13 C NMR i MS. W widmie<br />
IR widoczne są pasma absorpcji w zakresie 1182 – 1038 cm -1 odpowiadające absorpcji wiązań<br />
eterowych. Widoczne jest również pasmo absorpcji charakterystyczne dla układu aromatycznego<br />
34
przy 1512 cm -1 oraz pasma w zakresie 2947 – 2877 cm -1 charakterystyczne dla grup<br />
metylenowych.<br />
W widmie 1 H NMR widoczne są dwa czteroprotonowe triplety przy 3.55 i 3.82 ppm oraz<br />
dwa czteroprotonowe multiplety w zakresie 3.24 – 3.28 ppm i 3.43 – 3.47 ppm pochodzące<br />
od protonów grup metylenowych łańcucha eterowego. Przy 9.68 ppm obecny jest dwuprotonowy<br />
singlet odpowiadający protonom pierścieni triazynowych.<br />
Widmo 13 C NMR wykazuje liczbę sygnałów równą połowie liczby atomów węgla<br />
znajdujących się w związku 12 ze względu na symetrię układu.<br />
Masa cząsteczkowa związku 12 określona metodą spektroskopii masowej jest zgodna<br />
z wartością teoretyczną i wynosi M = 382.<br />
3.14. Reakcja Dielsa-Aldera tioeteru (11) z N-pirolidynocyklopentenem<br />
Jak wiadomo pierścień 1,2,4-triazyny pełni rolę elektrodeficytowego dienu i w reakcji<br />
Dielsa-Aldera z odwróconymi wymaganiami elektronowymi łatwo reaguje z bogatymi<br />
w elektrony dienofilami na przykład z enaminami [32,33], (<strong>Sc</strong>hemat 28).<br />
N<br />
N<br />
+<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
R<br />
n=1-3<br />
N<br />
R<br />
H<br />
n=1-3<br />
A<br />
-N 2<br />
n=1-3<br />
-<br />
N<br />
H<br />
N<br />
N<br />
R<br />
N<br />
R<br />
H<br />
n=1-3<br />
B<br />
<strong>Sc</strong>hemat 28<br />
35
Tworzący się w pierwszym etapie reakcji cykloaddukt A jest nietrwały i rozpada się samorzutnie<br />
z wydzieleniem cząsteczki azotu. Powstała w ten sposób dihydropochodna skondensowanej<br />
pirydyny B ulega następnie aromatyzacji przez eliminację cząsteczki pirolidyny.<br />
Wykorzystując wyżej opisaną właściwość pierścienia 1,2,4-triazyny, związek<br />
makrocykliczny 11 postanowiłem poddać międzycząsteczkowej reakcji cykloaddycji [4+2]<br />
z N-pirolidynocyklopentenem (<strong>Sc</strong>hemat 29). Reakcja Dielsa-Aldera 5,5’-bi-1,2,4-triazyny<br />
wbudowanej w makrocykliczny pierścień nie była dotychczas badana.<br />
S<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
S<br />
N<br />
150 °C<br />
S<br />
N<br />
N<br />
N<br />
N<br />
S<br />
N<br />
150 °C<br />
S<br />
N<br />
N<br />
S<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
11 13a 13<br />
<strong>Sc</strong>hemat 29<br />
Syntezę prowadziłem w temperaturze 150°C bez udziału rozpuszczalnika. Kontrola<br />
chromatograficzna wykazała, że reakcja tworzenia makrocyklu 13 przebiega w dwóch etapach.<br />
Najpierw powstaje monoaddukt 13a, widoczny na płytce TLC, który reaguje z drugą cząsteczką<br />
enaminy i przekształca się do związku 13. Po upływie 18 godzin proces powstawania związku<br />
13 był zakończony. Powstały związek oczyszczałem na kolumnie chromatograficznej eluując<br />
produkt mieszaniną dichlorometan – aceton w stosunku 50:1. Związek 13 powstawał z 68%<br />
wydajnością.<br />
Budowę związku 13 potwierdziłem za pomocą widm IR, 1 H NMR i MS. W widmie IR<br />
widoczne są pasma absorpcji charakterystyczne dla wiązań eterowych C-O-C przy<br />
1175 – 1039 cm -1 , oraz pasmo absorpcji o długości 1552 cm -1 odpowiadające układowi<br />
aromatycznemu. Widoczne pasma absorpcji w zakresie 2925 – 2860 cm -1 przypisałem obecności<br />
grup metylenowych pochodzących od łańcucha eterowego.<br />
W widmie 1 H NMR występuje czteroprotonowy kwintet przy 2.14 ppm oraz dwa<br />
czteroprotonowe triplety przy 2.83 i 2.95 ppm pochodzące od protonów grup metylenowych<br />
pierścienia cyklopentanu. W widmie widoczne też są dwa multiplety: ośmioprotonowy<br />
w zakresie 3.59 – 3.68 ppm i czteroprotonowy między 3.81 – 3.89 ppm, odpowiadający<br />
36
protonom grup metylenowych łańcucha eterowego. Przy 7.36 ppm obecny jest dwuprotonowy<br />
