Synthesis and properties of N-(2,2,2-tribromoethylidene)-4-chlorobenzenesulfonamide

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The present work continues a systematic study to find efficient and accessible methods for the synthesis ofN-sulfonylimines of polyhaloaldehydes and to analyze their properties. In the reaction of N,N-dichlorobenzene sulfon-amide with tribromoethylene, N-(2,2,2-tribromoethylidene)amide of 4-chlorobenzenesulfonic acid was obtained for the first time with a quantitative yield at boiling water bath temperature in carbon tetrachloride medium. The infrared spectra of N-(2,2,2-tribromoethylidene)-4-chlorobenzenesulfonamide reveal the absorption bands of sulfonic (1360 and 1165 cm-1) and NH (3275 cm-1) groups, while the 1H NMR spectra show a signal for azomethine protons within the region of 8.3–8.6 ppm. The 13C NMR spectra exhibit a signal for the CBr3 group within the region of ~31–43 ppm, while the signal characteristic of the CBr2Сl group within the region of ~53–56 ppm is absent. This means that no imine of dibromochloroacetic aldehyde is formed during the reaction. Thus, an efficient method for the synthesis of N-(2,2,2-tribromoethylidene)-4-chlorobenzenesulfonamide was developed, and the chemoselectivity of this reaction was found to depend on the process temperature. It was shown that N-(2,2,2-tribromoethylidene)-4-chlorobenzenesulfonamide has amidoalkylating properties. A reaction of N-(2,2,2-tribromoethylidene)-4-chlorobenzenesulfonamide with benzene, toluene, anisole, and 2-chlorothiophene in the presence of an acid catalyst yielded p-substituted aromatic derivatives and 2,5-substituted thiophene derivatives. Infrared spectroscopy and NMR spectroscopy (1H, 13C) revealed that the substitution reaction proceeds regioselectively. All the obtained products were isolated in pure form as powders soluble in polar organic solvents and insoluble in water. The yields of 4-chloro-N-(1-phenyl-2,2,2-tribromoethyl)-benzenesulfonamide, 4-chloro-N-[1-(4-methylphenyl)-2,2,2-tribromoethyl]-benzenesulfonamide, 4-chloro-N-[1-(4-methoxyphenyl)-2,2,2-tribromoethyl]-benzene-sulfonamide, and 4-chloro-N-[2,2,2-tribromoethyl-1-(5-chloro-2-thienyl)ethyl]-benzenesulfonamide amounted to 74, 72, 64, and 74 %, respectively.

Sobre autores

Yu. Aizina

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS; Irkutsk National Research Technical University

