By the reaction of L-leucine methyl ester hydrochloride with vanniline and vanillale ethers or esters, corresponding methyl esters of (Е,S)-2-arylidenamino-4-methylpentanoic acids have been synthesised.Конденсацией замещенных бензальдегидов ванилинового ряда с гидрохлоридом метилового эфира L-лейцина в присутствии гидрокарбоната натрия (при соотношении реагентов, равном 1:1:1) были синтезированы хиральные (Е,S)-алкилароматические азометины (основания Шиффа), содержащие простые и сложноэфирные группы

E. A. Dikusar

N. A. Zhukovskaya

R. T. Tlegenov

S. G. Stepin

V. I. Potkin

В. И. Поткин

Е. А. Дикусар

Н. А. Жуковская

Р. Т. Тлегенов

С. Г. Степин

Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series / Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук

72ВЕСЦІ НАЦЫЯНАЛЬНАЙ АКАДЭМІІ НАВУК БЕЛАРУСІ № 1 2014СЕРЫЯ ХІМІЧНЫХ НАВУКУДК 547.362Е. А. ДИКУСАР1, В. И. ПОТКИН1, Н. А. ЖУКОВСКАЯ1, С. Г. СТЁПИН2, Р. Т. ТЛЕГЕНОВ3СИНТЕЗ МЕТИЛОВЫХ ЭФИРОВ (Е, S)-2-АРИЛИДЕНАМИНО-4-МЕТИЛВАЛЕРИАНОВЫХ КИСЛОТ1Институт физико-органической химии НАН Беларуси, 2Витебский государственный технологический университет, 3Каракалпакский государственный университет им. Бердаха, Нукус, Узбекистан(Поступила в редакцию 10.01.2012)Аминокислота L-лейцин (2-амино-4-метилпентановая кислота) является основной составля-ющей всех природных белков, принимает активное участие в синтезе и распаде протеина. В че-ловеческом организме L-лейцин в существенных количествах содержится в поджелудочной же-лезе, печени, почках, селезенке, в мышечных клетках и тканях, а также в составе белков сыво-ротки крови. L-Лейцин – одна из незаменимых аминокислот, которая не синтезируется клетками организма, поэтому поступает в организм исключительно в составе белков натуральной пищи. Отсутствие или нехватка L-лейцина в организме может привести к нарушениям обмена веществ, остановке роста и развития, снижению массы тела. L-Лейцин в сочетании с глутаминовой кисло-той, метионином и другими аминокислотами активно используется для лечения болезней печени, анемии, мышечной дистрофии, некоторых форм токсикоза, а также при заболеваниях нервной системы и синдроме Менкеса [1, 2]. По имеющимся в литературе сведениям, многие произво-дные природных аминокислот обладают высокой биологической активностью [3]. Ранее мы сооб-щали о синтезе хиральных азометинов – производных метиловых эфиров L-валина и L-3-фенил-аланина [4, 5]. Цель данной работы – получение широкого ряда новых азометинов, содержащих простые и сложноэфирные группы (III–XLVII) – производных замещенных бензальдегидов ванилинового ряда (I) и гидрохлорида метилового эфира L-лейцина (II). Конденсацией замещенных бензальдегидов ванилинового ряда (I) с гидрохлоридом метило-вого эфира L-лейцина (II) в присутствии гидрокарбоната натрия (при соотношении реагентов, равном 1:1:1) были синтезированы новые хиральные (Е,S)-алкилароматические азометины (осно-вания Шиффа), содержащие простые и сложноэфирные группы (III–XLVII). Конденсацию про-водили кипячением смеси исходных реагентов в абсолютном метаноле в течение 30–45 мин. (Е,S)-Азометины (III–XLVII) были получены с выходами 75–88 %.R = R1 = R2 = H (III); R = R1 = H, R2 = 4-(HO) (IV), 4-(MeO) (V); R = H, R1 = 2-(HO), R2 = 4-(HO) (VI), 3-(MeO) (VII); R = H, R1 = 3-(HO), R2 = 4-(MeO) (VIII); R = H, R1 = 3-(MeO), R2 = 4-(HO) (IX), R2 = 4-(МеO) (X); R1 + R2 = OCH2O (XI); R = 3-(MeO), R1 = 4-(MeO), R2 = 6-(Br) (XII); R = H, 73R1 = 3-(MeO), R2 = 4-(MeCO2) (XIII), 4-(EtCO2) (XIV), 4-(PrCO2) (XV), 4-(i-PrCO2) (XVI), 4-(BuCO2) (XVII), 4-(i-BuCO2) (XVIII), 4-[Me(CH2)8CO2] (XIX), 4-[Me(CH2)11CO2] (XX), 4-[Me(CH2)16CO2] (XXI), 4-(C6H5CO2) (XXII), 4-(2,4-Cl2C6H3CO2) (XXIII), 4-(3-O2NC6H3CO2) (XXIV), 4-(1-AdCO2) (XXV), 4-(м-HCB10H10СCO2) (XXVI), 4-(MeOCO2) (XXVII), 4-(EtOCO2) (XXVIII); R = H, R1 = 3-(EtO), R2 = 4-(HO) (XXIX), 4-(MeO) (XXX), 4-(MeCO2) (XXXI), 4-(EtCO2) (XXXII), 4-(PrCO2) (XXXIII), 4-(i-PrCO2) (XXXIV), 4-(BuCO2) (XXXV), 4-(i-BuCO2) (XXXVI), 4-(C6H5CO2) (XXXVII), 4-(4-MeC6H4CO2) (XXXVIII), 4-(2,4-Cl2C6H3CO2) (XXIX), 4-(3-O2NC6H3CO2) (XL), 4-(м-HCB10H10СCO2) (XLI), 4-(MeOCO2) (XLII), 4-(EtOCO2) (XLIII).XLIV-XLVII, R4 = CH(CH2CHMe2)CO2Me, R5 = Me (XLV), Et (XLVI).Полученные (Е,S)-азометины (III–XLVII) представляют собой бесцветные или слабоокрашен-ные густые маслянистые жидкости или кристаллические вещества, не нуждаются в дополни-тельной очистке и не содержат примесей исходных соединений (таблица). Строение (Е,S)-азо- метинов (III–XLVII) доказано данными спектров ИК, УФ и ЯМР 1Н, элементного анализа и крио-скопическим определением молекулярной массы. Синтезированным соединениям (III–XLVII) была приписана (S)-конфигурация на основании сравнения и аналогии с ранее опубликованны-ми нами данными по синтезу и изучению оптической активности хиральных азометинов – про-изводных метиловых эфиров L-валина и L-3-фенилаланина [4, 5]. Выходы, температуры плавления, данные элементного анализа  и молекулярные массы (Е,S)-азометинов (III–XLVII)Номер соединенияВыход,  % Т. пл., оС Найдено, % ФормулаВычислено, % МC H N C H N найдено вычисленоIII 87 Масло 72.36 8.35 5.84 C14H19NO2 72.07 8.21 6.00 219 233.31IV 88 147–148 67.70 7.76 5.28 C14H19NO3 67.45 7.68 5.62 235 249.31V 76 Масло 68.73 8.24 4.96 C15H21NO3 68.42 8.04 5.32 255 263.33VI 77 Масло 63.52 7.19 4.80 C14H19NO4 63.38 7.22 5.28 254 265.30VII 81 Масло 64.92 7.65 4.67 C15H21NO4 64.50 7.58 5.01 270 279.33VIII 84 Масло 64.67 7.44 4.79 C15H21NO4 64.50 7.58 5.01 272 279.33IX 83 Масло 64.80 7.53 4.77 C15H21NO4 64.50 7.58 5.01 269 279.33X 87 Масло 65.84 8.09 4.45 C16H23NO4 65.51 7.90 4.77 282 293.36XI 88 Масло 65.15 7.12 4.82 C15H19NO4 64.97 6.91 5.05 270 277.32XIIa 87 Масло 51.92 6.10 3.38 C16H22BrNO4 51.62 5.96 3.76 361 372.25XIII 85 Масло 63.83 7.39 3.91 C17H23NO5 63.54 7.21 4.36 312 321.37XIV 85 Масло 64.71 7.38 3.86 C18H25NO5 64.46 7.51 4.18 322 335.39XV 83 Масло 65.48 7.97 3.66 C19H27NO5 65.31 7.79 4.01 336 349.42XVI 84 Масло 65.65 8.03 3.60 C19H27NO5 65.31 7.79 4.01 338 349.42XVII 85 Масло 66.42 8.19 3.49 C20H29NO5 66.09 8.04 3.85 347 363.45XVIII 86 Масло 66.37 8.02 3.70 C20H29NO5 66.09 8.04 3.85 353 363.45XIX 86 Масло 69.44 9.26 2.92 C25H39NO5 69.25 9.07 3.23 420 435.58XX 80 57–58 70.99 9.67 2.58 C28H45NO5 70.70 9.54 2.94 461 475.66XXI 82 73–74 72.45 10.34 2.28 C33H55NO5 72.62 10.16 2.57 532 545.7974Номер соединенияВыход,  % Т. пл., оС Найдено, % ФормулаВычислено, % МC H N C H N найдено вычисленоXXII 88 Масло 69.23 6.72 3.44 C22H25NO5 68.91 6.57 3.65 374 383.44XXIIIб 80 Масло 58.50 5.29 2.81 C22H23Cl2 NO5 58.42 5.13 3.10 440 452.33XXIV 81 Масло 61.42 5.19 6.00 C22H24N2O7 61.67 5.65 6.54 418 428.44XXV 79 132–133 71.04 8.23 2.86 C26H35NO5 70.72 7.99 3.17 432 441.56XXVIв 76 137–138 48.43 7.14 2.72 C18H31B10NO5 48.09 6.95 3.12 437 449.55XXVII 75 Масло 60.84 7.02 3.78 C17H23NO6 60.52 6.87 4.15 330 337.37XXVIII 75 Масло 62.85 7.35 3.50 C18H25NO6 61.52 7.17 3.99 342 351.39XXIX 82 Масло 65.83 8.12 4.62 C16H23NO4 65.51 7.90 4.77 284 293.36XXX 80 Масло 66.86 8.28 4.13 C17H25NO4 66.43 8.20 4.56 295 307.38XXXI 79 Масло 64.69 7.70 3.85 C18H25NO5 64.46 7.51 4.18 324 335.39XXXII 78 Масло 65.58 8.00 3.75 C19H27NO5 65.31 7.79 4.01 339 349.42XXXIII 81 Масло 66.42 8.25 3.41 C20H29NO5 66.09 8.04 3.85 352 363.45XXXIV 82 Масло 66.37 8.14 3.70 C20H29NO5 66.09 8.04 3.85 353 363.45XXXV 80 Масло 67.03 8.16 3.59 C21H31NO5 66.82 8.28 3.71 364 377.47XXXVI 79 Масло 67.16 8.45 3.42 C21H31NO5 66.82 8.28 3.71 370 377.47XXXVII 80 Масло 70.34 6.97 3.19 C23H27NO5 69.50 6.85 3.52 388 397.46XXXVIII 77 Масло 70.39 7.32 3.04 C24H29NO5 70.05 7.10 3.40 399 411.49XXXIXг 78 Масло 59.52 5.58 2.61 C23H25Cl2 NO5 59.24 5.40 3.00 451 466.35XL 80 Масло 62.19 5.87 5.84 C23H26N2O7 62.43 5.92 6.33 433 442.46XLIд 84 102–103 49.56 7.35 2.71 C19H33B10NO5 49.23 7.18 3.02 455 463.58XLII 81 Масло 61.85 7.38 3.60 C18H25NO6 61.52 7.17 3.99 344 351.39XLIII 80 Масло 62.76 7.18 3.62 C19H27NO6 62.45 7.45 3.83 357 365.42XLIV 76 52–53 72.67 7.98 5.64 C28H36N2O4 72.39 7.81 6.03 450 464.60XLV 80 Масло 64.06 7.20 3.92 C34H44N2O10 63.74 6.92 4.37 627 640.72XLVI 80 Масло 64.94 7.41 3.90 C36H48N2O10 64.65 7.23 4.19 658 668.77XLVII 78 256–257 68.19 7.52 3.60 C44H56N2O10 68.37 7.30 3.62 750 772.92П р и м е ч а н и е. а) найдено Br – 21.12%, вычислено – 21.46 %; б) найдено Сl – 15.37 %, вычислено – 15.68 %; в) найдено B – 23.97 %, вычислено – 24.05 %; г) найдено Сl –14.88 %, вычислено – 15.20 %; д) найдено B – 23.01 %, вычи- слено – 23.32 %.В ИК-спектрах (Е,S)-азометинов (III–XLVII) наблюдались следующие характеристические полосы поглощения (ν, см–1): СHаром – 3080–3000, 870–620; СНалиф – 2995–2825; C=Oэфир – 1770–1730; C=N – 1652–1630; С=Саром – 1606–1435; C–O – 1290–1035 cм–1. В ИК-спектре соединений (XXIV, XL) наличие группы NO2 подтверждалось характеристическими полосами поглощения в области 1531 и 1348 см–1. В ИК-спектрах карборансодержащих азометинов (XXVI, XLI) имеются полосы поглощения СНкарб – 3060 и BH – 2680–2530 см–1.В УФ-спектрах соединений (III–XLVII) присутствуют характерные максимумы поглощения, λmax, нм (e): 208 (13000), 220 (13000), 254 (9000), 300 (400), обусловленные наличием в их молеку-лах фрагментов метилового эфира (Е,S)-2-арилиденамино-4-метилвалериановой кислоты. В спектрах ЯМР 1Н (Е,S)-азометинов (III–XLVII) сигналы протонов группы Ме2С проявля-ются в виде двух дублетов в области 0.8–1.1 м. д., группы СН2СН – мультиплета 1.1–1.9 м. д., сигналы СО2Ме – в виде синглета в диапазоне 3.6–3.8 м. д., N–CH – триплета 3.8–4.2 м. д. В спектрах ЯМР 1Н азометинов (III–XXVIII, XXX, XLV) сигналы протонов группы МеО прояв-ляются в виде синглета в диапазоне 3.7–3.80 м. д., в спектрах соединений (XXIX–XLIII, XLVI) сигналы протонов группы EtO проявляются в виде триплета в интервале 0.9–1.3 м. д. (Ме) и квар-тета при 3.8–4.2 м. д. (СН2). Сигналы ароматических протонов в соединениях (III–XLVII) распо-ложены в диапазоне 6.8–7.5 м. д., протоны азометиновой группы (HC=N) проявляются в виде синглета в области 8.1–8.3 м. д., что характерно для азометинов (Е)-конфигурации [6].В спектрах ИК, УФ и ЯМР 1Н (Е,S)-азометинов (III–XLVII) присутствуют полосы поглоще-ния и сигналы протонов, подтверждающие наличие соответствующих структурных фрагментов сложноэфирных групп [7]. Окончание таблицыЭкспериментальная часть. ИК-спектры соединений записывали на ИК Фурье-спектрофо- тометре Protégé-460 фирмы Nicolet в тонком слое или в KBr, спектры ЯМР 1Н – на спектрометре Tesla BS-587A (100 МГц) для 5 %-ных растворов в дейтерохлороформе-d, химические сдвиги определяли относительно внутреннего стандарта – ТМС. Элементный анализ сделан на C, H, N, O, S-анализаторе Elementar Vario EL-III, погрешность определения составляла 0,1 %. Молекуляр- ную массу (М) определяли методом криоскопии в бензоле, погрешность определения составляла 10 %.  Бензальдегиды ванилинового ряда (I) получали по методикам, описанным в [7], гидрохло-рид метилового эфира L-лейцина (II) использовали квалификации «ч. д. а.», Т. пл. 148–149 оС, [α]D20 +13o в H2O.Хиральные алкилароматические (Е,S)-азометины, содержащие простые и сложноэфир-ные группы (III–XLIII). Смесь 5 ммоль бензальдегида ванилинового ряда (I), 5 ммоль гидро- хлорида метилового эфира L-лейцина (II) и 5 ммоль бикарбоната натрия в 30 мл абсолютного ме-танола кипятили 30–45 мин. Горячий раствор фильтровали через бумажный складчатый фильтр, растворитель удаляли в вакууме. Азометины (III–XLIII) растворяли в 10 мл абсолютного эфира, раствор фильтровали через бумажный складчатый фильтр, растворитель удаляли в вакууме. Окончательную очистку проводили методом колоночной хроматографии на оксиде алюминия, 40–100 мкм, II степень активности по Брокману, нейтральный. Элюент – дихлорметан.Бис-(Е,S)-азометины (XLIV–XLVII). Получали и выделяли аналогично соединениям (III–XLIII), кипячением смеси 5 ммоль (I), 10 ммоль (II) и 10 ммоль бикарбоната натрия в 50 мл абсо-лютного метанола в течение 45 мин.Литература1. Huges A. B. Amino Acids, Peptides and Proteins in Organic Chemistry. Vol. 1. Origins and Synthesis of Amino Acids. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., KGaA, 2009.2. Barrett G. C., Elmore D. T. Amino Acids and Peptides. Cambridge: Cambridge University Press, 1998.3. Oros G., Ujvary I., Nachman R. // J. Amino Acids. 1999. Vol. 17, N 2. P. 357–364.4. Дикусар Е. А., Поткин В. И., Жуковская Н. А. // ЖОрХ. 2010. Т. 46, вып. 5. С. 655–659.5. Дикусар Е. А. // ЖОрХ. 2011. Т. 47, вып. 2. С. 213–216.6. Дайер Д. Р. Приложения абсорбционной спектроскопии органических соединений. М.: Химия, 1970. С. 92.7. Дикусар Е. А., Козлов Н. Г., Поткин В. И., Ювченко А. П., Тлегенов Р. Т. Замещенные бензальдегиды ванилинового ряда в органическом синтезе: получение, применение, биологическая активность. Минск: Право и экономика, 2011.E. A. DIKUSAR, V. I. POTKIN, N. A. ZHUKOVSKAYA, S. G. STEPIN, R. T. TLEGENOVSYNTHESIS OF (Е, S)-2-ARYLIDENAMINO-4-METHYLPENTANOIC ACIDS’ METHYL ESTERSSummaryBy the reaction of L-leucine methyl ester hydrochloride with vanniline and vanillale ethers or esters, corresponding methyl esters of (Е,S)-2-arylidenamino-4-methylpentanoic acids have been synthesised.

Синтез метиловых эфиров ( E, S)-2-арилиденамино-4-метилвалериановых кислот

https://vestichem.belnauka.by/jour/article/download/13/13

Синтез метиловых эфиров ( E, S)-2-арилиденамино-4-метилвалериановых кислот

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series / Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук