Фотохромизм O-метил-нитробензотиазолов

• Автор: Матвеев, Максим Рауфович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 108 с. : ил

Е изучение представляет самостоятельный интерес, и нахождение путей повышения е эффективности не только может увеличить светочувствительность защитной группы и квантовый выход высвобождения ян, но и привести к созданию хороших фотохромов, среди которых наиболее изучены аналоги так называемого соединения Чичибабина , интерес к которым не ослабевает на протяжении всего века . Простейшими представителями данного класса фотохромов являются ортонитротолуолы . Согласно имеющимся экспериментальным и расчтным данным образование шмнитрокислоты аннитртаутомера может происходить как из Б, так и из Т1 состояний ляприроды, в зависимости от структуры изучаемого соединения . Соотношение между конкурирующими обратным темновым превращением в исходное соединение, Яес1Ох процессом и дальнейшим переносом протона в среду или на другой более основный центр молекулярной системы, определяется как структурой соединения, заместителями, так и природой среды. В большинстве работ по фотолизу ароматических соединений с орторасположенными СНК. ЫОггруппами А исследуется влияние природы
К , Я на результат фотолиза и спектральнокинетические характеристики образующихся дгнитроструктур , тогда как роль структуры ароматического носителя остатся невыясненной. Ранее было установлено, что изомерные я0метилнитробензимидазолы различаются по совокупным параметрам процессов образования фототаутомеров и термического перехода их в исходные молекулы, а в случае ортометипнитрохиноксалинов СН3 и группы вообще не обнаруживали взаимодействия . Производные хиноксалина оказались единственными из изученных оряюалкилнитрозамещенных в ароматическом ядре, не проявляющих фототаутомерии, и причины этого явления до сих пор не выяснены. VI, 5метил4нитро VII и 4,6динитро5метил VIII бензотиазолов. Несимметричность молекулы бензотиазола могла позволить выявить влияние тяжлого атома Б в гетероциклической части бициклической молекулы на возможность и эффективность фотоиндуцированного внутримолекулярного переноса водорода, а также на спектральнокинетические характеристики образующихся дгднитрокислот или их анионов в зависимости от природы растворителя. Вторая нитрогруппа, в случае динитропроизводных II, V, VIII, увеличивает кислотность метальной группы по сравнению с соответствующими мононитропроизводными, что теоретически должно приводить к увеличению эффективности переноса водорода, а также дополнительной стабилизации фотоиндуцированных анионов дгинитрокислот . Все положения в фенилыюм кольце бензотиазола в основном состоянии неравноценны. Об этом говорят данные об электрофильном замещении например, при нитровании бензотиазола нитрующей смесью количественно выделены 4, 5, 6 и 7нитробензотиазолы в соотношении 0. Данные по СЯМР спектроскопии различных 2, 5и 6замещнных и незамещнного бензотиазола в ДМСОс, говорят о существенном различии электронной плотности на углеродных атомах 4, 5, 6, 7. Кислотность метильной группы незначительно зависит от е положения в фенильном кольце бензотиазола, о чм говорят данные НЯМРспектроскопии в ацетоне . Химические сдвиги протонов метальных групп в 4, 5, 6 и 7 положении, вычисленные по формуле 8 т, равны 2. Таким образом, слегка повышенной кислотностью обладает лишь метальная группа в положении 7 бензотиазола. Согласно расчтам но методу СКЭО2 , тиазольный цикл ведт себя как акцептор электронов, что не противоречит экспериментально наблюдаемой низкой реакционной способности в реакциях электрофильного замещения в шестичленном цикле. На молекулярной диаграмме бензотиазола видны различия длин связей, несимметричность фенильного фрагмента, различие в величинах зарядов на атомах 4 7. Из расчетных и экспериментальных данных следует, что сопряжение между 2положением и фенильным фрагментом осуществляется, преимущественно, через азот гетероцикла и, в гораздо меньшей степени, через атом серы. Расчтные данные о порядках связей в бензотиазоле позволяют сделать вывод, что электронное взаимодействие между заместителями в 4 и 5положении порядок связи С4С5 1. СбС7 1. С5С6 1. Наименьший в этом ряду порядок связи С5С6 говорит о некоторой схожести электронного строения бензотиазола с нафталином, у которого порядок связи С2С3 меньше, чем связи СГС2. Х, 2,4динитроХ и 2,4,6тринитротолуолов XI, 2,4динитро1метилнафталина XII, а также 5метил6нитро XIII, 5метил4нитро XIV, 1,6динитро5метил XV и 4,6динитро5метилXVI бензимидазолов.