singlet odpowiadający protonom pierścieni pirydynowych.<br />
W widmie MS pojawia się pasmo M + (m/z) = 414, które jest zgodne z obliczoną masą<br />
cząsteczkową dla związku 13.<br />
3.15. Reakcja Dielsa-Aldera tioeteru (12) z N-pirolidynocyklopentenem<br />
N<br />
N<br />
S<br />
N<br />
N<br />
O<br />
N<br />
O<br />
N<br />
S<br />
N<br />
150 °C<br />
S<br />
O<br />
N<br />
N<br />
O<br />
S<br />
n = 2 n = 2<br />
12 14<br />
<strong>Sc</strong>hemat 30<br />
Tioeter 14 zawierający trzy atomy tlenu i fragment skondensowanej 2,2’-bipirydyny<br />
otrzymałem na drodze reakcji Dielsa-Aldera związku 12 z odwróconymi wymaganiami<br />
elektronowymi stosując jako dienofil N-pirolidynocyklopenten. Reakcję prowadziłem<br />
w identycznych warunkach jak dla makrocyklu 13 (patrz paragraf 3.14.), wydłużając tylko czas<br />
reakcji do 22 godzin. Związek 14 powstał z 58% wydajnością.<br />
Budowę związku 14 ustaliłem za pomocą widm IR, 1 H NMR i MS. W widmie IR<br />
widoczne są pasma absorpcji w zakresie 1115 – 1041 cm -1 odpowiadające absorpcji wiązań<br />
eterowych. Widoczne jest również pasmo absorpcji charakterystyczne dla układu aromatycznego<br />
przy 1548 cm -1 oraz pasma w zakresie 2956 – 2875 cm -1 charakterystyczne dla grup<br />
metylenowych.<br />
W widmie 1 H NMR występuje czteroprotonowy kwintet przy 2.14 ppm oraz dwa<br />
czteroprotonowe triplety przy 2.85 i 2.95 ppm pochodzące od protonów grup metylenowych<br />
pierścienia cyklopentanu. W widmie widoczne też są multiplety: jeden ośmioprotonowy<br />
w zakresie 3.53 – 3.66 ppm i dwa czteroprotonowe między 3.40 – 3.45 ppm oraz 3.79 – 3.86<br />
ppm odpowiadający protonom grup metylenowych łańcucha eterowego. Przy 7.47 ppm obecny<br />
jest dwuprotonowy singlet odpowiadający protonom pierścieni pirydynowych.<br />
W widmie MS występuje pik masowy M + (m/z) = 458, który jest zgodny z obliczoną<br />
masą cząsteczkową dla tioeteru 14.<br />
37
4. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA<br />
4.1. Uwagi ogólne<br />
Widma IR wykonano na spektrometrze Magna FTIR – 760 firmy Nicolet.<br />
Widma MS wykonano w Zespole Spektrometrii Masowej ICHO PAN w Warszawie<br />
na spektrometrze mas AMD 604 Inectra GmbH.<br />
Widma 1 H NMR wykonano na aparatach: Varian Gemini 200 (200 MHz), Varian Nova<br />
500, Brucer DRX 500 Avance (500 MHz), stosując jako wzorzec wewnętrzny tetrametylosilan.<br />
Wartości przesunięć chemicznych podano w skali δ w [ppm]. Stałą sprzężenia J podano w [Hz].<br />
Do opisu widm stosowano następujące oznaczenia:<br />
• s – singlet<br />
• d – dublet<br />
• t – triplet<br />
• kwi – kwintet<br />
• m – multiplet<br />
Do chromatografii kolumnowej stosowano żel krzemionkowy o średnicy ziaren<br />
0.04 – 0.0063 mm firmy Merck. Chromatogramy cienkowarstwowe (TLC) wykonano<br />
na płytkach firmy Merck (Kiesegel 60 F 254 ); płytki oświetlano lampą UV (254 nm). Temperatury<br />
topnienia nie były korygowane.<br />
Do syntez chemicznych używano następujących odczynników:<br />
• glikol trietylenowy cz.d.a. (Aldrich);<br />
• glikol tetraetylenowy cz.d.a. (Aldrich);<br />
• glikol pentaetylenowy cz.d.a. (Aldrich);<br />
• cyjanek potasu (POCH);<br />
• dichlorometan cz.d.a. (Alchem);<br />
• alkohol etylowy cz.d.a. (Linegal Chemicals);<br />
• alkohol metylowy cz.d.a. (Chempur);<br />
• aceton cz.d.a. (Chempur);<br />
• pirydyna (POCH);<br />
• wodorowęglan sodu (Chempur);<br />
• bromek tionylu (Aldrich);<br />
• brom (POCH);<br />
• bromek fosforu (III) (Aldrich);<br />
38
• N-pirolidynocyklopenten (POCH);<br />
• acetonitryl cz.d.a. (Fluka);<br />
• trifenylofosfina (Fluka);<br />
• glioksal 40% (Aldrich);<br />
• tiosemikarbazyd (Aldrich);<br />
• heksan (Alchem);<br />
• benzen (Alchem);<br />
• kwas solny (Alchem);<br />
Chlorek metylenu był suszony chlorkiem wapnia i destylowany z nad pięciotlenku<br />
