Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Жунгиету Г.И. Оксиндол и его производные

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
7.77 Mб
Скачать

жении I ослабляет электронные взаимодействия между азотом и кар­ бонильной группой еще больше и способствует дальнейшему вырав­ ниванию электронной плотности в хромофоре и, тем самим, уі\пуб -

лению окраски

(частично

оттягивая электроны

от

атома

азота,эле к-

троноакцептор

ослабляет

электронные смещения

в

сторону

карбо­

нильной группы). Положение максимума поглощения

в УФ

спектрах

красителей типа (ІД 2 )

существенно зависит от полярности

рас­

творителя. Переход к менее полярным растворителям вызывает сме­ щение максимумов в коротковолновую часть спектра. В иг :оторой степени величина этого гипсохромного сдвига, характеризующая по­

ляризуемость

молекулы,

определяется

и природой

заместителей в

положениях I

и 5: сдвиг

тем меньше,

чем больше

электроотрица­

тельность заместителя в названных положениях, что объясняется,

по-видимому, устойчивым выравниванием электронной плотности

в

хромофоре

33 .

 

 

 

 

 

 

R = н, си3,

о2н5,

 

 

 

С6М,3, CH3JO,

0Н3О

 

 

 

1Г=> Н, СН3,

8г,

ІЮ2

 

Соединения типа ( І .І2 )

рекомендуются при крашении

полиак­

рилонитрильных волокон 34 .

 

 

 

При

электронном ударе

первой и основной стадией

процесса

распада оксиндолов является

отрыв фрагмента СО. В дальнейшем об­

разуется

катион бѳнзаэетиния ( І .І З ) , присутствие которого

ха­

рактерно для масс-спектров

оксиндола и его производных

35 .Нике

приведена схема расщепления

молекулы оксиндола при

электронном

ударе:

 

 

 

 

 

м/еІЗЗ

10

Положительной особенностью применения маеоспектро ско они а

химии оксиндола является отменеішая рядом авторов значительная

зависимость направления расщепления от природа заместигелей,име-

ющихся в молекуле окелндольного производного» Отмечается

35

частности, что в спектре З-хлор-З-метилокохшдола основной

гшк

соответствует иону (1 .14), образовавшееся при первичном отрыве

атома, хлора.

Этот

ион в дальнейшем либо отщепит фрагмент

СО о

образованием

ряда

ионов о ід/е ІІ8 ~ І І 6 , соответствующих

прото-

пированному, непротонированному и дегидроиндольному ионам, либо

потеряет

молекулу воды с образованием CgHg/V1". Как правило,в масс

опектрах

оксиндолов преобладают по интенсивности

либо

пик моле-

кулярного иона,

либо иона, первым из него

образовавшегося

ОС

»

°

В масс-спектре І-метилоксиндола

преобладают

фрагменты

М-СІІд, М-СО

и М-ИСО, причем

относительная

ин.зноивность

пика

иона М-СНд

растет с увеличением содержания

этих групп в молеку­

ле. Например, в спектре 1,3,3-триметилоксиндола пик

иона

М-СО

отсутствует

и преобладают пики ионав М-(СНд + СО)

и №-(2СНд

+

+ СО)

36 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интересная

особенность

замечена при

отрыве

синильной кис-

лоты от

ионов типа (1 ,1 3 ): это происходит

в

основном

за

счет

атома углерода Су, тогда как за счет атома углерода

Cg

прихо­

дится лишь около

2Z% отщепляющейся синильной

кислоты

^

. Ана­

логичное явление наблюдаем а при термическом пирролнзе оксиндо­

ла, когда один

из

многочисленных продуктов этого

процесса

бен­

зонитрил образуется, по-видимоіду, в результате

перегруппировки

нитрека (І .І5 )

или

карбена ( І .І 6 ) ,

так как в его

молекуле

атом

углерода из

нитрильной

группы также

происходит от Су исходного

оксиндола,

а не

от

Cg,

как следовало бы ожидать

37

 

 

 

II

00

850°/0 S 7f.’;K

 

1.15

1,16

Первым актом фотолятичеекого расщѳшіения І-фешиюксиндола

также являетоя отщепление элемента 00 и образование анила (ІД7), который по реакции Дильса-Альдера прѳврачіаетоя в соединение

(Г .18)

38

 

Г 'л

а s

а П , СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ 0КСИНД0Л0В

§

I .

