Organic Synthesis International: Simple and effective method for two-step synthesis of 2-(1,3-dithian-2-ylidene)-acetonitrile

Tuesday, 31 March 2015

Simple and effective method for two-step synthesis of 2-(1,3-dithian-2-ylidene)-acetonitrile

Simple and effective method for two-step synthesis of 2-(1,3-dithian-2-ylidene)-acetonitrile (75% overall yield) and molecular modeling calculation of the mechanism by B3LYP and the 6-311++G(2df,2p) basis set.

http://dx.doi.org/10.5935/0100-4042.20140308

Publicado online: dezembro 12, 2014

Método alternativo para a síntese e mecanismo de 2-(1,3-ditiano-2-ilideno)-acetonitrila

Marcelle S. Ferreira; José D. Figueroa-Villar*

Quim. Nova, Vol. 38, No. 2, 233-236, 2015

Artigo http://dx.doi.org/10.5935/0100-4042.20140308

*e-mail: jdfv2009@gmail.com

MÉTODO ALTERNATIVO PARA A SÍNTESE E MECANISMO DE 2-(1,3-DITIANO-2-ILIDENO)-ACETONITRILA

Marcelle S. Ferreira e José D. Figueroa-Villar* Departamento de Química, Instituto Militar de Engenharia, Praça General Tiburcio 80, 22290-270

Rio de Janeiro – RJ, Brasil

Recebido em 18/08/2014; aceito em 15/10/2014; publicado na web em 12/12/2014

ALTERNATIVE METHOD FOR SYNTHESIS AND MECHANISM OF 2-(1,3-DITHIAN-2-YLIDENE)-ACETONITRILE. We report an alternative method for the synthesis of 2-(1,3-dithian-2-ylidene)-acetonitrile using 3-(4-chlorophenyl)-3-oxopropanenitrile and carbon disulfide as starting materials. The methanolysis of the intermediate 3-(4-chlorophenyl)-2-(1,3-dithian-2-ylidene)-3- oxopropanenitrile occurs via three possible intermediates, leading to the formation of the product at a 75% overall yield. Molecular modeling simulation of the reaction pathway using B3LYP 6-311G++(2df,2p) justified the proposed reaction mechanism. Keywords: 2-(1,3-dithian-2-ylidene)-acetonitrile; reaction mechanism; methanolysis; molecular modeling.

3-(4-clorofenil)-2-(1,3-ditiano-2-ilideno)-3-oxopropanonitrila (3): Cristal amarelo. Rendimento: 95%, 2,80 g, pf 158-160 °C, lit.21 159-160 °C;

IV (KBr, cm-1): 2198 (CN), 1612 (C=O), 1585, 1560 (aromático), 678 cm -1 (C-S);

1H RMN (300 MHz, CDCl3) δ 2,38 (m, J 6,9, 2H, CH2); 3,01 (t, J 6,6, 2H, SCH2); 3,17 (t, J 7,2 , 2H, SCH2); 7,43 (d, J 8,5, 2H); 7,83 (d, J 8,5, 2H);

13C RMN (75 MHz, CDCl3) δ 23,9 (CH2), 30,4 (SCH2), 104,2 (CCO), 117,5 (CN), 128,9, 130,5, 135,6, 139,2 (aromático), 185,2 (C=CS), 185,4 (CO).

21.......Rudorf, W. D.; Augustin, M.; Phosphorus Sulfur Relat. Elem. 1981, 9, 329.

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Síntese da 2-(1,3-ditiano-2-ilideno)-acetonitrila (1) Em um balão de fundo redondo de 100 mL foram adicionados 0,400 g (1,4 mmol) de 3-(4-clorofenil)-2-(1,3-ditiano-2-ilideno)-3- -oxopropanonitrila (2) dissolvidos em 15 mL de THF seco, 0,140 g (20 mmol) de sódio e 15 mL de metanol seco sob atmosfera de nitrogênio. A mistura reacional foi mantida sob agitação à 25 °C por 48 h. Em seguida, a mistura reacional foi dissolvida em 30 mL de água destilada e extraída com acetato de etila (3 x 20 mL). A fase orgânica foi seca em sulfato de sódio anidro, filtrada e concentrada a vácuo para se obter o produto bruto, que foi purificado por cromatografia em coluna (silica gel e hexano:acetato de etila 7:3).

2-(1,3-ditiano-2-ilideno)-acetonitrila (1): Cristal branco. Rendimento: 75%, 165 mg, pf. 60-63 °C, lit1 60-62 °C;

1 H RMN (300 MHz, CDCl3) δ 2,23 (m, J 6,8, 2H, CH2); 3,01 (t, J 7,5, 2H, SCH2); 3,06 (t, J 6,9, 2H, SCH2), 5,39 (s, 1H, CH);

13C RMN (75 MHz, CDCl3) δ 22,9 (CH2), 28,7 (SCH2), 28,8 (SCH2), 90,4 (CHCN), 116,3 (CN), 163,8 (C=CS).

1.........Yin, Y.; Zangh, Q.; Liu, Q.; Liu, Y.; Sun, S.; Synth. Commun. 2007, 37, 703.

CAS 113998-04-2

C6 H7 N S2
Acetonitrile, 2-(1,3-dithian-2-ylidene)-
157.26

Melting Point

60-62 °C

1H NMR predict

2-(1,3-dithian-2-ylidene)-acetonitrile

ACTUAL 1H NMR VALUES

1 H RMN (300 MHz, CDCl3)

δ 2,23 (m, J 6,8, 2H, CH2);

3,01 (t, J 7,5, 2H, SCH2);

3,06 (t, J 6,9, 2H, SCH2),

5,39 (s, 1H, CH);

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13C NMR PREDICT

ACTUAL 13C NMR VALUE

13C RMN (75 MHz, CDCl3)

δ 22,9 (CH2),

28,7 (SCH2),

28,8 (SCH2),

90,4 (CHCN),

116,3 (CN),

163,8 (C=CS)

COSY NMR PREDICT

SYNTHESIS

2-(1,3-ditiano-2-ilideno)-acetonitrila (1): Cristal branco. Rendimento: 75%, 165 mg, pf. 60-63 °C, lit1 60-62 °C;

1 H RMN (300 MHz, CDCl3) δ 2,23 (m, J 6,8, 2H, CH2); 3,01 (t, J 7,5, 2H, SCH2); 3,06 (t, J 6,9, 2H, SCH2), 5,39 (s, 1H, CH);

13C RMN (75 MHz, CDCl3) δ 22,9 (CH2), 28,7 (SCH2), 28,8 (SCH2), 90,4 (CHCN), 116,3 (CN), 163,8 (C=CS).

WILL BE UPDATED WATCH OUT.....................

Departamento de Química, Instituto Militar de Engenharia, Praça General Tiburcio