fosforu bezpośrednio przed użyciem. Glikole tri-, tetra-, i pentaetylenowe były suszone stałym<br />
siarczanem (VI) wapnia a następnie destylowane pod próżnią według procedury podanej<br />
w literaturze [34]. Pirydyna była suszona stałym wodorotlenkiem potasu i destylowana<br />
bezpośrednio przed użyciem z nad wodorku wapnia. Rozpuszczalniki do chromatografii były<br />
destylowane.<br />
39
4.2. Synteza 1,5-dibromo-3-oksapentanu (1)<br />
Do 3.84 g (16 mmola) glikolu pentaetylenowego dodano 2.98 g (36.8<br />
Br O Br mmola) pirydyny. Mieszaniną doprowadzono do wrzenia pod chłodnicą<br />
1<br />
zwrotną zaopatrzoną w rurkę z chlorkiem wapnia. Do wrzącego roztworu<br />
wkroplono w ciągu 3 godzin 7.65 g (36.8 mmola) bromku tionylu. Mieszaninę reakcyjną<br />
ogrzewano przez 16 godzin a następnie ochłodzono do temperatury pokojowej i dodano do niej<br />
2 ml 2% roztworu kwasu solnego i 8 ml wody. Mieszaninę ekstrahowano benzenem (5x10 ml).<br />
Po oddestylowaniu rozpuszczalnika na wyparce próżniowej otrzymano brązowy olej, z którego<br />
wyodrębniono związek 1 w temperaturze 56 – 60°C przy 2 mmHg (literatura [31], 92 - 93°C / 12<br />
mmHg). Otrzymano 2.25 g (40%) 1,5-dibromo-3-oksapentanu 1 w postaci jasnożółtego oleju.<br />
Podwyższając temperaturę procesu uzyskano dwie dodatkowe frakcje oleju wrzące w 70 i 85°C<br />
przy 2 mmHg z niewielką wydajnością.<br />
4.3. Synteza 1,8-dibromo-3,6-dioksaoktanu (2)<br />
Br O O Br<br />
W kolbie trójszyjnej umieszczono 10 g (0.0665 mola) glikolu<br />
trietylenowego i 2 g (0.25 mola) świeżo destylowanej pirydyny.<br />
2 Mieszaninę ochłodzono do 0°C i w tej temperaturze wkroplono 14 g<br />
(0.5 mola) bromku fosforu (III) w ciągu jednej godziny. Otrzymaną zawiesinę ogrzewano przez<br />
4 godziny w temperaturze 60°C pod chłodnicą zwrotną zaopatrzoną w rurkę z chlorkiem wapnia.<br />
Po tym czasie mieszaninę reakcyjną wylano na około 30 ml wody z drobno pokruszonym lodem.<br />
Warstwę organiczną oddzielono i przemyto wodą (5x10 ml) a następnie wysuszono świeżo<br />
aktywowanym siarczanem (VI) magnezu. Po odsączeniu siarczanu magnezu produkt<br />
oczyszczono przez destylację próżniową zbierając frakcję wrzącą w temperaturze<br />
98 – 101°C przy 0.9 mmHg, (literatura [28], 98 - 100°C / 0.9 mmHg). Otrzymano 9.61 g (52%)<br />
1,8-dibromo-3,6-dioksaoktanu 2 w postaci bezbarwnego oleju.<br />
4.4. Synteza 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu (3)<br />
Br O O O Br<br />
3<br />
Do 50 ml suchego acetonitrylu dodano 11.8 g (0,045 mola)<br />
trifenylofosfiny. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono do 0°C<br />
w atmosferze argonu, a następnie wkroplono w tej temperaturze<br />
40
w ciągu 45 minut 7.2 g (0.045 mola, 2.3 ml) bromu i 4.37 g (0.0225 mola) glikolu<br />
tetraetylenowego. Mieszaninę reakcyjną doprowadzono do temperatury pokojowej i mieszano<br />
na mieszadle magnetycznym przez 72 godziny. Powstały biały osad soli fosfiny odsączono<br />
a otrzymany roztwór oddestylowano. Otrzymano pomarańczową pastę, którą ekstrahowano<br />
heksanem. Rozpuszczalnik oddestylowano na wyparce rotacyjnej. Otrzymano 5.45 g (76%)<br />
1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu 3 w postaci bezbarwnego oleju.<br />
Analiza spektroskopowa związku 3<br />
1 H NMR (CDCl 3 ) δ: 3.44 (t, J=6.4, 4H, Br-CH 2 -), 3.61 – 3.65 (m, 8H, -O-CH 2 -CH 2 -O-), 3.78<br />
(t, J=6.4, 4H, Br-CH 2 -CH 2 -).<br />
13 C NMR (CDCl 3 ) δ: 30.23 ( Br-CH 2 -), 70.35 (Br-CH 2 -CH 2 -), 70.40 (-O-CH 2 -CH 2 -O-), 71.02<br />
(-O-CH 2 -CH 2 -O-).<br />
4.5. Reakcja 1,5-dibromo-3-oksapentanu (1) z tiosemikarbazydem<br />
NH 2<br />
NH 2 Do zawiesiny 1.12 g (12.3 mmola) tiosemikarbazydu<br />
C S O S C w 17 ml bezwodnego alkoholu etylowego dodano<br />
H 2 N N<br />
. 4<br />
N NH<br />
. 2 2.24 g (6.15 mmola) 1,5-dibromo-3-oksapentanu 1. Reakcję<br />
HBr<br />
HBr<br />
prowadzono w temperaturze wrzenia etanolu pod chłodnicą<br />