Email: aizina@ex.istu.edu

D. Tkachuk

Irkutsk National Research Technical University

Email: d.zyablowa2019@yandex.ru

N. Shaglaeva

Irkutsk National Research Technical University

Email: ShaglaevaNS@yandex.ru

Bibliografia

  1. Левковская Г.Г., Дроздова Т.И., Розенцвейг И.Б., Мирскова А.Н. N-Функциональнозамещенные имины полихлор(бром)альдегидов и кетонов // Успехи химии. 1999. Т. 68. N 7. С. 638–662. doi: 10.1070/RC1999v068n07ABEH000476.
  2. Hasaninejad A., Zare A., Zare A.R.M., Parhami A., Sharghi H., Khalafi-Nezhad A. Preparation of N-arylsulfonyl imines from sulfonamides and aryl aldehydes using magnesium oxide as a heterogeneous and reusable catalyst under solvent-free conditions // Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements. 2008. Vol. 183, no. 11. P. 2769–2776. doi: 10.1080/10426500802002802.
  3. Hoffelner M.-H., Seebacher W., Kaiser M., Mäser P., Pferschy-Wenzig E.-M., Saf R., et al. Unexpected ring-opening of 2,3-dihydropyridines // Monatshefte für Chemie – Chemical Monthly. 2021. Vol. 152. P. 1377–1387. doi: 10.1007/s00706-021-02850-3.
  4. Zhang Yu.-Y., Xu X.-H., Qing F.-L. Practical synthesis of NFSI derivatives through ArSO2NHF without F2 // Chinese Journal of Chemistry. 2022. Vol. 40, no. 24. P. 2956–2962. doi: 10.1002/cjoc.202200537.
  5. Zhang G., Xu S., Xie X., Ding C., Shan S. Direct synthesis of N-sulfinyl- and N-sulfonylimines via copper/L-proline-catalyzed aerobic oxidative cascade reaction of alcohols with sulfinamides or sulfonamides // RSC Advances. 2017. Vol. 7, no. 16. P. 9431–9435. doi: 10.1039/c6ra26490e.
  6. Türkes C., Arslan M., Demir Y., Çoçaj L., Nixha A.R., Beydemir S. N-substituted phthalazine sulfonamide derivatives as non-classical aldose reductase inhibitors // Journal of Molecular Recognition. 2022. Vol. 35, no. 12. P. e2991. doi: 10.1002/jmr.2991.
  7. Ruff F., Szabó D., Rábai J., Jalsovszky I., Farkas Ö. Mechanism for the reactions of sulfides with hypochlorous acid and N-chlorosulfon-amides: formation of solvated chlorosulfonium cation and λ4-sulfane intermediates // Journal of Physical Organic Chemistry. 2019. Vol. 32, no. 11. P. e4005. doi: 10.1002/poc.4005.
  8. Сосновская Н.Г., Иванова А.О., Никитин И.В., Чернышева Г.Н., Руссавская Н.В., Данченко И.А.. Производные трихлорэтиламидов – новый тип блеско-о-образователей при электрохимическом нанесении никелевых покрытий // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2018. Т. 8. N 1. С. 106–114. doi: 10.21285/2227-2925-2018-8-1-106-114. EDN: XPBIWD.
  9. Bhadra S., Yamamoto H. Substrate directed asymmetric reaction // Chemical Reviews. 2018. Vol. 118, no. 7. P. 3391–3446. doi: 10.1021/acs.chemrev.7b00514.
  10. Чернышева Г.Н., Никитин И.В., Розенцвейг И.Б. N-(2,2,2-Трихлорэтил)аренсульфонамиды в реакции N-сульфониламидирования галогензамещенных электрофилов // Журнал органической химии. 2017. Т. 53. N 6. С. 810–813. EDN: YTLXBV.
  11. Айзина Ю.А., Розенцвейг И.Б., Попов А.В., Левковская Г.Г. N-(2,2,2-Трихлорэтилиден)- и N-(2,2-дихлор-2-фенилэтилиден)-4-метоксибензолсульфонамиды из 4-метокси-N,N-дихлорбенолсульфонамида, трихлорэтилена и фенилацетилена // Журнал органической химии. 2017. Т. 53. N 11. С. 1714–1716. EDN: ZTENLH.
  12. Чернышева Г.Н., Никитин И.В., Розенцвейг И.Б. Синтез N-(2,2-дихлорвинил)аренсульфонамидов дегидрохлорированием N-(2,2,2-трихлорэтил) аренсульфонамидов // Журнал органической химии. 2018. Т. 54. N 5. С. 784–786. EDN: XOSRKP.
  13. Nikonov A.Yu., Sterkhova I.V., Serykh V.Yu., Kolyvanov N.A., Lazareva N.F. Synthesis and structural features of N--arylsulfonamides // Journal of Molecular Structure. 2019. Vol. 1198. P. 126782. doi: 10.1016/j.molstruc.2019.07.029.
  14. Чернышева Г.Н., Ушаков И.А., Розенцвейг И.Б. Взаимодействие 4-хлор-N-(2,2,2-трихлорэтилиден)бензол-сульфонамида с димером циклопентадиена // Журнал органической химии. 2018. Т. 54. N 12. С. 1827–1829. doi: 10.1134/S0514749218120191. EDN: YRMPDV.
  15. Калиев А.Р., Серых В.Ю., Левковская Г.Г., Поткин В.И., Петкевич С.К., Розенцвейг И.Б. Взаимодействие арилсульфонилиминов полихлорацетальдегидов с 2-амино-6H-1,3-тиазин-6-тионами и 2-амино-4-фенил-6H-1,3-тиазин-6-оном // Журнал органической химии. 2016. Т. 52. N 11. С. 1675–1678. EDN: XWWLIX.
  16. Серых В.Ю., Розенцвейг И.Б., Розенцвейг Г.Н., Чернышев К.А. Неожиданное образование производных бензофурана в реакции С-амидоалкилирования п-крезола N-(2-фенил-2,2-дихлорэтилилен)-4-хлорбензолсульфонамидом // Химия гетероциклических соединений. 2011. N 11. С. 1617–1622. EDN: WCTOUH.
  17. Chernysheva G.N., Katerinich M.D., Ushakov I.A., Rozentsveig I.B. Diels-Alder trapping vs. amidoalkylation of cyclopentadiene with polychloroacetaldehyde sulfonylimines // Mendeleev Communications. 2020. Vol. 30, no. 5. P. 618–620. doi: 10.1016/j.mencom.2020.09.022.
  18. Rozentsveig I.B., Levkovskaya G.G., Rozentsveig G.N., Mirskova A.N., Krivdin L.B., Larina L.I., et al. Amidine derivatives of α-arylglycines from N-(1-aryl-2,2,2-trichloroethyl) amides of arenesulfonic acids and secondary amines // Tetrahedron Letters. 2005. Vol. 46, no. 51. P. 8889–8893. doi: 10.1016/j.tetlet.2005.10.079.
  19. Serykh V.Yu., Ushakov I.A., Borodina T.N., Smirnov V.I., Rozentsveig I.B. New approach to the synthesis of 2-sulfonylaminosubstituted imidazopyridines via the cascade reaction of N-(1-aryl-2,2,2-trichloroethyl)sulfonamides with 2-aminopyridines // ChemistrySelect. 2019. Vol. 4, no. 46. P. 13485–13489. doi: 10.1002/slct.201902838.
  20. Serykh V.Yu., Kaliev A.R., Ushakov I.A., Borodina T.N., Smirnov V.I., Rozentsveig I.B. Regioselective reaction of imidazole-2-thiols with N-sulfonylphenyldichloroacetaldimines: en route to novel sulfonylaminosubstituted imidazothiazoles and thiazolobenzimidazoles // Arkivoc. 2018. Pt. 3. P. 62–75. doi: 10.24820/ark.5550190.p010.357.
  21. Rozentsveig I.B., Serykh V.Yu., Chernysheva G.N., Kondrashov E.V., Fedotova A.I., Ushakov I.A., et al. Two-step regioselective synthesis of 3-(sulfonylamino)imidazopyrimidines from 2-aminopyrimidines and N-(2,2-dichloro-2-phenylethylidene)arensulfonamides // European Journal of Organic Chemistry. 2014. Vol. 29. P. 6547–6557. doi: 10.1002/ejoc.201402695.
  22. Rozentsveig I.B., Popov A.V., Rozentsveig G.N., Serykh V.Yu., Chernyshev K.A., Krivdin L.B., et al. A novel regiospecific cascade synthesis of sulfonamide derivatives from N-(2-polychloroethyl)sulfonamides via chloroaziridine intermediates in the presence of mercaptoethanol // Molecular Diversity. 2010. Vol. 14. P. 533–541. doi: 10.1007/s11030-010-9231-z.
  23. Айзина Ю.А., Левковская Г.Г., Розенцвейг И.Б. Новый подход к синтезу производных фенилментансульфонамида на основе фенил-N-(2,2,2-трихлорэтилиден) метансульфонамида // Журнал органической химии. 2012. Т. 48. N 4. С. 479–482. EDN: OWQVFB.
  24. Мирскова A.H., Дроздова Т.И., Левковская Г.Г., Воронков М.Г. Реакции N-хлораминов и N-галогенамидов с непредельными соединениями // Успехи химии. 1989. Т. 58. N 3. С. 417–450. EDN: WDIUND.
  25. Кондрашов Е.В., Розенцвейг И.Б.,Ушакова И.В., Левковская Г.Г., Мирскова А.H. Взаимодействие N,N-дихлорсульфонамидов с трибромэтиленом // Журнал органической химии. 2007. Т. 43. N 5. С. 647–651. EDN: IAJIDL.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».