Abstract

Synthesis, the study of chemical, physical and biological properties, as well as the practical value of the new derivatives of acridine-9(10H)–one is one of the promising directions in the chemistry of heterocyclic compounds. The study concerns the synthesis of hydrazides of 2-(2R-9-oxoacridine-10(9H)-yl)ethanoic acids, which due to their reactivity are widely used for the synthesis of various nitrogen-containing heterocyclic systems, such as: 1,3,4‑oxadiazole, 1,2,4-triazole and 1,3,4-thiadiazole. The substituted organic hydrazides of 2-(2R-9-oxoacridine-10(9H)-yl)ethanoic acids are widely used in organic and bioorganic chemistry. In this work, the kinetics of the liquid-phase hydrazinolysis of butyl 2-(2R-9-oxoacridine-10(9H)-yl)ethanoates was studied. At the beginning of the study, the thermodynamic characteristics of the reaction and the activation energy were theoretically calculated using GAMESS program. It was found that the activation energy for the formation of 2-(9-oxoacridine-10(9H)-yl)acetohydrazide is 60.47 kJ/mol, and for 2-(2-methyl-9-oxoacridine-10(9H)-yl)acetohydrazide it is 27.09 kJ/mol. Consequently, the reaction of hydrazine with butyl 2-(2-methyl-9-oxoacridine-10(9H)-yl)ethonoate occurs 2.2 times faster than butyl 2-(9-oxoacridine-10(9H)-yl)ethanoate. Subsequently, the kinetics of the reaction of liquid-phase hydrazinolysis was experimentally investigated by the consumption of hydrazine-hydrate in the reaction for the confirmation of theoretical calculations. In the temperature range of 298–343 K the activation energy of the process found from Arrhenius dependence is 15.78 and 7.24 kJ/mol. It is shown that the reaction has a second order of bimolecular substitution. There is proposed a mechanism of the process on the basis of kinetic data.

Highlights

  • Synthesis, the study of chemical, physical and biological properties, as well as the practical value of the new derivatives of acridine-9(10H)–one is one of the promising directions in the chemistry of heterocyclic compounds

  • Значення енергії активації розраховане за рівнянням Арреніуса з використанням виміряних при різних температурах швидкостей реакцій за формулою: Eакт. =

  • Journal of Chemical Theory and Computation, 8(12), 5081‒5091

Read more

Summary

На початку експериментальних досліджень

Визначені виходячи з першого наслідку закону Гесса, за термодинамічні потенціали вихідних наступними формулами: реагентів та продуктів реакції: ентальпія (Htotal) та енергія Гіббса (∆G), а також термодинамічна величина функції стану системи ‒ ентропії (Stotal). Таблиця 1 Значення термодинамічних функцій для реагентів в синтезі 2-(9-оксоакридин-10(9H)-іл)ацетогідразиду. Значення термодинамічних функцій для для реагентів в синтезі 2-(2-метил-9-оксоакридин-10(9H)-іл)ацетогідразиду. Значення енергії активації розраховане за рівнянням Арреніуса з використанням виміряних при різних температурах швидкостей реакцій за формулою: Eакт. При підвищенні температури реакції значення термодинамічних потенціалів (S, ∆G) зростають, що свідчить про те, що реакція й надалі відбуватиметься самочинно зі зростанням виходу продуктів реакції. 1 наведені кінетичні криві рідкофазного гідразинолізу бутилового естеру 2-(2R-9-оксоакридин10(9H)-іл)етанових кислот, отримані по даним витрачення гідразин-гідрату в реакції [17]. 2), С що свідчить про те, що реакція гідразинолізу має другий порядок по гідразин-гідрату. Значення отриманих констант швидкостей реакцій 2-го порядку наведені у табл. Значення отриманих констант швидкостей реакцій 2-го порядку наведені у табл. 4

Значення констант швидкостей реакцій другого порядку
Експериментальна частина
Functional Methods for a Large Set of Organic Molecules
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call