zwrotną zaopatrzoną w rurkę z chlorkiem wapnia. Na podstawie TLC stwierdzono całkowite<br />
przereagowanie substratów po upływie 35 godzin. Rozpuszczalnik oddestylowano na wyparce<br />
próżniowej. Otrzymano, po wysuszeniu w eksykatorze próżniowym, 3 g (88%) związku 4<br />
w postaci gęstego, brązowego oleju.<br />
Analiza spektroskopowa związku 4<br />
IR (KBr) cm -1 :<br />
1106 – 1033 (-C-O-C-)<br />
2960 – 2890 (CH 2 )<br />
3290 – 3163 (NH 2 )<br />
41
4.6. Reakcja 1,8-dibromo-3,6-dioksaoktanu (2) z tiosemikarbazydem<br />
NH 2 NH 2 Do zawiesiny 0.65 g (7.2 mmola) tiosemikarbazydu<br />
C S O O S C w 10 ml bezwodnego alkoholu etylowego dodano<br />
H 2 N. N 5<br />
N NH<br />
. 2 1 g (3.6 mmola) 1,8-dibromo-3,6-diokasaoktanu 2.<br />
HBr<br />
HBr<br />
Reakcję prowadzono w temperaturze wrzenia etanolu<br />
pod chłodnicą zwrotną zaopatrzoną w rurkę z chlorkiem wapnia. Na podstawie chromatografii<br />
cienkowarstwowej (TLC) stwierdzono całkowite przereagowanie substratów po upływie<br />
16 godzin. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono a wytrącony jasnoróżowy osad odsączono<br />
i przemyto zimnym alkoholem etylowym. Otrzymano, po wysuszeniu w eksykatorze<br />
próżniowym, 1.49 g (90%) związku 5.<br />
Analiza spektroskopowa związku 5<br />
IR (KBr) cm -1 :<br />
1166 – 1021 (-C-O-C-)<br />
2965 – 2928 (CH 2 )<br />
3347 – 3248 (NH 2 )<br />
4.7. Reakcja 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu (3) z tiosemikarbazydem<br />
NH 2 NH 2 Do 0.39 g (4.38 mmola) tiosemikarbazydu dodano<br />
C S O O S C 6 ml bezwodnego alkoholu etylowego oraz 0.7 g<br />
H 2 N. N<br />
n = 2 N NH<br />
. 2 (2.19 mmola) 1,11-dibromo-3,6,9-trioksaundekanu 3.<br />
HBr<br />
6<br />
HBr<br />
Mieszaninę reakcyjną ogrzewano w temperaturze<br />
wrzenia etanolu pod chłodnicą zwrotną zaopatrzoną w rurkę z chlorkiem wapnia. Na podstawie<br />
chromatografii cienkowarstwowej (TLC) stwierdzono całkowite przereagowanie substratów<br />
po upływie 25 godzin. Rozpuszczalnik odparowano na wyparce obrotowej. Otrzymano,<br />
po wysuszeniu w eksykatorze próżniowym, 0.98 g (89%) związku 6 w postaci gęstego,<br />
brązowego oleju.<br />
42
Analiza spektroskopowa związku 6<br />
IR (KBr) cm -1 :<br />
1170 – 1035 (-C-O-C-)<br />
2960 – 2920 (CH 2 )<br />
3347 – 3246 (NH 2 )<br />
4.8. Synteza 1,5-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-oksapentanu (7)<br />
N N<br />
N N Roztwór 2.3 g (15.9 mmola) 40% glioksalu<br />
S O S<br />
i 1.47 g (17.5 mmola) wodorowęglanu sodowego<br />
N<br />
N w 30 ml lodowatej wody dodano<br />
7<br />
do przygotowanego wcześniej roztworu 3.3 g<br />
(7.9 mmola) związku 4 w 21 ml lodowatej wody. Całość energicznie mieszano na mieszadle<br />
magnetycznym. Po kilku minutach roztwór zabarwił się na żółto i zaczęły wydzielać się<br />
pęcherzyki gazu. Następnie do roztworu dodano 50 ml alkoholu metylowego. Po 20 minutach<br />
mieszania zaobserwowano pojawienie się produktu 7 (TLC). Mieszaninę reakcyjną<br />
pozostawiono na noc. Następnie oddestylowano na wyparce rotacyjnej metanol a wodną<br />
pozostałość ekstrahowano chlorkiem metylenu (5x30 ml). Warstwę organiczną suszono<br />
siarczanem (VI) magnezu. Po oddestylowaniu dichlorometanu na wyparce próżniowej<br />
otrzymano brązową, oleistą pozostałość. Związek 7 oczyszczono na kolumnie<br />
chromatograficznej stosując jako eluent układ dichlorometanu i acetonu w stosunku 10:1.<br />
Otrzymano 0.65g (33%) zielonożółtego związku 7 o temperaturze topnienia 56 – 57°C.<br />
Analiza spektroskopowa związku 7<br />
1 H NMR (CDCl 3 ) δ: 3.47 (t, J=6.5, 4H, -S-CH 2 -), 3.83 (t, J=6.5, 4H, -S-CH 2 -CH 2 -O-),<br />
8.36 (d, J=2.4, 2H, Ar), 8.92 (d, J=2.4, 2H, Ar).<br />
MS EI:<br />
M + (m/z) = 296<br />
43
4.9. Synteza 1,8-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6-dioksaoktanu (8)<br />
N N<br />
N N<br />
Roztwór 0.319 g (2.2 mmola) 40% glioksalu<br />
S O O S<br />
i 0.2016 (2.4 mmola) wodorowęglanu sodowego<br />
N<br />
N<br />
8<br />
w 5.5 ml lodowatej wody dodano do przygotowanego<br />
wcześniej roztworu 0.5 g (1.09 mmola) związku 5 w 3.5 ml lodowatej wody. Całość energicznie<br />
mieszano na mieszadle magnetycznym. Po kilku minutach roztwór zabarwił się na żółto<br />
i zaczęły wydzielać się pęcherzyki gazu. Następnie do roztworu dodano<br />
9 ml alkoholu metylowego. Po 15 minutach mieszania zaobserwowano pojawienie się produktu<br />
8 (TLC). Mieszaninę reakcyjną pozostawiono na noc. Następnie oddestylowano na wyparce<br />
rotacyjnej metanol a wodną pozostałość ekstrahowano chlorkiem metylenu (5x10 ml). Warstwę<br />
organiczną suszono siarczanem (VI) magnezu. Po oddestylowaniu dichlorometanu na wyparce<br />
próżniowej otrzymano brązową, oleistą pozostałość. Związek 8 oczyszczono na kolumnie<br />
chromatograficznej stosując jako eluent układ dichlorometanu i acetonu w stosunku 10:1.<br />
Otrzymano 0.2296 g (63%) zielonożółtego związku 8 o temperaturze topnienia 72 – 73°C.<br />
Analiza spektroskopowa związku 8<br />
1 H NMR (CDCl3) δ: 3.48 (t, J=6.5, 4H, -S-CH 2 -), 3.68 (s, 4H, -O-CH 2 -CH 2 -O), 3.82 (t, J=6.5,<br />
4H, -S-CH 2 -CH 2 -O-), 8.36 (d, J=2.4, 2H, Ar), 8.92 (d, J=2.2, 2H, Ar).<br />
13 C NMR (CDCl 3 ) δ: 30.08 (-S-CH 2 -), 69.25 (-S-CH 2 -CH 2 -O), 70.29 (-O-CH 2 -CH 2 -O-), 145.35<br />
(Ar), 148.11 (Ar), 173.82 (Ar).<br />
MS EI:<br />
M + (m/z) = 340<br />
IR (KBr) cm -1 :<br />
1154 – 1032 (-C-O-C-)<br />
1535 – 1509 układ aromatyczny<br />
2908 – 2873 (CH 2 )<br />
44
4.10. Synteza 1,11-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6,9-trioksaundekanu (9)<br />
Roztwór 0.5162 g (3.56 mmola) 40% glioksalu<br />
N N<br />
N N<br />
S O O S<br />
i 0.3276 (3.92 mmola) wodorowęglanu sodowego<br />
N<br />
N w 8.8 ml lodowatej wody dodano do<br />
n = 2<br />
9<br />
przygotowanego wcześniej roztworu 0.8955 g (1.78<br />
mmola) związku 6 w 5.7 ml lodowatej wody. Całość energicznie mieszano na mieszadle<br />
magnetycznym. Po kilku minutach roztwór zabarwił się na żółto i zaczęły wydzielać się<br />
pęcherzyki gazu. Następnie do roztworu dodano 14 ml alkoholu metylowego. Po 20 minutach<br />
mieszania zaobserwowano pojawienie się produktu 9 (TLC). Mieszaninę reakcyjną<br />
pozostawiono na noc. Następnie oddestylowano na wyparce rotacyjnej alkohol metylowy<br />
a wodną pozostałość ekstrahowano chlorkiem metylenu (5x15 ml). Warstwę organiczną suszono<br />
siarczanem (VI) magnezu. Po oddestylowaniu dichlorometanu na wyparce próżniowej<br />
otrzymano brązową, oleistą pozostałość. Związek 9 oczyszczono na kolumnie<br />
chromatograficznej stosując jako eluent układ złozony z dichlorometanu i acetonu w stosunku<br />
5:1. Otrzymano 0.333 g (55%) zielonożółtego związku 9 o temperaturze topnienia 48 – 49°C.<br />
Analiza spektroskopowa związku 9<br />
1 H NMR (CDCl 3 ) δ: 3.48 (t, J=6.5, 4H, -S-CH 2 -), 3.63 – 3.74 (m, 8H, -O-CH 2 -CH 2 -O), 3.82<br />
(t, J=6.5, 4H, -S-CH 2 -CH 2 -O-), 8.36 (d, J=2.4, 2H, Ar), 8.92 (d, J=2.4,<br />
2H, Ar).<br />
13 C NMR (CDCl 3 ) δ: 30.08 (-S-CH 2 -), 69.19 (-S-CH 2 -CH 2 -O), 70.35 (-O-CH 2 -CH 2 -O-), 70.48<br />
(-O-CH 2 -CH 2 -O-), 145.33 (Ar), 148.09 (Ar), 173.85 (Ar).<br />
MS EI:<br />
M + (m/z) = 384<br />
IR (KBr) cm -1 :<br />
1198 – 1034 (-C-O-C-)<br />
1541 – 1525 układ aromatyczny<br />
2938 – 2874 (CH 2 )<br />
45
4.11. Reakcja 1,5-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-oksapentanu (7)<br />
z cyjankiem potasu<br />
N<br />
N 0.1 g (0.33 mmola) 1,5-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3-<br />
N<br />
N oksapentanu 7 rozpuszczono w 40 ml wody ogrzanej<br />
N 10<br />
N<br />
do temperatury 40°C. Po oziębieniu tak przygotowanego roztworu<br />
S O S<br />
do temperatury pokojowej dodano 0.065 g (1.0 mmola) cyjanku<br />
