Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина презентация

Содержание

Сельское хозяйство Медицина Фармацевтика Актуальность Диазолидинилмочевина Имидазолидинилмочевина В составе средств личной гигиены Косметология

Слайд 1Синтез и исследование метилольных и хлорметильных производных аллантоина
Татаренко Ольга, 5 курс
Студентка

группы 08203

Научный руководитель: доцент, к.х.н. Мальков В.С.

Томск 2017 г.

Химический факультет
Кафедра органической химии


Слайд 2
Сельское хозяйство

Медицина

Фармацевтика


Актуальность








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


Слайд 3




Актуальность
Диазолидинилмочевина

Тетрахлорметильное производное аллантоина


Слайд 4Цель 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 синтеза 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).



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 = Ткипения растворителя


[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.


Слайд 6


ЯМР - спектроскопия
2H; 2H; 2H; 2H – 3,5-5 ppm;
NH –

6,7-6,8 ppm;
NH – 7,1 ppm.

4CH2– 61,38-63,71 ppm;
1C – 74,51 ppm;
2C – 155,47-155,74 ppm ;
1C – 171,73 ppm.

Расшифровка 1H ЯМР-спектра Расшифровка 13С ЯМР-спектра
Диазолидинилмочевины

Расшифровка 1H 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.



Слайд 7Предполагаемые 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.



Слайд 8ЯМР - спектроскопия
13С ЯМР-спектр синтезированной диазолидинилмочевины
DEPT135 – Distorsionless Enhancement by Polarization

Transfer
Метод усиления без искажений с помощью переноса поляризации





ЯМР Фурье-спектрометр Bruker AscendТМ 400

13С ЯМР-спектр
- 13С ЯМР-спектр DEPT135



Слайд 9Высокоэффективная жидкостная хроматография

Диазолидинилмочевина
[11] Doi T. The different decomposition properties of diazolidinyl

urea in cosmetics and patch test materials / T. Doi, K. Kajimura, S. Taguchi // Contact Dermatitisю – 2010. – Vol. 65. – p 81–91.


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.


Слайд 10Высокоэффективная жидкостная хроматография
Имидазолидинилмочевина

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.

Слайд 11ИК – спектроскопия
ИК-Фурье-спектрометр Nicolet 6700
Диазолидинилмочевина
Имидазолидинилмочевина
OH
CH2
C=O кольца
C=Oкольца
N-H амид
С-ОH
О-=С-N
C-N
C=O амид


Слайд 12


Термогравиметрический анализ и дифференциальная сканирующая калориметрия
Диазолидинилмочевина
Имидазолидинилмочевина
ТГ/ДСК/ДТА термоанализатор c масс-спектрометром Thermo Electron

Corp SDTQ 600 и в атмосфере аргона НИ ТПУ

Тплкоммерческий= 251,2 °С
Тплсинтезированный= 246,5 °С

Тплкоммерческий= 201,4 °С
Тплсинтезированный= 204,4 °С


Слайд 13Элементный анализ
DU - диазолидинилмочевина
IU - имидазолидинилмочевина

CHNS(O)-анализатор EURO EA 3000


Слайд 14Морфология 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


Диазолидинилмочевина

С N O

Имидазолидинилмочевина

С N O


Слайд 15

Получение хлорметильного производного аллантоина
t = 4-96 часов
Т = Ткипения(SOCl2)
Элюент: Ацетонитрил-метанол-ЛУК
Проявитель: Реактив

Толленса

ТСХ диазолидинилмочевины


Слайд 16
ИК – спектроскопия

С-Сl
ИК-Фурье-спектрометр Nicolet 6700
?


Слайд 17
Рентгеноспектральный микроанализ
С
Сl
N
O
S
Тетрахлорметил производное аллантоина
Три-
Ди-
Моно-


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


Слайд 19


Термогравиметрический анализ и дифференциальная сканирующая калориметрия


Слайд 20Выводы
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.



Слайд 21СПАСИБО
ЗА
ВНИМАНИЕ!


Слайд 23ЯМР - спектроскопия
13С ЯМР-спектр коммерческой диазолидинилмочевины
DEPT135 – Distorsionless Enhancement by Polarization

Transfer
Метод усиления без искажений с помощью переноса поляризации





13С ЯМР-спектр
- 13С ЯМР-спектр DEPT135

ЯМР Фурье-спектрометр Bruker AscendТМ 400



Слайд 24ЯМР - спектроскопия
1H ЯМР-спектр сравнения синтезированной и коммерческой диазолидинилмочевины
коммерческий образец
-

синтезированный образец

ЯМР Фурье-спектрометр Bruker AscendТМ 400


Слайд 25ЯМР - спектроскопия
1H ЯМР-спектр синтезированной диазолидинилмочевины





ЯМР Фурье-спектрометр Bruker AscendТМ 400


Слайд 26ЯМР - спектроскопия
13С ЯМР-спектр синтезированной диазолидинилмочевины




ЯМР Фурье-спектрометр Bruker AscendТМ 400


Слайд 27ЯМР - спектроскопия
13С ЯМР-спектр сравнения синтезированной и коммерческой диазолидинилмочевины
коммерческий образец
-

синтезированный образец

ЯМР Фурье-спектрометр Bruker AscendТМ 400


Слайд 28ЯМР - спектроскопия
1H ЯМР-спектр синтезированной имидазолидинилмочевины





ЯМР Фурье-спектрометр Bruker AscendТМ 400


Слайд 29ЯМР - спектроскопия
1H ЯМР-спектр сравнения синтезированной и коммерческой имидазолидинилмочевины
коммерческий образец
-

синтезированный образец

ЯМР Фурье-спектрометр Bruker AscendТМ 400


Слайд 30Предполагаемые механизмы реакций
Механизм образования супрамолекулярного соединения


Слайд 31Предполагаемые механизмы реакций
Образование метилольной группы в кислой среде


Слайд 32Предполагаемые механизмы реакций

1. Реакция аминометилирования (Реакция Манниха):



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

гидроксил-ионов



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

гидроксил-ионов



Слайд 35Предполагаемые механизмы реакций
Механизм реакции нуклеофильного внутримолекулярного замещения SNi: для получения хлорметильного

производного аллантоина


Слайд 36ИК – спектроскопия
диазолидинилмочевина
OH
CH2
C=O кольца
C=O амид
C=Oкольца
N-H амид
С-ОH
О-=С-N
ИК-Фурье-спектрометр Nicolet 6700
C-N


Слайд 37ИК – спектроскопия
ИК-Фурье-спектрометр Nicolet 6700
Имидазолидинилмочевина
OH
CH2
C=O кольца
C=O амид
N-H амид
С-ОH
О-=С-N
C-N
C=Oкольца


Слайд 38ИК – спектроскопия


Слайд 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.


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика