ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2021, том 57, № 1, с. 109-114
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 547.327 + 547.313 + 542.943.5
ПРЕВРАЩЕНИЯ ПЕРОКСИДНЫХ ПРОДУКТОВ
ОЗОНОЛИЗА НОН-1-ЕНА ПОД ДЕЙСТВИЕМ
ГИДРАЗИДОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
© 2021 г. Ю. В. Мясоедова*, Э. Р. Нуриева, Л. Р. Гарифуллина,
Н. М. Ишмуратова, Г. Ю. Ишмуратов
Уфимский Институт химии - обособленное структурное подразделение
ФГБНУ «Уфимского федерального исследовательского центра РАН»,
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 71
*e-mail: legostaevayuv@yandex.ru
Поступила в редакцию 23.10.2020 г.
После доработки 30.10.2020 г.
Принята к публикации 31.10.2020 г.
Изучено поведение гидразидов алифатической (циклогексановой) и ароматических (о-гидроксибензойной
и изоникотиновой) кислот по отношению к пероксидным продуктам озонолиза терминального алкена -
нон-1-ена - в протонном (МеОН) и апротонных (ТГФ, CH2Cl2) растворителях. Данные гидразиды могут
выступать как восстановители либо дегидратирующие или расщепляющие агенты промежуточно обра-
зующихся перекисных соединений. Для получения ацилгидразонного производного изониазида реакцию
следует проводить в МеОН, а при использовании гидразида циклогексановой кислоты преимуществен-
ное образование соответствующего ацилгидразона наблюдается в ТГФ. Гидразид о-гидроксибензойной
кислоты неэффективен и приводит с низкими выходами к смесям соответствующего ацилгидразона с
октановой кислотой или ее метиловым эфиром.
Ключевые слова: озонолиз, нон-1-ен, гидразиды кислот, ацилгидразоны
DOI: 10.31857/S0514749221010122
Озонолитическое расщепление алкеновых суб-
ющие возможность однореакторного получения
стратов - традиционный и эффективный способ
N-функционализированных соединений: гидразо-
введения в молекулу кислородсодержащих функ-
нов [3], оксимов [4], аминов [5].
циональных групп. Синтез альдегидов, кетонов,
Ранее [6] мы сообщали о применении гидрази-
спиртов, карбоновых кислот и их эфиров часто
дов каприновой, бензойной и п-гидроксибензой-
осуществляется с использованием реакции озо-
ной кислот в качестве восстановителей пероксид-
нолиза и применением на стадии обработки пер-
ных продуктов озонолиза нонена-1 (1). Было по-
воначально образующихся пероксидов восстано-
казано, что под действием гидразида каприновой
вителей (Me2S, PPh3, NaBH4 и др.) или окислите-
кислоты соответствующее ацилгидразонное про-
лей (SeO2, H2O2, соединения хрома и др.) [1-3]. С
изводное образуется в апротонных растворителях
целью расширения синтетических возможностей
с высокими выходами с примесными количества-
озонолитического метода в последние годы в ка-
ми н-октановой кислоты, а в метаноле преобла-
честве восстановителей пероксидных продуктов
дающим продуктом является метилоктаноат. Для
озонолиза изучаются N-содержащие реагенты, да-
гидразида п-гидроксибензойной кислоты были
109
110
МЯСОЕДОВА и др.
Схема 1
H
R
N
NH2
H
O
[H] C7H15
O
N
-MeOH
(CH2)6
N
R
O3, MeOH, 0°C
OMe
O
9-11
C7H15
OOH
-H2O C7H15
OMe
5
7
(CH2)6
H
R N
NH2
O3, CH2Cl2
[H]
1
O
или ТГФ
C7H15
O
9-11
-H2O
O O
0°C
C7H15
O
O
-CH2O
6
C
7H15
OH
8
H
R
N
[H] =
NH2
O
R = цикло-C6H11 (9), o-HOC6H4 (10), C6H4N (11).
отмечены хемоселективные превращения проме-
ных неперекисных продуктов, ее проводили в про-
жуточных пероксидов до метилоктаноата в мета-
тонодонорном (МеОН) и апротонных (хлористый
ноле и N-октилиден-п-гидроксибензогидразида в
метилен и ТГФ) растворителях.
ТГФ. Гидразид бензойной кислоты оказался не-
Обобщая известные факты о механизме проте-
эффективными для получения гидразонных про-
кания реакции озонолиза, а также ранее получен-
изводных, приводя с низкими выходами к смесям
ные результаты по превращениям пероксидов под
с октановой кислотой или ее метиловым эфиром.
действием гидразидов кислот [6, 10, 11], можно
Целью данной работы является исследование
предложить следующую вероятную схему этого
гидразидов алифатической циклогексановой 2 и
процесса в зависимости от использованного рас-
ароматических (о-гидроксибензойной 3 и изони-
творителя. Гидразиды могут выполнять роль как
котиновой 4) кислот в качестве восстановителей
восстановителей первоначально образующихся
пероксидных продуктов озонолиза терминальных
пероксидов 5 или 6, так и дегидратирующих для
алкенов и выявление условий для однореактор-
α-метоксипероксида 5 либо расщепляющих с вы-
ного синтеза ацилгидразонов, известных своими
делением молекулы формальдегида для озонида 6
биологически активными [7, 8] и комплексообра-
агентов. Поэтому конечными продуктами реакции
зующими [9] свойствами. Поскольку растворитель
наряду с целевыми гидразонами могут быть мети-
имеет важное значение в реакции озонолиза, влияя
локтаноат 7 в метаноле или октановая кислота 8 в
на строение промежуточных пероксидов и конеч-
апротонных растворителях (схема 1).
Схема 2
1. O3, растворитель, 0°C
NH
R
O
N
+
(CH2)6
2.
NH R
O
OR'
H2N
1
9-11
7, 8
O
2-4
R = цикло-C6H11 (2, 9), o-HOC6H4 (3, 10), C6H4N (4, 11); R' = Me (7), H (8).
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021
ПРЕВР
АЩЕНИЯ ПЕРОКСИДНЫХ ПРОДУКТОВ ОЗОНОЛИЗА НОН-1-ЕНА
111
Продукты и выходы реакции
Растворитель
MeOH
ТГФ
CH2Cl2
гидразид
продукт
выход, %
продукт
выход, %
продукт
выход, %
9
60
9
70
9
37
2
7
77
8
23
8
47
10
24
10
37
10
36
3
7
41
8
31
8
26
11
66
11
23
11
16
4
7
17
8
40
8
63
В результате проведенных экспериментов были
дували аргоном. Добавляли (0°С) 7.92 ммоль со-
получены следующие данные по продуктам реак-
ответствующего гидразида, перемешивали при
ции и их выходам, приведенные на схеме 2 и в та-
комнатной температуре до исчезновения перок-
блице.
сидов (72 ч, контроль - йод-крахмальная проба),
растворитель отгоняли, остаток растворяли в
При применении гидразида циклогексановой
CHCl3, промывали насыщенным раствором NaCl,
кислоты 2 формирование гидразона 9 в смеси с
сушили Na2SO4 и упаривали.
карбоксильными производными 7 или 8 проис-
ходит во всех растворителях, при этом преиму-
Обработка гидразидом циклогексановой
щественное образование гидразона 9 отмечено в
кислоты (2). При проведении реакции в метаноле
метаноле и ТГФ. Гидразид о-гидроксибензойной 3
после хроматографирования остатка (0.92 г) (SiO2,
кислоты оказалcя неэффективным для получения
ПЭ-МТБЭ, 20:1→1:1) получили 0.55 г
(60%)
гидразонного производного 10, приводя к нему с
ацилгидразона 9 и 0.20 г (22%) метилового эфира
низкими выходами в смеси с октановой кислотой
октановой кислоты 7. При проведении реакции
8 и ее метиловым эфиром 7. В случае примене-
в CH2Cl2 после хроматографирования остатка
ния изониазида 7 для получения ацилгидразона
(0.90 г) (SiO2, ПЭ-МТБЭ, 20:1→1:1) получили
11 лучшие результаты получены при проведении
0.33 г (37%) ацилгидразона 9 и 0.42 г
(47%)
реакции в МеОН.
кислоты 8. При проведении реакции в ТГФ после
хроматографирования остатка (0.88 г) (SiO2, ПЭ-
В спектре ЯМР 13С соединений 9-11 присут-
МТБЭ, 20:1→1:1) получили 0.61 г (70%) ацил-
ствуют сигналы, характерные для групп СH=N
гидразона 9 и 0.20 г (23%) октановой кислоты 8.
(дублет в области 142-154 м.д.) и С=О (синглет
в области 165-170 м.д.); в протонных спектрах -
ИК спектры, спектры ЯМР 1Н и 13С соединений
триплет протона группы СН=N в области 6.95-
7 и 8 идентичны описанным в [6].
8.13 м.д., а также уширенный синглет протона
N-(Октилиден)циклогексанкарбогидразид
NН группы в области 6-10 м.д. в зависимости от
(9). Rf 0.35 (гексан-метил-трет-бутиловый эфир,
строения полученного соединения. В масс-спек-
2:1). Белые кристаллы, т.пл. 99-100°С. ИК спектр
трах положительных ионов всех полученных
(KBr), ν, см-1: 3212 (NН), 1661 (C=N). Спектр ЯМР
ацилгидразонов присутствует пик соответствую-
1Н, δ, м.д.: 0.85 т (3Н, С8Н3, J 7.0 Гц), 1.25-1.40
щего [M + H]+ иона, интенсивность которого со-
м (14Н, С4-7Н2, C4'H2, 2СН23',3''), 1.42-1.55 м (2Н,
ставляет 100%.
С3Н2), 1.73-1.80 м (4Н, 2СН22',2''), 2.22-2.25 м (2H,
Общая методика проведения эксперимен-
С2Н2), 2.32-2.35 м (1Н, С1'Н), 7.19 т (1Н, С1Н=N,
та. Через раствор 0.5 г (3.96 ммоль) нон-1-ена 1 в
J 5.3 Гц), 10.20 уш.с (1Н, NН). Спектр ЯМР 13C,
20 мл абс. МеОН или ТГФ или CH2Cl2 при 0°С
δ, м.д.: 14.89 к (C8Н3), 23.31, 27.29, 29.25, 29.88,
барботировали озоно-кислородную смесь до по-
30.03, 34.91 все т (C2-7H2), 25.70 т (2СН23',3''), 26.49
глощения 4 ммоль О3. Реакционную смесь про-
т (C4'H2), 27.09 т (2СН22',2''), 40.67 д (С1'Н), 149.65
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021
112
МЯСОЕДОВА и др.
д (C1Н=N), 165.20 c (C=O). Масс-спектр, m/z (Iотн,
(23%) ацилгидразона 11 и 0.24 г (40%) октановой
%): 253 (100) [M + H]+. Найдено, %: С 71.43; N
кислоты 8.
10.22; H 11.20. С15Н28N2O. Вычислено, %: С 71.38;
N-[(1E)-Октилиден]изоникотиногидразид
N 11.09; H 11.18.
(11). Rf 0.20 (гексан-метил-трет-бутиловый эфир,
Обработка гидразидом о-гидроксибензойной
2:1). Белые кристаллы, т.пл. 115-116°С. ИК спектр
кислоты (3). При проведении реакции в метаноле
(KBr), ν, см-1: 3232 (NН), 1646 (C=N). Спектр ЯМР
после хроматографирования остатка (0.70 г) (SiO2,
1Н, δ, м.д.: 0.89 т (3Н, С8Н3, J 6.9 Гц), 1.20-1.35
ПЭ-МТБЭ, 20:1→1:1) получили 0.35 г
(24%)
м (8Н, С4-7Н2), 1.41-1.46 м (2Н, С3Н2), 2.29-2.39
ацилгидразона 10 и 0.22 г (41%) метилового эфира
м (2Н, С2Н2), 6.95 т (1Н, С1Н=N, J 8.6 Гц), 7.49 д
октановой кислоты 7. При проведении реакции
(2Наром, J 9.0 Гц), 8.09 д (2Наром, J 7.3 Гц), 8.5 уш.с
в CH2Cl2 после хроматографирования остатка
(1Н, NН). Спектр ЯМР 13C, δ, м.д.: 13.99 к (CН3),
(0.78 г) (SiO2, ПЭ-МТБЭ, 20:1→1:1) получили
22.58, 23.96, 28.78, 29.66, 31.76, 38.88 все т (CH2),
0.48 г (36%) ацилгидразона 10 и 0.11 г (26%)
129.45 д (2СНаром), 138.96 д (СНаром), 142.00 д
октановой кислоты 8. При проведении реакции в
(CН=N), 151.49 д (2СНаром), 165.91 c (C=O). Масс-
ТГФ после хроматографирования остатка (0.61 г)
спектр, m/z (Iотн, %): 248 (100) [M + H]+. Найдено,
(SiO2, ПЭ-МТБЭ, 20:1→1:1) получили 0.19 г
%: С 67.43; N 17.29; H 8.88. С14Н21N3O. Вычислено,
(37%) ацилгидразона 10 и 0.19 г (31%) октановой
%: С 67.98; N 16.99; H 8.56.
кислоты 7.
ИК спектры записывали на приборе IR
N-[(1E)-Октилиден]-о-оксибензогидразид
Prestige-21 (Fourier Transform Spectrophotometer -
(10). Rf
0.13. (гексан-метил-трет-бутиловый
Shimadzu) в тонком слое. Спектры ЯМР регистри-
эфир, 2:1). Белые кристаллы, т.пл. 120-121°С. ИК
ровали на спектрометре Bruker Avance III 500 [ра-
спектр (KBr), ν, см-1: 3232 (NН), 1709 (С=О), 1645
бочие частоты 500.13 (1Н), 125.47 (13С) МГц] в
(C=N). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.85 т (3Н, С8Н3, J
CDCl3, внутренний стандарт - ТМС. ГЖХ-анализ
6.9 Гц), 1.15-1.35 м (8Н, С4-7Н2), 1.55-1.64 м (2Н,
выполняли на приборе Chrom-5 [длина колонки
С3Н2), 2.29-2.33 м (2Н, С2Н2), 6.75 уш.с (1Н, NН),
1.2 м, неподвижная фаза - силикон SE-30 (5%) на
6.95 д (1Наром, 8.0 Гц), 7.35 уш.с (1Н, ОН), 7.47-
носителе Chromaton N-AW-DMCS (0.16-0.20 мм),
7.54 м (2Наром), 7.87 д (1Наром, 7.6 Гц), 8.13 т (1Н,
рабочая температура 50-300°С], газ-носитель - ге-
С1Н=N, 5.8 Гц). Спектр ЯМР 13C, δ, м.д.: 13.96 к
лий. Масс-спектры снимали на хромато-масс-спек-
(CН3), 22.00, 24.70, 28.85, 29.14, 31.57, 34.05 все
трометре LCMS-2010 EV (Shimadzu) (шприце-
т (CH2), 113.75 с (Саром), 118.09 д (СНаром), 119.05
вой ввод образца, элюент - ацетонитрил-вода в
д (СНаром), 129.44 д (СНаром), 134.35 д (СНаром),
соотношении 95:5, скорость потока 0.1 мл/мин)
154.88 д (СН=N), 160.69 (Cаром-ОН), 166.01 (C=O).
в режиме регистрации положительных и отрица-
Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 263 (100) [M + H]+.
