Научный журнал
ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ.
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Главная » Архив » 2019 » Выпуск 1, март 2019 » ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТОТРОПНОЙ ТАУТОМЕРИИ С-АМИНО-3(5)-R-1,2,4 ТРИАЗОЛОВ

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2019; 1: 82-87

 

http://dx.doi.org/10.17213/0321-2653-2019-1-82-87

 

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТОТРОПНОЙ ТАУТОМЕРИИ С-АМИНО-3(5)-R-1,2,4 ТРИАЗОЛОВ

А.Ю. Черненко, Д.В. Пасюков, Г.С. Ранний, С.Б. Солиев, В.В. Кутырев, А.В. Астахов, В.М. Чернышев

Черненко Андрей Юрьевич – аспирант, мл. науч. сотрудник НИИ «Нанотехнологии и новые материалы», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: chernenko.andrew@mail.ru

Пасюков Дмитрий Викторович – магистр, техник НИИ «Нанотехнологии и новые материалы», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: domodem89518278524@mail.ru

Ранний Глеб Сергеевич – студент, техник НИИ «Нанотехнологии и новые материалы», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: ranny_g@rambler.ru

Солиев Сафармурод Бахтиерович – аспирант, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: safar_1967@mail.ru

Кутырев Вадим Владимирович – студент, кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: vadim_kut_vv555@mail.ru

Астахов Александр Владимирович – канд. хим. наук, доцент, кафедра «Химические технологии», ст. науч. сотрудник НИИ «Нанотехнологии и новые материалы», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: astakhow@mail.ru

Чернышев Виктор Михайлович – д-р хим. наук, профессор кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: chern13@yandex.ru

 

Аннотация

С применением спектроскопии ЯМР и квантовохимических расчетов (DFT B3LYP 6-311++G(2d,2p)) исследовано таутомерное строение С-амино-3(5)-R-1,2,4-триазолов (R = алкил, арил, COOMe, COOEt, пиридин-2-ил). Установлено, что, независимо от природы заместителя R, в полярных растворителях преобладает таутомерная форма 5-амино-1H-3R-1,2,4-триазола (A), тогда как в неполярных растворителях и газовой фазе доминирующей является таутомерная форма 3-амино-1H-5R-1,2,4-триазола (B). Величина константы таутомерного равновесия KТ = [А]/[В] зависит от полярности растворителя и относительной полярности таутомеров А и В. Для метилового эфира 5-амино-1,2,4-триазол-3-карбоновой кислоты (R = COOMe) наблюдается максимальное изменение соотношения концентраций таутомеров при изменении полярности окружения: в газовой фазе преобладает таутомер B и величина константы таутомерного равновесия составляет 0.002, а в водном растворе равновесие смещается в сторону таутомера A и KТ увеличивается до 40. На равновесие между таутомерами A и B также могут влиять эффекты π-сопряжения, аттрактивные и репульсивные электронные и другие взаимодействия.

 

Ключевые слова: амино-1,2,4-триазолы; строение; таутомерия; квантовохимические расчеты; DFT; спектроскопия ЯМР.

 

Полный текст: [in elibrary.ru]

 

Ссылки на литературу

  1. Trose M., Nahra F., Poater A., Cordes D.B., Slawin A.M.Z., Cavallo L. and Cazin C.S.J. Investigating the Structure and Reactivity of Azolyl-Based Copper(I)–NHC Complexes: The Role of the Anionic Ligand // ACS Catalysis. 2017. Vol. 7. P. 8176 – 8183.
  2. Brushett F.R., Thorum M.S., Lioutas N.S., Naughton M.S., Tornow C., Jhong H.-R.M., Gewirth A.A. and Kenis P.J.A.
    A Carbon-Supported Copper Complex of 3,5-Diamino-1,2,4-triazole as a Cathode Catalyst for Alkaline Fuel Cell Applications // J. Am. Chem. Soc. 2010. Vol. 132., P. 12185 – 12187.
  3. Turek J., Panov I., Semler M., Štěpnička P., De Proft F., Padělková Z. and Růžička A. Palladium(II) Complexes of 1,2,4-Triazole-Based N-Heterocyclic Carbenes: Synthesis, Structure, and Catalytic Activity // Organometallics. 2014. Vol. 33. P. 3108 – 3118.
  4. Chernenko A.Y., Astakhov A.V., Pasyukov D.V., Dorovatovskii P.V., Zubavichus Y.V., Khrustalev V.N. and Chernyshev V.M. Pd-PEPPSI complexes based on 1,2,4-triazol-3-ylidene ligands as efficient catalysts in the Suzuki-Miyaura reaction // Russ. Chem. Bull. 2018. Vol. 67. P. 79 – 84.
  5. Łakomska I., Fandzloch M. Application of 1,2,4-triazolo [1,5-a] pyrimidines for the design of coordination compounds with interesting structures and new biological properties // Coord. Chem. Rev. 2016. Vol. 327 – 328. P. 221 – 241.
  6. Wiśniewska J., Fandzloch M., Łakomska I. The reduction of ruthenium (III) complexes with triazolopyrimidine ligands by ascorbic acid and mechanistic insight into their action in anticancer therapy // Inorg. Chim. Acta. 2019. Vol. 484. P. 305 – 310.
  7. Li X., Jin B., Zhao J., Liu Q., Peng R., Chu S. Synthesis, Characterization, and Thermal Decomposition of a New Energetic Salt 3-Amino-1,2,4-Triazole Dinitramide // J. Energ. Mater. 2018. Vol. 36. P. 48 – 60.
  8. Chernyshev V.M., Vlasova A.G., Astakhov A.V., Shishkina S.V., Shishkin O.V. Reactivity of C-Amino-1,2,4-triazoles toward Electrophiles: A Combined Computational and Experimental Study of Alkylation by Halogen Alkanes // J. Org. Chem. 2015. Vol. 80. P. 375 – 385.
  9. Астахов А.В., Чернышев В.М., Таранушич В.А. Сравни-тельный анализ электронных спектров изомерных 1(2)-замещенных 1,2,4‑триазолопиримидинов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2013. № 4. С. 71 – 75.
  10. Pyatakov D.A., Sokolov A.N., Astakhov A.V., Chernenko A.Y., Fakhrutdinov A.N., Rybakov V.B., Chernyshev V.V., Chernyshev V.M. Diversity Oriented Synthesis of Polycyclic Heterocycles through the Condensation of 2-Amino [1,2,4] triazolo [1,5-a] pyrimidines with 1,3-Diketones // J. Org. Chem. 2015. Vol. 80. P. 10694 – 10709.
  11. Черненко А.Ю., Пасюков Д.В., Солиев С.Б., Астахов А.В., Чернышев В.М. Влияние заместителей на региоселектив-ность реакции ацилирования 5-алкиламино-3-R-1,2,4-триазолов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2018. № 2. С. 104 – 109.
  12. Dolzhenko A.V., Pastorin G., Dolzhenko A.V., Chui W.K. An aqueous medium synthesis and tautomerism study of 3(5)-amino-1,2,4-triazoles // Tetrahedron Lett. 2009, Vol. 50. P. 2124 – 2128.
  13. Pagacz-Kostrzewa M., Bronisz R., Wierzejewska M. Theoretical and matrix isolation FTIR studies of 3-amino-1,2,4-triazole and its isomers // Chem. Phys. Lett. 2009. Vol. 473. P. 238 – 246.
  14. Dżygiel A., Rzeszotarska B., Masiukiewicz E., Cmoch P., Kamieński B. Synthesis, Structure and Properties of N-Acetylated Derivatives of Methyl 5-Amino-1H-[1,2,4] triazole-3-carboxylate // Chem. Pharm. Bull. 2004. Vol. 52. P. 192 – 198.
  15. Frisch M. J., Trucks G. W., Schlegel H.B. [et al.]. Gaussian, Inc., Wallingford, CT, USA, 2009.
  16. Becke A.D. Density‐functional thermochemistry. III. The role of exact exchange // J. Chem. Phys. 1993, Vol. 98. P. 5648 – 5652.
  17. Lee C., Yang W., Parr R.G. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density // Phys. Rev. B. 1988. Vol. 37. P. 785 – 789.
  18. Scalmani G., Frisch M.J. Continuous surface charge polarizable continuum models of solvation. I. General formalism // J. Chem. Phys. 2010. Vol. 132. 114110 p.
  19. Tomasi J., Mennucci B., Cammi R. Quantum Mechanical Continuum Solvation Models // Chem. Rev. 2005. Vol. 105. P. 2999 – 3094.
  20. Чернышев В.М., Тарасова Е.В., Чернышева A.В. Одноре-акторный синтез 3-замещенных 5-амино-1,2,4-триазолов на основе реакции аминогуанидина с карбоновыми кислотами // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2013. № 3. С. 66 – 70.
  21. Tarasova E.V., Chernyshev V.M., Chernysheva A.V., Abagyan R.S. Thermodynamic and kinetic aspects of a single-reactor synthesis of 5-amino-3-methyl-1,2,4-triazole hydrochloride from aminoguanidine and acetic acid // Russ. J. Appl. Chem. 2011. Vol. 84. P. 400 – 406.
  22. Chernyshev V.M., Chernysheva A.V., Taranushich V.A. Synthesis of esters and amides of 5-amino-1,2,4-triazole-3-carboxylic and 5-amino-1,2,4-triazol-3-ylacetic acids // Russ. J. Appl. Chem. 2006. Vol. 79. 783 p.
  23. Yu V.Z., Zorkii P.M. Van der Waals radii and their application in chemistry // Russ. Chem. Rev. 1989. Vol. 58. 421 p.
Яндекс.Метрика

© НовоЦНИТ ЮРГПУ(НПИ), 2024