ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2021, том 91, № 6, с. 888-895

УДК 547.541.52+547.412.12

N,N-(2,3-ДИМЕТИЛБУТ-2-ЕН-1,4-ДИИЛ)-

ДИБЕНЗОЛСУЛЬФОНАМИД И

N,N′-[(2E)-2,3-ДИМЕТИЛБУТ-2-ЕН-1,4-ДИИЛ]-

БИС(ТРИФТОРАЦЕТАМИД):

ОСОБЕННОСТИ ВОДОРОДНОГО СВЯЗЫВАНИЯ В

КРИСТАЛЛЕ И РАСТВОРАХ

Иркутский институт химии имени А. Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук,

ул. Фаворского 1, Иркутск, 664033 Россия

*e-mail: irina_sterkhova@irioch.irk.ru

Поступило в Редакцию 25 марта 2021 г.

После доработки 25 марта 2021 г.

Принято к печати 15 апреля 2021 г.

Типы межмолекулярных самоассоциатов, образуемых в растворах N,N-(2,3-диметилбут-2-ен-1,4-диил)-

дибензолсульфонамида и N,N′-[(2E)-2,3-диметилбут-2-ен-1,4-диил]бис(трифторацетамида) в CCl₄ по-

средством водородного связывания, изучены методами ИК спектроскопии и квантовой химии [B3LYP/6-

311G(d,p)]. Полученные данные сопоставлены с данными рентгеноструктурного анализа. Производное

бензолсульфонамида образует прочные водородосвязанные тетрамеры, которые существуют не только

в кристалле, но и в растворе, в то время как самоассоциаты производного трифторацетамида связаны

более слабыми Н-связями, которые легко разрываются в растворе при разбавлении.

Ключевые слова: N,N-(2,3-диметилбут-2-ен-1,4-диил)дибензолсульфонамид, N,N′-[(2E)-2,3-диметилбут-

2-ен-1,4-диил]бис(трифторацетамид), водородная связь, рентгеноструктурный анализ, самоассоциация,

ИК спектроскопия, квантово-химические расчеты

DOI: 10.31857/S0044460X21060068

Изучение биологических систем, в которых

четные данные представляют значительный инте-

водородное связывание является важнейшим ме-

рес с точки зрения предварительной оценки совме-

жмолекулярным взаимодействием, определяю-

стимости отдельных компонентов, например, при

щим как строение белков и полипептидов, так и

создании новых композиционных материалов на

проникновение молекул через клеточную мембра-

их основе. Синтез и изучение строения и свойств

ну, привлекает особый интерес исследователей

амидов и сульфонамидов является важной фун-

[1, 2]. Водородное связывание часто играет струк-

даментальной задачей, поскольку эти соединения

турообразующую роль и, как следствие, влияет на

проявляют биологическую активность и являются

свойства и реакционную способность [3-5]. Пока-

составной частью многих лекарственных форм, в

зано, что использование методов квантовой химии

том числе антибиотиков нового типа [8-11].

очень полезно для изучения особенностей межмо-

Данная работа является продолжением иссле-

лекулярного взаимодействия на уровне отдельных

дований молекулярной и надмолекулярной струк-

структурных фрагментов макромолекул [6, 7]. Рас-

туры новых карбоксамидов и сульфонамидов, в

888

N,N-(2,3-ДИМЕТИЛБУТ-2-ЕН-1,4-ДИИЛ)ДИБЕНЗОЛСУ

ЛЬФОНАМИД

889

Рис. 1. Общий вид молекул амидов 1 и 2 в представлении тепловыми эллипсоидами (вероятность 50%).

том числе фторзамещенных и силилированных,

стереоэлектронного строения, кислотно-основных

методами рентгеноструктурного анализа, ИК спек-

свойств и процессов самоассоциации в растворе.

троскопии и квантовой химии [12-18]. В рамках

По данным РСА, в независимой части ячейки

данной работы мы изучили и сравнили поведение

амидов 1 и 2 находится половина молекулы. Дие-

в кристалле и растворе полученных нами ранее

новый фрагмент амидов 1 и 2 плоский, как и у их

N,N-(2,3-диметилбут-2-ен-1,4-диил)дибензолсуль-

структурного аналога - N,N′-(2,3-диметилбут-2-

фонамида 1 и N,N′-[(2E)-2,3-диметилбут-2-ен-1,4-

ен-1,4-диил)бис[2-(гидроксиметил)бензолсульфо-

диил]бис(трифторацетамида) 2.

намида] [21]. Геометрия бензолсульфонамидного

Амиды 1 и 2 получены по реакции 1,4-бисами-

и трифторацетамидного фрагментов молекул сое-

дирования 2,3-диметилбута-1,3-диена бензолсуль-

динений 1 и 2 близка к таковой у молекул бензол-

фонамидом и трифторацетамидом соответственно

сульфонамида [22] и трифторацетамида [23].

(схема 1). Детали синтеза и рентгеноструктурно-

В кристалле молекулы амида 1 формируют во-

го анализа данных соединений приведены в на-

ших предыдущих работах [19, 20]. Молекулярные

дородосвязанные сети, расположенные перпенди-

кулярно оси а, элементарным звеном такой сети

структуры амидов 1 и 2 приведены на рис. 1, ос-

новные длины связей и углы представлены в табл. 1.

является тетрамер, образуемый четырьмя молеку-

лами амида 1 (рис. 2а). Все Н-связи NH···O=S это-

Хотя молекулярное строение этих схожих по

го тетрамера одинаковы и имеют длину 2.331 Å. В

строению симметричных амидов было доказано

методом РСА, однако их кристаллическая структу-

отличие от этого, молекулы амида 2 образуют во-

ра не обсуждалась и процессы их самоассоциации

дородосвязанные цепочки, элементарным звеном

в растворах не изучались. Наличие двух амидных

которых является симметричный циклический ди-

фрагментов и двойной связи C=C делает эти со-

мер (рис. 2б), длины Н-связей NH···O=C в котором

единения интересными объектами исследования

равны 2.068 Å.

Схема 1.

XNH

t-BuOCl, NaI

XNH₂

MeCN

NHX

1, 2

X = PhSO₂ (1), CF₃C(O) (2).

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 6 2021

890

СТЕРХОВА и др.

Таблица 1. Некоторые геометрические характеристики амидов 1 и 2

Валентный

Торсионный

Амид

Связь

d, Å

φ, град

θ, град

угол

S¹-O¹

1.443(1)

O¹S¹N¹

105.9(1)

O²S¹N¹C⁵

43.8(1)

S¹-O²

1.438(1)

O²S¹O¹

119.4(1)

O¹S¹N¹C⁵

172.6(1)

S¹-N¹

1.616(1)

O²S¹N¹

107.6(1)

C⁴S¹N¹C⁵

-73.1(1)

S¹-C⁴

1.768(1)

O²S¹C⁴

107.7(1)

C⁸C¹C²C³

0.2(2)

N¹-C⁵

1.482(2)

O¹S¹C⁴

106.3(1)

C¹C²C³C⁴

1.4(2)

C¹-C²

1.388(2)

N¹S¹C⁴

109.8(1)

C²C³C⁴C⁷

-1.9(2)

C¹-C⁸

1.394(2)

C⁵N¹S¹

119.8(1)

C²C³C⁴S¹

174.9(1)

C²-C³

1.395(2)

C²C¹C⁸

120.3(1)

O²S¹C⁴C³

1.7(1)

C³-C⁴

1.388(2)

C¹C²C³

120.3(1)

O¹S¹C⁴C³

-127.3(1)

C⁴-C⁷

1.396(2)

C⁴C³C²

118.9(1)

N¹S¹C⁴C³

118.5(1)

C⁵-C⁶

1.515(2)

C³C⁴C⁷

121.4(1)

O²S¹C⁴C⁷

178.6(1)

C⁶-C⁶

1.343(2)

C³C⁴S¹

119.7(1)

O¹S¹C⁴C⁷

49.6(1)

C⁶-C⁹

1.508(2)

C⁷C⁴S¹

118.8(1)

N¹S¹C⁴C⁷

-64.6(1)

C⁷-C⁸

1.3890(17)

N¹ C⁵ C⁶

114.3(1)

N¹C⁵C⁶C⁶

-119.2(2)

F¹-C¹

1.336(1)

C²N¹C³

121.5(1)

C³N¹C²O¹

4.5(2)

F³-C¹

1.322(1)

F³C¹F¹

107.2(1)

F³C¹C²O¹

37.5(1)

N¹-C²

1.324(1)

F³C¹C²

111.7(1)

F¹C¹C²O¹

-80.9(1)

F²-C¹

1.331(1)

F¹C¹C²

109.3(1)

F²C¹C²N¹

-22.8(1)

O¹-C²

1.227(1)

O¹C²C¹

118.6(1)

C²N¹C³C⁴

80.3(1)

N¹-C³

1.468(1)

N¹C³C⁴

112.2(1)

N¹C³C⁴C⁵

49.5(1)

C³-C⁴

1.516(1)

C⁴C⁴C⁵

125.0(1)

C³N¹C²C¹

-172.3(1)

C¹-C²

1.538(2)

C⁵C⁴C³

112.8(1)

F²C¹C²O¹

160.1(1)

C⁴-C⁵

1.511(1)

C⁴C⁴C³

122.2(1)

F³C¹C²N¹

-145.5(1)

C⁴-C⁴

1.343(2)

O¹C²N¹

126.6(1)

F¹C¹C²N¹

96.1(1)

В ИК спектре соединения 1 в KBr в области

межмолекулярный самоассоциат посредством во-

NH-колебаний наблюдается одна полоса погло-

дородной связи N-H···O=S. В ИК спектре соедине-

щения при 3302 см^-1, которая соответствует ва-

ния 2 полоса поглощения NH-группы наблюдает-

лентным колебаниям NH-группы, связанной в

ся при 3320 см^-1. В разбавленных растворах CCl₄

(a)

(б)

2.331

2.068

2.331

2.068

2.331

Рис. 2. Тетрамер амида 1 (a) и димер амида 2 в кристалле (б).

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 6 2021

N,N-(2,3-ДИМЕТИЛБУТ-2-ЕН-1,4-ДИИЛ)ДИБЕНЗОЛСУ

ЛЬФОНАМИД

891

Таблица 2. Экспериментальные и расчетные частоты валентных колебаний NH-групп амидов 1 и 2

ν(NH)_эксп, см^-1

Амид

∆ν(NH)_эксп, см^-1

ν(NH)_выч, см^-1

∆ν(NH), см^-1

KBr

CCl

3305

3302

3527, 3465

3320

3343, 3330

113

3626, 3553

соединение 1 полностью ассоциировано, полосы

ностью (pK_a бензолсульфонамида 16.1 [24], pK_a

поглощения свободных NH-групп не наблюдаются

трифторацетамида 17.2 [25]), способствующей об-

даже в очень разбавленных растворах. В отличие

разованию ассоциатов даже в разбавленных рас-

от этого, в спектре амида 2 в CCl₄ наблюдается

творах.

слабая полоса поглощения свободных NH-групп

С целью оценки энергии образования самоас-

при 3443 см^-1, при увеличении концентрации ве-

социатов соединений 1 и 2 были проведены кван-

щества в растворе появляется полоса поглощения

тово-химические расчеты их мономерных молекул

ассоциатов при 3330 см^-1, так что спектральный

и самоассоциатов (табл. 2). В качестве расчетного

сдвиг ∆ν(NH) составляет ~110 см^-1. По-видимому,

метода использовали метод функционала матрицы

отсутствие мономерной полосы в спектре раство-

электронной плотности (базис B3LYP/6-311G**),

ра амида 1 обусловлено его большей NH кислот-

показавший хорошее соответствие с эксперимен-

(a)

(б)

1.935

1.993

1.935

(в)

2.213

Рис. 3. Изменение геометрии молекулы амида 1 при оптимизации (а), тетрамер амида 1 (б) и димер амида 2 (в).

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 6 2021

892

СТЕРХОВА и др.

Таблица 3. Расчетные характеристики мономеров амидов 1 и 2, их димеров и тетрамера амида 1 (B3LYP/6-311G**)

Молекула

-Е, ат. ед.

-ΔЕ, ккал/моль

μ, Д

d, Å^а

1906.1432774

1.123

Димер 1 (NH···О=S)

3812.3024752

9.99

(4.99)

1.790

2.078, 2.109

Тетрамер 1

7624.6336273

37.97

(9.49)

1.935, 1.993

1247.6959016

0.007

Димер 2 (NH···О=С)

2495.4075416

9.88

(4.94)

0.001

2.213

^аДлины межмолекулярных водородных связей.

тальными данными для широкого ряда амидных

блюдаемое разрыхление обусловлено «расправле-

структур при изучении их кислотно-основных

нием» объемных арилсульфонамидных остатков,

свойств и водородных связей [26].

и этот эффект перевешивает небольшое сжатие за

счет укорочения Н-связей.

При оптимизации изолированной молекулы 1

ее геометрия становится подобной таковой у ами-

Энергия ассоциата в ходе оптимизации пони-

да 2, в отличие от S-образной конформации в кри-

жается настолько, что это невозможно объяснить

сталле (ср. рис. 3а и 1). Мы рассчитали тетрамер

упрочнением четырех межмолекулярных водо-

соединения 1, взяв в качестве мономерного звена

родных связей при их укорочении, и, очевидно,

структуру на рис. 2а. Для сравнения, был также

обусловлено снятием отталкивательных взаимо-

рассчитан димер соединения 1, полученный ана-

действий между фрагментами мономеров, сбли-

логичным образом. Структура этого димера схожа

женных в кристалле.

со строением димера амида 2 в кристалле (рис. 2б).

Для расчета энергии взаимодействия Е_ВЗ в во-

Расчет выявил существенные различия между

дородосвязанном комплексе используют следую-

структурой и энергией тетрамера в кристалле и в

щую формулу [27]:

газовой фазе. В качестве стартовой была исполь-

Е_ВЗ = Е_АВ - (Е_А + Е_В),

зована геометрия тетрамера, полученная методом

где Е_АВ - энергия комплекса, E_A и E_B - энергии

РСА. В ходе оптимизации геометрии, объем ассо-

мономеров A и B.

циата, который можно оценить, как объем парал-

Для Н-комплекса, состоящего из четырех моно-

лелепипеда, в который данная структура вписы-

мерных молекул, величина Е_ВЗ определяется как

вается, увеличивается в 2-3 раза, т. е. структура

разница (Е_{тетрамер} - 4Е_{мономер}). В соответствии с

тетрамера в газовой фазе более рыхлая, чем в кри-

этим, выигрыш в энергии при образовании тетра-

сталле. Очевидно, это связано с эффектами кри-

мера амида 1 составил ~9.5 ккал/моль в расчете на

сталлической упаковки, когда взаимодействие с

одну водородную связь (табл. 3), что практически

окружением уплотняет тетрамер. При этом сохра-

вдвое больше, чем при образовании его димера

няется симметричная циклическая структура ассо-

(~5 ккал/моль).

циата - как в кристалле, так и в газовой фазе, ди-

По данным квантово-химических расчетов

польный момент равен нулю. Сохраняются четыре

(B3LYP/6-311G**), энергетический выигрыш

межмолекулярные водородные связи N-H···O=S

при образовании димера амида

2 составляет

между мономерными звеньями, однако, если

9.88 ккал/моль, что в пересчете на одну Н-связь

в кристалле все они имеют одинаковую длину

равно

4.94 ккал/моль. Значение вычисленной

2.331 Å и являются весьма слабыми, то в газовой

длины связи в димере амида 2 коррелирует с экс-

фазе (после оптимизации) они становятся попарно

периментальным (РСА). Дипольные моменты в

равными для противолежащих межмолекулярных

мономере и димере амида 2 по данным расчета

водородных связей и существенно укорачиваются

практически равны нулю (0.007 и 0.001 Д соответ-

(до 1.935 и 1.993 Å), указывая на сильно связанную

структуру Н-комплекса. На первый взгляд, это на-

ственно).

ходится в некотором противоречии с более рыхлой

Таким образом, по данным ИК спектроско-

структурой тетрамера в газовой фазе, однако на-

пии и квантовой химии, поведение N,N-(2,3-

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 6 2021

N,N-(2,3-ДИМЕТИЛБУТ-2-ЕН-1,4-ДИИЛ)ДИБЕНЗОЛСУ

ЛЬФОНАМИД

893

диметилбут-2-ен-1,4-диил)дибензолсульфон-

30.06°, триклинная сингония, пространственная

амида и N,N′-[(2E)-2,3-диметилбут-2-ен-1,4-

группа P-1, a 5.0888(4), b 7.6270(6), c 9.1110(7) Å,

диил]бис(трифторацетамида) в кристалле и рас-

α 112.328(3), β 95.026(3), γ 103.060(3)°, V 312.69(4)

творе CCl₄ существенно отличается. Так, самоас-

Å³, Z 2, μ 0.171 мм^-1, d_выч 1.626 г/см³. Получено

социат амида N,N-(2,3-диметилбут-2-ен-1,4-диил)-

14733 отражений, из них 1835 независимых, R₁

дибензолсульфонамида не диссоциирует даже в

0.0367, S 1.070.

разбавленных растворах, сохраняя структуру те-

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

трамера, наблюдаемую в кристалле. Энергия Н-свя-

зей в тетрамере по данным квантово-химических

Стерхова Ирина Владимировна, ORCID: http://

расчетов составляет ~ 10 ккал/моль. В отличие от

orcid.org/0000-0001-9660-915Х

этого, N,N′-[(2E)-2,3-диметилбут-2-ен-1,4-диил]-

Астахова Вера Владимировна, ORCID: http://

бис(трифторацетамид) в разбавленных растворах

orcid.org/0000-0001-9716-6004

существует как мономер, а энергия Н-связей в его

Лазарев Игорь Михайлович, ORCID: http://

димере составляет ~ 5 ккал/моль.

orcid.org/0000-0002-8946-6792

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

БЛАГОДАРНОСТЬ

ИК спектры твердых образцов в KBr и рас-

Работа выполнена с использованием оборудо-

творов в CCl₄ различной концентрации (0.01-

вания Байкальского центра коллективного пользо-

0.1 моль/л) получены на спектрофотометре FTIR

вания Сибирского отделения РАН.

Varian 3100. Квантово-химические расчеты вы-

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

полнены с использованием комплекса программ

GAUSSIAN-09 [28] с полной оптимизацией геоме-

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

трии.

интересов.

Рентгеноструктурное исследование амидов

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 и 2 проводили на дифрактометре Bruker D8

1. Kawashima K., Saito K., Ishikita H. // Biochemistry.

Venture (детектор Photon 100, MoK_α-излучение, λ

2018. Vol.

57. P.

4997. doi

10.1021/acs.

0.71073 Å) с использованием сканирования по

biochem.8b00574

углам φ и ω. Монокристаллы амида 1 были по-

2. Chanawanno K., Blesener T.S., Schrage B.R., Nemy-

лучены кристаллизацией из изопропанола, ами-

kin V.N., Herrick R.S., Ziegler C.J. // J. Organomet.

да 2 - из хлороформа. Структуры определены и

Chem. 2018. Vol. 870. P. 121. doi 10.1016/j.

уточнены прямым методом по программе SHELX

jorganchem.2018.06.018

[29]. Данные скорректированы с учетом эффектов

3. Altaf A.A., Hamayun M., Lal B., Nawaz Tahir M.,

поглощения излучения методом мультисканирова-

Holder A.A., Badshah A., Crans D.C. // Dalton Trans.

ния (SADABS). Неводородные атомы уточнены в

2018. Vol. 47. P. 11769. doi 10.1039/C8DT01726C

4. Zhang W., Gu K., Hou P., Lyu X., Pan H., Shen Z., Fan

анизотропном приближении с помощью програм-

X. H. // Soft Matter. 2018. Vol. 14. P. 6774. doi 10.1039/

мы SHELX [29]. Полная информация об иссле-

C8SM01037D

дованных структурах депонирована в Кембридж-

5. Rivera A., Rojas J.J., Rios-Motta J., Bolte M. // Acta

скую структурную базу данных [CCDC 995795 (1),

Crystallogr. (E). 2017. Vol. 73. P. 1692. doi 10.1107/

1483559 (2)].

S2056989017014943

Кристаллографические данные для соедине-

6. Zhou Y., Wang Z., Gong S., Yu Z., Xu X. // J. Mol.

ния 1: бесцветные призмы 0.20×0.20×0.30 мм, Т

Struct. 2018. Vol. 1173. P. 321. doi 10.1016/j.

100 K, θ 2.78-30.36°, орторомбическая сингония,

molstruc.2018.07.012

7. Tokar A.V., Chigvintseva O.P. // Bull. Dnipropetrovsk

пространственная группа Pbcn, a 16.6308(9), b

Univ. Ser. Chem. 2017. Vol. 25. P. 9. doi

7.6486(4), c 5.1157(18) Å, V 1862.31(17) Å³, Z 4, μ

10.15421/081702

0.312 мм^-1, d_выч 1.407 г/см³. Получено 9086 отраже-

8. Gabr M.T., Abdel-Raziq M.S. // Bioorg. Chem. 2018.

ний, из них 2741 независимых, R₁ 0.0330, S 1.051.

Vol. 80. P. 245. doi 10.1016/j.bioorg.2018.06.031

Кристаллографические данные для соединения

9. Adsmond D.A., Grant D.J.W. // J. Pharm. Sci. 2001.

2: белые иглы, 0.06× 0.10×0.50 мм, Т 100 K, θ 2.86-

Vol. 90. P. 112. doi 10.1002/jps.1157

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 6 2021

894

СТЕРХОВА и др.

10.

Genest D., Rochais C., Lecoutey C., Sopkova-

22.

Gowda B.T., Nayak R., Kozisek J., Tokarcik M.,

de Oliveira Santos J., Ballandonne C., Butt-Gueulle S.,

Fuess H. // Acta Crystallogr. (E). 2007. Vol. 63.

Legay R., Since M., Dallemagne P. // Med. Chem.

P. o2967. doi 10.1107/S1600536807024221

Comm. 2013. Vol. 4. P. 925. doi 10.1039/c3md00041a

23.

Kalyanaraman B., Kispert L.D., Atwood J.L. // Acta

11.

Преображенская М.Н., Шаожао В., Лажко Э.И.,

Crystallogr. (B). 1978. Vol. 34. P. 1131. doi 10.1107/

Королев А.М., Поваров Л.С. // Биоорг. xим. 1995.

S0567740878005075

T. 21. № 10. С. 890.

24.

Zhao Y., Bordwell F.G., Cheng J.-P., Wang D. // J.

12.

Стерхова И.В., Москалик М.Ю., Шаинян Б.А. //

Am. Chem. Soc. 1997. Vol. 119. P. 9125. doi 10.1021/

ЖOpХ. 2013. Т. 49. C. 1617; Sterkhova I.V., Moska-

ja971230p

lik M.Yu., Shainyan B.A. // Russ. J. Org. Chem. 2013.

25.

Bordwell F.G. // Acc. Chem. Res. 1988. Vol. 21. P. 456.

Vol. 49. N 11. P. 1594. doi 10.1134/S1070428013110055

doi 10.1021/ar00156a004

13.

Стерхова И.В., Москалик М.Ю., Шаинян Б.А. //

ЖOpХ. 2014. Т. 50. C. 349; Sterkhova I.V., Moska-

26.

Bryantsev V.S., Diallo M.S., Goddard W.A. // J. Phys.

lik M.Yu., Shainyan B.A. // Russ. J. Org. Chem. 2014.

Chem. (A). 2007. Vol. 111. P. 4422. doi 10.1021/

Vol. 50. N 3. P. 337. doi 10.1134/S1070428014030051

jp071040t.

14.

Sterkhova I.V., Nikonov A.Yu., Lazarev I.M., Smir-

27.

Karthika M., Senthilkumar L., Kanakaraju R. // Comp.

nov V.I., Lazareva N.F. // J. Mol. Struct. 2015. Vol. 1098.

Theor. Chem. 2012. Vol. 979. P. 54. doi 10.1007/

P. 408. doi 10.1016/j.molstruc.2015.06.018

s00894-012-1742-3

15.

Стерхова И.В., Никонов А.Ю., Лазарев И.М., Мо-

28.

Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., Scuseria G.E.,

скалик М.Ю., Лазарева Н.Ф. // ЖОХ. 2015. T. 85.

Robb M.A., Cheeseman J.R., Scalmani G., Barone V.,

№ 7. C. 1138; Sterkhova I.V., Nikonov A.Yu., Laza-

Mennucci B., Petersson G.A., Nakatsuji H., Caricato M.,

rev I.M., Moskalik M.Yu., Lazareva N.F. // Russ. J.

Li X., Hratchian H.P., Izmaylov A.F., Bloino J., Zheng G.,

Gen. Chem. 2015. Vol. 85. N 7. P. 1661. doi 10.1134/

Sonnenberg J.L., Hada M., Ehara M., Toyota K.,

S1070363215070154

Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima T.,

16.

Sterkhova I.V., Shainyan B.A. // J. Phys. Org. Chem.

2015. Vol. 28. P. 485. doi 10.1002/poc.3441

Honda Y., Kita O., Nakai H., Vreven T., Montgo-

17.

Sterkhova I.V., Astakhova V.V, Shainyan B.A. // J.

mery J.A., Peralta J.E., Ogliaro F., Bearpark M.,

Mol. Struct. 2017. Vol. 1141. P. 351. doi 10.1016/j.

Heyd J.J., Brothers E., Kudin K.N., Staroverov V.N.,

molstruc.2017.03.095

Kobayashi R., Normand J., Raghavachari K., Ren-

18.

Стерхова И.В., Астахова В.В., Шаинян Б.А. // ЖОХ.

dell A., Burant J.C., Iyengar S.S., Tomasi J., Cossi M.,

2017. Т. 87. Вып. 8. C. 1266; Sterkhova I.V., Astakho-

Rega N., Millam J.M., Klene M., Knox J.E., Cross J.B.,

va V.V., Shainyan B.А. // Russ. J. Gen. Chem. 2017.

Bakken V., Adamo C., Jaramillo J., Gomperts R.,

Vol. 87. N 8. P. 1680. doi 10.1134/S1070363217080060

Stratmann R.E., Yazyev O., Austin A.J., Cammi R.,

19.

Moskalik M.Yu., Astakhova V.V., Schilde U., Sterkho-

Pomelli C., Ochterski J.W., Martin R.L., Morokuma K.,

va I.V., Shainyan B.A. // Tetrahedron. 2014. Vol. 70.

Zakrzewski V.G., Voth G.A., Salvador P., Dannen-

P. 8636. doi 10.1016/j.tet.2014.09.050

berg J.J., Dapprich S., Daniels A.D., Farkas O.,

20.

Astakhova V.V., Moskalik M.Yu., Sterkhova I.V.,

Foresman J.B., Ortiz J.V., Cioslowski J., Fox D.J.

Shainyan B.A. // Mendeleev Commun. 2017. Vol. 27.

Gaussian 09. Revision A.01. Gaussian Inc. Wallingford.

P. 293. doi 10.1016/j.mencom.2017.05.026

21.

Martinez C., Martinez L., Kirsch J., Escudero-Adan

CT. 2009.

E. C., Martin E., Muniz K. // Eur. J. Org. Chem. 2014.

29.

Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. (D). 2008. Vol. 64.

Vol. 10. P. 2017. doi 10.1002/ejoc.201301805

P. 112. doi 10.1107/S0108767307043930

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 6 2021

N,N-(2,3-ДИМЕТИЛБУТ-2-ЕН-1,4-ДИИЛ)ДИБЕНЗОЛСУ

ЛЬФОНАМИД

895

N,N-(2,3-Dimethylbut-2-ene-1,4-dienyl)dibenzenesulfonamide

and N,N′-[(2E)-2,3-Dimethylbut-2-ene-1,4-dienyl]-

bis(trifluoroacetamide): Features of Hydrogen Binding

in Crystal and Solutions

I. V. Sterkhova*, V. V. Astakhova, and I. M. Lazarev

Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Irkutsk, 664033 Russia

*e-mail: irina_sterkhova@irioch.irk.ru

Received March 25, 2021; revised March 25, 2021; accepted April 15, 2021

Types of intermolecular self-associates of N,N-(2,3-dimethylbut-2-ene-1,4-diyl)dibenzenesulfonamide and N,N′-

[(2E)-2,3-dimethylbut-2-ene-1,4-diyl]bis(trifluoroacetamide) formed in CCl-₄ solutions via hydrogen bonding

were studied by IR spectroscopy and quantum chemistry methods [B3LYP/6-311G(d,p)]. The data obtained

were compared with the X-ray diffraction analysis data. The benzenesulfonamide derivative forms strong hy-

drogen-bonded tetramers, which exist not only in the crystal, but also in solution, while the self-associates of the

trifluoroacetamide derivative are linked by weaker H-bonds, which are easily broken in solution upon dilution.

Keywords: N,N-(2,3-dimethylbut-2-ene-1,4-diyl)dibenzenesulfonamide, N,N′-[(2E)-2,3-dimethylbut-2-ene-

1,4-diyl]bis(trifluoroacetamide), hydrogen binding, X-ray diffraction analysis, self-association, IR spectroscopy,

quantum-chemical calculations

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 6 2021