Реакційна здатність 3-оксамоїл- та 3-сукциноїл-заміщених N-фенілантранілових кислот

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реакційна здатність 3-оксамоїл- та 3-сукциноїл-заміщених N-фенілантранілових кислот

Аналіз літературних даних свідчить про широке використання похідних N-R-антранілових кислот у медицині, фармації, промисловості та різних галузях науки [1]. Ці сполуки мають фармакологічний потенціал. Тому дослідження реакційної здатності 3-оксамоїл- та 3-сукциноїлзаміщених N-фенілантранілових кислот має безперечний науковий та практичний інтерес. Проведено дослідження реакційної здатності N-фенілантранілових кислот (16 сполук) в рівноважних умовах, вивчено їх кислотно-основні властивості методом потенціометричного титрування у змішаному розчиннику діоксан-вода:

n = 0,2;

R = Н, 2'-СН₃, 4'-СН₃, 3',4'-(СН₃)₂, 4'-ОС₂Н₅, 2'-СІ, 4'-СІ;

R¹ = Н, СН₃, СН₂СН₂ОН, С₃Н₇-і, С₄Н₉-н

3-оксамоїл- та 3-сукциноїлзаміщені N-фенілантранілових кислот одержані за реакцією Ульмана взаємодією амідів 3-карбокси-2-хлороксанілової(сукцинанілової) кислот з ариламінами у твердій фазі без розчинника у присутності мідного каталізатора та калію карбонату [2]. Кислотно-основні рівноваги досліджувано методом потенціометричного титрування [3]. Титрант - 0,05 М водний розчин КОН, звільнений від СО₂. Концентрація розчинів, що титрують - 0,005 М у точці напівнейтралізації.

Попередними дослідами було доведено, що 3-оксамоїл- та 3-сукциноїл-заміщені N-фенілантранілових кислот є одноосновними кислотами (відсутність другої точки перегибу на експериментальних кривих титрування). Значення одержаних рКа наведені у таблиці.

Таблиця. Константи іонізації (рКа) 3-оксамоїл(сукциноїл)заміщених N-фенілантранілових кислот у бінарному розчиннику діоксан-вода (60 об. % діоксану) при 25^оС

Дані таблиці свідчать, що 3-оксамоїл- та 3-сукциноїлзаміщені N-фенілантранілових кислот є досить слабкими кислотами, сила яких залежить від природи та положення замісників в неантраніловому фрагменті молекули. Введення електроноакцепторних замісників (2'-СІ, 4'-СІ) дещо підсилює дисоціацію сполук через більшу стабілізацію аніону. Електронодонорні замісники викликають протилежний вплив. Введення до молекули N-фенілантранілової кислоти у положення 3 оксамоїламідного або сукциноїламідного фрагменту призводить до закономірного зниження сили кислот на ~ 0,6 одиниць. Для 3-оксамоїл- та 3-сукциноїлзаміщених N-фенілантранілових кислот вплив замісників в амідному фрагменті молекули у межах похибки експерименту відсутній. Вирогідно, це пов'язано як з віддаленістю цих замісників від реакційного центру, так з незначною різницею в електронодонорних властивостях замісників, що входять до амідного фрагменту молекули (СН₃, СН₂СН₂ОН, С₃Н₇-і, С₄Н₉-н). Цікаво відзначити, що рКа відповідних похідних 3-оксамоїл- та 3-сукциноїл- заміщених N-фенілантранілових кислот в межах похибки експерименту співпадають.

Кількісну оцінку впливу замісників в неантраніловому фрагменті молекули 3-оксамоїл(сукциноїл)заміщених N-фенілантранілових кислот проводили в межах принципу ЛВЕ (лінійності великих енергій) за рівнянням Гаммета. Спочатку досліджено кореляцію для сполук, які мають замісники в мета-, пара-положенні в неантраніловому фрагменті молекули:

рКа = (6,01±0,02) - (0,46±0,06)у

n=3 s=0,158 r = 0,9874 (1)

R' = CONHCH₃

рКа = (6,05±0,01) - (0,49±0,03)у

n=4 s=0,076 r = 0,9963 (2)

R' = CH₂CH₂CONHCH₃

Включення до кореляції рКа кислот, які містять замісники в орто-положенні в неантраніловому фрагменті молекули дозволили одержати статистично значущі

