РОЛЬ ТОПОЛОГИЧЕСКИХ ИНДЕКСОВ В НАПРАЛЕННОМ СИНТЕЗЕ АДДУКТОВ РЕАКЦИИ ДИЛЬСА-АЛЬДЕРА

Салахов М.С., Гречкина О.Т., Багманов Б.Т.

Институт Полимерных Материалов Национальной Академии Наук Азербайджана, az 5002, Сумгайыт, Самеда Вургуна124

В продолжение наших систематических исследований в области стерео-химии и конформационного анализа аддуктов реакции Дильса-Альдера и реакционной способности циклических диенов и диенофилов, содержащих различные функциональные группы[1-4], нами для проведения направленного синтеза исследуется взаимосвязь физико-химических свойств полученных аддуктов от топологических индексов (ТИ) с применением методов корреляционного анализа. С этой целью мы выявили предсказательную способность ТИ Винера, Рандича и теоретико-информационных индексов в ряду 5,5-диалкокситетрахлорциклопентадиенов [5], а также установили линейные корреляционные зависимости между теоретико-информационными индексами и физико-химическими свойствами цис- и транс- изомеров 4-циклогексен-1,2-дикарбоновых кислот и их метил- и диметилзамещенных производных [6], ангидридов и N-арилимидов норборнен дикарбоновых кислот [7]. Нами были использованы следующие теоретико-информационные индексы: информационного содержания графа относительно окрестности k-го порядка в расчете на одну вершину (IC_k), полного информационного содержания (ТIC_k), структурного информационного содержания (SIC_k) и комплементарного информационного содержания (СIC_k) (k=0-2). С нашей точки зрения эти индексы, называемые также индексами симметрии окрестности представляют интерес, так как при определении соотношения эквивалентности учитываются соседи вершин следующего порядка и кроме того, они являются мерой структурной симметрии. Далее нами установлены корреляционные зависимости между ТИ и физико-химическими параметрами N-карбоксиалкилимидов циклических дикарбоновых кислот и проведен сравнительный анализ полученных результатов с корреляциями, связывающими эти параметры [8]. Исследованы корреляции типа «ТИ–свойство» N-карбоксиалкилимидов гексахлорбициклогептен-, гексахлор-трициклоундецен- и гексахлортетрациклододецен-1,2-дикарбоновой кислоты, полученных по реакции Дильса-Альдера для выявления возможности предсказания таких свойств как константа кислотной ионизации (рК_a) и температура плавления (Тпл) [9].

Для экспериментального подтверждения прогнозируемых физико-химических свойств соединений, полученных на основе корреляционного анализа «ТИ - свойство», нами проведен направленный синтез N-алкилкарбоксиимидов 1,4,5,6,7,7-гексахлорбицикло-/2,2,1/-гепт-5-ен-2,3- дикарбоновый кислоты и N-карбоксипропил-, карбоксибутилимдов эндо-бицикло-/2.2.1/-гепт-5-ен-2,3-дикарбоновый кислоты, N-карбоксиметилимида 2,3-диметил- эндо-бицикло /2.2.1/ гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты. Структура исследуемых соединений описана с помощью теоретико-информационных индексов IC_k, ТIC_k, SIC_k и СIC_k (k=0-2). Выявлено, что экспериментально полученные значения рК_a и Тпл синтезированных соединений близки к прогнозируемым значениям, рассчитанным по ранее выведенным корреляционным зависимостям f(ТИ)-свойство.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что не смотря на то, что индексы IC_к, TIC_к, SIC_к, CIC_к не способны различать стереоизомеры, так как они рассчитаны на основе молекулярных графов, представляющих собой двумерное изображение молекулы [8], тем не менее они могут быть использованы при установлении взаимосвязи строения с некоторыми физико-химическими параметрами диеновых аддуктов для прогнозирования свойств исследуемых соединений [5-9,11-14].

Литература

1. Салахов М.С., Мусаева Н.Ф., Алескеров А.А. и др. /В Сб.: Реакционная способность органических соединений. Тарту, 1978, вып. 15, №2, С.272.

2. Мусаева Н.Ф., Салахов М.С., Сулейманов С.Н. /В Сб.: Реакционная способность органических соединений. Тарту, 1979, вып. 16. №1, С.65.

3. Салахов М.С., Зульфалиев Ш.Р., Пиргулиева М.С., Эфендиев А.А. /Ж.Ор.Х., 1994, №5, вып. 8, С.1273

4. Salakhov M., Korol M., Kocakusak B., Salakhova R., Bagmanov B., Umayeva V., Ecinci P. /Synthesis of some chloracarbons and comporison of their molecular structure. 35-th IUPAC Congress Istanbul, Turkey, 1995, s.771.

5. Salakhov M.S., Bagmanov B.T., Grechkina O.T. / Science without borders, 2009, Innsbbruck, т.3, С.504.

6. Салахов М.С., Багманов Б.Т., Гречкина О.Т. /Журнал Структурной химии, 2009, 1, т.50, С.183.

7. Салахов М.С., Багманов Б.Т., Набиев Н.С., Эфендиев Р.В., Гречкина О.Т. /Журнал химических проблем, 2008, Баку, № 3, С.465.

8. Салахов М.С., Гречкина О.Т., Багманов Б.Т. / Журнал Структурной химии, 2010, № 1, т.51, 22.

9. Салахов М.С., Гречкина О.Т., Багманов Б.Т. / Журнал Структурной химии, 2010, № 5, т. 51, С.833.

10. Рувре Д. Химические приложения топологии и теории графов//Под ред. Кинга Р.М. :Мир,1987,259с.

11. Салахов М.С., Багманов Б.Т., Гречкина О.Т. / Доклады АН Азербайджана, 2007, №6, С.66.

12. Салахов М.С., Багманов Б.Т., Гречкина О.Т. // Журнал химических проблем, Баку, 2008, №1, С.129.

13. Салахов М.С., Багманов Б.Т., Гречкина О.Т., Умаева В.С. // Доклады АН Азербайджана, 2007, №4, С.41.

14. Салахов М.С., Багманов Б.Т., Гречкина О.Т. // Журнал Структурной химии, 2009, т.50, №1, С.183.