Превращение изатинов в оксиндолы

Для синтеза окоивдолов из изатинов использовались различные вос­

становители, в -том числе амальгама и бисульфит натрия,

цинк

и

уксусная кислота

и д р ., а

также каталитическое гидрирование

на

никеле,

платине

и палладии

^5,22,39-41 m

злектролитичеокое

восстановление в насыщенном растворе соды со свинцовым

элек­

тродом

^5 .

 

 

 

 

 

Оксиндол из

изатина

22 . Суспензию 29,4

г мелко

измель­

ченного изатина в 500 мл этилового спирта гидриоуют при 20°

и

обыкновенном давлении в присутствии 2 тР й /С

и 15 мл

концен­

трированной соляной кислоты до поглощения рассчитанного

объема

12

водорода. Затем реакционную смесь доводят до pH 7

прибавлением

ацетата натрия, катализатор и неорганические соли

отфильтровы­

вают и фильтрат упаривают полностью при пониженном

давлении.

Красновато-коричневый остаток перегоняют в вакууме и

наделяют

21,8 г (82/S) оксиндола с т.кип.

178 - І7 9°/0,3 Ш . и

Т .пн.125 -

126°.

 

 

 

Попытки прямого превращения

изатина в оксиндол с

помощью

гидразина и этилата

натрия в спирте привели к получению

сложной

смеси, состоящей из

оксиндола (25%), изоиндиго (2.1) и

3,3-Дк-

оксиндола (2 .2) ^2 о

 

Изатин-З-гидразон

гладко превращается в оксиндол при нагре­

вании в вакууме 32,43

щщ

ПрИ более

мягких условиях,

включаю­

щих нагревание с этилатом натрия в

спирте до полного прекраще­

ния выделения азота

но .

 

 

 

 

 

 

При быстром нагревании

гидрозона реакция проходит

 

очень

бурно и сопровождается сильной возгонкой и осмоленяем

продукта.

Окоиндол из изатин-3

-гидразона

^

. К горячему

(60-70°)

раствору 4 г натрия в 100

мл абсолютного спирта прибавляют

ма­

лыми порциями 10 г

тонко

измельченного

изатин-3-гидразона,

что

сопровождается интенсивным выделением азота. После прибавления всего количества гидразона (на это уходит 15 - 30 минут) темно­

красную реакционную смесь нагревают на паровой бане

до полного

прекращения выделения азота,

затем выливают на лед,

подкисляют

разбавленной соляной кислотой и экстрагируют эфиром.

Эфирный

экстракт сушат сульфатом магния, растворитель полностью •

отго­

няют, а оставшийся оксиндол кристаллизуют из воды с

углем.

По­

лучают 6-7 г (70-80%) игл о

т .ш ь '1 2 5 - 127°.

 

 

Электрохимическое восстановление изатш -3-гидразона

дает

З-аминооксиндол

^4 -

 

 

 

 

влектрохим.

C ^U N a

[ ^ jT

1

о"~"

восстановлен,

 

 

13

ß

-Оксимы ряда замещениях изатинов восстанавливали

в

соот­

ветствующие 3-аминооксиндолн с помощью хлористого олова

и

со­

ляной

кислоты. Этим путем синтезированы,

в частности,

5-бром-,

І-метил-5-бром, 5 ,7 -дибром-,

4,5 -бензо -,

6,7-оензо- и

6 ,7 -(2 ,

3--шфкщшо)-3-а№інооксивдод

48 , Биологические испытания

по­

зволили обнаружить аналоги® между каталитическим воздействием

этих, аминов и действием карбоксилазы на разложение

ß -кетокяс-

лот

46

 

 

 

 

 

 

 

J

 

tu .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наличие атома брома в полученных 3-ашноокеиндолах

игра­

ет, но-видимому, существенную роль

в определении

физиологичес­

кого

действия. Известно, что

5-бромизлтин проявляет

выраженные

седативное и анальгетическое

действия

dr-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опыты на крысах показали, что

оксиндол,

диокеивдол,

изатин

и І-метилизатин

ингибируют деятельность МЛО,

причем

введение

атома брома у Ос иэатпга. значительно увеличивает

 

его

актив­

ность

48 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно

49 3-амшюоксиндоли катализируют

не энзиматическое

дѳкарбоксилиролакие кетогнслот, хотя ото действие и бито

под­

тверждено

лишь

на модельных

опятах.

 

 

 

 

 

 

7-Метилизатин превращали в 7-метилоксиндол через

дисуль-

фкзатид

(2.3)

по следующей схеме

88 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структура (2 .

3 ), однако, не

отвечает

действительности:

обра­

ботка изатина

гидрооульфедом аммония дает в зависимости от

ко­

личества последнего изатпд

(2.4) и сульфизатвд (2 .5) 30 .

 

В ИК

спектре

(2.4) отсутствует

перекисная полоса

при

880 ом”1 ,

но есть

гидроксильное поглощение при 3400 см”'*', а

в

14

спектре (2,5)

нет_характеристических полос сульфгидршгьной груп­

пы (245(3-2550

см- 1 ), а из

двух

полос при 489 и 506

см- ^ по

край­

ней мере одна принадлежит дисульфіидаой группе s - ß

 

,

 

Диокошщолилфосфаты типа

(2*6), рекомендуемые

д;ш

исполь­

зования в качестве пестицидов, получают по схеме

^

 

 

 

СН-ОЫа л ^

0P(0)(OR1)2

 

НР(0)(0й1)2 -------- . -------------- J e - R —-J

 

 

 

 

 

 

 

 

2,b

 

Удобным способом для синтеза міоіочисленных окоивдолов ока­

залось взаимодействие изатинов

с

мы илили метиле тевтонами

в

присутствии диэтиламина

52,53

ч

Согласно данным IMP

спектро­

скопии в случае конденсации изатина с метилэтшг- и

 

метилпро-

пилкетоном образуется смесь форм

(2.7) и (2.8) примерно в соот­

ношении 2:1 и 6:1 соответственно, тогда как в случае других ке­ тонов образуется в основном форма (2.7) ^4 .

2.7

+

 

 

 

 

 

 

 

2.8

 

 

 

Это превращение нашло широкое применение в

синтетической

химии индола для получения 3-замещенных окоиндолов

и было

ис­

пробовано на сравнительно,

большом числе примеров.

 

 

 

З-Ацетошл-З-оксиокоиндол

♦ В литровую круглодонную

колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и

капельной

воронкой, помещают 500 мл ацетона и 147 г (I моль)

изатина.

К

перемешиваемой суспензии при комнатной температуре

прибавляют

50 мл диэтиламина. Начинается экзотермическая реакция,

проте­

кающая с растворением осадка, и смесь окрашивается

в темно-зѳ-.

леный цвет. Перемешивание

продолжают

еще 5,5 - 6 часов, при этом

выпадает обильный осадок.

Смесь фильтруют, фильтрат

переносят

15

в перегонную колбу, снабженную широким капилляром, и

раствори­

тель отгоняет в вакууме водоструйного насоса. Осадок,

присоеди­

няют к фильтрату,

растирают ^ двумя порциями вода по 2Ш ~250 мд

каждая, фильтруют,

промывают

на. фильтре ацетоном (10 -• 12°)

и

сушат. Выход вещества

с т .п л ,

168 - 169° составляет 168,0-173,0 г,

или 82,0 - 84,4/5 теоретического количества. Вещество

в дальней­

шем можно использовать без дополнительной очистки.

