Экспериментальное и теоретическое исследование таутомерии и кислотно-основных свойств халькогенпиразолонов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

казанский государственный университет РлкчЗка* Го:»: -З'-а

П.;На правах рукописи

курба 1галиева альмира рафаэльевна

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТАУТОМЕРИИ И КИСЛОТНО-ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ ХАЛЬКОГЕНОПИРАЗОЛОНОВ

02.00.03 - органическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

КАЗАНЬ - 1999

Работа выполнена на кафедре органической химии Казанского государственного университета

Научные руководители:

доктор химических наук, профессор Г.А. ЧМУТОВА кандидат химических наук, доцент А.И. МОВЧАН

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор В.И. ГАЛКИН доктор химических наук

Г.М. ХРАПКОВСКИЙ

Ведущая организация: Институт органической и физической химии

им. А.Е.Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук

Защита состоится " 2.1" 2000 г. в /4"

часов на

заседании диссертационного Совета К 053.29.02 по химическим наукам при Казанском государственном университете по адресу 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18, химический факультет, Бутлеровская аудитория.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И.Лобачевского Казанского государственного университета.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 420008, г.Казань, ул. Кремлевская, 18, КГУ, научная часть.

Автореферат разослан " 2.Ъ" "декодера 1999 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

'262 ЛЪ^О

кандидат химических наук

I— (V '0 1 /—>

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Неисчезающий интерес ко многим производным класса 1,2-диазолов, к которым принадлежат, в частности, пиразолы, пиразолины, пиразолиноны, объясняется их применением в промышленности и сельском хозяйстве, а также биологической и аналитической важностью.

Пиразолоны широко применяются в органическом синтезе для получения разнообразных веществ. Они входят в состав многих пурпурных цветообразующих компонент (ЦОК) и красителей, являются добавками к топливам в качестве антиоксидантов, но главное поле их применения лежит в области медицины и сельского хозяйства, где эти производные обнаружили самую разноообразную активность - бактериостатичную, бактерицидную, инсектицидную, фунгицидную, седативную, противоопухолевую, психофармакологическую.

Такое разнообразие областей применения и, следовательно, химических свойств 1,2-диазолов и их производных - пиразолонов - обусловлено их чрезвычайно лабильной, подвижной структурой, прежде всего, для них характерно явление таутомерии.

Для использования пиразолонов большое значение имеют их кислотно-основные свойства. Многие органические реакции и их отдельные стадии происходят по механизму кислотно-основного взаимодействия. Понятно, что основные закономерности протекания таких реакций во многом будут определяться кислотно-основными свойствами реагентов. Например, кислотно-основные характеристики определяют способность пиразолонов к образованию комплексов с переходными металлами, что эффективно используется в экстракционных процессах, в частности, для выделения и анализа ионов металлов.

Актуальность работы определяет также исследование до сих пор малоизученных тио- и селенопиразолонов-5, которые, как и кислородные аналоги, могут быть использованы в тех же и, возможно, других практически юлезных направлениях.

Цель работы. Синтез, сравнительное изучение структуры и кислотно-зсновных свойств пиразолин-2-онов-5, их тио- и селеноанапогов жспериментальными и теоретическими методами; выявление и объяснение ^таяния природы гетероатома (О, Б, Бе), природы и положения заместителей в тиразолоновой системе, внутри- и межмолекулярных взаимодействий на сартину таутомерии хапькогенопиразолонов в разных условиях (газообразное юстояние, растворы, твердая фаза).

Специальной задачей исследования было теоретическое изучение ггруктуры и кислотно-основных характеристик изоструктурных пиразолонов га разных уровнях теории для оценки принципиальных возможностей гспользования полуэмпирических и неэмпирических методов квантовой химии I изучении широкого класса родственных структур.

Научная новизна и практическая значимость. Впервые синтезирован« производное селенопиразолонового ряда - бис(1-фешш-3-метил-4 бензоилпиразолил-5)селенид, модифицированы методики получения тио- i селенопиразолонов-5.

Установлено различие в кристаллической структуре тиопиразолонов i кислородных аналогов, выявлено влияние гетероатома и заместителей i пиразолоновом кольце на стабильность отдельных таутомерных форм i твердом состоянии и растворах. Получены кислотно-основные характеристик! для ряда замещенных пиразолонов-5 и некоторых их тиоанапогов.

Впервые проведены теоретические расчеты структуры и кислотно основных свойств тио- и селеногшразолоног. полуэмпирическими i неэмпирическими методами квантовой химии.

Полученные данные по таутомерии и кислотно-основным свойствал пиразолонов-5, их тио- и селеноаналогов представляются полезными даи планирования и проведения экспериментов по изучению из комплексообразующих, экстракционных свойств, испытаний их биологическо* активности.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывалио и обсуждались на XIX и XX Всероссийских конференциях по химии i технологии органических соединений серы (Казань, 1995 и 1999 гг.), н; научной сессии, посвященной памяти профессора U.M. Шсрмергориа (Казань 1997 г.), на Всероссийской конференции по теоретической химии (Казань, 199' г.), на итоговой научной конференции Казанского государственной университета за 1998 год (январь 1999 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 статьи и тезисы £ докладов.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа оформлен; на 149 страницах, содержит 20 таблиц, 10 рисунков и библиографию включающую 119 наименований.

Материал диссертации состоит из введения, четырех глав., выводов i списка цитируемой литературы. В первой главе представлен обзо] литературных данных о таутомерии и кислотно-основных свойства: изологичных пиразолонов-5. Вторая и третья главы посвящены обсуждении результатов собственного исследования. Во второй главе обсуждаютс; результаты экспериментального и теоретического изучения таутомерш пиразолонов-5, их тио и селеноаналогов в различных состояниях (твердая фаза растворы, газообразное состояние). Анализу экспериментальных i теоретических данных по кислотно-основным свойствам изучаемы) соединений посвящена третья глава диссертационной работы Экспериментальная часть, включающая описание проведенных синтетических спектральных и других экспериментов, приведена в четвертой глав< диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Циклическая молекула Nj-замещенного пиразолона может быть тредставлена тремя таутомерными формами СН, ЭН и NH (по положению годвижного атома водорода в цикл«;):

R.i//. ___-Ra R^s

с—с"

Н*7 \\ __ // ^ __ . . _„

Э= О, S, Sel

I I -'

Ri

/ \ _ С NH

R, R,

ai эн nh

Данное прототропиое равновесие чувствительно к влиянию различных [¡акторов, таких как полярность растворителя, температура, концентрация, фотонный или аггротошшй характер растворителя, природа заместителей, их юложеиие в пиразолоновом кольце.

Таутомерия и кислотно-основные свойства были изучены на примере »азличных 1 -фенилпиразолонов, некоторых их тио- и селеноаналогов (1-ХУ):

о о

/СНэ .СН3 II ^СН3 И СН,

ГХ Г^ С,Н!_СТ1 сбН5 с—у ^

N

I

Ph

О

II

н—С

Р(1 II

Ph III

Ph IV

II _II ^О-'з || /СН3 J

N S N cr fj O-^ N

Ph V

Ph

Vt OH

,MH2 II I

C6H5—c-

N

I

Ph VII

N

I

Ph VIII

X,nh2 ын2 II | ,сн3 CH3

t-^ C6H5--С-M-—i-^ (H3C)2NHC==7—^

.

Ph IX

I

C5H2O3

X

II /СН3 ,--y CH3 c6H5—c—-j--^

N

I

Ph XI

H3c

N

I

Ph XII

N

I

Ph XIII

м

I

Ph XIV

XV

Все полученные соединения охарактеризованы данными элементного кализа, температурами плавления и спектральными характеристиками.

Экспериментальное изучение таутомерии.

Исследование структуры соединений I - XV в твердом состоянии растворах проводилось с привлечением методов ИК и ЯМР 1Н спектроскопи для некоторых образцов удалось получить данные РСтА.

Твердая фаза. Метод РСтА позволил детально охарактеризоват структуру тиопиразолонов II, IV и сравнить ее со структурой кислородны аналогов I, III, V. Прежде всего отметим, что для 1-фенил-3-метилпиразоло1

(I) в твердом состояни обнаружен интересны факт: в одной кри< таллографической яче! ке присутствуют да отдельные молекул! соответствующие дву разным таутомерны формам - ОН и N1 связанные между собс межмолекулярными в< дородными связям (ММВС) (рис.1).

