N-Benzyloxy-N-methoxyrea. Synthesis and structure

Abstract

Aim. To synthesize of N-benzyloxy-N-methoxyurea from the methanolysis of N-acetoxy-N-benzyloxyurea and to investigate its structure using the XRD study. Methods. Mass spectrometry, 1H and 13C NMR spectroscopy, IR spectroscopy, XRD study. Results. N-Benzyloxy-N-chlorourea was synthesized with high yield of the Nbenzyloxyurea by the chlorination by tert-butyl hypochlorite. We have proved that the interaction of with sodium acetate in acetonitrile medium at room temperature leads to the formation of N-acetoxy-N-benzyloxyurea with the moderate yield. It has been also found that the methanolysis of N-acetoxy-N-benzyloxyurea at room temperature is a convenient method of the N-benzyloxy-N-methoxyurea synthesis. The structure of the synthesized N-benzyloxy-Nchlorourea, N-acetoxy-N-benzyloxyurea and N-benzyloxy-N-methoxyurea was confirmed by the data of 1H and 13C NMR spectra, IR spectra and mass spectra. Also, the XRD study of N-benzyloxy-N-methoxyurea structure proved our assumptions: O–N–O nitrogen atom (N2) in N-benzyloxy-N-methoxyurea is sp3 hybridized and has pyramidal configuration. The carbamoyl nitrogen atom (N1) has planar configuration. After comparison of the amide bond of the received N-benzyloxy-N-metoxyurea with the similar bond in unsubstituted N-benzyloxyurea and H2N(1)–C(=O) bond of N-benzyloxy-N-methoxyurea we have found the significant elongation of the amide BnO(MeO)N(2)–C(=O) bond of N-benzyloxy-N-methoxyurea. The molecular packings in the crystal of N-benzyloxy-N-methoxyurea and Nbenzyloxyurea is different. Conclusions. As the result of our study the anomeric N-benzyloxy-N-chlorourea, Nacetoxy-N-benzyloxyurea and N-benzyloxy-N-methoxyurea have been synthesized. The structure of N-benzyloxy-Nmethoxyurea has been thoroughly analyzed. Мета. Синтез N-бензилокси-N-метоксисечовини метанолізом N-ацетокси-N-бензилоксисечовини. Рентгеноструктурне дослідження будови N-бензилокси-N-метоксисечовини. Методи. Мас-спектрометрія, 1H та 13C ЯМР спектроскопія, ІЧ-спектроскопія, рентгеноструктурний аналіз. Результати. Синтезовано з високим виходом N-бензилокси-N-хлоросечовину хлоруванням N-бензилоксисечовини третбутилгіпохлоритом. Ми показали, що взаємодія N-бензилокси-N-хлоросечовини з ацетатом натрію в середовищі ацетонітрилу за кімнатної температури призводить до утворення N-ацетокси-Nбензилоксисечовини з помірним виходом. Знайдено, що метаноліз N-ацетокси-N-бензилоксисечовини за кімнатної температури є зручним методом синтезу N-бензилокси-N-метоксисечовини. Структуру синтезованих N-бензилокси-N-хлоросечовини, N-ацетокси-N-бензилоксисечовини та N-бензилокси-Nметоксисечовини підтверджено даними 1H і 13C ЯМР спектроскопії, ІЧ-спектроскопії та мас-спектрометрії. Проведено рентгеноструктурне дослідження будови N-бензилокси-N-метоксисечовини. В N-бензилокси-Nметоксисечовині атом азоту (N2) групи O–N–O є sp3 гібридизованим і має пірамідальну конфігурацію. Карбамоїльний атом азоту (N1) має планарну конфігурацію. Ми знайшли значне подовження амідного зв’язку BnO(MeO)N(2)–C(=O) N-бензилокси-N-метоксисечовини порівнянно з тим же зв’язком в незаміщеній N-бензилоксисечовині та порівнянно з H2N(1)–C(=O)-зв’язком саме N-бензилокси-N-метоксисечовини. Молекулярне пакування в кристалах N-бензилокси-N-метоксисечовини і N-бензилоксисечовини є різним. Висновки. Синтезовано аномерні N-бензилокси-N-хлоросечовину, N-ацетокси-N-бензилоксисечовину та Nбензилокси-N-метоксисечовину. Досліджено будову N-бензилокси-N-метоксисечовини.