рКа = (6,02±0,01) - ( 0,47 - 0,04)у

n=4 s=0,077 r = 0,9903 (3)

R' = CONHCH₃

рКа = (6,05±0,01) - (0,49 - 0,03)у

n=5 s=0,060 r = 0,9955 (4)

R' = CH₂CH₂CONHCH₃

кореляційні рівняння, що вказує на відсутність стеричних ускладнень у досліджуваних сполуках. А відсутність достовірного впливу електронодонорних замісників в амідному фрагменті молекули на їх рКа дозволяє визначити статистичні параметри залежності рКа - f(у) для всіх 3-оксамоїл- та 3-сукциноїлзаміщених N-фенілантранілових кислот:

рКа = (6,03±0,01) - (0,48±0,03)у

n=8 s=0,0480 r = 0,9955 (5)

R' = CONH₂; CONHCH₃; CONHC₃H₇-і ;СONHC₄H₉-н

рКа = ( 6,05±0,01) - (0,48- 0,02)у

n=8 s=0,0361 r = 0,9954 (6)

R' = CH₂CH₂CONHCH₃; CH₂CH₂CONHCH₂CH₂OH

Практичне співпадання значень параметрів кореляційних рівнянь (5) і (6) дало підставу одержати єдине кореляційне рівняння (7) з надійними статистичними характеристиками, яке описує кислотно-основні властивості 3-оксамоїл- та 3-сукциноїлзаміщені N-фенілантранілових кислот з мета- , пара- і орто-замісниками в неантраніловому фрагменті молекули:

рКа = (6,03±0,01) - ( 0,50 - 0,02)у

n=16 s=0,0332 r = 0,9853 (7)

Невеликі абсолютні значення с_(І) всіх кореляційних рівнянь (1-7) свідчать, що реакційний центр має низьку чутливість до впливу замісників в неантраніловому фрагменті молекули. Вирогідно, це пов'язано як з віддаленістю замісників від реакційного центру, так і з ізолюючою дією NH-групи. Цікаво відмітити, що с досліджених реакційних серій практично співпадає з с гомологічного ряду заміщених 5-аміно-N-фенілантранілових кислот.

Висновки

антраніловий кислота реакційний титрування

1. Досліджено реакційну здатність 3-оксамоїл- та 3-сукциноїлзаміщені N-фенілантранілових кислот шляхом вивчення кислотно-основних властивостей у бінарному розчиннику діоксан-вода (60 об.% діоксану) при 25^оС.

2. Проаналізовано вплив природи та положення замісників у неантраніловому та амідному фрагментах молекули N-фенілантранілових кислот на їх рКа.

3. Доведена підпорядкованність досліджуваних реакційних серій рівнянню Гаммета та показано невелика чутливість реакційного центру до впливу замісників у неантраніловому фрагменті молекули і відсутність впливу електронодонорних замісників у оксамоїл- та сукциноїламідному фрагменті.

4. Розраховано єдине кореляційне рівняння рКа- f(у) для 3-оксамоїл- та 3-сукциноїлзаміщених N-фенілантранілових кислот, що дозволяє прогнозувати кислотно-основні властивості сполук цього гомологічного ряду.

Література

1. Оптимізація пошуку ефективних лікарських засобів на основі N-фенілантранілових кислот: Інформ. лист № 193-03 / склали: С.Г. Ісаєв, О.О. Павлій, І.А. Зупанець та ін. - Київ, 2003. - Вип. №13 з проблеми «Фармація» - 5 с.

2. Пат. 91422 Україна, МПК С07С 229/58, А61К 31/196, А61Р 29/00, А61Р 31/10. 3-нітро-N-(3'-нітрофеніл)антранілова кислота, що проявляє протизапальну, анальгетичну, діуретичну, та протигрибкову активність / С.Г. Ісаєв, І.А. Зупанець, О.А. Бризицький та ін.; заявл. та патентоволод. НфаУ. - № 2008 13252; заявл. 17.11.2008; опубл. 26.07.2010, Бюл. №14.

3. А. Альберт, Е. Сержент. Константы ионизации кислот и оснований. - М.: Химия, 1964. - 178 с.

Размещено на Allbest.ru