Сульфирование 10-карбоксиметилен-9-акриданона

Известно, что сульфопроизводные акридона обладают антимикробной активностью. [94,95] Поэтому представляло интерес осуществить сульфирование 10-карбоксиметилен-9-акриданона, оценить его антибактериальную активность, а также определить кинетические параметры этого процесса.

Можно ожидать, что по аналогии с процессом сульфирования акридона [95] сульфирование 10- карбоксиметилен-9-акриданона в среде высококонцентрированной серной кислоты будет протекать по схеме (21):

(21)

Чистоту исходных соединения и продуктов реакции проверяли методом тонкослойной хроматографии (ТСХ). Кинетические исследования проводили с использованием видеоденситометра «Сорбфил», обработку хроматограмм проводили по программе «Сорбфил 1.8». Для анализа применяли высокоэффективные пластины «Сорбфил» ПТСХ-П-В-УФ. В качестве элюента использовали предварительно подобранный состав подвижной фазы.

Поскольку ранее нами было показано, что 10-карбоксиметилен-9-акриданон не устойчив при нагревании в кислой среде и подвергается деструкции, сначала сульфирование акридонуксусной кислоты осуществили действием 20 %-ного олеума при соотношении 2 мл олеума на 1 г 10-карбоксиметилен-9-акриданона. Исходное вещество небольшими порциями прибавляли к олеуму при перемешивании, не допуская разогревания реакционной массы выше 30 ºС.

После обработки реакционной массы был выделен единственный продукт реакции с выходом 67 %. Структура полученного соединения подтверждена методом ИК-спектроскопии (приложение А).

Полоса в области 3430 см-1 соответствует валентным колебаниям групп –ОН (сульфо- и карбоксильной групп), полосы в области 2900-2850 см^-1 – СН; полоса в области 1738 см^-1 – С=О карбоксильной группы, область 1621 см^-1 соответствует колебаниям С=О акридонового кольца, полосы в области 1607-1540 см^-1 соответствуют колебаниям С-С связей ароматических ядер. Группа полос в области 1470-1000 см^-1 соответствует валентным колебаниям групп S=О, а также деформационным колебаниям связей С-С, С-Н и др. Полученное соединение представляет собой ярко-желтое мелкокристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, сильно разбавленные (менее 1 мг на 1 л воды) водные растворы его имеют выраженную голубую флуоресценцию.

Изучено также и сульфирование 10-карбоксиметилен-9-акриданона концентрированной (93,4±0,5 %) серной кислотой. Реакцию вели при мольном соотношении исходных реагентов 10-карбоксиметилен-9-акриданон: концентрированная серная кислота 1: 9 и при температурах 140 ºС, 150 ºС, 160 ºС.

Найдено, что сульфирование серной кислотой по сравнению с олеумом требует более жестких условий реакции. Сульфирование при 140 ºС протекает лишь за 7 часов, продукт реакции, выделяемый при этом, по данным ИК-спектроскопии и ТСХ, идентичен продукту, полученному в олеуме.

Повышение температуры реакционной массы до 150, а затем до 160 ºС сопровождалось сокращением продолжительности процесса до 4-х и 2-х часов соответственно. При этом полученные продукты с повышением температуры в реакционной смеси приобретали все более выраженный оранжевый оттенок. Выход продукта составил 61-65 %.

Кинетические кривые расходования 10-карбоксиметилен-9-акриданона при его сульфировании в концентрированной серной кислоте представлены на рисунке 6. Как видно из рисунка 6, в изученных условиях ход реакции соответствует кинетическому уравнению реакции первого порядка. Методом количественной ТСХ с денситометрией по разработанной нами методике [97] были определены константы скорости реакций при различных температурах и рассчитана энергия активации процесса, составившая 81 кДж/моль.

Рисунок 6 – примеры кривых расходования исходного 10-карбоксиметилен-9-акриданона при его сульфировании при 140 ºС (1), 150 ºС (2), 160 ºС (3).

Дальнейшее повышение температуры реакционной массы сопровождалось деструкцией исходного соединения: помимо сульфопроизводного 10-карбоксиметилен-9-акриданона в продукте так же обнаружена примесь, идентифицированная нами методом ТСХ как N-метилакридон (продукт декарбоксилирования 10-карбоксиметилен-9-акриданона), а сам продукт реакции приобретал выраженный коричневый цвет, что свидетельствует о его загрязнении смолистыми примесями.

Микробиологические исследования показали наличие бактерицидной активности полученного соединения по отношению к тест-штаммам микроорганизмов (приложение Б). При этом можно отметить, что введение сульфогруппы приводит к повышению антимикробной активности исследуемого соединения.

Поиск по сайту: