ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ  И СТРОЕНИЕ 2,2,4-ТРИАЛКИЛЗАМЕЩЕННЫХ 1,3-ДИОКСОЛАНОВ

Ю. Г. Борисова; А.И. Мусин; Г.З. Раскильдина; Л.В. Спирихин; С.С. Злотский; В.В. Кузнецов

doi:10.6060/rcj.2024682.9

Ю. Г. Борисова УГНТУ
А.И. Мусин ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Г.З. Раскильдина ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Л.В. Спирихин Уфимский институт химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН
С.С. Злотский ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
В.В. Кузнецов ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2024682.9

Ключевые слова: 2,2,4-триалкилзамещенные-1,3-диоксоланы, квантово-химический расчет, конформационное равновесие, молекулярный ион-радикал

Аннотация

Приведены физико-химические характеристики диастереомерных 2-этил-2,4-диметил-, 2-метил-2-этил-4-хлорметил-, 2-метил-2-этил-4-гидроксиметил-, 2-изобутил-2,4-диметил-, 2-метил-2-изобутил-4-хлорметил- и 2-метил-2-изобутил-4-гидроксиметил-1,3-диоксоланов, которые синтезированы в условиях микроволнового излучения и термического нагрева. Определено, что в 2,2,4-триалкилзамещенных 1,3-диоксоланах конформационное равновесие во всех случаях смещено в сторону твист-формы с экваториальной или псевдоэкваториальной ориентацией замещающей группы у атома С(4) кольца. Методами ЯМР-спектроскопии и хромато-масс-спектрометрии изучены структуры полученных соединений. В спектрах ЯМР ¹Н и ¹³С для каждого вещества наблюдается удвоенный набор сигналов одинаковой интенсивности, что свидетельствует об образовании диастереомерных пар – син- и анти-диастереомеров в соотношении 1 : 1. Для 2-метил-2-изобутил-4-гидроксиметил-1,3-диоксолана и его аналогов методом хроматомасс-спектроскопии установлено, что направление фрагментации 2,2,4-триалкилзамещенных-1,3-диоксоланов обусловлено элиминированием из молекулярного иона радикалов замеcтителей СН₃, R¹ и/или R².

Литература

Maximov A.L., Nekhaev A.I., Ramazanov D.N. Pet. Chem. 2015. V. 55. N 1. Р. 1–21.

Oparina L.A., Kolyvanov N.A., Gusarova N.K., Saprygina V.N., Trofimov B.A. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya. 2018. V. 8. N 1. Р. 19–34 (in Russian). DOI: 10.21285/2227-2925-2018-8-1-19-34.

Samoilov V.O., Ni D.S., Goncharova A.V., Knyazeva M.I., Ramazanov D.N., Maksimov A.L. Russian Journal of Applied Chemistry. 2020. V. 93. N. 1. Р. 108–117.

Mikhailova N.N., Shavshukova S.Yu., Gasan-zade E.I., Zlotskii S.S. Ros. Khim. Zh. 2022. V. 66. N 4. P. 49-54

Raskil’dina G.Z., Sultanova R.M., Zlotskii S.S. Rev. and Adv. in Chem. 2023. V. 13. Р. 15–27.

Raskildina G.Z., Sultanova R.M., Zlotsky S.S. Proceedings of the Ufa Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2019. N 3. P. 5–18.

Khusnutdinova N.S., Sakhabutdinova G.N., Raskil’dina G.Z., Meshcheryakova S.A., Zlotsky S.S., Sultanova R.M. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 4. P. 6-12. DOI: 10.6060/ivkkt. 20226504.6516.

Raskil’dina G.Z., Yakovenko E.A., Mryasova L.M., Zlotskii S.S. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 1. P. 91-97.

Sedrik R., Bonjour O., Laanesoo S., Liblikas I., Pehk T., Jannasch P., Vares L. Biomacromolecules. 2022. V. 23(6). Р. 2685–2696. DOI: 10.1021/acs.biomac.2c00452.

Sultanova R.M., Borisova Y.G., Khusnutdinova N.S. et al. Russ Chem Bull. 2023. V. 72. Р. 2297–2318. DOI: 10.1007/s11172-023-4027-3.

Laikov D.N., Ustynyuk Yu.A. Russ. Chem. Bull. Int. Ed. 2005. V. 54. N 3. P. 820–826. DOI: 10.1007/s11172-005-0329-x.

Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 3865–3868. DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.3865.

Laikov D.N. Chem. Phys. Lett. 1997. V. 281. N 1–3. P. 151–156. DOI: 10.1016/S0009-2614(97)01206-2.

Raskil’dina G.Z., Spirikhin L.V., Zlotskij S.S., Kuznetsov V.V. Russ. J. Org. Chem. 2019. V. 55. P. 502–507. DOI: 10.1134/S1070428019040146.

Khazhiev Sh.Yu., M.A. Khusainov M.A., Khalikov R.A., V.A. Kataev V.A., Tyumkina T.V., Mesheryakova E.S., Khalilov L.M., Kuznetsov V.V. J. Mol. Struct. 2022. V. 1254. 132326. DOI: 10.1016/j.molstruc.2021.132326.

ChemCraft 1.6. 2010. http://rutracker.org/forum/viewtopic. php?t=2696638.

Musin A.I., Borisova Yu.G., Raskildina G.Z., Spirikhin L.V., Sultanova R.M., Zlotsky S.S. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 9. P. 20–27. DOI: 10.6060/ivkkt.20236609.6829.

Wynberg H., Lorand J. P. The Journal of Organic Chemistry. 1981. V. 46. N 12. Р. 2538–2542. DOI: 10.1021/ jo00325a020.

Fadnavis N., Gowrisankar R., Ramakrishna G., Mishra M., Sheelu G. Synthesis. 2009. N 4. Р. 557–560. DOI: 10.1055/s-0028-1083319.

Kissa E. Journal of Chromatography A. 1992. V. 605. N 1. Р. 134–138. DOI: 10.1016/0021-9673(92)85038-u.

Mamleev A.H., Gunderova L.N., Galeev R.V., Shapkin A.A. Investigated in Russia. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2004/006.pdf.

Faizullin M.G., Galeev R.V. Russ. J. Phys. Chem. 2022, V. 96. N 3. P. 584–587. DOI: 10.1134/S0036024422030116].

Mohaček-Grošev V., Furič K., Ivankovič H. Vibr. Spectroscopy. 2013. V. 64. P. 101–107. DOI: 10.1016/j.vibspec.2012.11.007.