Hydrogen bonding in 2-hydroxy-benzhydrazide and 2-hydroxy-thiobenzhydrazide. Structural and spectroscopic study

Summary

X-ray structural data are reported for 2-hydroxy-benzhydrazide(monoclinic; P2₁/n-C ⁵_2h ;a=10.569(2) Å,b=11.264(2) Å,c=6.074(1) Å, β=98.80(1)°;Z=4;R=0.054) and 2-hydroxy-thiobenzhydrazide (monoclinic; P2₁/n-C ⁵_2h ;a=14.598(6) Å,b=5.975(2) Å,c=9.286(4) Å, β=107.80(3)°;Z=4;R=0.044). In both compounds the phenolic OH groups are intramolecularly hydrogen bonded to the (thio)carbonyl oxygens and sulfurs, respectively; the basic intermolecular association patterns consist of closed six-membered hydrogen bonded dimers which are connected via N-H ... NH₂ hydrogen bonds. The spectral characteristics of the intramolecular O-H...O/S hydrogen bonds (solid state$\bar v$(OH)=2800/2700 cm⁻¹, CCl₄ solution$\bar v$(OH)=3035/3100 cm⁻¹, CDCl₃ solution δ(OH)=11.62/10.56 ppm) are similar to those of corresponding primary and secondary amides. The solid state IR spectra are consistent with hydrogen bonded NH groups and free NH₂ groups, the solution IR spectra indicate free NH₂ as well as free NH groups.

Zusammenfassung

Es werden Röntgenstrukturdaten für 2-Hydroxy-benzhydrazid (monoklin; P2₁/n- C ⁵_2h ;a=10.569(2) Å,b=11.264(2)Å,c=6.074(1)Å, β=98.80(1)°;Z=4;R=0.054) und 2-Hydroxy-thiobenzhydrazid (monoklin; P2₁/n - C ⁵_2h ;a=14.598(6)Å,b=5.975(2)Å,c=9.286(4)Å, β=107.80(3)°;Z=4;R=0.044) berichtet. In beiden Verbindungen bilden die phenolischen OH-Gruppen intramolekulare Wasserstoffbrücken mit den Carbonyl-Sauerstoff-, bzw. den Thiocarbonyl-Schwefel-Atomen. Das intermolekulare Assoziationsmuster wird durch N-H...NH₂ Wasserstoffbrücken bestimmt, die jeweils zwei Moleküle über sechszählige Ringe zu Dimeren verbinden. Die IR- und NMR-spektroskopischen Charakteristika der intramolekularen O-H...O/S Wasserstoffbrücken (kristallin:$\bar v$(OH)=2800/2700 cm⁻¹, CCl₄-Lösungen:$\bar v$(OH)=3035/3100 cm⁻¹, CDCl₃-Lösungen: δ(OH)=11.62/10.56 ppm) sind sehr ähnlich zu denen entsprechender primärer und sekundärer Amide. Die Festkörper-IR-Spektren stehen in Einklang mit assoziierten NH- und freien NH₂-Gruppen, während die Lösungs-IR-Spektren auch auf das Vorliegen freier NH-Gruppen schließen lassen.