Using chemical nuclear polarization effects to study photo-rearrangement of sulfur-containing thioesters

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Fries photo-rearrangement of the thioester of para-methyl benzocarbothiol in a number of solvents is studied using CIDNP technique. It is shown that the reaction occurs with the formation of radical pairs in the singlet state. The elementary stages of the reaction are determined.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. I. Porkhun

Volgograd State Technical University

Email: bona2803@rambler.ru
Russian Federation, Volgograd

N. A. Kuznetsova

Volgograd State Technical University

Author for correspondence.
Email: bona2803@rambler.ru
Russian Federation, Volgograd

A. G. Podoprigora

Volgograd State Technical University

Email: bona2803@rambler.ru
Russian Federation, Volgograd

Yu. V. Bogdanova

Volgograd State Technical University

Email: bona2803@rambler.ru
Russian Federation, Volgograd

References

  1. Химия органических соединений серы. Общие вопросы / Под редакцией Л.И. Беленького. М.: Химия, 1988. С. 329.
  2. Кондрор И.И. Новые радикальные реакции серосодержащих соединений: Дис. … док. хим. наук. М.: ИНЭОС, АН СССР, 1985. 303 с.
  3. Degl’Innocenti A., Capperucci A., Mordini A., et al.// Tetrahedron Lett. 1993. № 34. Р. 873.
  4. Ishii A., Hoshimo M., Nakayama K. // Pure Appl. Chem. 1996. № 68. Р. 869.
  5. Block E., Bayer T., Naganathan S., Zhao S. // J. Am. Chem.Soc. 1996. № 118. Р. 2799
  6. Фролов Ю.Л., Синеговская Л.М., Кейко В.В. и др. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1986. № 9. С. 1992.
  7. Фролов Ю.Л., Синеговская Л.М., Кейко В.В. и др. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1986. № 9. С. 1992.
  8. Фролов Ю.Л., Синеговская Л.М., Гусарова Н.К. и др. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1985. № 8. С. 1780.
  9. Zong-Ying Liu, Jiun-Wei Hu, Chun-Hao Huang, et al. // J. of the American Chemical Society. 2019. V. 141 (25). Р. 9885. https://doi.org/10.1021/jacs.9b02765
  10. Lévesque S., Gendron D., Bérubé N., et al. // J. of Physical Chemistry C. 2014. V. 118 (8). Р. 3953. https://doi.org/10.1021/jp411300h
  11. Jayaraj N., Maddipatla M.V.S.N., Prabhakar R., et al. // J. of Physical Chemistry B. 2010. V. 114 (45). P. 14320. https://doi.org/10.1021/jp911698s
  12. Newman A.K., Henry A.M., Madriaga J.P., et al. // Photochemical & Photobiological Sciences. 2022. V. 21 (3). P. 303.
  13. Coyle J.D. // Tetrahedron. The Photochemistry of Thiocarbonyl Compounds. 1985.
  14. Molokov I.F., Tsentalovich Yu.P., Yurkovskaya A.V., Sagdeev R.Z. // J. of Photochemistry and Photobiology A. 1997. V. 110. № 2. P. 159.
  15. Morozova O.B., Yurkovskaya A.V., Tsentalovich Yu.P., et al.// Molecular physics. 2002. V. 100 (8). P. 1187.
  16. Grosse S., Yurkovskaya A.V., Lopez J., Viet H.M. // J. of Physical Chemistry А. 2001. V. 105 (26). P. 6311.
  17. Morozova O.B., Korchak S.E., Viet H.M., Yurkovskaya A.V. // J. of Physical Chemistry B. 2009. V. 113 (20). P. 7398.
  18. Morozova O.B., Korchak S.E., Sagdeev R.Z., Yurkovskaya A.V. // J. of Physical Chemistry А. 2005. V. 109 (45). P. 10459.
  19. Morozova O.B., Ivanov K.L., Kiryutin A.S., et al. // Chemical Physics. 2011. V. 13 (14). P. 6619.
  20. Polyakov N.E., Taraban M.B., Leshina T.V. // J. of Photochemistry and Photobiology A. 2004. V. 80. P. 565.
  21. Polyakov N.E., Khan V.K., Taraban M.B., et al.// Org. Biomol. Chem. 2005. V. 3. P. 881.
  22. Ageeva A.A., Kruppa A.I., Magin M., et al. // Antioxidants. 2022. V. 8. P. 1591.
  23. Leshina T.V., Polyakov N.E. // J. of Physical chemistry. 1990. V. 94. № 11. Р. 4379.
  24. Юрковская А.В. Изучение спиновой поляризации в реакциях фотолиза алифатических кетонов времяразрешенными методами магнитного резонанса: Автореф. дис. … д-ра физ.-мат. наук. Казань: МТЦ СО РАН, 1997. 367с.
  25. Порхун В.И., Аристова Ю.В., Шаркевич И.В. // Журн. физ. химии. 2017. Т. 91. № 6. С. 1001.
  26. Grampp G., Landgraf S., Fasmussen K. // Chem. Soc. Perkin Trans. 2. 1999. № 9. P. 1897.
  27. Johson J., Inbaraj R.J. // Photochem. and photobiol. A. 1999. V. 124. № 1. P. 95.
  28. Ivanov K.L., Pravdivtsev A.N., Yurkovskaya A.V., Kaptein R. // Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 2014. V. 81. P. 1.
  29. Porkhun V.I., Rakhimov A.I. // Russ. J. Phys. Chem. 2012. V. 86. № 11. P. 1915.
  30. Pravdivtsev А.N., Yurkovskaya A.V., Vieth H.M., Ivanov K.L. // J. of Physical Chemistry. 2015. V. 465. № 1. P. 267.
  31. Atkinson K.D., Cowley M.J., Elliott P.I.P., et al. // J. of the American Chemical Society. 2009. № 131. P. 1336.
  32. Wang Yun, Yan Bao, Wang Ting // Chin. Chem. Lett. 2003. № 14. P. 270.
  33. Порхун В.И., Аристова Ю.В., Гоник И.Л. // Изв. АН. Сер. хим. 2018. № 8. С. 1364.
  34. Порхун В.И., Кузнецова Н.А., Подопригора А.Г., Гоник И.Л. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 11. С. 1679.
  35. Порхун В.И., Кузнецова Н.А., Савельев Е.Н. // Журн. физ. химии. 202.3 Т. 97. № 3. С. 434.
  36. Бартон Д., Оллис В.Д. и др. Общая органическая химия. Пер. с англ. / Под ред. Н.К. Кочеткова и А.И. Усова. М.: Химия, 1982. Т. 2. 856 с.
  37. Ли Дж.Дж. Именные реакции. Механизмы органических реакций. М.: Бином, Лаборатория знаний, 2006. 456 с. ISBN5-94774-368-X.
  38. Порхун В.И. // Изв. вузов. Приборостроение. 2010. Т. 53. № 10. С. 65.
  39. Калверт Дж., Питтс Дж. Фотохимия. М.: Мир, 1968. 672 с.
  40. Верту Дж., Болтон Дж. Теория и практические приложения метода ЭПР. М.: Мир, 1975. 548 с.
  41. Жидомиров Г.М., Счастнев П.В., Чувылкин Н.Д. Квантовомеханические расчеты магнитно-резонансных параметров свободных радикалов. Новосибирск: Наука, Сиб. отделение. 1978. 367 с.
  42. Бучаченко А.Л., Вассерман А.М. Стабильные радикалы. М.: Химия, 1973. 408 с.
  43. Бучаченко А.Л., Сагдеев Р.З., Салихов К.М. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. Новосибирск: Наука, 1978. 296 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. NMR spectrum of thioether (1) with a concentration of 10⁻² M in С₆D₆ with CIDNP effects: a) dark spectrum; b) during photolysis after 30 s of illumination; c) dark spectrum after photolysis for 180 s. For other designations, see text.

Download (130KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. NMR spectrum of ether (1) with a concentration of 5×10⁻² in CDCl₃: a) dark spectrum before photolysis; b) during photolysis 30 s after illumination; c) dark reaction after irradiation for 5 min. For other designations, see text.

Download (128KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Strong-field part of the NMR spectra on C¹³ nuclei during photolysis of thioether (1). Signals of the CH₃ group in the compounds: δ = 23.1 (1), 20.05 (2), 18.7 (3), 18.85 ppm (4). Solvent d-chloroform: a) before photolysis, b) during photolysis after 30 s of illumination; c) dark spectrum after 5 min of photolysis.

Download (49KB)
Indexing metadata
5. Scheme

Download (73KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences