Synthesis and antiradical activity of sulfur-containing derivatives of 2,4-dimethylphenol | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia – Tomsk State University Journal of Chemistry. 2022. № 28. DOI: 10.17223/24135542/28/7

Synthesis and antiradical activity of sulfur-containing derivatives of 2,4-dimethylphenol

Alkylated phenols containing sulfide groups in substituents are effective antioxidants and, in vivo, exhibit protective properties under oxidative stress. The present study is devoted to the synthesis and comparative evaluation of the antioxidant properties of structurally related dimethylphenol derivatives containing bivalent sulfur in o-, n-substituents. By the reaction of 2,4-dimethylphenol with diethylaminomethyldodecyl sulfide in acetic acid with the yield of 73%, the synthesis of 2-dodecylthiomethyl-4,6-dime-thylphenol (I) was carried out. By the sequential interaction of the named phenol with N,N-diethyl amine (when boiling in acetic acid) and 2-mercaptoethanoic acid (boiling in m-xylene) S-(3,5-dimethyl-2-hydroxybenzy)lthioethanoic acid (II) was obtained, the yields of individual stages of these transformations were 87 % and 53 % accordingly. Isomers of the compounds I and II with dimethyl o-substitution - 4-dodecylthiomethyl-2,6-dimethylphenol (III) and 3,5-dimethyl-4-hydroxybenzylthioethanoic acid (IV) -were obtained by the methods previously described. The composition and structure of the newly synthesized compounds were confirmed by the elemental analysis and spectral data (IR and 'H NMR). The antiradical activity of compounds I-IV was studied in a model reaction of AIBN-initiated oxidation of cumene at 60 °C with the usage of a manometric method and a Warburg-type installation. In a kinetic experiment, the rate constants (k) of the interaction of synthesized compounds with cumene peroxide radicals were measured, and composed 6.6x104, 7.5x104, 2.8x104 and 3.3x104 M-Uc-1 respectively. The decrease of the k value during the transition from I to III and from II to IV can be associated with the formation of the intramolecular hydrogen bonds O№"S in the compounds III and IV containing bivalent sulfur in the o-position relative to the phenolic OH-group, which is confirmed by the spectral data. Thus, in the IR spectrum of the phenol III, there is an intense narrow absorption band in the region of 3619 cm-1, corresponding to the valence vibrations of the free phenolic OH-group, while for the isomeric phenol I, there is a blurred absorption band in the region of 3333 cm-1, which is characteristic for the valence vibrations of the phenolic OH-group involved in weak hydrogen bonding. Similarly, in the 1H NMR spectrum of the phenol 1, there is a shift of the phenolic proton signal to the field weaker (6.50 ppm.) than with the similar signal for its isomer III (4.54 ppm.), which also corresponds to the formation of a weak hydrogen bond. Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Download file
Counter downloads: 22

Keywords

phenolic antioxidants, thioalkylphenols, antiradical activity, hydrogen bonding

Authors

NameOrganizationE-mail
Trubnikova Yulia N.Novosibirsk State Pedagogical Universitytru.82@mail.ru
Yagunov Semen E.Novosibirsk State Pedagogical Universitysemenyagunov@gmail.com
Oleynik Elena S.Novosibirsk State Pedagogical Universityoleinikaliona@gmail.com
Kandalintseva Natalia V.Novosibirsk State Pedagogical Universityaquaphenol@mail.ru
Всего: 4