Рис. 1 Кристаллическая структура (I).

В то же время тиоаналог (II) в твердом состоянии представле единственно NH-формой, связанной ММВС с соседней молекуле тиопиразолона (рис.2а). При введении в 4-ое положение тиопиразолоновс системы бензоильного заместителя качественная картина меняется, а имени для тиопиразолона IV реализуется другая (SH) форма, стабилизирование внутримолекулярной водородной связью (ВМВС), образованной карбонильнс группой бензоильного заместителя и протоном SH-группы (рис. 2 б).

В изученном ранее методом РСтА пиразолоне (III), так же, как и в (I найдены две формы, но принадлежащие разным образцам, в зависимости с растворителя, используемого при перекристаллизации.

Из полярных растворителей выделяется кетонная NH-форма с ММВС, а 13 неполярных растворителей (гексан, ССЦ) - енольная форма, ;табилизированная ВМВС:

C„HS С6Н5 CeHs

В случае другого кислородного соединения (V) РСтА показал, что в

элементарной ячейке присутствуют два разных конформера, соответствующие одной и той же таутомерной форме NH с ММВС (рис. 3). Конформеры имеют разные значения валентных и диэд-ральных углов в области фрагментов N, - Ph и С4 - СНО. В пользу образования ВМВС и ММВС в изученных структурах свидетельствуют соответствующие геометрические характеристики, а также данные ИК спектров, зарегистрированных в нуйоле.

'не. 3 Фрагмент кристаллической структуры (V) с ММВС.

Растворы. Изучение таутомерии в растворах проводилось в неполярных гексан, четыреххлористый углерод, хлороформ) и полярных (диоксан, цетошприл, диметилсульфоксид (ДМСО), этанол) растворителях. Варьируя астворители, мы преследовали цель охарактеризовать их влияние на картину аутомерии за счет специфической и неспецифической сольватации.

В табл. 1 представлены результаты экспериментального (методы Ж, [МР спектроскопии, РСтА) и теоретического (полуэмпирический метод РМЗ) сследования таутомерии соединений I-XI в разных состояниях. В качестве бщих тенденций в поведении изученных соединений в растворах можно тметить следующее.

В неполярных растворителях соединение (I), как и многие ранее зученные пиразолоны без сильных электронодонорных и пектроноакцепторных заместителей в кольце, представлено, главным образом, 'Н-формой. При наличии аминогруппы в 3-ем положении пиразолонового ольца (соединения IX и X) СН-форма является единственной формой во всех остояниях. Акцепторные заместители в 4-ом положении (пиразолоны III, V, 'II) приводят к реализации в качестве наиболее стабильной в неполярных астворителях ОН-формы, стабилизированной ВМВС.

Табл. 1 Преобладающие таутомерные формы изученных соединений в

различных условиях по результатам экспериментального и теоретического __исследования. ____ _

№ соед-ия Твердая фаза СНС13> СС14 Диоксан, ацетонитрил ДМФА, эганол Газовая фаза

1 ОН-ЫН сММВС СН СН + ОН ЫН+ОН + СН СН>НН>ОН

II ЫН сММВС БН + СН БН БН+ЫН БН»СН>ЫН

III ЫН с ММВС ОНсВМВС он сВМВС ОН ЫН+ОН СН=МН>ОН

IV БН сВМВС БН БН БН БН»ЫН>СН

V ЫН с ММВС ОН сВМВС ОИ + оксим стилен оксим.+ N11 ЫН>ОН>СН>оксим

VI БН БН БН БК БН»МН>СН

VII ОН сВМВС ОН сВМВС ОН ЫН + ОН ЫН>ОН>СН

VIII изонитр. + N11 ИЗОНИ-ф. + N11 изонигрозо + МН ЫН ОН>шон>ЫН>СН

IX СН с ММВС СН СН СН СН>Ш>ОН

X СН с ММВС СН СН СН СН>ЫН>ОН

XI ЫН ын ЫН ЫН ОН>ЫН»СН

В полярных растворителях многие кислородные соединения представлены ОН а также более полярной ЫН-формой. Стабилизацию ассоциированных ОН-ЫН-форм в полярных и протонодонорных растворителях, как и в твердой фаз следует приписать сильным эффектам межмолекулярного взаимодействи (неспецифическая и специфическая сольватация за счет электростатически взаимодействий и Н-комплексообразоваши в растворах, водородные связи эффекты упаковки в кристалле).

В неполярных растворителях тиопиразолон (II) представлен БН-формой небольшим количеством формы СН. БН-форма является единственной ил

преобладающей формой в 4-карбонилзамещенных тиопиразолонах IV и VI в неполярных и полярных растворителях. В четыреххлористом углероде, хлороформе, диоксане и ацетонитриле БН-форма стабилизирована ВМВС с карбонильной группой заместителя, а в ДМСО и этаноле ММВС с участием тиольной группы.

Селенопиразолон XIV по данным ИК спектра существует в твердой фазе в селенольпой (Т>еН-) форме, возможно, стабилизированной ВМВС. В растворах в органических растворителях селенопиразолон XIV крайне неустойчив, легко окисляется и из растворов выделяется соответствующий диселенид этого соединения.

В процессе разработки реакционной смеси при синтезе (XIV) нами был выделен побочный продукт (XV) -соединение селенопиразолонового ряда, ранее не описанное в литературе, структура которого по данным РСтА соответствует бис(1-фенил-З-метил-4-бензоилпиразо-лил-5)селениду (рис. 4).

0«—,

Рис.4 Кристаллическая структура (XV)

Теоретическое изучение таутомерии.

Теоретическое исследование таутомерии и кислотно-основных свойств изологичных пиразолонов было проведено, в первую очередь, на модельных системах - 1 -метилпиразолоне (XVI), его тио- (XVII) и селеноаналогах (XVIII), которые позволили оценить «внутреннюю» склонность соединений к структурным изменениям в отсутствие сильных электронных и конформационных эффектов заместителей и растворителей.

н2с-сн

/ \\

з^Ч

нэ

НС—сн // \\ /с\ у4

N

нс=сн / \

XVI Э=0

XVII Э=Э

XVIII Э = Бе

СН3

СН',

сн.

СН ЭН N14

Квантовохимические расчеты структуры модельных изологичных 1-метилпиразолонов проведенм полуэмпирическим методом РМЗ (только в рамках этого метода существуют параметры для атома селена), а также неэмггарическими методами с использованием различных базисных наборов с целью оценки влияния качества базиса, роли поляризационных и диффузных функций, уровня оптимизации геометрии, различных поправок на

интересующие нас характеристики структуры и реакционной способност соединений. Особо оценивалась энергия электронной корреляции в рамка метода ВЗЬУР с разными базисными наборами. Для кислородных и сернисты соединений использовались и другие полуэмпирические методы МЖЮ и АМ' результаты которых сравнивались с РМЗ.

Из данных табл. 2, где сопоставлены результаты полуэмпирических неэмпирических расчетов с оптимизацией геометрии на том же уровне теорш который использовался для расчета волновых функций, можно с дел а! следующие выводы:

- для самого пиразолона (Э = О) расчеты всех уровней дают в качеств наиболее устойчивой форму СН, затем следуют ЫН- и ОН-формы, причем даж численные данные находятся в разумном согласии друг с другом;

- для тио- и селеноаналогов воспроизводится наименьшая устойчивое! ЫН-таутомера, а более устойчивые СН- и ЭН-формы заметно отличаются п относительной устойчивости в зависимости от метода расчета; особенн драматична переоценка устойчивости БН-формы в полуэмпирическом расчете.

В табл. 3 приведены значения общей энергии и других составляющи свободной энергии Гиббса всех таутомерных форм соединений ХУ1-ХУП рассчитанные на широко используемых уровнях теории НР/б-ЗШ //НБ/б-ЗЮ и ВЗЬУР/б-ЗЮ //НР/б-ЗЮ, и соответствующие значения относительно стабильности этих форм. Видно, что термические поправки относительн невелики, поправки на энергию нулевых колебаний в 2-3 раза больше первых, энергии электронной корреляции в 20-30 раз больше последних. Эффекп электронной корреляции систематически возрастают при переходе от кислоро;: к селенсодержащему соединению во всех таутомерных формах. Все поправк по абсолютной величине достаточно велики, однако на качественную картин относительной устойчивости таутомерных форм каждого и халькогенопиразолонов эти поправки влияют не принципиально: по-прежнем у кислородного аналога более устойчива СН-форма, а у сернистого селенистого аналогов в наиболее точных расчетах (ДОг) наибольше устойчивостью обладают формы ЭН.

Неэмпирические расчеты структуры изологичных 1-фенил-З метилпиразолонов-5 и расчеты в рамках метода функционала плотност выявили принципиально ту же картину относительной устойчивост таутомерных форм, которая была установлена для модельных соединений. 1 именно: для самого пиразолона (I) характерен ряд устойчивости СН»]МН>011 тогда как для тио-(Н) и селеноаналогов - ЭН>СН>ЫН.

Рассматривая всю совокупность расчетных данных, можно заключить что неэмпирические и полуэмпирические методы дают согласующуюс. качественную картину изменений в термодинамике таутомерных и кислотно основных отношений, имеющих место при варьировании гетероатома (О, Б, Бе и заместителей в кольце.

Табл. 2 Относительная стабильность таутомгрных форм изологичных 1-метилпиразолонов-5 по данным полуэмгтирических и незмпирических методов расчета (ДЕ, кДж/моль).

РМЗ// НР/б-ЗЮ"// НР/б-314 с'// ВЗЫР/б-ЗЮ'// В3ьур/б-31 + +с"//

э Форма РМЗ НРУ6-ЗК}' НР/6-31 1 а" БЗЬУР/б-31 С'' 831Л'Р-'6-3'1С"

О СН 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

ми ¡41 1 20.5 -> Г А .>0.4 29.3 31.0 22.0

он 26.8 (40.2)' 42.3 35.6 33.1 16.3

5 СН 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

ын 13.8 27.2 36.0 20.8 13.1

БН -64.9 (-56.1)' 5.0. 0.4 -1.8 -11.7

Зс СН 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

ын 14.2 23.0 28.0 17.2 8.7

БеН -24.7 (-16.3)' -9.6 0.8 -18.4 -13.8

" - приведенные значения при полуэмпирических расчетах принадлежат двум конформерам, отличающимся друг от друга ориентацией ЭН-группы по отношению к МрСН3 фрагменту (первая соответствует Б-транс, вторая - Б-цис конформеру); в неэмпирических расчетах локализуется лишь один минимум.

Табл. 3 Энергетические вклады (Е, а.е.) в свободную энергию Гиббса и относительная устойчивость таутомерных форм изологичных 1 -метилпиразолонов по данным расчетов ШУб-З10*//НР/б-31 в* и ВЗЬУР/б-31 о'/гт/б-ъ 1 О*.

э Форма Епул.КОЛ. АЕАтерм(298 К) р ^зл.кор. АЕцбщ Ав1 А02

0 СН -338.69951 0.11104 0.03744 -2.03578 0.0 0.0 0.0

. ин -338.68572 0.11234 0.03654 -2.03752 36.4 37.2 32.6

он -338.68339 0.11145 0.03912 -2.03936 42.3 47.3 37.7

Б СН -661.33646 0.10858 0.03902 -2.35884 0.0 0.0 0.0

ин -661.32606 0.10967 0.03820 -2.36141 27.2 28.0 21.3

ян -661.33461 0.10622 0.03930 -2.36120 5.0 0.0 -6.3

5е СН -2661.39736 0.10794 0.04047 -3.48090 0.0 0.0 0.0

ин -2661.38855 0.10914 0.03956 -3.48342 23.0 23.9 17.2

БсН -2661.40097 0.10492 0.04036 -3.48440 -9.6 -16.7 -26.0

/10/ = АЕоОщ 4 АЕ„у„.кт. + А£Атерм, _ кДж/моль ЖЗ2 - Ай] + АЕэлкор ( кДэ/с/моль

Полуэмпирические расчеты структуры модельных изологичных 1-летилпиразолонов с донорными (метил, аминогруппа) и акцепторными формил, хлор) заместителями в 3-м и 4-ом положениях пиразолоновой ;истемы показали, что в случае тио- и селенопиразолонов наибольшей устойчивостью обладают ЭН-формы, независимо от характера и положения заместителей. В кислородных аналогах (Э=0) таутомерная картина более 1увствительна к введению заместителей.

Результаты расчетов методом РМЗ всех таутомерных форм соединений I->(111, изученных в данной работе экспериментально (табл. 1), согласуются с жспериментально наблюдаемой таутомерной картиной в неполярных растворителях.

Экспериментальное изучение кислотно-основных свойств.

Кислотно-основные свойства соединений 1-ХШ изучены методом ютенциометрического титрования в 50%-ной водно-диоксановой среде. В -абл.4 представлены константы кислотности и основности изучаемых юединений, анализ которых мы привлекли для характеристики влияния етероатома (О, Б), а также природы и положения заместителей в шразолоновом кольце на процессы отщепления и присоединения протона.

Табл. 4 Константы кислотности и основности соединений.

№ Соединение рКа РКВН+

I 1 -фенил-З-метилпиразолон 8.44Ю.04 2.0010.03

II 1 -фешот-З-метилтиопиразолон 5.7б±0.11 2.25+0.05

III 1 -фенил-3 -метил-4-бензоилпиразолон 4.45Ю.09 2.44±0.04

IV 1-фенил-3-метил-4-бензоилтиопиразолоп 4.05Ю.12 2.42±0.07

V 1-фе1Шл-3-метил-4-формилпиразолон 3.22Ю.07 2.54М.07

VI 1 -фенил-3 -метил-4-формилтиопиразолон 2.63±0.10 1.79±0.17

VII 1-фенил-3-метил-4-ацетилпиразолон 4.42Ю.06 2.16+0.04

VIII 1-фенил-3-метил-4-изонитрозопиразолон 6.87+0.07 1.97+0.05

IX 1-фенил-З-аминопиразолон 10.7±0.12 1.94+0.06

X 1-(2,4,6-трихлорфекил)-3-аминопиразолон 10.07±0.07 2.09±0.04

XI 1 -фенил-3 -метил-4-бензоиламинопиразо лон 2.11±0.05

XII 1-фенил-3-метил-4-диметиламинометиленпиразолон 2.30±0.26

XIII 1-фенил-2,3-диметилшгразолон (антипирин) 2.45±0.04

Абсолютные значения констант свидетельствуют о том, что пиразолоны [вляются кислотами средней силы и слабыми основаниями. Из значений

гонстант кислотности рКа явно следует, что при варьировании гетероатома мслотность соединений систематически изменяется в одном и том же ряду, а шенно: тиопиразолоны II, IV, VI являются более сильными кислотами, чем :оответствующие кислородсодержащие соединения I, III, V. Влияние ;аместителей в 3-ем и 4-ом положениях пиразолонового кольца на

депротонирование соединений согласуется с классическими представлениям! об электронных эффектах заместителей.

Анализ основности соединений оказался намного сложнее, нежели анапи: кислотности - и в отношении влияния гетероатома на протонмрованш соединений, и в отношении влияния природы заместителей. Это связано прежде всего, с тем, что в одной и той же среде кислородные и сернисты! соединения присутствуют в разных таутомерных формах. Кроме того, каждая таутомерная форма может протонироваться по нескольким основным центра* молекулы - атому азота N2, гетероатому (О, Б), а тгиоке по атомам азота у кислорода заместителей. Поэтому полученные значения констант осповносп лишь в целом характеризуют основные свойства, а соотнести эти значения с протонированием по какому-либо определенному центру трудно. Следует отметить, что различия в основности всех изученных соединений, в отличие сп различий в кислотности, невелики (значения рКвн+ соединений 1-ХШ (табл. 4] различаются не сильно и лежат в пределах 1.79-2.54 единиц рК).

Теоретическое изучение кислотно-основных свойств.

Для оценки влияния гетероатома на термодинамические характеристики процессов переноса протона были рассчитаны энергии анионов и протонированных комплексов модельных соединений ХУЬХУШ при тех же вариациях базисов и уровней оптимизации геометрии, которые использовали для оценки стабильности нейтральных соединений; энергия электронной корреляции рассчитывалась только для анионов.

При депротонировании соединений из любой таутомерной формы образуется один общий анион с заметной делокализацией отрицательного заряда по трем активным центрам - атомам Эс, и N2 пиразолонового кольца.

Энтальпии образования анионов (метод РМЗ) и абсолютные энергии анионов, рассчитанные на неэмпирическом уровне для каждого из соединений, приведены в табл. 5. Там же приведены абсолютные и относительные величины энергий протоносродства анионов каждой таутомерной формы изученных соединений, которые рассчитывались для оценки кислотности соединений по уравнению (1) в неэмпирических расчетах и по уравнению (2) в РМЗ методе: РАа = Е (анион) - Е (ВН)| (1)

РА„ = АН, (В- ) + АЯ/(Я*)- дяг (ВН) (2)

где ДН^В') - энтальпия образования аниона, ДН((Н+) - энергия ионизации атома водорода, равная в рамках данного метода 1480 кДж/моль, ДЩВН) -энтальпия образования нейтральной молекулы.

Из значений протоносродства анионов (табл. 5) явно следует, что кислотность соединений при варьиров;шии гетероатома систематически изменяется в одном и том же ряду, а именно Бе > Б »О, т.е. наиболее кислым является селенопиразолон, наименее - кислородный аналог. При этом все методы расчета дают качественно согласующуюся информацию.

Табл. 5 Энтальпии образования (ДНг, кДж/моль) и общие энергии анионов (Е, а.е.), абсолютные (РА, кДж/моль) и относительные (ДРА, кДж/моль) значения сродства к протону анионов изологичных 1 -метилпиразслоноз по данным

расчетов на различных уровнях теории.

РМЗ НР/б-ЗЮ'// ир/6-31 а' НР/б-31+0'// НР/6-31+с' ВЗЬУР/б-ЗЮ'// НР/б-ЗЮ* ВЗЬУР/б-ЗЮ"// ВЗЬУР/б-ЗЮ*

X ДЩВ") РА (ДРА) Епот(В-) РА (ДРА) Епот(В ) РА (ДРА) Еттт(В ) РА (ДРА) Епст(В') РА (ДРА)

О -123 1363 (116) -338.11391 1537.6 (120.1) -338.13837 1493.3 (110.0) -340.15874 -340.03960 00 1513.8 1479.5 м (74.9) -340.16236 1513.4 С07 П V ' ■ ч

60 1323 (76) -660.79023 1434.3 1429.3 (1) (16.7; 2.5й) -660.80717 1405.8 1405.0 (,) (22.6; 23.0(1>) -663.15102 -663.03130 (,) 1428.8 1404.6 (,) (0.0) -663.15409 1428.4 1430.1е*5 (12.1; 0.0м)

5е -4.7 1247 (0.0) -2660.85749 1417.5 1426.7 00 (0.0; 0.0(,)) -2660.91049 1383.2 1382.0 (0.0; 0.0(,)) -2664.33890 -2664.22076(,) 1415.9 1405.4 (0.8) -2664.34278 1416.3 1435.1м (0.0; 5.0(,))

(а) - С поправкой на Еиул кол и £Атсрм(298 К); цифры в скобках относятся к двум конформерам ЭН-форм

Расчеты различных протежированных комплексов, образующихся п| присоединении протона по атомам азота (N1, Ы2) и гетероатому (О, Б, Б каждой из трех таутомерных форм, свидетельствую о том, что наибол стабильными являются комплексы, образованные при протонировании Э1 форм по азоту N2. В этом случае энергии протоносродства нейтральнь молекул изменяются в ряду О > Б > Бе, т.е. наиболее основным являет пиразолон, наименее - селенопиразолон, что согласуется с уменьшением в эте ряду мезомерного эффекта ЭН-группы по отношению к ароматической систе» и, следовательно, уменьшения эффективного отрицательного заряда на атои N2 как центре протонирования. Однако, в целом связи энергии протоносродсп с рассчитанными величинами зарядов на потенциальных центр: протонирования не наблюдается.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Синтезированы и охарактеризованы 1-фенил-3-метил-4-бензоилселен< пиразолон и бис(1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолил-5)селенид.

2. В кристаллическом состоянии 1-фенил-З-метилтиопиразоло представлен ЫН таутомерной формой с межмолекулярными водородным связями, тогда как 1 -фенил-3 -метил-4-бензоилтиопиразолон - БН таутомерно формой с внутримолекулярной водородной связью.

3. В неполярных и малополярных растворителях тиопиразолон существуют преимущественно в БН-форме. В диметилсульфоксиде и этанол! склонных к специфической сольватации (Н-комплексообразование), таутомерном равновесии 1-фенил-3-метилтиопиразолона присутствует наряду БН-, также ИН-форма. При введении в положение 4 тиопиразолоновой систем] бензоильного и формильного заместителей и в полярных растворителя обнаружена только БН-форма. В четыреххлористом углероде, хлороформ« диоксане и ацетонитриле она стабилизирована ВМВС с карбонильной групп о заместителя, а в ДМСО и этаноле ММВС с участием заместителя.

5. Методом потенциометрического титрования установлено, что в 50% ном водном диоксане тиопиразолоны являются более сильными кислотами, че! соответствующие кислородные аналоги. Основность тиопиразолонов малг систематических отличий от кислородных аналогов не выявлено.

6. Теоретическое изучение таутомерии и кислотно-основных свойст, модельных 1-метил- и изученных 1-фенил-З-метилхалькогенопиразолоно] полуэмпирическими и неэмпирическими методами квантовой химии показало что для кислородного аналога в газовой фазе наиболее устойчив СН-таутомер тогда как для тио- и селеноаналогов стабильность БН- (БеН-)форм превышае-или сравнима с устойчивостью СН-форм. ЫН-формы всех изолированны) халькогенопиразолонов наименее стабильны. Кислотность изоструктурны: пиразолонов изменяется в ряду Бе £ Б » О.

7. Сравнение результатов, полученных для изологичных пиразолонов н: разных уровнях теории, выявило пригодность полуэмпирических расчетов дш качественной характеристики таутомерии и кислотно-основных свойств эти>

эединений. В то же время неэмпирические расчеты, особенно с учетом :|)фектов электронной корреляции, улучшают количественные характеристики гроения и реакционной способности халькогенопиразолонов. Последние в рачительно большей степени зависят от качества базиса, чем от способа птимизации геометрии.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

. Чмутова Г.А., Курбангалиева А.Р., Кузнецова Л.С., Мовчан А.И. Квантовохимические расчеты таутомерии и кислотно-основных свойств 1-метилтиопиразолона-5 в сравнении с кислородным аналогом // XIX Всероссийская конференция по химии и технологии органических соединений серы: тез.докл. - Казань, 1995. - С. 221. . Чмутова Г.А., Курбангалиева А.Р., Кузнецова JI.C., Мовчан А.И. Квантово-химическое исследование структуры и реакционной способности пиразол-5-онов, их тио- и селеноаналогов. III. Полуэмпирические расчеты строения и кислотно-основных свойств 1-метил-2-пиразолин-5-она, -тиона и -селенона // ЖОХ. - 1997. - Т.67. - Вып.8. - C.I371-1375. . Курбангалиева А.Р., Петрякова C.B., Торопчина A.B., Кузнецова JI.C., Мовчан А.И., Чмутова Г.А. Изучение таутомерии и кислотно-основных свойств тио- и селеноаналогов пиразолонов // Научная сессия, посвященная памяти профессора И.М. Шермергорна: тез.докл. - Казань, 1997, - С. 67. . Чмутова Г.А., Альбрехт X., Курбангалиева А.Р. Неэмпирические и полуэмпирические расчеты таутомерии и кислотно-основных свойств тио- и селеноаналогов пиразолонов // Всероссийская конференция по теоретической химии: тез.докл. - Казань, 1997. - С. 34. ..Чмутова Г.А., Альбрехт X., Курбангалиева А.Р., Мовчан А.И. Квантово-химическое исследование структуры и реакционной способности пиразолонов-5, их тио- и селеноаналогов. IV. Электронная структура 1-метил-2-пиразолин-5-она(тиона, селенона) по данным полуэмпирических и неэмпирических расчетов//ЖОХ. - 1998. -Т.68. - Вып.12. - С.2034-2041. . Курбангалиева А.Р., Торопчина A.B., Петрякова C.B., Исламов Л.Р., Катаева О.Н., Литвинов И.А., Мовчан А.И., Чмутова Г.А. Таутомерия и кислотно-основные свойства пиразолонов-5 и их тиоаналогов // XX Всероссийская конференция по химии и технологии органических соединений серы: тез.докл. - Казань, 1999. - С. 55. . Курбангалиева А.Р., Петрякова C.B., Торопчина A.B., Мовчан А.И., Чмутова Г.А. Строение и кислотно-основные свойства замещенных гетеропиразолонов: Сб. «Грани сотрудничества». - Казань:УНИПРЕСС, 1999. - С.395-401.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТАУТОМЕРИЯ И КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПИРАЗОЛИН-2-ОНОВ-5 (литературный обзор).

1.1 Общая характеристика пиразолин-2-онов-5.

1.2 Экспериментальное изучение таутомерии пиразолонов-5.

1.2.1 Физические методы изучения таутомерии пиразолонов

1.2.2 Влияние факторов структуры на таутомерию пиразолонов

1.2.3 Влияние факторов среды на таутомерию пиразолонов

1.3 Экспериментальное изучение кислотно-основных свойств пиразолин-2-онов-5.

1.4 Экспериментальное изучение структуры и свойств тио- и селеноаналогов пиразолонов.

1.5 Теоретическое изучение таутомерии и кислотно-основных свойств пиразолонов-5.

1.5.1 Нейтральные молекулы пиразолонов

1.5.2 Анионы и протонированные комплексы.

Кислотно-основные свойства пиразолонов

1.5.3 Теоретическое изучение влияния растворителя на таутомерное равновесие пиразолонов

ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ ТАУТОМЕРИИ.

2.1 Постановка задачи, объекты исследования.

2.2 Экспериментальное исследование таутомерии соединений I-XIII.

2.2.1 1-фенил-3-метилпиразолон-5 (I)

2.2.2 1-фенил-3-метилтиопиразолон-5 (II)

2.2.3 1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолон-5 (III)

2.2.4 1-фенил-3-метил-4-бензоилтиопиразолон-5 (IV)

2.2.5 1-фенил-3-метил-4-формилпиразолон-5 (V)

2.2.6 1-фенил-3-метил-4-формилтиопиразолон-5 (VI)

2.2.7 1-фенил-3-метил-4-ацетилпиразолон-5 (VII)

2.2.8 1-фенил-3-метил-4-изонитрозопиразолон-5 (VIII)

2.2.9 1-фенил-3-аминопиразолон-5 (IX)

2.2.10 1-(2',4',6'-трихлорфенил)-3-аминопиразолон-5 (X)

2.2.11 1 -фенил-3 -метил-4-бензоиламинопиразолон-5 (XI)

2.2.12 1-фенил-3-метил-4-диметиламинометиленпиразолон-5 (XII)

2.2.13 1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5 (антипирин)

2.2.14 Селенопиразолоны

2.3. Теоретическое исследование таутомерии халькогенопиразолонов.83 2.3.1 1-метилхалькогенопиразолоны

2.3.2 Замещенные 1-метилхалькогенопиразолоны

2.3.3 Замещенные 1-фенил-З-метилхалькогенопиразолоны

ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ.

3.1 Экспериментальное и теоретическое изучение кислотных свойств халькогенопиразолонов.

3.1.1 Анализ экспериментальных результатов по кислотности соединений

3.1.2 Анализ теоретических результатов по кислотности соединений

3.2 Экспериментальное и теоретическое изучение основных свойств халькогенопиразолонов.

3.2.1 Анализ экспериментальных результатов по основности соединений

3.2.2 Анализ теоретических результатов по основности соединений

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

4.1 Физико-химические измерения.

4.2 Методики очистки растворителей и реагентов.

4.3 Методики получения исследуемых соединений.

4.4 Методика измерения кислотно-основных свойств.

4.5 Методика проведения квантовохимических расчетов.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

Актуальность темы. Неисчезающий интерес ко многим соединениям класса 1,2-диазолов объясняется их применением в промышленности и сельском хозяйстве, а также биологической и аналитической важностью. Производные пиразола традиционно привлекают внимание в качестве лекарственных средств (достаточно указать на лекарственные препараты - антипиретики пиразолонового ряда, сульфаниламиды и полусинтетические пенициллины, содержащие изоксазольный цикл), красителей и анестетиков. Частично восстановленные пиразолы (пиразолины) используют в последнее время как химические отбеливатели, люминесцирующие и флуоресцирующие вещества и в производстве кинопленки.

Пиразолоны широко применяются в органическом синтезе для получения разнообразных веществ. Они входят в состав многих пурпурных цветообразующих компонент (ЦОК) и красителей. Пиразолоны добавляют также в топливо в качестве антиоксидантов, но главное поле их применения лежит в области медицины и сельского хозяйства, где эти производные обнаружили самую разнообразную активность - бактериостатичную, бактерицидную, инсектицидную, фунгицидную, седативную, противоопухолевую, психофармакологическую.

Такое разнообразие областей применения и, следовательно, химических свойств 1,2-диазолов и их производных - пиразолонов - обусловлено их чрезвычайно лабильной, подвижной структурой, прежде всего, для них характерно явление таутомерии.

Для использования пиразолонов большое значение имеют их кислотно-основные свойства. Многие органические реакции и их отдельные стадии происходят по механизму кислотно-основного взаимодействия. Понятно, что основные закономерности протекания таких реакций во многом будут определяться кислотно-основными свойствами реагентов. Например, кислотно-основные характеристики определяют способность пиразолонов к образованию комплексов с переходными металлами, что эффективно используется в экстракционных процессах, в частности, для выделения и анализа ионов металлов.

Актуальность работы определяет также исследование до сих пор малоизученных тио- и селенопиразолонов-5, которые, как и кислородные аналоги, 5 могут быть использованы в тех же и, возможно, других практически полезных направлениях.

Цель работы. Синтез, сравнительное изучение структуры и кислотно-основных свойств пиразолин-2-онов-5, их тио- и селеноаналогов экспериментальными и теоретическими методами; выявление и объяснение влияния природы гетероатома (О, 8, 8е), природы и положения заместителей в пиразолоновой системе, внутри- и межмолекулярных взаимодействий на картину таутомерии халькогенопиразолонов в разных условиях (газообразное состояние, растворы, твердая фаза).

Специальной задачей исследования было теоретическое изучение структуры и кислотно-основных характеристик изоструктурных пиразолонов на разных уровнях теории для оценки принципиальных возможностей использования полуэмпирических и неэмпирических методов квантовой химии в изучении широкого класса родственных структур.

Научная новизна. Впервые синтезировано производное селенопиразолонового ряда - бис(1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолил-5)селенид, модифицированы методики получения тио- и селенопиразолонов-5.

Установлено различие в кристаллической структуре тиопиразолонов и кислородных аналогов, выявлено влияние гетероатома и заместителей в пиразолоновом кольце на стабильность отдельных таутомерных форм. Получены кислотно-основные характеристики для ряда замещенных пиразолонов-5 и некоторых их тиоаналогов.

Впервые проведены теоретические расчеты структуры и кислотно-основных свойств тио- и селенопиразолонов полуэмпирическими и неэмпирическими методами квантовой химии.

Практическая значимость работы. Полученные данные по таутомерии и кислотно-основным свойствам пиразолонов-5, их тио- и селеноаналогов представляются полезными для планирования и проведения экспериментов по изучению их комплексообразующих, экстракционных свойств, испытаний их биологической активности.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XIX Всероссийской конференции по химии и технологии 6 органических соединений серы (Казань, 1995 г.), на научной сессии, посвященной памяти профессора И.М. Шермергорна (Казань, 1997 г.), на Всероссийской конференции по теоретической химии (Казань, 1997 г.), на итоговой научной конференции Казанского государственного университета за 1998 год (январь 1999 г.), на XX Всероссийской конференции по химии и технологии органических соединений серы (Казань, 1999 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 статьи и тезисы 4 докладов.

Объем и структура работы. Диссертационная работа оформлена на 149 страницах, содержит 20 таблиц, 10 рисунков и библиографию, включающую 119 наименований.

Материал диссертации состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитируемой литературы. В первой главе представлен обзор литературных данных по таутомерии и кислотно-основным свойствам халькогенопиразолонов-5. Вторая и третья главы посвящены обсуждению результатов собственного исследования. Во второй главе обсуждаются результаты экспериментального и теоретического изучения таутомерии пиразолонов-5, их тио и селеноаналогов в различных состояниях (твердая фаза, растворы, газообразное состояние). Анализу экспериментальных и теоретических данных по кислотно-основным свойствам изучаемых соединений посвящена третья глава диссертационной работы. Экспериментальная часть, включающая описание проведенных синтетических, спектральных и других экспериментов, приведена в четвертой главе диссертации.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Синтезированы и охарактеризованы 1-фенил-3-метил-4-бензоилселено-пиразолон и бис(1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолил-5)селенид.

2. В кристаллическом состоянии 1-фенил-З-метилтиопиразолон представлен N11 таутомерной формой с межмолекулярными водородными связями, тогда как 1-фенил-З-метил-4-бензоилтиопиразолон - БН таутомерной формой с внутримолекулярной водородной связью.

3. В неполярных и малополярных растворителях тиопиразолоны существуют преимущественно в БН-форме. В диметилсульфоксиде и этаноле, склонных к специфической сольватации (Н-комплексообразование), в таутомерном равновесии 1-фенил-3-метилтиопиразолона присутствует наряду с БН-, также ИН-форма. При введении в положение 4 тиопиразолоновой системы бензоильного и формильного заместителей и в полярных растворителях обнаружена только 8Н-форма. В четыреххлористом углероде, хлороформе, диоксане и ацетонитриле она стабилизирована ВМВС с карбонильной группой заместителя, а в ДМСО и этаноле ММВС с участием заместителя.

5. Методом потенциометрического титрования установлено, что в 50%-ном водном диоксане тиопиразолоны являются более сильными кислотами, чем соответствующие кислородные аналоги. Основность тиопиразолонов мала, систематических отличий от кислородных аналогов не выявлено.

6. Теоретическое изучение таутомерии и кислотно-основных свойств модельных 1-метил- и изученных 1-фенил-З-метилхалькогенопиразолонов полуэмпирическими и неэмпирическими методами квантовой химии показало, что для кислородного аналога в газовой фазе наиболее устойчив СН-таутомер, тогда как для тио- и селеноаналогов стабильность БН- (8еН-)форм превышает или сравнима с устойчивостью СН-форм. ИН-формы всех изолированных халькогенопиразолонов наименее стабильны. Кислотность изоструктурных пиразолонов изменяется в ряду 8е > 8 » О.

7. Сравнение результатов, полученных для изологичных пиразолонов на разных уровнях теории, выявило пригодность полуэмпирических расчетов для качественной характеристики таутомерии и кислотно-основных свойств этих

138 соединений. В то же время неэмпирические расчеты, особенно с учетом эффектов электронной корреляции, улучшают количественные характеристики строения и реакционной способности халькогенопиразолонов. Последние в значительно большей степени зависят от качества базиса, чем от способа оптимизации геометрии.

139

1. Общая органическая химия/Под ред. Бартона Д. и Оллиса У.Д. - М.:Химия, 1985. -Т.8. - 752 с.

2. Elguero J., Marzin С., Katritzky A.R., Linda P. The tautomerism of heterocycles. New York:Academic Press, 1976. - 266 c.

3. Deschamps J., Arriau J., Parmentier P. Etude par des methodes semi-empiriques de la chimie theorique dans la serie des pyrazolones. I. Equilibre tautomere de pyrazolones simples//Tetrahedron. 1971. - V.27. - N.23. - P.5779-5793

4. Katritzky A.R., Maine F.W. The tautomerism of heteroaromatic compounds with five-membered rings. IV. 1-substituted pyrazolin-5-ones//Tetrahedron. 1964. - V.20. - P.299-314

5. Ariau J., Campillo J.P., Elguero J., Pereillo J.M. Etude par des metodes semi-empiriques de la chimie theorique dans la serie des pyrazolones. VII. Sur le problème de la tautomerie des phenylazopyrazolones//Tetrahedron. 1974. -V.30. -N.9. - P. 1345-1352

6. Пожарский А.Ф. Теоретические основы химии гетероциклов. М.:Химия, 1985. -280 с.

7. Elguero J., Jacquier R., Tarrago G. Recherches dans la serie des azoles. XXIX. Structure des pyrazolones en solution: considerations generales et produits a structure fixe//Bull.Soc.Chim.France. 1967. -N.10. -P.3772-3779

8. Elguero J., Jacquier R., Tarrago G. Recherches dans la serie des azoles. XXX. Structure des pyrazolones en solution: determination de l'équilibré et comportement spectral des pyrazolones tautomeres//Bull.Soc.Chim.France. 1967. -N.10. -P.3780-3794

9. Maquestiau A., Haverbeke Y.Van, Jacquerye R. Tautomerie dans la serie des pyrazolinones. I. Influence du solvant sur Fequilibre prototropique de la 1,3-dimethylpyrazoline-5-one//Bull.Soc.Chim.Belges. 1971. - V.80. - N.l. - P.17-26

10. Maquestiau A., Haverbeke Y.Van, Jacquerye R. Tautomerie dans la serie des pyrazolinones. II. Influence du milieu sur Fequilibre prototropique des pyrazoline-5-one Ni substituees//Bull.Soc.Chim.Belges. 1973. - V.82. - N.3-4. - P.215-231

11. Newman G.A., Pauwels P.J.S. A study of pyrazolin-5-one tautomerism. I. Some 3-unsubstituted l-aiyl-2-pyrazolin-5-ones//Tetrahedron. 1969. - V.25. - N.18. - P.4605-4615

12. Newman G.A., Pauwels P.J.S. A study of pyrazolin-5-one tautomerism. II. The effect of 3-substituents//Tetrahedron. 1970. - V.26. -N.7. - P.1571-1578

13. Newman G.A., Pauwels P.J.S. A study of pyrazolin-5-one tautomerism. III. An infrared absorption band specific for the OH form//Tetrahedron. 1970. - V.26. - N.13. - P.3429-3434

14. Винокуров В.Г., Троицкая B.C., Грандберг И.И., Пентин Ю.А. Исследование пиразолов. XXXIX. Строение и таутомерия оксипиразолов//ЖОХ. 1962. - Т.ЗЗ. -Вып.8. - С.2597-2605

15. Винокуров В.Г., Троицкая B.C., Грандберг И.И. Исследование пиразолов. XLI. ИК-спектры и таутомерия в ряду аминопиразолов//ЖОХ. 1963. - Т.34. - Вып.2. -С.654-660

16. Богунец Н.П. Влияние растворителей на спектры поглощения и таутомерию пиразолона-5 и его метальных производных//Вестник Харьковского политех, ин-та. -1977.-N.135.-С.33-36

17. Yranzo G.I., Moyano E.L., Rozas I., Dardonville C., Elguero J. An experimental (flash vacuum pyrolysis) and theoretical study of the tautomerism of pyrazolinones at high temperatures//J.Chem.Soc., Perkin Trans. 1999. - V.2. - P.211-216

18. Гарновский А.Д., Минкин В.И., Грандберг И.И., Иванова Т.А. Исследование пиразолов. LVI. Дипольные моменты и строение пиринов//ХГС. 1967. - Сб.1. - С.74-81

19. Janssen R., Ruysschaert Н. The infrared spectra and the structure of some pyrazol-5-ones//Bull.Soc.Chim.Belg. 1958. - V.67. - P.270-275

20. Jones R., Ryan A.J., Sternhell S., Wright S.E. The structures of some 5-pyrazolones and derived 4-arylazo-5-pyrazolones//Tetrahedron. 1963, - V.19. - P.1497-1507141

21. Rockley J.E., Summers L.A. Structure of 5-methyl-4-(aiylamino)methylene.-2,4-dihydro-3H-pyrazol-3-ones//Aust.J.Chem. 1981. - V.34. - P.l 117-1124

22. Snavely F.A., Trahanovsky W.S., Suydam F.H. Infrared study of arylazopyrazolone compounds and their copper derivatives//J.Am.Chem.Soc. 1961. - Vol.27. - P.994-997

23. Винокуров В.Г., Троицкая B.C., Грандберг И.И. Исследование пиразолов. XLIV. О таутомерии окси- и аминопиразольных систем, классификации внутримолекулярных влияний и строении бифункциональных производных пиразола//ЖОХ. 1964. - Т.35. -Вып.7.-С. 1288-1293

24. Okafor Е.С. А 'Н and 13C-NMR spectral study of some 4-acyl-3-methyl-1-phenylpyrazol-5-ones in chloroform//Spectrochim.Acta. 1984. - V.40A. - N.5. - P.397-401

25. Днепровский A.C., Темникова Т.И. Теоретические основы органической химии. -Л.:Химия, 1991.-560 с.

26. Akama Y., Shiro М., Ueda Т., Kajitani М. Keto and Enol Tautomers of 4- benzoyl-3-methyl-1 -phenyl-5(2H)-pyrazolone//Acta Cryst. 1995. - C.51. - P. 1310-1314

27. Akama Y., Tong A. Spectroscopic Studies of the Keto and Enol tautomers of 1-phenyl-3-methyl-4-benzoyl-5-pyrazolone//MicrochemJournal. 1996. - V.53. - P.34-41

28. Ueda Т., Akama Y. Spectroscopic proof for intermolecular or intramolecular hydrogen bonds in keto-enol tautomers of l-phenyl-3-methyl-4-benzoyl-5-pyrazolone//Chem.Phys.Lett. 1994. - V.222. - P.559-562

29. Jensen B.S. The synthesis of l-phenyl-3-methyl-4-acyl-pyrazolones-5//Acta Chem.Scand. 1959. - V.13. -N.8. -P.1668-1670

30. Bechtel F., Gaultier J., Hauw C. l-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone//Cryst.Struct.Comm. -1973.- V.3. P.469-472

31. Deschamps J., Sauvaitre H., Arriau J., Maquestiau A., Haverbeke Y.Van, Jacquerye R. Influence des solvants sur Fequilibre prototropique des pyrazoline-5-ones//Tetrahedron Letters. 1971. - N.31. - P.2929-2932

32. Яблокова E.B. Кинетика и механизм образования фотографических красителей в водно-органической среде: Дис. . канд. хим. наук. Казань, 1991. - 134 с.

33. Гареев Р.Ф. Влияние специфических сольватациолнных взаимодействий на равновесную кислотность органических соединений: Дис. . канд. хим. наук. -Казань, 1986. 121 с.142

34. Dobas I., Sterba V., Vecera M. Kinetics and mechanism of diazo coupling. XI. The coupling kinetics of substituted benzenediazonium salts with l-(4'-sulfophenyl)-3-methylpyrazolin-5-one//Coll.Czech.Chem.Comm. 1969. - V.34. -N.12. - P.3895-3904

35. Золотов Ю.А., Кузьмин H.M. Экстракция металлов ацилпиразолонами. М.: Наука, 1977. - 140 с.

36. Mann G., Wilde Н., Labus D., Hoppner F., Reissig W. Oxidative Kupplung CH-acider Verbindungen mit p-Phenylendiaminen. I. Einfluß von Substituenten an CH-aciden Verbindungen auf die Farbkupplung//J.Prakt.Chem. 1978. - B.320. - H.5. - S.705-714

37. Tutalkova A., Vetesnik P. Amphoteric character of l-phenyl-3-methylpyrazoline-5-ones//Coll.Czech.Chem.Comm. 1972. - V.37. - P.656-662

38. Tutalkova A., Vecera M., Vetesnik P. Azo coupling kinetics of substituted pyrazoline-5-ones and their amphoteric character//Coll.Czech.Chem.Comm. 1976. - V.41. - P. 13771387

39. Сизоненко H.T., Золотов Ю.А. Исследование некоторых свойств экстракционного реагента 1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолона-5//Ж.аналит.хим. 1969. - Т.24. -Вып.9. - С.1305-1308

40. Воронец Л.С., Тихомирова Г.Б., Ефимов И.П., Магдесиева H.H. Кислотно-основные характеристики некоторых ß-дикетонов/УВестн.Моск.ун-та. Химия. 1969. -N.3. - С.101-105

41. Лобанов Ф.И., Саврова О.Д., Гибало И.М. О смешанных комплексных соединениях ниобия (V) с полифенолами и ß-дикетонами/УЖ.неорган.химии. 1973.-Т. 18. - Вып.2. - С.408-412

42. Fanghaenel Е., Akhlag S.M., Grossman N., Willscher U. Studies of the hidrolitic stability of 4-(arylmethylidene)-2-pyrazolin-5-ones//J.Prakt.Chem. 1986. - V.328. - N.2.- P.275-283

43. Общая органическая химия/Под ред. Бартона Д. и Оллиса У.Д. М.:Химия, 1985. -Т.5.-564 с.

44. Марч Дж. Органическая химия. Реакции, механизмы и структура. М.:Мир, 1988.- Т.4. 468 с.

45. Оаэ Сигэру. Химия органических соединений серы. М.:Химия, 1975. - 501 с.143

46. Scheibyl S., Shabana R., S.-O. Lawesson, Komming C. Studies on organophosphorus Compounds. XL. Reactions of ketones with 2,4-bis(4-methoxyphenyl)-l,3,2,4-dithiadiphosphetane 2,4-disulfide//Tetrahedron. 1982. - V.38. - N.7. - P.993-1001

47. Asinger F., Berding H., Offermanns H. Darstellung und Reaktionen von 4-Selenoxoimidazolidinen//Monatshefte für Chemie. 1968. - B.99. - S.2072-2083

48. Asinger F., Berding H., Offermanns H. Zur Kenntnis der gemeinsamen Einwirkung von elementarem Selen und Ammoniak bzw. Äthelenimin auf Ketone//Monatshefte für Chemie. 1968. - B.99. - S.2084-2089

49. Michaelis A., Bindewald H. Ueber das Thiopyrin//Ber.der Deut.Chem.Gesell. 1900. -J.33. - B.3. - S.2873-2874

50. Michaelis A., Bindewald H. Das Thiopyrin und dessen Derivate//Lieb.Ann.der Chem. -1902. -B.320. -H.l. S.4-32

51. Michaelis A., Stein M. Ueber das Selenopyrin und dessen Homologe//Lieb.Ann.der Chem. 1902. - B.320. - H. 1. - S.32-44

52. Kober M., Möller W. Ueber homologe Thiopyrine//Lieb.Ann.der Chem. 1904. -B.331. -H.2. - S.208-223

53. Stoermer R., Johannsen D. Über Thiopyrazolone//Ber.der Deut.Chem.Gesell. 1907. -J.40. - B.3. - S.3701-3703

54. Pander R. Ueber das l-phenyl-3-methyl-5-thiopyrazolon und dessen Derivate//Lieb.Ann.der Chem. 1908. - B.361. - H.3. - S.261-282

55. Dulk E. Ueber das l-p-Tolyl-3-methyl-5-thiopyrazolon und dessen Derivate//Lieb.Ann.der Chem. 1908. - B.361. - H.3. - S.292-301

56. Lehmann E. Ueber das l-phenyl-3-methyl-4-benzoyl-5-thiopyrazolon und dessen Derivate//Lieb.Ann.der Chem. 1908. - B.361. - H.3. - S.283-291

57. Беллами JI. Инфракрасные спектры сложных молекул. М.:Изд-во иностр.лит-ры, 1963.-590 с.

58. Применение спектроскопии в химии/Под ред. Веста В. М.:ИЛ, 1959. - 659с.144

59. Квитко И.Я., Порай-Кошиц Б.А. Исследование в области аминометиленовых производных азолов. VIII. Синтез и свойства формильного производного 1-фенил-З-метил-5-тиопиразолона//ЖОрХ. 1969. - Т.5. - Вып.9. - С.1685-1692

60. Квитко И.Я., Порай-Кошиц Б.А. О строении продукта гидролиза 1-фенил-З-метил-4-диметиламинометилен-5-пиразолона//ЖОХ. 1964. - Т.34. - Вып.9. - С.3005-3013

61. Кошелев Ю.Н., Квитко И.Я., Самарцева Е.Д. Енамины 5-селенопиразолона и синтез селенофено3,2-с!.пиразола//ЖОрХ. 1972. - Т.8. - Вып. 10. - С.2204-2205

62. Курковская JI.H., Шапетько Н.Н., Квитко И.Я., Кошелев Ю.Н. О внутримолекулярной водородной связи NH.Se в производных пиразолона//ЖОрХ. -1972. Т.8. - Вып.1. - С.215-216

63. Паулинг Л. Природа химической связи. М.-Л.:Госхимиздат, 1947. - 440 с.

