книги из ГПНТБ / Жунгиету Г.И. Оксиндол и его производные
.pdf3. Конденоация |
оксиндолов |
о |
^-дикарбонильными |
соединениями |
Индол и его |
хюмологи, |
как |
иавеотно, конденсируются о ß -дц. |
|
карбонильными соединениями, превращаясь в производные 3-винилин-
дола |
^67,468 |
или |
карбозѵ/ла 468,469 ^ |
Иначе протекает |
взаимо |
действие окоиндолов |
о этими соединениями. Наоыщение мѳтаноль- |
||||
ного |
раствора |
эквимолекулярных количѳотв |
оксиндольного |
цроиэ- |
|
водного и окоиметиленкѳтона оухим хлористым водородом позволяет
получить |
соли |
индоло(2,3-в)пирилия 470 . |
|
|
Возможно, что в ходе реакции на первых порах |
образуется |
|||
карбинол |
(3 .3 |
4 Л , который путем отщепления двух молекул |
вода |
|
цяклизуется в конечную ооль пирилия. Промежуточное его |
превра |
|||
щение в |
< b ß -ненасыщенный кетон (3.342) оледуѳт |
считать |
мало |
|
вероятным, потому что наличие карбонильной группы в такого рода соединениях должно удерживать их в фиксированной трано-конфигу-
ращга за |
счет взаимодействия о атомом водорода у |
71,465, что |
не должно |
благоприятствовать дальнейшей циклизации в |
пирилиѳ- |
‘ вую с^-ль |
(3 .344). |
|
н
3.345
140
Это превращение было успешно приманено по отношению к окоиддолу и 1-метилоксиндолу, а из оксимѳтиленкетонов брались оксиметиленциклогѳксанон, 2-оксимѳтилен-6-ме токсите трнлон,а также ряд 2-оксиметилѳн-З-кѳтостѳроидов. Исходя из оксиметиленциклагек-
оанона, например,и |
оксиндола в этих условиях с |
выходом В2% по- . |
лучен 1-окоониѳвый |
аналог 2,3-тетрамѳтиленкарбазола (3.345) 47^ . |
|
Хл о р и д 1-окоониа-2.3-тетраметиленкарбазола |
(3.345) 47в . |
|
Раствор 4 г (0,03 мол) оксиндола и 3,72 г (0,03 |
мол)2-оксимети- |
|
денциклогѳкоанона в 10 мл метанола насыщают сухим хлористым во
дородом при охлаждении льдом. Затем |
реакционную смесь |
|
раз |
||||||
бавляют равным объемом эфира и ставят на несколько часов |
|
в хо |
|||||||
лодильник. Выпавший кристаллический осадок отфильтровывают |
и |
||||||||
тщательно промывают на фильтре эфиром (абсолютным).Выход |
6,9 г |
||||||||
(82/0. |
Т пл. |
190 - |
192° |
(из метанола с эфиром). |
|
|
|
|
|
Первый |
оинтез |
пирилиевых солей |
и зj j -дикетонов |
и |
кетонов |
||||
осуществлен |
еще в |
1924 |
г . Дильтѳем и Фишером, использовавшими в |
||||||
качестве конденсируицѳго агента хлорное железо |
47* |
. Впослед - |
|||||||
отвии |
для этой цели применяли концентрированную хлорную |
|
кис |
||||||
лоту |
472,473 t однако |
выходы продуктов в обоих |
случаях |
остав |
|||||
ляют желать |
лучшего. |
Значительно |
выше выходы солей |
пирилия |
при |
||
конденсации |
ацеталей |
JJ-кетоальдегидов о фенолами |
4 и^-хлор- |
||||
винилкетонов |
о кетонами и енаминами |
47® . |
Окоиметилѳнкѳтоны |
||||
взаимодействуют с метил- и мѳтилѳнкетонами в присутствии |
хлор- |
||||||
ной киолоты |
с образованием оолей |
типа |
(3.346),но и в данном случае |
||||
выходы пирилиевых солей находятся |
в пределах 10 - |
55% 476-478 ^ |
|||||
О Э ^ оі°4"
|
3.346 |
|
В этой реакции выходы пирилиевых оолей не |
завиоят |
суще |
ственно от применяемого растворителя (укоусная |
кислота или ме |
|
танол) , от кислотного агента (хлорная кислота или хлористый во
дород). Становится заметной эта зависимость |
от характера всту |
||
пающей в реакцию компоненты, точнее - от ее |
ооновности. Из при |
||
веденной ниже серии продуктов (3.347) можно |