тельных ионов при потенциале капилляра 4.5 и
Найдено, %: С 68.47; N 10.33; H 8.27. С15Н22N2O2.
-3.5 кВ. Температура интерфейса ХИАД 250°С,
Вычислено, %: С 68.67; N 10.68; H 8.45.
нагревателя - 200°С, испарителя - 230°С. Скорость
Обработка гидразидом изоникотиновой
потока небулизирующего (распыляющего) газа
кислоты (4). При проведении реакции в метаноле
(азот) 1.5 и 2.5 л/мин соответственно для ИЭР и
после хроматографирования остатка
(0.63 г)
ХИАД. Контроль методом ТСХ проводили на SiO2
(SiO2, ПЭ-МТБЭ, 20:1→1:1) получили 0.41 г
марки Sorbfil (Россия). Для колоночной хромато-
(66%) ацилгидразона 11 и 0.11 г (17%) метилового
графии применяли SiO2 (70-230) марки Lancaster
эфира октановой кислоты 7. При проведении
(Великобритания). Производительность озонато-
реакции в CH2Cl2 после хроматографирования
ра - 40 ммоль О3/ч.
остатка
(0.68 г) (SiO2, ПЭ-МТБЭ,
20:1→1:1)
ВЫВОДЫ
получили 0.11 г (16%) ацилгидразона 11 и 0.43 г
(63%) кислоты 8. При проведении реакции в
Исследовано поведение гидразидов ряда али-
ТГФ после хроматографирования остатка (0.61 г)
фатических и ареновых карбоновых кислот по
(SiO2, ПЭ-МТБЭ, 20:1→1:1) получили 0.14 г
отношению к пероксидным продуктам озоноли-
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021
ПРЕВР
АЩЕНИЯ ПЕРОКСИДНЫХ ПРОДУКТОВ ОЗОНОЛИЗА НОН-1-ЕНА
113
за 1-нонена в растворителях различной природы.
3.
Мясоедова Ю.В., Назаров И.С., Ишмуратов Г.Ю.
Продемонстрировано преимущественное образо-
ЖОрХ. 2019, 55, 67-99. [Myasoedova Yu.V., Naza-
rov I.S., Ishmuratov G.Yu. Russ. J. Org. Chem. 2019,
вание ацилгидразонного производного н-октаналя
55, 47-73.] doi 10.1134/S107042801901007X
в ТГФ с гидразидом циклогексановой кислоты. С
гидразидом о-гидроксибензойной кислоты ни в
4.
Легостаева Ю.В., Гарифуллина Л.Р., Назаров И.С.,
Ишмуратова Н.М., Ишмуратов Г.Ю. ЖОрХ. 2018,
одном из растворителей реакции не проходят се-
54, 1116-1120. [Legostaeva Yu.V., Garifullina L.R.,
лективно: с низкими выходами образуются смеси
Nazarov I.S., Ishmuratova N.M., Ishmuratov G.Yu.
N-октилиден-о-гидроксибензогидразида с октано-
Russ. J. Org. Chem. 2018, 54, 1122-1126.] doi
вой кислотой или ее метиловым эфиром. Показано,
10.1134/S107042801808002X
что для получения производного изониазида реак-
5.
Kyasa S.K., Fisher T.J., Dussault P.H. Synthesis. 2011,
цию следует проводить в МеОН.
21, 3475-3480.
БЛАГОДАРНОСТИ
6.
Мясоедова Ю.В., Гарифуллина Л.Р., Нуриева Э.Р.,
В работе использовали оборудование Центра
Ишмуратов Г.Ю. ЖОрХ.
2019,
55,
1746-1750.
[Myasoedova Yu.V., Garifullina L.R., Nurieva E.R.,
коллективного пользования
«Химия» УфИХ
Ishmuratov G.Yu. Russ. J. Org. Chem. 2019, 55, 1712-
УФИЦ РАН.
1715.] doi 10.1134/S1070428019110113
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
7.
Khan M.S., Siddiqui S.P., Tarannum N. Hygeia J. D.
