Спектральное и квантово-химическое изучение таутомерных и ионных превращений 2-(2-(2-гидрокси-5-сульфанилфенил) гидразон)-3-оксо-N-фенилбутанамида

Методом DFT/B3LYP квантово-химического моделирования изучена стабильность таутомерных, конформерных и ионных форм 2-(2-(2-гидрокси-5-сульфанилфенил) гидразон-3-оксо-N-фенилбутан-амида (H2L). Определены геометрическое, электронное строение и длины связей молекул в различных таутомерных формах. Показано, что устойчивость изолированных молекул H2L определяется числом существующих межмолекулярных водородных связей, замыкающих шестичленный и пятичленный циклы. Предложены наиболее устойчивые таутомерные и конформерные формы органической молекулы и ее дианиона. Рассчитаны межатомные расстояния, углы, заряды на атомах, ИК и электронные спектры поглощения таутомерных форм молекулы и дианиона (H2L и L2-). В работе были изучены электронные спектры поглощения в водно-спиртовом растворе и установлено, что в щелочной среде молекула переходит в ионную форму с батохромным сдвигом на 47 нм, соответствующим результатам TD-DFT расчета длинноволновой полосы в электронных спектрах поглощения при переходе от гидразотаутомеру (форма а) к дианиону (форма b’’) (смещение на 92 нм). Полученные расчетные результаты по расстоянию и углам между атомами хорошо согласуются с экспериментальными данными молекулы по рентгено-структурному анализу. Показано, что ИК-спектр устойчивой формы характеризуется двумя полосами поглощения в области 1690 и 1655 см-1, которые относятся к валентным колебаниям карбонильных групп (С=О), связанных прочной внутримолекулярной водородной связью. ЯМР 1Н спектры подтверждают, что наиболее устойчивой для нейтральной молекулы является гидразонная форма.

Spectral and quantum chemical study of tautomeric and ion transformations of 2-(2-(2-hydroxy-5-sulfamoylphenyl)- hydrazono)-3-oxo-N-phenylbutanamide

In this paper, using the method DFT/B3LYP of quantum chemical modeling, the stability of tautomeric, conformer, and anionic forms of 2-(2-(2-hydroxy-5-sulfamoylphenyl)hydrazone-3-oxo-N-phenylbutanamide (H2L) was studied and the geometric, electronic structure and bond lengths of molecules in various tautomeric forms were determined. It was shown that the stability of tautomeric molecules H2L as anionic forms was determined by the number of existing intermolecular hydrogen bonds (closing six-membered and five-membered cycles). The most stable tautomeric and conformal forms of an organic molecule and its dianion are proposed. The interatomic distances, angles, charges on atoms, IR and electronic absorption spectra of tautomeric forms of the molecule and dianion (H2L and L2-) were calculated. In this work, we studied the electronic absorption spectra in an aqueous-alcoholic solution and found that in an alkaline medium the molecule transforms into the ionic form with a bathochromic shift of 47 nm, corresponding to the results of the shift of the long-wavelength band electronic absorption spectra upon transition from the hydrazotautomer (form a) to the dianion form (form b’’) at 92 nm obtained by TD-DFT. The calculated results for the distance and angles between atoms are in good agreement with the experimental data of the molecule by X-ray diffraction analysis. It was shown that the IR spectrum of the stable form appears two absorption bands in the region of 1690 and 1655 cm-1, which are attributed to stretching vibrations of carbonyl groups (C=O), bound by a strong intramolecular hydrogen bond and the presence of the NH-hydrazone fragment of the 1H NMR spectrum confirmed the most stable for a neutral molecule is the hydrazone form.