заметить, |
что |
вы |
ход соли пирилия при конденоации окоиметилѳнциклогексанона |
с |
||
рядом кетонов увеличивается одновременно....о |
увеличением” |
pKfi, |
|
то есть о уменьшением основнооти кетона (в |
окобнах |
приводятся |
|
величины рКа ) 479 : |
|
|
|
I4I
|
|
JR1 |
М |
+ |
Ч1 |
|
о |
'R |
.347
0 1 o f
4
13% |
R=n- анизил, |
■н1, |
||
|
||||
23% |
R |
= |
фенил, |
R1=] |
32% |
R |
= |
метил, |
R1a] |
55% R+R1a(CH2)4(-6,8)
Чем ниже основность вводимого в реакцию кетона, тем |
выше |
|
выход пирилиѳвой ооли, и наоборот. Однако вопреки этому |
прог |
|
нозу оксиметилекциклогекоанон о окоивдолом (рКа |
- 2 , 3?"*4 ) |
дает |
гмршшевую соль (3,344) о выходом не меньшим, а |
значительно боль |
|
шим - 82%, По-видимому, в случае взаимодействия оксимѳтиденциялогексанона о ацетоном, ацетофеноном и лр. существует одна схе
ма протекания' реакции, а в случае |
с оксиндолом - другая.Для об |
|
разования пиршшевой соли (3,344) |
можно предполагать |
следую |
щую схему:
3.343
3.341
Отщепление молекулы воды на конечном этапе реакции скорее воѳго происходит за счет кислородного атома ß -дикарбонильной компо ненты.
Не удается, например, получить соли пирилвя (3.351) кон денсацией окоикдола и І-метилокаинцола с салициловым альдегидом а аналогичных условиях, вместо них из реакционной смеси с хоро шими выходами выделяются «^^-ненасыщенные кетоны (3.349) 43 .
Причина, препятствующая дальнейшей циклизации в конечные - сом пирилия, по-видимому, - невозможность образования структур ти па (З.ЗЬО).
н
3.349 |
3.350 |
‘'.3.351 |
142
Взаимодействие тиооксиндола с J ^ -дикарбонильныш соеди нениями в аналогичных условиях приводит к образованию солей тиопнрилия (3.352) о сохранением тиоамидного атома серн 48°>481 .
3.352
І-Метилоксиндол и ортомуравьиный эфир также не дают пред полагаемую соль пирилия (3.354) - вместо нее вццьляетоя о хоро шим выходом кирпичнокраоное производное (3 .353), выделенное ранее при попытках синтезировать 1-метші-3-(п-дііметиламинобензи- ладен)оксиндол конденсацией 1-мегилоксиндол-З-альдѳгида с N , N - диметилашшшом г кипящей уксуоной киолоте .
Причиной этого явления являются пространственные фак торы, потому что согласно данным ИК и УФ спектроскопии соединения;
(3.349) имеют |
транс-конфигурацию, |
'что (иэ пространственных |
||
соображений) не должно благопріятствовать |
циклизации в |
катион |
пи |
|
рилия . |
|
|
|
|
Яри обработке эквимолекулярных количеств оксиндола и |
аце- |
|||
тилацетона в метаноле хлориотым водородом удается выделить |
во |
|||
дорастворимый |
кристалличеокий. продукт |
желтого цвета |
с выходом |
|
33/ь, который представляет собой хлорид І-оксониа-2,4-диметилкар-
базола (3 .355), наряду о З^изопропилидѳноксиыдолом, |
выделенным |
|
с примерно таким же выходом |
. Эти соединения |
образуются и |
при взаимодействии ацетилацетона с 1-ацетилоксиндолом,когда пер воначально происходит дезацѳтшшрование о высвобождением оксин
дола. По-видимому, образование (3.355) и расщепление |
ацетил |
|
ацетона |
- конкурентные цроцессы.В ходе реакции чаоть |
ацетилаце |
тона не |
успевает взаимодействовать о оксиндолом (или, ~ скорее |
|
всего , |
с его протонированной формой) и распадается |
на ацетон, |
143
который и дает далее З-изопрогшшденоксиндол. Действительно,ес ли окоиндол конденсировать в этих условиях с ацетоном, то выход З-изопропилиденоксиндола примерно в два раза выше.
В этой связи однако заслуживает внимания тот факт,что І-ме- тил- и 1-метил-5-нитрооксиндол дают только З-изопропшшденовыѳ производные и вовсе не образуют пирилиевых солей. Наличие метилъного заместителя при атоме азота препятствует офазованию со-- ли пирилия или, скорее всего, значительно, уменьшает скорость ее образования, в результате чего преобладает расщепление ацетилацетона. Очевидно, в данном случае мы также имеем дело с двумя конкурентными процессами. Образование пирилиевой соли протекает
значительно медленнее, и з-за |
пространственных помех,создаваемых |
||
метильной группой от азота, |
что уже отмечалось в случае |
ката |
|
литического гидрирования оксимов 3-ацилоксиндолов |
|
. |
|
Для объяснения образования солей пирилия из Д-дикарбониль- |
|||
ных соединений и кетонов предложено два механизма. |
Считается, |
||
'что первой стадией процесса являетоя протонирование кзто-компо ненты и активирование таким образом соседней о кѳтогруппой мети
леновой |
группы |
. |
Согласно другому |
мнению первой |
стадией яв |
ляется |
протонирование |
^дикарбонильной |
компоненты |
: |
|
144
Можно предполагать, что при конденоации оксимѳтилѳнцикло-
гѳксанона с ацетоном, |
ацетофеноном и др. первой |
стадией |
явля |
||
ется протонирование |
дикарбонильной компоненты, |
оксиметилен- |
|||
циклогексанона, тогда |
как |
при его взаимодействии |
о |
оксиндолом |
|
протонируется оксиндол, то |
есть кетокомпонента. |
Нам не |
удалось |
||
поэтому выделить пирилиевый продукт при введении во взаимодей ствие циклогексанона с 3-окоиметилѳноксиндолом. С невысоким выг
ходом удается получить несолеобразный продукт, который, |
по-ви |
|||||
димому, |
является |
3-метокоимѳтилѳноксиндолом |
(реакция |
проводи |
||
лась в |
метаноле), |
чем подтверждается наличие |
первоначального про |
|||
тонирования Jb-дикарбонильной |
компоненты. |
|
|
|
||
Аналогичной |
конденсацией |
оксиндола и І-метилоксиндола |
с |
|||
рядом 2-оксиметилен-З-кетостероидов (2-оксиметилендигидротестос- тѳрон, 2-оксиметилен-І7с£-метидиліидротестостерон,2-оксиметиленго~
лѳстанон-3 и др .) получены стероидные производные |
индоло(2,3-в)~ |
||||||
пирилия |
(3.356) |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
*• Л, |
СН^ |
|
|
|
|
|
R1 «ОН, |
С8Н17 |
|
||
|
|
|
R |
« Н, |
СН^ ^ 2 ^ 5 |
||
|
|
3 . 35 6 |
|
|
|
|
|
Ввиду высокой реакционной способности шірилиевого |
кати |
||||||
она |
соли |
индоло(2 ,3 -в )ггтрилия можно использовать для |
син |
||||
теза разнообразных производных индольного ряда. |
|
|
|
||||
Кипячение |
хлорида |
І-оксониа-2, 3-тетраметиленкарбазола (3.344) |
|||||
с карбонатом аммония в |
спирте дает бесцветное соединение, |
ко-, |
|||||
торое оказалось идентичным с синтезированным недавно 2,3-тетраг- -
метилен-«6-карболином(3.358) |
. Под действием |
соды назван |
ная пирилиевая соль превращается в индолениновое |
производное |
|
(3 .359), а при взаимодействии |
с фенилгидразином |
продуктом реак |