64. Krebs С., Forster W., Kohler H.-J., Weiss С., Hofmann H.-J. Semiempirical and initio calculations on the tautomerism of pyrazolin-5-ones in the gas phase and in solutuin//J.Prakt.Chem. 1982. - B.324. - H.5. - S.827-831

65. Parchment O.G., Green D.V.S., Taylor P.J., Hillier I.H. The prediction of tautomer equilibria in hydrated 3-hydroxypyrazole: a challenge to theory//J.Am.Chem.Soc. 1993. -V.l 15. -P.2352-2356

66. Arriau J., Chaillet M., Deschamps J. Etude par des methodes semi-empiriques de la chimie theorique dans la serie des pyrazolones. III. Anions et cations des pyrazolones-5 et des pyrazolones-3//Tetrahedron. 1971. - V.27. - N.23. - P.5807-5817

67. Delaere D., Raspoet G., Nquyen M.T. Thiol thione tautomerism in thioformic acid: importance of specific solvent interactions//J.Phys.Chem.A. - 1999. - V. 103. - P. 171-177

68. Martinez-Merino V., Gil M.J. Modeling of tautomerism of pyridine-2(lH)-thione from vapor to solution//J.Chem.Soe., Perkin Trans. 1999. - V.2. - P.801-806

69. Введенский В.Ю. Синтез, таутомерия и автопревращения тиолов, селенолов и аминов пятичленных моногетаренов: Автореф. дис. доктор, хим. наук. Иркутск, 1998.-42 с.

70. Michaelis А., Langenkamp Р. Über ein Selenopyrazolon und über das Selenopyramidon//Lieb.Ann.der Chem. 1914. - B.404. - H.4. - S.21-33

71. Uzoukwu B.A. Spectrofotometric studies on 4-acyl derivatives of l-phenyl-3-methylpyrazolone-5 in various solvents//Sp.Acta. 1995. - V.31A. - N.6. - P.1081-1082146

72. Вилков Jl.B, Мастрюков B.C., Садова Н.И. Определение геометрических параметров свободных молекул. Л.:Химия, 1978. - 224 с.

73. Наумов В.А., Катаева О.Н. Молекулярное строение органических соединений кислорода и серы в газовой фазе. М.:Наука, 1990. - 192 с.

74. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.:Мир, 1976. - 541 с.

75. Michael J.P., Reid D.H., Rose B.G., Speirs R.A. Oxygen-Selenium exchange using phenylselenophosphonic dichloride PhP(Se)Cl2.: conversion of C=0 into C-Se//J.Chem.Soc., Chem.Commun. 1988. -N.22. - P.1494-1496

76. Баяндина E.B., Садкова Д.Н., Осанкина Е.И., Нуретдинов И.А. Синтез производнах арилселенофосфоновых кислот//ЖОХ. 1989. - Т.59. - Вып.9. - С. 19992003

77. Салем Л. Электроны в химических реакциях. М.:Мир, 1985. - 285 с.

78. Foresman J.B., Frisch A. Exploring chemistry with electronic structure methods. Second edition//Pittsburg, PA: Gaussian, inc. 1996. - 302 p.

79. Кларк Т. Компютерная химия. М.:Мир, 1986. - 383 с.

80. Hehre W.J., Radom L., Schleyer P.V.R., Pople J.A. Ab initio molecular orbital theory. -New York:Wiley, 1986. 528 p.

81. Becke A.D. Density-Functional Thermochemistry. 3. The role of exact exchange//J.Chem.Phys. 1993. - V.98. -N.7. - P.5648-5652

82. Lee C., Yang W., Parr P.G. Development of the Colle-Salvetti correlation energy formula into a functional of the electron density/ZPhys.Rev.B. - 1988. - V.37. -N.2. - P.785-789

83. Taft R.W., Anvia F., Taagepera M., Catalán J., Elguero J. Electrostatic proximity effects in the relative basicities and acidities of pyrazole, imidazole, pyridazine and pyrimidine//J.Am.Chem.Soc. 1986. - V.108. -N.12. - P.3237-3239

84. Freyer W, Koppel H, Radeglia R., Malewski G. JH-NMR-,13C-NMR- and IR-Untersuchungen zur Tautomerie von 15N-markierten 3-Methyl-1 -phenyl-A2-pyrazolin-5-on//J.Pract.Chem. 1983. - Bd.325. -N.2. - S.238-250147

85. Edward M.Arnett, Leonard E.Small. Ionization of Group 6 and 7 Protonic Acids in Dimethyl Sulfoxide//JACS. 1977. -N.2. -P.808-816

86. Сальников Ю.И., Глебов A.H., Девятов Ф.В. Полиядерные комплексы в растворах.- Изд-во Казанского университета, 1989. 288 с.

87. Кабачник М.И. Новое в теории кислот и оснований//Усп.химии. 1979. - Т.48. -N.9. - С.1523-1547

88. Коппель И.А. Влияние строения на сродства к протону и потенциалы ионизации органических соединений: Автореф. дис. докт. хим. наук. М., 1982. - 43 с.

89. Гурвич JI.B., Карачевцев Г.В., Кондратьев В.Н. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродства к электрону. М.:Наука, 1974. - 351 с.

90. Cook D. Protonated carbonyl groups. III. Antipyrine salts//Can.J.Chem. 1963. - V.41.- P.2794-2798

91. Meot-Ner (Mautner) M., Liebman J.F., Del Bene J.E. Proton affinities of azoles: experimental and theoretical studies//J.Org.Chem. 1986. - V.51. - P. 1105-1110

92. Тельной В.И., Шейман M.C. Термодинамика селен- и теллурорганических соединений//Усп.химии. 1995. - Т.64. - Вып.4. - С.330-337

93. Бочков А.Ф. Изучение органических равновесий. IV. Зависимость жесткости ацил-катионов от их строения//ЖОрХ. 1993. - Т.29. - Вып.7. - С.1305-1308

94. Вайсбергер А., Проскауэр Э., Риддик Дж., Тупс Э. Органические растворители. -М.:Изд-во иностр. лит., 1958. 518 с.

95. Кульберг JI.M. Синтезы органических реактивов для неорганического анализа. -М.:Госхимиздат, 1947. 163 с.

96. Knorr L. Synthetische Versuche mit dem Acetessigester. III. Ueber führung des Acetessigesters in Pyrazolderivate.//Lieb.Ann.der Chem. 1887. - B.238. - S.137-219

97. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. М.:Химия, 1974. -470 с.

98. Michaelis A., BeTder К. Ueber das l-phenyl-3-methyl-4-benzoyl-5-chlorpyrazol//Ber.der Deut.Chem.Gesell. 1903. - J.36. - B.2. - S.52414В

99. Порай-Кошиц Б.А., Квитко И.Я. Взаимодействие соединений, содержащих подвижные атомы водорода, с замещенными амидами кислот//ЖОХ. 1962. - Т.32. -Вып. 12. - С.4050-4056

100. Квитко И.Я., Порай-Кошиц Б.А. Исследование в области аминометиленовых производных азолов. V. Взаимодействие аминометиленовых производных с хлорокисью фосфора//ЖОрХ. 1966. - Т.2. - Вып.1. - С.169-173

101. Хайкин М.С., Левкоев И.И., Кухтин В.А. О синтезе некоторых 3-метил- и 3-фенил-4-аминопиразолонов-5//ЖОрХ. 1965. - Т.1. - С.133

102. Weissberger A., Porter H.D. Investigation of pyrazole compounds. I. The reaction of phenylhydrazine and ethyl cyanoacetate//J.Am.Chem.Soc. 1942. - V.64. - N.9. - P.2133-2136

103. Александров B.B. Кислотность неводных растворов. Харьков: Высшая школа, изд-во при Харьк.ун-те, 1981. - 152 с.

104. Доерфель К. Статистика в аналитической химии/Под ред. Налимова В.В. -М. Мир, 1969.-134 с.

105. Stewart J.J.P. MOP AC. Ver.6.12.QCPE 455. Indiana university. Bloomington. USA.