potasu. Substraty mieszano na mieszadle magnetycznym. Roztwór<br />
zabarwił się na kolor pomarańczowy. Kontrola TLC potwierdziła zanik substratów po 10<br />
minutach. Mieszaninę ekstrahowano natychmiast chlorkiem metylenu. Warstwę organiczną<br />
suszono siarczanem (VI) magnezu. Rozpuszczalnik oddestylowano na wyparce obrotowej.<br />
Pozostałość naniesiono na kolumnę chromatograficzną eluując związek 10 mieszaniną<br />
dichlorometanu i acetonu w stosunku 10:1. Otrzymano 0.052 g związku 10 barwy<br />
żółtopomarańczowej z wydajnością 53% o temperaturze topnienia 210°C z rozkładem.<br />
Analiza spektroskopowa związku 10<br />
1 H NMR (CDCl 3 ) δ: 3.22 – 3.39 (m, 4H, -S-CH 2 -), 3.96 – 4.16 (m, 4H, -S-CH 2 -CH 2 -O-),<br />
9.55 (s, 2H, Ar).<br />
13 C NMR (DMSO) δ: 28.93 (-S-CH 2 -), 64.38 (-S-CH 2 -CH 2 -O), 143.52 (Ar), 150.04 (Ar),<br />
173.55 (Ar).<br />
MS EI:<br />
M + (m/z) = 294<br />
4.12. Reakcja 1,8-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6-dioksaoktanu (8)<br />
z cyjankiem potasu<br />
S<br />
N<br />
N<br />
O<br />
N<br />
11<br />
N<br />
O<br />
N<br />
N<br />
S<br />
0.15 g (0.44 mmola) 1,8-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6-<br />
dioksaoktan 8 rozpuszczono w 100 ml wody ogrzanej do temperatury<br />
40°C. Po oziębieniu tak przygotowanego roztworu do temperatury<br />
pokojowej dodano 0.086 g (1.32 mmola) cyjanku potasu. Substraty<br />
mieszano na mieszadle magnetycznym. Roztwór zabarwił się na<br />
46
kolor ciemnozielony. Kontrola TLC potwierdziła zanik substratów po 15 minutach. Po tym<br />
czasie mieszaninę ekstrahowano natychmiast chlorkiem metylenu. Warstwę organiczną suszono<br />
siarczanem (VI) magnezu. Rozpuszczalnik oddestylowano na wyparce rotacyjnej. Pozostałość<br />
naniesiono na kolumnę chromatograficzną eluując związek 11 mieszaniną dichlorometanu<br />
i acetonu w stosunku 10:1. Otrzymano 0.104 g związku 11 barwy żółtej z wydajnością 69%<br />
o temperaturze topnienia 228°C.<br />
Analiza spektroskopowa związku 11<br />
1 H NMR (CDCl 3 ) δ: 3.43 – 3.51 (m, 4H, -S-CH 2 -), 3.69 (s, 4H, -O-CH 2 -CH 2 -O), 3.81 – 3.89<br />
(m, 4H, -S-CH 2 -CH 2 -O-), 9.48 (s, 2H, Ar).<br />
13 C NMR (CDCl 3 ) δ: 29.21 (-S-CH 2 -), 69.24 (-S-CH 2 -CH 2 -O), 70.32 (-O-CH 2 -CH 2 -O-), 141.90<br />
(Ar), 150.15 (Ar).<br />
IR (KBr) cm -1 :<br />
1120 – 1037 (-C-O-C-)<br />
1513 układ aromatyczny<br />
2922 – 2854 (CH 2 )<br />
MS EI:<br />
M + (m/z) = 338<br />
4.13. Reakcja 1,11-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6,9-trioksaundekanu (9)<br />
z cyjankiem potasu<br />
N<br />
N<br />
0.2 g (0.52 mmola) 1,11-bis(1,2,4-triazynylo-3-sulfanylo)-3,6,9-<br />
N<br />
N<br />
trioksaundekan 9 rozpuszczono w 80 ml wody ogrzanej<br />
N<br />
S 12<br />
O<br />
N<br />
O<br />
S<br />
do temperatury 40°C. Po oziębieniu tak przygotowanego roztworu<br />
do temperatury pokojowej dodano 0.1 g (1.56 mmola) cyjanku<br />
potasu. Substraty mieszano na mieszadle magnetycznym. Roztwór<br />
n = 2<br />
zabarwił się na kolor ciemnozielony. Kontrola TLC potwierdziła<br />
zanik substratów po 12 minutach. Mieszaninę ekstrahowano natychmiast chlorkiem metylenu.<br />
Warstwę organiczną suszono siarczanem (VI) magnezu. Rozpuszczalnik oddestylowano<br />
47
na wyparce obrotowej. Pozostałość naniesiono na kolumnę chromatograficzną eluując związek<br />
12 mieszaniną dichlorometanu i acetonu w stosunku 7:1. Otrzymano 0.142 g związku 12 barwy<br />
żółtej z wydajnością 70% o temperaturze topnienia 150°C.<br />
Analiza spektroskopowa związku 12<br />
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ) δ: 3.24 – 3.28 (m, 4H, -S-CH 2 -), 3.43 – 3.47 (m, 4H, -S-CH 2 -<br />
-CH 2 -O), 3.55 (t, J=5.8, 4H, -O-CH 2 -CH 2 -O-), 3.82 (t, J=5.8,<br />
4H, -O-CH 2 -CH 2 -O-), 9.68 (s, 2H, Ar).<br />
13 C NMR (CDCl 3 ) δ: 30.21 (-S-CH 2 -), 69.99 (-S-CH 2 -CH 2 -O), 71.00 (-O-CH 2 -CH 2 -O-), 71.05<br />
(-O-CH 2 -CH 2 -O-), 142.11 (Ar), 150.00 (Ar), 174.66 (Ar).<br />
IR (KBr) cm -1 :<br />
1182 – 1038 (-C-O-C-)<br />
1512 układ aromatyczny<br />
2947 – 2877 (CH 2 )<br />
MS EI:<br />
M + (m/z) = 382<br />
4.14. Reakcja Dielsa-Aldera tioeteru (11) z N-pirolidynocyklopentenem<br />
N N<br />
Do 0.06 g (0.18 mmola) związku makrocyklicznego 11 dodano<br />
0.15 g (1.1 mmola) N-pirolidynocyklopentenu. Mieszaninę<br />
ogrzewano pod chłodnicą zwrotną w temperaturze 150°C.<br />
S<br />
13 S Przebieg reakcji kontrolowano za pomocą TLC. Po 18 godzinach<br />
O O ogrzewania mieszaninę reakcyjną oziębiono a rozpuszczalnik<br />
odparowano na wyparce próżniowej. Pozostałość naniesiono<br />
na kolumnę chromatograficzną eluując związek 13 mieszaniną chlorku metylenu i acetonu<br />
w stosunku 50:1. Otrzymano 0.0496 g związku 13 barwy jasnokremowej z 68% wydajnością,<br />
który wykazywał temperaturę topnienia 148 – 149°C.<br />
48
Analiza spektroskopowa związku 13<br />
1 H NMR (CDCl 3 ) δ: 2.14 (kwi, J=7.4, 4H, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2.83 (t, J=7.6, 4H,<br />
-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2.95 (t, J=7.6, 4H, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 3.59 – 3.68 (m, 8H,<br />
-S-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -), 3.81 – 3.89 (m, 4H, -S-CH 2 -CH 2 -O-),<br />
7.36 (s, 2H, Ar).<br />
IR (KBr) cm -1 :<br />
1175 – 1039 (-C-O-C-)<br />
1552 układ aromatyczny<br />
2925 – 2860 (CH 2 )<br />
MS EI:<br />
M + (m/z) = 414<br />
4.15. Reakcja Dielsa-Aldera tioeteru (12) z N-pirolidynocyklopentenem<br />
N N<br />
Do 0.1 g (0.26 mmola) związku makrocyklicznego 12 dodano<br />
0.22 g (1.6 mmola) N-pirolidynocyklopentenu. Mieszaninę<br />
ogrzewano pod chłodnicą zwrotną w temperaturze 150°C.<br />
S<br />
14 S Przebieg reakcji kontrolowano metodą TLC. Po 22 godzinach<br />
O O mieszaninę reakcyjną oziębiono a rozpuszczalnik odparowano<br />
n = 2<br />
na wyparce rotacyjnej. Pozostałość naniesiono na kolumnę<br />
chromatograficzną eluując związek 14 mieszaniną chlorku<br />
metylenu i acetonu w stosunku 50:1. Otrzymano 0.068 g związku 14 barwy kremowożółtej<br />
z 57% wydajnością o temperaturze topnienia 121 – 122°C.<br />
Analiza spektroskopowa związku 14<br />
1 H NMR (CDCl 3 ) δ: 2.14 (kwi, J=7.5, 4H, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2.85 (t, J=7.6, 4H,<br />
-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2.95 (t, J=7.8, 4H, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 3.40 – 3.45 (m, 4H,<br />
-S-CH 2 ), 3.53 – 3.66 (m, 8H, -S-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -), 3.79 – 3.86 (m, 4H,<br />
-O-CH 2 -CH 2 -O-), 7.47 (s, 2H, Ar).<br />
49
MS EI:<br />
M + (m/z) = 458<br />
IR (KBr) cm -1 :<br />
1115 – 1041 (-C-O-C-)<br />
1548 układ aromatyczny<br />
2956 – 2875 (CH 2 )<br />
50
5. PODSUMOWANIE I WNIOSKI<br />
W pracy przedstawiono wyniki badań nad nową, oryginalną metodą syntezy eterów<br />
azatiokoronowych 10-12 zawierających układ 5,5’-bi-1,2,4-triazyny, które następnie<br />
przekształcono do ich analogów 13-14 zawierających układ 2,2’-bipirydyny.<br />
Pierwsza część syntezy dotyczyła preparatyki związków 7-9 zawierających dwa<br />
terminalne pierścienie 1,2,4-triazyny połączone poprzez atomy siarki w położeniu C-3<br />
pierścienia z różnej długości łańcuchami eterowymi, otrzymanymi z łatwo dostępnych glikoli<br />
tri-, tetra- i pentaetylenowych. Związki te były finalnymi substratami w syntezie tioeterów 10-12<br />
z wbudowanym fragmentem 5,5’-bi-1,2,4-triazyny. Wykazano, że związki 7-9 traktowane<br />
wodnym roztworem cyjanku potasu ulegały wewnątrzcząsteczkowej reakcji dimeryzacji<br />
inicjowanej addycją jonów cyjankowych do wiązania N 4 – C 5 w 1,2,4-triazynie. Reakcja ta nie<br />
była dotychczas opisana w literaturze.<br />
Otrzymane azatioetery 10-12 powstawały z dobrymi wydajnościami (53 – 70%) i mogły być<br />
wykorzystane w syntezie ich analogów bipirydynowych 13-14.<br />
Związki 13-14 powstawały z 68% i 57% wydajnością w reakcji Dielsa – Aldera z odwróconymi<br />
wymaganiami elektronowymi, w której jako dienofil stosowano N-pirolidynocyklopenten.<br />
Metoda ta ma charakter ogólny i może być wykorzystana do syntezy eterów<br />
azatiokoronowych zawierających dłuższe łańcuchy eterowe.<br />
Wszystkie otrzymane pochodne 1,2,4-triazyny i 2,2’-bipirydyny są nowe i zostały<br />
scharakteryzowane za pomocą metod spektroskopowych.<br />
51
6. BIBLIOGRAFIA<br />
______________________________<br />
1. F. Vöglte, Supramolecular Chemistry, John Wiley & Sons Ltd., Chichester 1991.<br />
2. Ch. Kaes, A. Katz, M. W. Hosseini, Chem. Rev., 100, 3553, 2000.<br />
3. W. Radecka – Pazyrek, Supramolekularne makrocykliczne i acykliczne kompleksy metali,<br />
Wyd. Naukowe UAM, Poznań, 2001.<br />
4. D. Branowska, I. Buczek, K. Kalińska, J. Nowaczyk, A. Rykowski, Tetrahedron Letters,<br />
46, 8539 – 8541, 2005.<br />
5. G. W. Gokel, S. H. Korzeniowski, Macrocyclic Polyethers Sytheses, New – York, 268 –<br />
272, 1982.<br />
6. B. Bujnicki, J. Drabowicz, J. Nowaczyk, A. Rykowski, Synteza chiralnych sulfotlenków<br />
pochodnych 2,2’-bipirydyny, Zjazd PTCh, Gdańsk 2006.<br />
7. C. J. Pedersen, J. Am. Chem. Soc., 89, 2495, 1967.<br />
8. C. J. Pedersen, J. Am. Chem. Soc., 89, 7017, 1967.<br />
9. J. M. Lehn, Pure Appl. Chem., 50, 871, 1979.<br />
10. D. J. Cram, Angew. Chem., Int. Ed. Engl., 27, 1009, 1988.<br />
11. G. W. Gokel, D. M. Dishong, R. A. <strong>Sc</strong>hultz, V. J. Gatto, Sythesis, 997, 1982.<br />
12. V. J. Gatto, G. W. Gokel, J. Am. Chem. Soc., 106, 8240, 1984.<br />
13. R. H. Grubb’s, Handbook of Metathesis, vol. 2, Weinheim Wiley – VCH, 2003.<br />
14. G. W. Gokel, Crown Ethers and Cryptands, New – York, 1994.<br />
15. A. H. M. Elwahy, Tetrahedron, 55, 897 – 907, 2000.<br />
16. A. A. Abbas, Terahedron, 60, 1541 – 1548, 2004.<br />
17. F. Le Derf, M. Salle, M. Mazari, J. Becher, M. Jubault, A. Gorgues, J. Orduna, J. Garin,<br />
Synthetic Matals, 94, 49 – 50, 1998.<br />
18. X. Chen, D. M. Du, W. T. Hua, Tetrahedron Asymmetry, 14, 999 – 1007, 2003.<br />
19. G. R. Newkome, I. Kawato, W. H. Benton, J. Org. Chem., 45, 626, 1980.<br />
20. D. E. Fenton, D. H. Cook, I. W. Nowell, J. Chem. Soc. Chem. Commun., 274, 1977.<br />
21. Y. A. Ibrahim, H. Behbehani, M. R. Ibrahim, Tetrahedron Letters, 43, 4207 – 4210, 2002.<br />
22. A. Rykowski, informacje prywatne.<br />
23. G. R. Newkome, A. Nayak, F. R. Fronczek, T. Kawato, H. C. R. Taylor, W. Mattice,<br />
J. Am. Chem. Soc., 101(16), 4472 – 4477, 1979.<br />
24. G. R. Newkome, G. E. Kiefer, D. K. Kohli, Y. J. Xia, F. R. Fronczek, G. B. Baker,<br />
J. Org. Chem., 54, 5105 – 5110, 1989.<br />
52
25. G. R. Newkome, A. Nayak, G. L. McClure, F. Denesh – Khoshboo, J. Broussard –<br />
Simpson, J. Org. Chem., 42(9), 1500 – 1508, 1977.<br />
26. D. K. Krass, T. Chen, W. W. Paudler, J. Heterocyclic Chem., 10, 343, 1973.<br />
27. D. K. Krass, W. W. Paudler, J. Heterocyclic Chem., 11, 43, 1974.<br />
28. J. F. W. Keana, Y. Wu, G. Wu, J. Org. Chem., 52(12), 2574, 1987.<br />
29. E. Biron, F. Otis, J. Ch. Meillon, M. Robitaille, J. Lamothe, P. Van Hove, M. E. Cormier,<br />
N. Voyer, Bioorganic & Medicinal Chemistry, 12, 1286, 2004.<br />
30. J. F. W. Keana, G. S. Heo, J. S. Mann, F. L. Van Nice, L. Lex, V. S. Prabhu, G. Ferguson,<br />
J. Org. Chem., 53(10), 2271 – 2272, 1988.<br />
31. a) Katalog Aldricha, 258, 1999/2000; b) A. E. Baran, Praca magisterska, Siedlce 2002.<br />
32. A. Rykowski, D. Branowska, J. Kielak, Tetrahedron Letters, 41, 3657 – 3659, 2000.<br />
33. D. L. Boger, S. M. Weinreb, Hetero Diels – Alder Methodology in Organic Synthesis,<br />
Academic Press: New – York, 321 – 335, 1987.<br />
34. D. D. Perrin, W. L. F. Armarego, Puryfication of Labolatory Chemicals, third edition,<br />
Pergamon Press Ltd., 1988.<br />
53