Реакционная способность алифатических a-аминокислот в аренсульфонилировании в водно-органических средах - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Реакционная способность алифатических ?-аминокислот в аренсульфонилировании в водно-органических средах Работа выполнена на кафедре органической и биологической химии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ивановский государственный университет». Научный руководитель: доктор химических наук, доцентСульфонилзамещенные азотсодержащие системы относятся к числу привилегированных в ряду фармакофоров, поэтому за последние несколько лет получены десятки тысяч сульфонильных производных аминов и аминокислот. В связи с этим, безусловно актуальными являются исследования кинетических закономерностей аренсульфонилирования ?-аминокислот, знание которых позволит проводить реакции в оптимальных условиях (температура, растворитель) уже на стадии создания комбинаторных библиотек сульфонамидов, а также при реализации непрерывных технологических схем синтеза ациламинокислот в промышленных масштабах. К настоящему времени выполнены исследования реакционной способности ?-аминокислот и аминобензойных кислот в ацилировании бензоилхлоридом в водном диоксане, имеются кинетические данные о реакции N-ацилирования а-аминокислот сложными эфирами карбоновых кислот в ряде водно-органических растворителей, вместе с тем остается мало изученной реакционная способность а-аминокислот в аренсульфонилировании. Работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ, проводимых ГОУ ВПО «Ивановский государственный университет» по теме «Кинетика и механизм реакций в растворах», и имела финансовую поддержку в рамках Программы Министерства образования и науки РФ «Развитие механизмов интеграции Ивановского государственного университета и Института проблем химической физики РАН» (проект 2.2.1.1.7181 (2006-2008 гг.); проект 2.2.1.1.2820 (2009-2010)). Для достижения поставленной цели исследования в работе решались следующие задачи: O изучение кинетических закономерностей реакций пяти алифатических ?-аминокислот с 3-нитробензолсульфонилхлоридом (3-НБСХ) в среде двух водно-органических растворителей: вода - 2-пропанол и вода - 1,4-диоксан в политермических условиях; расчет активационных параметров данных реакций;ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ содержит описание методов синтеза и очистки реагентов и растворителей, методики измерений констант скоростей аренсульфонилирования ?-аминокислот 3-нитробензолсульфонилхлоридом спектрофотометрическим методом, методики расчета констант скоростей и активационных параметров исследуемых реакций, а также квантовохимических расчетов. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ состоит из трех разделов и посвящена изучению кинетики реакции 3-нитробензолсульфонилхлорида (3-НБСХ) с пятью алифатическими ?-аминокислотами: глицином, D,L-?-аланином, D,L-валином, D,L-лейцином и L-изолейцином в двух водно-органических системах: вода - 1,4-диоксан и вода - 2-пропанол и квантовохимическому моделированию поверхности потенциальной энергии реакции L-?-аланина с бензолсульфонилхлоридом с учетом влияния от одной до трех молекул воды. В ацилировании участвуют две непротонированные по аминогруппе формы ?-аминокислот: анионная и молекулярная, поэтому реакция с 3-НБСХ протекает по двум параллельным маршрутам (1) и (2), кроме того в системе существуют побочные процессы: гидролиз ацилирующего агента (3) и его алкоголиз в водном изопропаноле. алифатический аминокислота аренсульфонилирование растворитель , (4) где ?0 и ?_ - доли анионной и молекулярной форм аминокислоты в растворе; са - общая концентрация всех форм аминокислоты в растворе, кн - наблюдаемая константа скорости реакции первого порядка, определяемая в кинетическом эксперименте. При сравнении значений активационных параметров для рассмотренных аминокислот в водном изопропаноле наблюдается общая тенденция к повышению абсолютной величины энтропии активации в реакциях с участием аминокислот, радикал которых имеет изо-строение (валин, лейцин, изолейцин) и экранирует реакционный центр молекулы (NH2-группу), что создает стерические препятствия атаке электрофила (3-НБСХ) на нуклеофильный центр.Публикации в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК: 1. Влияние природы и состава водно-органических растворителей на скорость арилсульфонилирования глицина // Известия высших учебных заведений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫОсновное содержание диссертационной работы изложено в следующих публикациях