ции является І-фенил-3,4-тртраметилѳн-5-(оксиндолил-3)-^-пира-
золин (3.360) |
. Длительное кипячение в |
спирте (или |
несколь |
|
ко минут |
в уксусной |
кислоте) расщепляет этот |
пиразолин |
на ок |
синдол и |
2-фенилтетрагидроиццазол. |
|
|
|
Зак.694 |
|
|
|
|
145
3.360
* = Н 3.361 н=ся3
|
|
3.359 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналогичным путем из І-метилпроизводного (3.357) |
получа |
||||||||
ется |
пираэоДин |
(3 .361). |
ч. |
|
О |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
І-Фенил-З. 4-тетраметилен-5-(І-метилоксиндолил-3)-А -щразо- |
|||||||||
лин |
(3.361) |
|
|
. К раствору 1,9 г |
(0,006 мол) хлорида |
І-ок- |
||||
сониа-2,3-тетраметилен-Э-метилкарбазола в 20 мл метанола |
при |
|||||||||
бавляют |
1,3 г |
|
(12 |
т о л ) фенилгидразина, кипятят I |
чао, |
выливают |
||||
в.. 100 мл воды, выделившийся продукт |
отфильтровывают и |
|
кри |
|||||||
сталлизуют из |
метанола. Выход 1,4 г |
(74$), т .п л . 232°. |
|
|
||||||
|
В этих же условиях стероидные производные (3.356) |
превра |
||||||||
щаются в |
пиразолины |
(3 .362), которые |
при кипячении |
в |
уксусной |
|||||
кислоте |
расщепляются |
с образованием |
стерои д(3,2 -с)-І/ -фѳнилпира- |
|||||||
золов |
(3.362) |
|
^ |
. Эти превращения |
могут представлять |
|
неко |
|||
торый интерес |
для |
получения стер ои д (3,2 -о)-І/-фенилпиразолов, |
||||||||
так как их синтез обычно требует много стадий, причем |
|
прямое |
||||||||
взаимодействие |
окоиметиленкетостероидов с фенилгидразином |
либо |
||||||||
дает |
изомерные |
2/-фенилпиразольные |
производные, либо смеои обо |
|||||||
их изомеров |
да? |
4ЯЯ |
' |
|
|
|
|
|||
146
3.356
Г л а в а ІУ. СЕРУСОДЕРЖАЩИЕ АНАЛОГИ ОКСИНДОЛА
Способы синтеза сернистых аналогов оксиндолов разработаны зна чительно меньше, чем оксиндолов. Те немногие работы, отражающие
эту тему, |
относятся лишь к самым последним годам. |
|
Самый старый способ синтеза тиооксиндола |
(индолинтисжа-2)- |
|
обработка |
магнийпроизводных индольного ряда |
серой.Тиооксиндол |
при этом сопровождается тиоиндоксилом (индолинтионом-3),для от деления которого прибегают к s -бѳнзоилированию с последующим омылением 489,490 ^
Сульфурирование индола серой нельзя использовать о целью синтеза тиооксиндола: нагревание в диьятилформамиде дает диин ~ долилтетрасульфид (4 .1 ), 'причем в случае применения ограничен
ного количества серы продуктом реакции является дисульфид (4.2) 491
Синтез І-метил-З-фенилтиооксиндола циклизацией |
тиогид- |
|||
разида |
(4 .3) |
с отщеплением аммиака (по аналогии |
с |
реакцией |
Фишера) |
также |
не нашел широкого применения ^ |
. |
|
147
Не привели к положительному результату попытки нэеоти мер-1“ каптогруппу в положение 2 3-замещенных индолов роданирорчниѳм о
последующим восстановлением |
° |
или |
окисление |
йодом |
в |
при |
||||||||
сутствии |
тиомо*'ѳвины |
о |
щелочным |
расщеплением тиурониевнх~ |
||||||||||
солей 494 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Интересно |
образование |
|
2-алкилмеркапто-З-аридиндолов (4.5) |
||||||||||
при обработке 4Н-3,І-бензотиазинонов-2 (4.4) тиоалкилэфирами |
в |
|||||||||||||
присутствии сильных оснований в жидком аммиаке |
49^ . |
|
|
|
||||||||||
|
|
Аг |
|
|
|
~ Г Ar |
|
|
|
|
|
|
||
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
SR |
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
* .Н , |
5 -C I, |
б -С І |
R - СН3 , ОН2СОООН3 , |
СНрСНрг/ |
I , |
|
||||||
|
0 ( 0 ^ ) 3 0 0 0 0 ^ |
Аг |
- с6н5> |
п-сн3> |
п-сн3о £п-р, п-сю бн4 |
|
||||||||
|
Некоторую |
перспективу |
открывает |
применение |
хлористого |
|||||||||
сульфурила. Скатол реагирует с ним в эфире |
уже |
при 0° |
с |
|||||||||||
интенсивным выделением хлористого водорода и |
образованием |
|||||||||||||
смеси желтого 2 ,2' -дисульфида типа |
(4 .6 ), бесцветного |
2 ,2 '- |
||||||||||||
дискатилтиоэфираи желтого |
трисульфида (4 .8 ). |
Из З-фенилин- |
||||||||||||
дола, индолил-3-уксусной |
|
кислоты |
и |
N-метидиндолил-З-уксус- |
||||||||||
ной |
кислоты в |
этих |
условиях |
получают |
исключительно |
жел |
||||||||
тые |
дисульфиды |
(4 .6 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
148
R1=H, CH? R2= CHJ , CgH5, CHgCOOH
|
Проводилиоь некоторые |
химические |
превращения |
соединений |
|
(4.6) |
. Производное (4 .6 ), (RE= H j R 2=CH2C00H), |
нацри- |
|||
мер, |
в присутствии соляной |
кислоты (12 |
часов при 100°) |
превра |
|
щается в оксиндолил-3-укоусную кислоту, которая в условиях реак
ции тут же |
перегруппировывается в тетрагидрохино..он-2-карбоно- |
|||||
вую кислоту |
(4 .7 ). |
Соединения (4.6) устойчивы к кислотам,но |
в |
|||
щелочных условиях быстро /претерпевают разрш связи |
мёжду |
дву |
|
|||
мя атомами |
серы. |
скатола с хлористым с у л ь й у р и л о м |
|
|
|
|
Взаимодействие |
|
эфира |
||||
раствору 1,2 мл хлористого сульфурила в 20 мл |
абсолютного |
|||||
|
^ |
t |
к |
|||
при охлаждении льдом приливают по каплям раствор 3,90 г |
окато- |
|||||
ла в 50 мл абсолютного эфира. Смесь сразу окрашивается в желто коричневый цвет и из нее выделяется небольшое количество ко ричневого осадка. Через час фильтруют, раствор встряхивают с рас твором бикарбоната натрия и сушат. После отгонки эфира остается оранжевое масло, которое, постояв в эксикаторе, превращается в стекловидную массу. Эту маосу растворяют в 25 мл горячего”' изо
пропилового спирта. |
По |
охлаждении из этого раствора |
выделяются |
||||
желтые |
иглы (0,30 г) |
с |
т .п л . 144 - 145°. Маточный раствор |
упа |
|||
ривают и при длительном стоянии все оодержимое колбы |
кристал |
||||||
лизуется |
в виде желтой |
массы. Получают 2,8 г вещества |
о |
т.п л . |
|||
II5 |
- |
120°. Маточный раствор упаривают дальше и через |
некото |
||||
рое |
время |
кристаллизуются почти бесцветные кристаллы.Выход ОДг, |
|||||
т.пл . |
124 |
- 125°. После |
повторной кристаллизации из |
изопропи |
|||
лового |
спирта получают для трисульфида т.пл . 144 - 145,для 2,2 - |
||||||
149