Тип публикации: диссертация
Год издания: 2023
Ключевые слова: вэжх, ТСХ, нормально-фазовая жидкостная хроматография, КР-спектроскопия in situ, цис- и транс-4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тион, 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тион
Аннотация: Имидазолидин-2-тионы и их комплексы с переходными металлами различного строения прежде всего привлекают пристальное внимание исследователей в связи с установленными видами биологической активности. Кроме того, 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тионы (ДГИТ) являются важными синтетическими предшественниками надмолекулярных структур – семиПоказать полностьютиогликолурилов и семитиобамбусурилов, перспективными для применения в биомедицине, наноэлектронике, катализе и других областях. Наличие серы в структуре этих соединений, в отличие от кислородсодержащих аналогов, позволяет использовать их для терапии каналопатий. Наряду с этим, 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тионы являются эффективными ингибиторами кислотной коррозии стали. 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тион и его производные получают взаимодействием соответствующих тиомочевин и глиоксаля в присутствии водорастворимых спиртов, при этом образуется смесь цис- и транс-изомеров. Известно, что положение гидроксильных групп относительно кольца имидазолидин-2-тиона влияет на упаковку супрамолекулярных структур, в связи с чем необходим количественный контроль содержания геометрических изомеров в смеси, а также других сопутствующих примесей в реакции образования ДГИТ. В литературе информация о методах количественного анализа ДГИТ отсутствует. Поэтому, вышесказанное делает актуальным разработку методик идентификации и определения геометрических изомеров ДГИТ. Для реализации синтеза ДГИТ в промышленности и конструирования промышленных аппаратов необходимо знать кинетические параметры направления процесса. Одним из способов изучения кинетики реакций является математическое моделирование. Для подтверждения рассчитанной модели помимо методик анализа ДГИТ и идентификации побочных продуктов необходимы методики анализа реагента – тиомочевины. В литературе представлено несколько методов количественного анализа тиомочевины – титриметрические, спектроскопические, спектрофотометрические, электрохимические, хроматографические. Почти все перечисленные выше методы обладают высокой чувствительностью и селективностью, однако из-за сложной матрицы в синтезе 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тиона они не подходят для количественного определения тиомочевины в реакции с глиоксалем, поэтому также актуальна задача разработки методики определения тиомочевины в синтезе ДГИТ. Данная работа посвящена разработке методик идентификации и количественного определения целевых и побочных продуктов взаимодействия тиомочевины и глиоксаля в синтезе 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тиона. Методом УФ-спектроскопии установлено, что тионная форма тиомочевины преобладает в водно-спиртовых растворителях с низкой диэлектрической. Разработана методика определения тиомочевины в реакции образования 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тиона с применением КР-спектроскопии in situ. Разработана ТСХ методика разделения и определения геометрических изомеров 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тиона, основанная на специфическом взаимодействии гидроксильных групп изомеров с модифицированной ацетатом кальция поверхностью пластины. Разработан ТСХ способ разделения геометрических изомеров N,N′-диметил-4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тиона, основанный на специфическом взаимодействии гидроксильных групп цис-N,N′-диметил-4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тиона с модифицированной ацетатом кальция поверхностью пластины. Разработана ВЭЖХ методика определения тиомочевины, цис- и транс- 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тиона в реакции между тиомочевиной и глиоксалем с использованием ВЭЖХ. Методом ЯМР-спектроскопии установлено, что побочными продуктами получения 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тиона, являются: 1,3-дигидро-2Н-имидазол-2-тион, цис- и транс-4,5-дигидроксиимидазолидин-2-он. Предложен способ определения структур имидазолидин-2-онов, -2-тионов и имидазолидинов с использованием значения индуцированных дейтерием изотопных сдвигов 13C. Предложена схема реакций, объясняющая образование побочных продуктов в синтезе 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-тиона. Предложенная схема согласуется с результатами, полученными с использованием ВЭЖХ и ЯМР.