Презентация на тему: Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина

Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
1/39
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 24)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (9495 Кб)
1

Первый слайд презентации: Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина

Татаренко Ольга, 5 курс Студентка группы 08203 Научный руководитель : доцент, к.х.н. Мальков В.С. Томск 201 7 г. Химический факультет Кафедра органической химии ЛАБОРАТОРИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Национальный исследовательский Томский Государственный университет

Изображение слайда
2

Слайд 2

Сельское хозяйство Медицина Фармацевтика Актуальность 2 Диазолидинилмочевина Имидазолидинилмочевина В составе средств личной гигиены Косметология Защищает кожу от солнечных ожогов, обветривания и растрескивания. Геронтологическим действие Восстанавливает нормальную влажность эластичность кожи [1] Thornfeldt C., Cosmeceuticals containing herbs: fact, fiction, and future.// Dermatol Surg – 2005. – Vol. 31. – p 873 – 880. [2] Пат. 2162318 Российская Федерация, МПК7 A 61 K 7/00, A 61 K 7/48 Крем косметический / Чигарина К. М. ; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "Косметическое объединение "Свобода" № 2000107064/14 ; заявл. 23.03.2000 ; опубл. 27.01.2001. [3] Xu В, Sung С, Han В, Crystal structure characterization of natural allantoin from edible lichen.// Umbilicaria esculenta. Crystals – 2011. – Vol. 1. – p 128 – 135. [4] Fox L.K., Gradle C., Dee A. Short communication: disinfectant containing a complex of skin conditioners // J. Dairy Sci. – 2006. – Vol. 89. – p. 2539–2541. [5] Пат. 20120283302 Соединенные Штаты Америки, A 61 K 31/4166 Scca-1 production inhibitor having a carboxamide derivative and/or a salt thereof as an active ingredient / Kaneko M. ; заявитель и патентообладатель Shiseido Company, Ltd № 13/266,663 ; заявл. 28.04.2010 ; опубл. 8.11.2012. [6] Пат. 4137544 Германия, A 61 K 8/38 Antimikrobielle wirkstoffkombination auf der basis von sauerstoff abspaltenden verbindungen / Kramer A. ; заявитель и патентообладатель Hepper M., Kaiser R., Kramer A. ; № DE19914137544 заявл. 12.11.1991 ; опубл. 13.05.1993. Регенерирующие действие Удаление рубцов и шрамов В качестве ингибитора антигена плоскоклеточной карциномы Регулятор роста растений В состав удобрений и ветеринарных дезинфицирующих средств

Изображение слайда
3

Слайд 3

Актуальность Диазолидинилмочевина Тетрахлорметильное производное аллантоина 3

Изображение слайда
4

Слайд 4

Цель и задачи Цель - получение метилольных производных аллантоина и синтез хлорметильного производного аллантоина из диазолидинилмочевины, выделение указанных соединений и их идентификация различными физико-химическими методами. Задачи: Обзор литературных данных в области способов синтеза диазолидинилмочевины и имидазолидинилмочевины, а также реакций замещения гидроксильных групп на галоген у родственных гетероциклических азотсодержащий соединений; Синтез и выделение диазолидинилмочевины и имидазолидинилмочевины; Разработка способа синтез а нового хлорметильного производного аллантоина путем замещения гидроксильной группы на галоген, а также разработка способа его выделения из реакционной смеси; Подтверждение структуры полученных соединений различными физико-химическими методами (ТГА, ВЭЖХ, ТСХ, элементный анализ, ИК- и ЯМР-спектроскопия ). 4

Изображение слайда
5

Слайд 5

Получение диазолидинилмочевины и имидазолидинилмочевины Аллантоин Формальдегид Диазолидинилмочевина Аллантоин Формальдегид Имидазолидинилмочевина t = 1- 6 часов Т = 50-60  С t = 5-6 часов Т = Т кипения растворителя 5 [7] Пат. 3248285a Соединенные Штаты Америки, Allantoin -formaldehyde condensation products / Berke F.; заявитель и патентообладатель Sutton Laboratories, Inc. ; № 217289 ; заявл. 16.08.1962 ; опубл. 26.04.1966. [8] Пат. 4271176 Соединенные Штаты Америки, N-( Hydroxymethyl )-N-(1,3-dihydroxymethyl-2,5-dioxo-4-imidazolidinyl)-N'-( hydroxymethyl )urea used as a preservative agent / Berke F.; заявитель и патентообладатель Sutton Laboratories, Inc. ; № 06/070502 ; заявл. 28.08.1979 ; опубл. 2.06.1981. [9] Пат. 4487939 Соединенные Штаты Америки, N-( hydroxymethyl )-N-(1,3-dihydroxymethyl-2,5-dioxo-4-imidazolidinyl)-N'-( hydroxymethyl )urea / Berke F.; заявитель и патентообладатель Sutton Laboratories, Inc. ; № 06/214993 ; заявл. 10.12.1980 ; опубл. 11.12.1984.

Изображение слайда
6

Слайд 6

ЯМР - спектроскопия 2H ; 2H ; 2H ; 2H – 3,5-5 ppm; N H – 6,7-6,8 ppm; N H – 7,1 ppm. 4C H 2 – 61,38-63,71 ppm; 1C – 74,51 ppm; 2C – 155,47-155,74 ppm ; 1C – 171,73 ppm. Расшифровка 1 H ЯМР-спектра Расшифровка 13 С ЯМР-спектра Диазолидинилмочевины Расшифровка 1 H ЯМР-спектра имидазолидинилмочевины 4Н – 3,39-3,41 ppm; 2H – 4,66-4,97 ppm; 2H – 5,25-5,33 ppm; 2H – 5,81-5,86 ppm; 2H – 6,94-699 ppm; 2H – 8,41. 6

Изображение слайда
7

Слайд 7

Предполагаемые продукты реакций Диазолидинилмочевина Имидазолидинилмочевина [10] Lehmann S. Characterization and chemistry of imidazolidinyl urea and diazolidinyl urea / S. Lehmann, U. Hoeck, J. Breinholdt // Contact Dermatits. – 2006. – p. 50–58. 7

Изображение слайда
8

Слайд 8

ЯМР - спектроскопия 13 С ЯМР-спектр синтезированной диазолидинилмочевины DEPT 135 – Distorsionless Enhancement by Polarization Transfer Метод усиления без искажений с помощью переноса поляризации ЯМР Фурье-спектрометр Bruker Ascend ТМ 400 13 С ЯМР-спектр - 13 С ЯМР-спектр DEPT 135 8

Изображение слайда
9

Слайд 9

Высокоэффективная жидкостная хроматография Д иазолидинилмочевина [11] Doi T. The different decomposition properties of diazolidinyl urea in cosmetics and patch test materials / T. Doi, K. Kajimura, S. Taguchi // Contact Dermatitis ю – 2010. – Vol. 65. – p 81–91. 9 Высокоэффективный жидкостной хроматограф « Dionex » UltiMate 3000 ; Колонка: Agilent ZORBAX SB–C-18 4.6 • 12.5 мм 5мкм. Температура колонки 25  С. Элюент : смесь ацетонитрила и воды в режиме градиентного элюирования. Скорость потока 0,6 мл/мин. Объем вводимой пробы 1 мкл. Детектирование с использованием спектрофотометрического детектора при λ=200,4 нм.

Изображение слайда
10

Слайд 10

Высокоэффективная жидкостная хроматография Имидазолидинилмочевина 10 Высокоэффективный жидкостной хроматограф « Dionex » UltiMate 3000 ; Колонка: Agilent ZORBAX SB–C-18 4.6 • 12.5 мм 5мкм. Температура колонки 25  С. Элюент : смесь ацетонитрила и воды в режиме градиентного элюирования. Скорость потока 0,6 мл/мин. Объем вводимой пробы 1 мкл. Детектирование с использованием спектрофотометрического детектора при λ=200,4 нм.

Изображение слайда
11

Слайд 11

ИК – спектроскопия ИК-Фурье-спектрометр Nicolet 6700 Д иазолидинилмочевина Имидазолидинилмочевина OH CH2 C=O кольца C=O кольца N-H амид С-О H О-=С- N C-N C=O амид 11

Изображение слайда
12

Слайд 12

Термогравиметрический анализ и дифференциальная сканирующая калориметрия Д иазолидинилмочевина Имидазолидинилмочевина ТГ/ДСК/ДТА термоанализатор c масс-спектрометром Thermo Electron Corp SDTQ 600 и в атмосфере аргона НИ ТПУ Т пл коммерческий = 251,2  С Т пл синтезированный = 246,5  С Т пл коммерческий = 201,4  С Т пл синтезированный = 204,4  С 12

Изображение слайда
13

Слайд 13

Элементный анализ DU - диазолидинилмочевина IU - имидазолидинилмочевина Название образца Содержание C, масс. % Содержание H, масс. % Содержание N, масс. % Содержание O, масс. % DU теоретический 34,53 5,04 20,14 40,29 DU коммерческий ( Sigma Aldrich ) 34,25 4,79 20,32 - D U -1 34,53 5,04 20,14 40,29 IU теоретический 34,02 4,12 28,87 32,99 IU коммерческий ( Alfa Aesar ) 31,93 4,30 26,45 - IU-1 30,57 4,14 27,58 31,79 Аллантоин теоретический 30,38 3,79 35,44 30,38 CHNS(O)-анализатор EURO EA 3000 13

Изображение слайда
14

Слайд 14

Морфология поверхности: растровый электронный микроскоп Hitachi TM-3000, электронная пушка 5*10 –2 Па; камера для образца 30–50 Па ; Элементный анализ: приставка для энергодисперсионного микроанализа Quantax-70. В рамках данного метода невозможно определение процентного содержания атома водорода в образце, так как данный элемент является легким и не детектируется прибором. Рентгеноспектральный микроанализ Д иазолидинилмочевина С N O Название образца C одержание С, % C одержание N, % C одержание O, % Расчет 36,36 21,21 42,42 Коммерческий образец 3 9,53±4,08 22,49±3,23 39,98±5,40 Синтезирован- ный образец 39,85±5,1 22,66±4,71 37,50±6,91 Имидазолидинилмочевина С N O Название образца C одержание С, % C одержание N, % C одержание O, % Расчет 35,48 30,11 34,41 Коммерческий образец 36,66±3,66 28,85±3,73 34,48±4,77 Синтезирован- ный образец 36,76±3,61 31,17±3,88 32,07±4,39 14

Изображение слайда
15

Слайд 15

Получение хлорметильного производного аллантоина t = 4 - 96 часов Т = Т кипения ( SOCl 2 ) Свойства Диазолидинилмочевина Новое хлорметильное производное аллантоина Белый порошок Бледно-жёлтый порошок Легко растворяется в воде, ДМСО и др. растворителях Не растворим в воде, доступных растворителях и широком спектре pH Элюент: Ацетонитрил -метанол-ЛУК Проявитель: Реактив Толленса ТСХ диазолидинилмочевины 15

Изображение слайда
16

Слайд 16

ИК – спектроскопия С-С l ИК-Фурье-спектрометр Nicolet 6700 ? 16

Изображение слайда
17

Слайд 17

Рентгеноспектральный микроанализ С С l N O S Образец Содержание элементов, % масс. C N O Cl S Синтезированный образец 43,13±4,30 24,79±3,29 30,78±4,26 1,04±0,11 0,30±0,05 Диазолидинилмочевина 36,36 21,21 42,43 Супрамолекулярное соединение 39,39 28,28 32,33 Расчетный образец монохлорметильного производного аллантоина 33,86 19,75 33,86 12,52 Расчетный образец дихлорметильного производного аллантоина 31,79 18,54 26,49 23,51 Расчетный образец трихлорметильного производного аллантоина 29,95 17,47 19,97 33,23 Расчетный образец тетрахлорметильного производного аллантоина 28,32 16,52 14,16 41,89 Тетрахлорметил производное аллантоина Три- Ди - Моно- 17

Изображение слайда
18

Слайд 18

Предполагаемая структура [12] Chernikova E., Fedorov Yu., Fedorova O., Cucurbituril as a new "host" of organic molecules in inclusion complexes // Russian Chemical Bulletin, International Edition – 2012 – Vol. 61. – № 7. – p. 1363 – 1390. Кукурбит [n] урил Тетраметилолгликолурил Тетраметилолаллантоин 18

Изображение слайда
19

Слайд 19

19 Термогравиметрический анализ и дифференциальная сканирующая калориметрия

Изображение слайда
20

Слайд 20

Выводы Проведен анализ литературных данных в области способов получения и определения структур метилольных производных аллантоина; Синтезированы диазолидинилмочевина и имидазолидинилмочевина путем взаимодействия аллантоина с формальдегидом, и подтверждена структура полученных соединений методами ТГА, ВЭЖХ, ТСХ, элементного анализа, рентгеноспектрального микроанализа, ИК- и ЯМР- спектроскопией; Методом DEPT135 ЯМР-спектроскопии подтверждено положение присоединения метилольной группы к третичному атому углерода аллантоина; Задача синтеза хлорметильного производного аллантоина не выполнена, но предположительно получено новое, ранее не изученное супрамолекулярное соединение по типу кукурбит [n] урила. 20

Изображение слайда
21

Слайд 21

Спасибо за Внимание!