References

Средство для коррекции цитотоксических эффектов паранеопластических процессов и химиотерапии, обладающее противоопухолевой активностью: патент Рос. Федерации № 2447888; опубл. 20.04.2012, Бюл. № 11.
Средство, обладающее антиагрегантной, уменьшающей повышенную вязкость крови и антитромбогенной активностью: патент Рос. Федерации № 2368376; опубл. 27.09.2009, Бюл. №25.
Средство и способ коррекции нарушений структуры костной ткани, вызванных дли тельным употребление глюкокортикоидов: патент Рос. Федерации № 2710599 C2; опубл. 30.12.2019, заявка № 2018117812 от 14.05.2018.
Шинко Т.Г., Терентьева С.В., Ягунов С.Е., Кандалинцева Н.В., Просенко О.И., Ива новская Е.А., Пинко П.И. Определение примесей в перспективных антиоксидантах бис-[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил]сульфиде и додецил(3,5-диметил-4-гидроксибензил)сульфиде // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2022. Т 11, № 1. С. 106-112.
Шинко Т.Г., Терентьева С.В., Ягунов С.Е., Просенко О.И., Кандалинцева Н.В., Ива новская Е.А. Разработка методик количественного определения нового антиоксиданта додецил(3,5-диметил-4-гидроксибензил)сульфида // Медицина. 2021. Т. 9, № 3 (35). С. 99-110.
Коваль Ю.И., Шатунова М.П., Бокова Т.И., Шалдяева Е.М., Кандалинцева Н.В. Влия ние водорастворимых соединений с антиоксидантными свойствами на развитие микроскопических грибов в кормах для сельскохозяйственной птицы // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2011. Т. 2, № 18. С. 60-66.
Martinovich G.G., Martinovich I.V., Vcherashniaya A.V., Zenkov N.K., Cherenkevich S.N., Menshchikova E.B., Kandalintseva N.V. Mechanisms of redox regulation of chemo-resistance in tumor cells by phenolic antioxidants // Biophysics. 2017. Vol. 6 (62). P. 942-949.
Meier H., Kuenzi H., Knobloch G., Rist G., Szelagiewicz M. Reactions of sulfur containing phenolic antioxidants for elastomers // Phosphorus, Sulfur and Silicon. 2008. № 1. Р. 275300.
Armarego W.L.F., Chai C.L.L. Purification of Laboratory Chemicals. Elsevier, 2013. 1002 p.
Бугаев И.М., Просенко А.Е. Новый метод алкилтиометилирования фенолов // Известия академии наук. Сер. химическая. 2010. № 4. С. 843-844.
Степанова Т.С., Трубникова Ю.Н., Олейник А.С., Кандалинцева Н.В., Гаас Н.А., Марков А.Ф., Просенко А.Е. Синтез и противоокислительная активность гидроксибензилтиоэтановых кислот // Бутлеровские сообщения. 2012. № 1. С. 47-54.
Рогинский В.А. Фенольные антиоксиданты: Реакционная способность и эффективность. М. : Наука, 1988. 247 с.
Denisov E.T., Denisova T.G. Handbook of Antioxidants: Bond Dissociation Energies, Rate Constants, Activation Energies and Enthalpies of Reactions. Boca Raton, FL : CRC Press LLC, 2000, 289 р.
Цепалов В.Ф., Харитонова А.А.; Гладышев Г.П.; Эммануэль Н.М. Определение констант скорости и коэффициентов ингибирования фенолов-антиоксидантов с помощью модельной цепной реакции // Кинетика и катализ. 1977. № 5. С. 1261-1267.
Хольшин С.В., Чеблукова В.П., Ягунов С.Е., Олейник А.С., Кандалинцева Н.В., Просенко А.Е. Синтез и антиоксидантные свойства додецил-(3-(4-гидроксиарил)пропил)селенидов // Вестник Новосибирского государственного педагогического университета. 2015. № 25. С. 112-121.
 Synthesis and antiradical activity of sulfur-containing derivatives of 2,4-dimethylphenol | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia – Tomsk State University Journal of Chemistry. 2022. № 28. DOI: 10.17223/24135542/28/7

Synthesis and antiradical activity of sulfur-containing derivatives of 2,4-dimethylphenol | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia – Tomsk State University Journal of Chemistry. 2022. № 28. DOI: 10.17223/24135542/28/7

Download full-text version
Counter downloads: 90