Med.
2017,
9,
61-79.
doi
10.15254/
Исследование выполнено при финансовой под-
H.J.D.Med.9.2017.165
держке программы РАН «Фундаментальные осно-
вы химии», тема № 8 «Хемо-, регио- и стереосе-
8.
Popiolek L. Med. Chem. Res. 2017, 26, 287-301. doi
10.1007/s00044-016-1756-y
лективные превращения терпеноидов, стероидов
и липидов в направленном синтезе низкомоле-
9.
Коган В.А., Луков В.В., Щербаков И.Н. Коорд. хи-
кулярных биорегуляторов»
(№ госрегистрации
мия. 2010, 36, 403-432. [Kogan V.A., Lukov V.V.,
AAAA-A20-120012090023-8).
Shcherbakov I.N. Russ. J. Coord. Chem. 2010, 36,
401-429.] doi 10.1134/S1070328410060011
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
10.
Легостаева Ю.В., Гарифуллина Л.Р., Назаров И.С.,
Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-
Кравченко А.А., Ишмуратова Н.М., Ишмуратов Г.Ю.
тересов.
ХПС. 2017, 5, 758-761. [Legostaeva Yu.V., Garifulli-
na L.R., Nazarov I.S., Kravchenko A.A., Ishmurato-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
va N.M., Ishmuratov G.Yu. Chem. Nat. Comp. 2017,
1. Van Ornum S.G., Champeau R.M., Pariza R. Chem.
53, 891-894.] doi 10.1007/s10600-017-2149-2
Rev. 2006, 106, 2990-3001.
11.
Мясоедова Ю.В., Гарифуллина Л.Р., Нуриева Э.Р.,
2. Ишмуратов Г.Ю., Легостаева Ю.В., Боцман Л.П.,
Ишмуратова Н.М., Ишмуратов Г.Ю. ХПС. 2020,
Толстиков Г.А. ЖОрХ.
2010,
46,
1591-1617.
2, 227-230. [Myasoedova Yu.V., Garifullina L.R.,
[Ishmuratov G.Yu., Legostaeva Yu.V., Botsman L.P.,
Nurieva E.R., Ishmuratova N.M., Ishmuratov G.Yu.
Tolstikov G.A. Russ. J. Org. Chem. 2010, 46, 1593-
Chem. Nat. Comp. 2020, 56, 259-263.] doi 10.1007/
1621.] doi 10.1134/S1070428010110011
s10600-020-03002-5
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021
114
МЯСОЕДОВА и др.
Transformations of Peroxide Products from Ozonolysis
of Non-1-ene by Carbonic Acid Hydrazides
Yu. V. Myasoedova*, E. R. Nurieva, L. R. Garifullina,
N. M. Ishmuratova, and G. Yu. Ishmuratov
Ufa Institute of Chemistry, Ufa Researcher Centre, RAS, prosp. Oktyabrya, 71, Ufa, 450054 Russia
*е-mail: legostaevayuv@yandex.ru
Received October 23, 2020; revised October 30, 2020; accepted October 31, 2020
The behavior of hydrazides of aliphatic (cyclohexanoic) and aromatic (o-hydroxybenzoic and isonicotinic) acids
with respect to the peroxide products of ozonolysis of the terminal alkene - non-1-ene - in protic (MeOH) and
aprotic (THF, CH2Cl2) solvents has been studied. These hydrazides can act as reducing agents, or as dehydrating
or cleaving agents for the intermediate peroxide compounds formed. To obtain the acylhydrazone derivative
of isoniazid, the reaction should be carried out in MeOH, and when cyclohexanoic acid hydrazide is used, the
predominant formation of the corresponding acylhydrazone is observed in THF. Hydrazide of o-hydroxybenzoic
acid is ineffective and leads in low yields to mixtures of the corresponding acylhydrazone with octanoic acid
or its methyl ester.
Keywords: ozonolysis, non-1-ene, acid hydrazides, acylhydrazones
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021