 

 

По такой же схеме

изатин взаимодействует с г-карбетоксици-

клопентанонами (2.9)

56

 

 

 

 

 

 

 

он

А

[ _ j - cooo' A

Cx ~ t

а0+ 2 . 9

R = Н, С2Н5

Из тетралона-І и различных изатинов получали 2-(окоиндолял-3)-' тѳтралоны (2,10) 57 .

R = Н, Вг, Н02» 5»7-Вг2

R * Н, ОН, ОСИ,

 

Ъ І пс Н,

ОН

 

JT = Н,

СН?

 

В ведете

различных с С -оксикетонов в

эту

реаісцию позволило

синтезировать

ряд

интересных

полиспиртов

( 2 .П ) ,

произвол-

них

о-синдола

со **

 

 

что

взаимодействие

изатина

с

 

. Отметим,

пропиофеноном

дает

различные

продукты

в

зависимости от

при­

меняемого

растворителя:

в

спирта

 

и бензоле

образуется

изо­

мер

(2 .1 2 ),

тогда

как

в

пиридине

и тетрагидрофуране -и зо ­

мер

. (2 .1 3 ).

Оба

дегидратируются

в

один

 

и

тот

же ос, ^ - н е ­

насыщенный

кетон

(2 .1 4 ),

 

из

которого

получается

оС-фенил -

ß -метилтриптамин 59,60 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

Г.Л.Папаян 61

получил диоксиндол

(2.15) взаимодействием

изатина и малонового

эфира в

присутствии

диэтиламина и превра­

тил его в

оксиндолилуксу сную юіслоту (2,16) под действием

ще­

лочи:

СООС-Н^

 

 

 

 

 

 

 

 

НО

 

 

 

 

 

 

 

 

I

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,//Ч ѵСООС2Н5

 

 

 

 

 

 

X нI

 

 

 

 

о

Х

ЕI г

*

 

2.15

 

 

 

 

 

 

2.16

-

2.19

 

2 , 1 6

RcR1cR2=:H

 

2.17

R=>H, R^coocy^, R2*C2H5

 

 

2,18

RBC6H5CH2 ,

R ^

CIJ,

R2=O 2H5

 

2.19 R

H, R 2= G ^ p R •-4-фенилгшперазішил-І, гашеридинил-І-

метил, морфолкнил-І-метил, прсшшил и др.

 

 

Недавно

стало известно

62

,

что из

изатинов и соответст­

вующих фоофорных кладов этиловый и бензиловкй эфир этой

кисло­

ты удается

получать

с

высоким выходом при окружающей температуре

за несколько

минут,

а

их каталитическое

гидрирование

приво­

дит к образованию оксиндолил-3~уксусной кислоты. Сообщается так

же о том,

что

эфиры (2.19) обладают фармакологической

 

актив­

ностью

63

о

 

 

 

С малоновым эфиром в присутствии пиперидина изатгч

дает

эфир

(2.17)

64 , а І-бензшшзатин с этиловым эфиром

дианук-

сусной

кислоты превращается в соединение (2.18) 65 з

что

было

использовано

при синтезе оксшідолил-3-ацетонитрила.

Каталити­

ческое гидрирование последнего в спирте, содержащем соляную кис­

лоту, дает

2-(оксиндолил-3-)этилампн

66 .

Зак.694

17

Гос.

гауч::.:

 

 

г ■ ,

Окоиңдолил-3-ацетонитрил 66__Смесь 25 г изатина, 20 г циануксусного эфира и 0,2 мл шшеридина в 150 ші этилового спи­

рта

кипятят 4 часа и по охлаждении получают

30 г (73$)

этило­

вого

эфира üC-вдашізатшщденукоуоной кислоты в виде игл

крас­

ного

цвета с

т .п л . 196 - 198°.

 

 

 

К смеси

30 г цианэфира, 250 мл этилацетата и 120 мл

3 н

HCl

при интенсивном перемешивании медленно

прибавляют 15 г цин­

ковой ныли, после чего фильтруют, фильтрат сушат сульфатом нат­

рия и

упаривают.

Выход этилового эфира сО -цианоксиндолі

t-З -ук -

сусной

кислоты

27 г (90$), т.п л .

108 - I I I 0 . К

40

мл 10$

рас­

твора едкого натра при кипячении в атмосфере азота

 

прибавляют

10 г полученного эфира и кипятят 4 минуты. Затем

реакционную

смесь

сразу

охлаждают и подкисляют

соляной

кислотой. Выход ct-ци-

аноксиндолил-3-уксусной

кислоты

с

т .п л .

165°

7,4

г

(84

$).Олесь

5 г этой кислоты и 15 мл свѳкеперегнанного моноэтилового

эфира

этиленгликоля кипятят 2 часа, приливают

10

мл ьоды и

оставляют

при температуре

0° для кристаллизации. Получают 3 г оксиидолил-

3-ацетонитрила в

виде призм с т.п л .

162° (из

спирта).

 

Аналогично

І-мѳтилизатин превращается в

І-метилоксиндолил-

-3-ацетоюітрил

с т.пл .

89,5 - 90° (из эфира)

66>>(57 ^

 

r - f °

.CNCHgCOOC^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

С

с С

&

О

с С о! НС1

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оксиндолилэтиламин(хлоргидсат)

66

. Раствор

2,2

г

оксин-

долЕЛ-З-ацетонитрила в 100 мл спирта и 20 мл воды,

 

содержащей

3 ыл концентрированной

соляной кислоты,

гидрируют

при 20° и обы­

кновенном давлении на катализаторе Адамса. Поглощение водорода идет быстро и его прекращают после поглощения на 10$ больше рас­

считанного объема (перерыва на кривой гидрирования не

наблю­

дается) , Фильтруют, растворитель упаривают и остаток

кристал­

лизуют дважды из спирта, содержащего небольшое количество воды.

Хлористый 2-(оксиндолил-3) этяламмоний

кристаллизуется

в

виде

призм с т .п л . 244 - 246° (разложение

с

предварительным

почер­

нением). Т.пл. пикрата 175°, Выход 1,62

г (60

$).

 

 

І-Метилокоиндолил-З-ацетонитрил

получают

аналогичным

об­

разом в хлористый 2-(І-метилоксиндолил-3)этиламмоний. Т .пл.19 3 - 194°.

18

о£ѵуЗ -Ненасыщенные эфиры (2.18)

присоединяют

цианистый

ка­

дий и превращаются в динитриды типа

(2.20)

.

Обработка

по­

следних хлористым водородом в метаноле приводит к их циклизации

в имиды 1,2 . 2 1 ), а

образующиеся при их кипячении в уксусной кис­

лоте сукцинимида

(2.22) обладают противосудорожным

действием

(иопитание на мышах)

 

Взаимодействием І-матилиэатина с бисульфитным производным глиоксаля в водном растворе бикарбоната натрия в присутствии ци­ анистого натрия получают с выходом 60$ І-мѳтил-3,4-диокси-б -

шлшо-опиро[окоиддол-3,2 -2 ,5

-дкгидоофуран] (2 .2 3 ).

Строение

этого

соединения

подтверждено

спектральными

данными,

а

также

рядом

химических

превращений.

При окислении

йодной водой

око

превращается в І-метилизатин, при ацетилировании последователь­ но дает моно- и диацетильное производные, а с фенилгидразином

образует

оранжевый фенилгидразон

(2 .2 4 ). Нагревание

этого

сое­

динения

в

уксусном ангидриде (4

часа при 120°)

ведет

к

отщеп­

лению молекулы аммиака и замыканию пиранового

цикла. Как(2 .2 4 ),

так и образующийся из него (2.25) в присутствіи щелочи

гидро­

лизуются

в

один и тот лее монофенилгидразод (І-метюіокскндолил-С)

-глиоксаля

69 .

 

 

 

 

2 . 2 ?

>о24-

 

 

 

 

 

 

Эфир (2.26) не дегидратируется под действием раствора

сер­

ной кислоты в уксусной, хотя такие условия вполне подходят

для

дегидратаціи эфиров (2,27) ^

.

 

19