One-pot synthesis of mono-substituted quaternized p-tert-butylthiacalix[4]arenes.

  • Б. Х. Гафиатуллин
  • И. В. Паскевич
  • Владимир А. Бурилов Казанский федеральный университет
  • С. Е. Соловьева
  • И. С. Антипин
Ключевые слова: Каликс[4]арены, NHC прекурсоры, деалкилирование

Аннотация

 

Впервые путем реакции дистально ди-бромпропил замещенного п-трет-бутил тиакаликс[4]арена с рядом азот-содержащих нуклеофилов продемонстрирована возможность one-pot синтеза моно-замещенных кватернизированных производных п-трет-бутилтиакаликc[4]арена. Структура и состав продуктов реакций проанализированы комплексом современных физических методов исследования, включающих двумерную ЯМР спектроскопию и масс-спектрометрию высокого разрешения. Детальный анализ реакционных смесей позволил выявить механизм деалкилирования, заключающийся в нуклеофильной атаке бромид-иона на O-CH2 атом углерода c последующим формированием бром-содержащего аддукта, зафиксированного масс-спектрометрией. При использовании в качестве субстрата классического ди-бромпропил замещенного п-трет-бутил каликс[4]арена деалкилирования не происходит – формируется бис-кватернизированная имидазолиевая соль с высоким выходом. Подобная разница в реакционной способности двух макроциклов связана с разницей в размерах макроциклов, в результате чего в случае тиакаликсарена, обладающего большим размером, в ди-замещенных производных две незамещенные гидроксильные группы образуют водородную связь лишь с одной алкокси-группой, в то время как в классическом каликс[4]арене образуются две парные водородные связи. Вследствие этого, одна из двух алкокси-групп тиакаликсарена оказывается более доступной для нуклеофильной атаки, а сформированный тиакаликсареновый нуклеофуг стабилизируется также сразу двумя водородными связями.

 

Литература

Yang J., Liu J., Wang Y., Wang J. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 2018, 90, 15-37. https://doi.org/10.1007/s10847-017-0766-9

Santoro O., Redshaw C. Coord. Chem. Rev. 2021, 448, 214173. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2021.214173

Brenner E., Matt D., Henrion M., Teci M., Toupet L. Dalton Trans. 2011, 40, 9889-9898. https://doi.org/10.1039/c1dt10838g

Frank M., Maas G., Schatz J. Eur. J. Org. Chem. 2004, 3, 607-613. https://doi.org/10.1002/ejoc.200300542

Labattut A., Fayssal S.A., Buendia J., Abdellah I., Huc V., Martini C., Schulz E. React. Chem. Eng. 2020, 5, 1509-1514. https://doi.org/10.1039/D0RE00118J

Burilov V.; Garipova R.; Sultanova E.; Mironova D.; Grigoryev I.; Solovieva S.; Antipin I. Nanomaterials 2020, 10, 1143. https://doi.org/10.3390/nano10061143

Burilov V.A., Gafiatullin B.K., Mironova D.A., Sultanova E.D., Evtugyn V.G., Osin Y.N., Islamov D.R., Usachev K.S., Solovieva S.E., Antipin I.S. Eur. J. Org. Chem. 2020, 2020, 2180-2189. https://doi.org/10.1002/ejoc.202000059

Armarego W.L.F., Chai C.L.L. Purification of Laboratory Chemicals. New York: Elsevier 2009, 743. https://doi.org/10.1016/B978-1-85617-567-8.50012-3

Burilov V.A., Nugmanov R.I, Ibragimova R.R, Solovieva S.E, Antipin I.S. Mendeleev Commun. 2015, 25, 177-179. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2015.05.005

Zhao J., Bolte M., Dordea C., Grüner B., Bohmer V. Synthesis 2009, 23, 4063-4067. https://doi.org/10.1055/s-0029-1217061

Sowinski A.F., Whitesides G.M. J. Org. Chem. 1979, 44, 2369-2376. https://doi.org/10.1021/jo01328a008

Lamouchi M., Jeanneau E., Chiriac R., Ceroni D., Meganem F., Brioude A., Coleman A.W., Desroches C. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 2088-2090. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2012.02.037

Solovieva S.E., Popova E.V., Omran A.O., Gubaidullin A.T., Kharlamov S.V., Latypov Sh.K., Antipin I.S., Konovalov A.I. Russ. Chem. Bull. 2011, 60, 486-498. https://doi.org/10.1007/s11172-011-0076-0

Muravev A.A., Laishevtsev A.I., Galieva F.B., Bazanova O.B., Rizvanov I.Kh., Korany A., Solovieva S.E., Antipin I.S., Konovalov A.I. Macroheterocycles 2017, 10, 203-214. https://doi.org/10.6060/mhc170304m

Solovieva S.E, Burilov V.A, Antipin I.S. Macroheterocycles 2017, 10, 134-146. https://doi.org/10.6060/mhc170512a

Burilov V.A., Ibragimova R.R., Nugmanov R.I., Sitdikov R.R., Islamov D.R., Kataeva O.N., Solovieva S.E., Antipin I.S. Russ. Chem. Bull. 2015, 64, 2114-2124. https://doi.org/10.1007/s11172-015-1126-9

Latypov Sh.K., Kharlamov S.V., Muravev A.A., Balandina A.A., Solovieva S.E., Antipin I.S., Konovalov A.I. J. Phys. Org. Chem. 2013, 26, 407-414. https://doi.org/10.1002/poc.3101

Опубликован
2022-10-20
Как цитировать
Гафиатуллин, Б., Паскевич, И., Бурилов, В., Соловьева, С., & Антипин, И. (2022). One-pot synthesis of mono-substituted quaternized p-tert-butylthiacalix[4]arenes. Макрогетероциклы/Macroheterocycles, 15(1), 53-58. извлечено от http://mhc-isuct.ru/article/view/4097
Выпуск
Том 15 № 1 (2022): Макрогетероциклы/Macroheterocycles
Раздел
Каликсарены