Изображение слайда
22

Слайд 22

22

Изображение слайда
23

Слайд 23

ЯМР - спектроскопия 13 С ЯМР-спектр коммерческой диазолидинилмочевины DEPT 135 – Distorsionless Enhancement by Polarization Transfer Метод усиления без искажений с помощью переноса поляризации 13 С ЯМР-спектр - 13 С ЯМР-спектр DEPT 135 ЯМР Фурье-спектрометр Bruker Ascend ТМ 400 23

Изображение слайда
24

Слайд 24

ЯМР - спектроскопия 1 H ЯМР-спектр сравнения синтезированной и коммерческой диазолидинилмочевины коммерческий образец - синтезированный образец 24 ЯМР Фурье-спектрометр Bruker Ascend ТМ 400

Изображение слайда
25

Слайд 25

ЯМР - спектроскопия 1 H ЯМР-спектр синтезированной диазолидинилмочевины 25 ЯМР Фурье-спектрометр Bruker Ascend ТМ 400

Изображение слайда
26

Слайд 26

ЯМР - спектроскопия 13 С ЯМР-спектр синтезированной диазолидинилмочевины 26 ЯМР Фурье-спектрометр Bruker Ascend ТМ 400

Изображение слайда
27

Слайд 27

ЯМР - спектроскопия 13 С ЯМР-спектр сравнения синтезированной и коммерческой диазолидинилмочевины коммерческий образец - синтезированный образец 27 ЯМР Фурье-спектрометр Bruker Ascend ТМ 400

Изображение слайда
28

Слайд 28

ЯМР - спектроскопия 1 H ЯМР-спектр синтезированной имидазолидинилмочевины 28 ЯМР Фурье-спектрометр Bruker Ascend ТМ 400

Изображение слайда
29

Слайд 29

ЯМР - спектроскопия 1 H ЯМР-спектр сравнения синтезированной и коммерческой имидазолидинилмочевины коммерческий образец - синтезированный образец 29 ЯМР Фурье-спектрометр Bruker Ascend ТМ 400

Изображение слайда
30

Слайд 30

30 Предполагаемые механизмы реакций Механизм образования супрамолекулярного соединения

Изображение слайда
31

Слайд 31

31 Предполагаемые механизмы реакций Образование метилольной группы в кислой среде

Изображение слайда
32

Слайд 32

Предполагаемые механизмы реакций 1. Реакция аминометилирования (Реакция Манниха ): 32

Изображение слайда
33

Слайд 33

Предполагаемые механизмы реакций 2. Реакция взаимодействия формальдегида с С-Н кислотой а) в присутствии гидроксил-ионов 33

Изображение слайда
34

Слайд 34

Предполагаемые механизмы реакций 2. Реакция взаимодействия формальдегида с С-Н кислотой б ) в отсутствии гидроксил-ионов 34

Изображение слайда
35

Слайд 35

35 Предполагаемые механизмы реакций М еханизм реакции нуклеофильного внутримолекулярного замещения S Ni : для получения хлорметильного производного аллантоина

Изображение слайда
36

Слайд 36

ИК – спектроскопия диазолидинилмочевина OH CH 2 C=O кольца C=O амид C=O кольца N-H амид С-О H О-=С- N ИК-Фурье-спектрометр Nicolet 6700 C-N 36

Изображение слайда
37

Слайд 37

ИК – спектроскопия ИК-Фурье-спектрометр Nicolet 6700 Имидазолидинилмочевина OH CH 2 C=O кольца C=O амид N-H амид С-О H О-=С- N C-N C=O кольца 37

Изображение слайда
38

Слайд 38

38 ИК – спектроскопия ИК-спектр диазолидинилмочевины Расшифровка 3384 ν ОН 2981 ν C Н 2 1780 ν C=O ( кольцо ) 1713 ν C=O ( кольцо ) 1683 ν C=O ( амид ) 1567 δ С-N 1280 ν N Н (амид) 1052 ν С-ОН 1013 ν С-ОН 627 δ О=С- N

Изображение слайда
39

Последний слайд презентации: Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина

39 Возможности применения Создания лекарств пролонгированного действия Устойчивый фундамент создания наноразмерных устройств Новых гибридных материалов для процессов тонкой очистки, разделения и выделения веществ Супрамолекулярного катализа Оптоэлектроника [13] Коваленко Е. Кукурбитурил – молекула-тыква // Наука из первых рук –2010, т. 36. – №6.

Изображение слайда