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

лѳненного о исходным ароматическим. Оказалось,

что ;і-ацетоаце­

тил- о-хлорашшш при обработке амидом, калия в

жидком

аммиаке

дает 3-ацетилокоиндол с выходом 78%

199 . Из

М-фвнилацетил-f.

метил-о-хлоранилина получается І-мѳтил-З-Фенияоксиндол

с

еще

лучшим выходом - 91^,

однако реакция

не

удается

при

от­

сутствии к-мет е л ь н о г о

заместителя:

 

 

 

 

Предполагаетоя,

что

под действием амида (2.123) быстро пре­

вращаются полностью в дианион (2 .124),

у

которого отрицательный

заряд в значительной

мере

локализован

на

атоме азота. В резуль­

тате меэомерии азот делит заряд с С~атомами бензольного кольца.

Уже

сообщалось

 

 

( что при концентрации

значитель­

ного

отрицательного

заряда

на атоме,

сооѳднѳм

о

бензольным

кольцом,

заметна

тенденция

к предохранению атома галоида

в

этом

кольце

от

участия

в

образовании арина. В случае

же аниона

(2.125)

заряд

делится между

двумя анионными центрами и не

"навязыва­

ется"

бензольному

кольцу в столь значительной степени как

в

случае

аниона (2.124):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.124

н1зСбП5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.125

R1=COCH3

 

 

 

§ 6. Восстановление о-нитрофенилуксусных кислот

и их. производных

 

 

Синтез окоиндолов из о-нитрофенилуксусных кислот (уже

ставший

классическим) продолжает широко применяться, хотя и не

в

такой

степени как синтез Штоллѳ или восстановление изатинов.

 

 

На протяжении последних нескольких лет разработан

и опро­

бован’ новый метод, заключающийся в арилировании малоновых

эфи­

ров различными производными о-штрохлорбензола, каталитическом

50

гидрировании получаемых при этом 2-нитроаршшалоновых

эфиров

(2Д27) и

последующим

декасбэтекоилировагаш оксиңцол-3-карбоно--

вых ішслот

(2,128)203-207

^ . Среда

эфиров

(2Д §8)

есть оое -

динеяия. проявляющие

оактерицвдную активность

 

s

 

 

R

Cl

 

 

 

 

 

 

 

N O 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.126

 

 

 

 

 

 

 

R'

 

R = H, 6-N02, 6-NH2, 6-Cl,

6-CF3, 4-CI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1 *

CH3< C2H5

r2

"

H’ CH3» C2H5

Если же о-нитрохлорбензолы (2,126) вводить во

взаимодей­

ствие с цианацетамидом, то конечными продуктами аналогичной

се­

рии превращений будут индол-3-карбоксамиды, восстановление

ко­

торых предложено для использования в качестве нового

способа

синтеза производных грамина

,

 

 

 

 

 

Восстановление производных о-гаггрофенидуксусной

кислотк

является одним из важнейших препаративных споообов получения опоиндолов и нашел себе весьма широную область применения. Одна­ ко здесь встречаются иногда специфические особенности. Напри­ мер, известно, что при восстановлении эфигов о-нитрофенилуксус-

ной кислоты каталитическое гидрирование приводит,

в

основном^

к образованию оксиндолов

^

,

тогда

как восстановление цин­

ком и кислотой или боргидридом натрия в присутствии

палладия

дает, как правило,

и-оксиоксчндолы

ТЭ » 162 211 ,

 

 

 

І-Оксиоксиндол

^

. К перемешиваемой

смеси

9 г

о-нитро­

фенилуксусной

кислоты,

150 мл воды и 21,3

г серной кислоты (уд.

вес 1,83) при

28 -

34°

(охлаждение

 

водой)

вносят

постепенно

8 і

цинковой пыли. Реакционную смесь перемешивают еще три

часа

при

20°, после чего оставляют

на ночь. Выпавший осадок

отфильтро­

вывают, промывают водой и размешивают с 50 мл 5% .раствора едко­ го натра. Непрореагировавшая цинковая пыль отфильтровывается, фильтрат подкисляют соляной кислотой до кислой реакции по кон­ го. Выпавший осадок-келоватый порошок,отфильтровывают,промывают 20% уксусной кислотой, затем водой, и высушивают в сксикаторе.

51

Выход 5 г (.67%),

т.п л .

188 -

190° (р а зл .).

При

восстановления

' этилового эфира

о-нитрофешлукоуоной

киолоты

NaBH^ -

Pd/c

выход равнялся 40%

^

 

 

 

 

 

Для дальнейшей

очистки

цродукт кипятят

с 50 мл воды,

рас­

твор в горячем виде фильтруют, а нѳрастворивпшйоя продукт пере-

кристаллизовывают

из 150 мл вода с добавлением угля.Осадок, вы­

павший из

первой порции фильтрата, еще раз

отфильтровывают и крис­

таллизуют

из

вода

о углем дважды. Общий выход 75% от веса

реак­

ционного продукта. Получаютоя почти бесцветные иглы ш

призмы

о т .п л .

196

- 197°.

О Т Т

 

 

Другие

исследователи

 

 

хх предлагают для очистки перевести

продукт

в раствор

с карбонатам натрия и переосадить соляной кис­

лотой,

т.п л .

199 -

201° (из

вода).

 

 

Восстановление о-нитрофенилдаровиноградной кислоты и ее ме­

тилового

эфира ЫаВҢц. - P d/с Дает І-оксииндолин-2-карбоновую кш-

лоту с

выходами 40

и 64% соответственно

.

 

5 .6-Диметоксиоксиндол

210 ,. Смеоь 45

г 2-нитро-4,5-димето-

ксифенилуксусной киолоты, 250 мл ледяной уксусной кислоты и 7 г 8% Ра/С встряхивают в атмосфере водорода (40 фунтов) при 'уВ° в тенекие трех часов. Рассчитанное количество водорода поглощает­ ся за 0,7 часов (3 моля). Раствор фильтруют горячим и из фильт­ рата сразу же начинают выделяться кристаллы. Смесь разбавляют 100 мл этилацетата и 100 мл эфира, плотно закрывают и оставляют в холодильнике на 12 часов. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают этилацетатом и сушат на воздухе. Рчход бесцветного ок-

синдола с т.п л . 208 - 210° составляет

27 г

(75%).

 

Гидрирование метилового эфира 2-нитро-4,5-димѳтокоифѳнил-

укоусной кислоты в аналогичных условиях и

дает

5,6-диметок-

сиоксиндол с выходом 66%; сообщается о наличии противораковой

 

активности у

этого соединения

.

 

 

 

 

<7

zn-н ®

Q

- W

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

ютап.

 

Ой

он

 

 

 

I

 

2.130і о

 

 

2.129

 

Н

 

R- CH3, сн3со, сбн5со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидроксильная группа в соединениях (2.130; легко подверга­

ется метилированию, ацетилированию и бенэоилированто,если

на

их содовые растворы подействовать соответственно

диметилсуль-

фатом,- уксусным ангидридом и хлористым бензоилом

#

 

52

При гидрировании эфиров (2.129) ход реакции зависит от при­ меняемого растворителя: этиловый эфир 2-штро-4,5-диметоксифенад­

уксусной

кислоты на палладиевом катализаторе в этилацетате

при

20° дает

аминоэфир

(2 .ІЗ І), тогда как

для получения

оксиндоль-

ного производного

(2Л 32) гидрирование необходимо вести в

ук­

сусной кислоте

при ео° 210 . Аналогичная зависимость

отмеча­

лась в случае

о-нитрофенилацетамида

^ 5 ,2 1 6 ^ Кроме

того,

из­

вестна склонность о-аминоуксусной кислоты и ее амида легко прев­

ращаться в окоивдол нсд действием следов минеральной

кислоты

при повышении температуры

12,217 .

 

 

 

 

 

 

 

мД О с и

сн ѵ ?!:чѴ

^

соос2н5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нт

 

 

 

 

 

 

 

 

2 . 1 3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

___ __

снз ° ¥ | Г

х аоос2н5

 

 

 

 

 

0Н30 - ^ / ^ Ш 2

 

 

 

 

 

 

 

2.131

 

 

 

 

 

2-Нитро-4~трифторметилфенилуксуонуіо кислоту

превращали в 6-

трифтормѳтилоксиндол восстановлением хлористым оловом

.

О-Аминофѳнилацетамид превращается

в окоиндол

при

кипяче­

нии в муравьиной кислоте или формамиде

2^9

.

н-Метилацетамид

(2.133)

с

формальдегидом в

водно-спиртовой щелочи при 60° прев­

ращается

в

окоиндол наряду

с небольшим количеством

2,5-диги-

дро-3-мѳтил-ІН-І,3-бензодиазепинона-4(2 .134). Выход последнего можно, однако, довѳоти до 78%, если проводить реакцию без ще­ лочи. С бензальдегидом в кипящем даметиловом эфире диэтиленгли­

коля (190°) амид (2.133) превращается' в

3-бѳнзцлиденоксиндол

 

(2.135),

в кипящем уксусном ангидриде дает

І-ад етилоксиндол 219

,

220 , а

под действием формальдегида в присутствии

кислотного или

щелочного катализатора дает исключительно

окоиндол

223 :

 

 

СНС6Н5

( 7

CONHCH-

,

о с 6н 5сно

 

2

н

 

 

 

 

 

2.135

 

2.133

53

о-Нитрофенилацетонитрил (2.136) восстанавливается цинком и кислотой также по-разному, но в данном случае направление реак­ ции зависит от выбора кислоты. Применение соляной кислоты ведет к образованию З-циан-6-аминооксиндола (2.137) (выход 49г5?о)гтог­ да как при использованіи.? смеси уксусной кислоты и уксусного ангидрида реакция завершается образованием 2-аминоиндолъного про взводного (2.ІЗѲ) (выход 26$)

Из о-ннтрофенилуксусной

кислоты можно получить

и І-амино-

онсиндол-в результате

ряда

превращений,

включающих

диавотиро­

вание и восстановление

образующейся

при

этом диазониевой соли

в о-гигразшофенилуксусную

кислоту

И г222 .

 

X

I

: N

2.140 •

2.141

Х-Н, 4-С1, 6-С1

54

Окисление полученных І-ашнооксеедолов (2.139) в З-цинво- доюян (2 .I4 I) включаш, по-вядимому, промежуточное образование нитренов (2.140) 222 . Восстановление же соединений типа (2.139) литийалюіѵогаийх'и,цридом является удобным способом получения І-ами- нонгндолкнов 223 .

Если циннолиноны-З (2.142) обработать гидроксшівмшіс-о-хжр»

сульфоновой кислотой в водной щелочи при 60°., то в качестве

про­

дуктов реакции удается выделить оксиндо-

(32)?) и ы-ашнопроиз-

водноѳ (2.143) {7%), выход которого можно,

однако,довести

до

22)?, если работать в условиях более низкой

температуры

22^ .

Под действием азотной кислоты соединение

(2.143) дезаминируется

в исходное (2 .142), а в условиях названного

амшшровання или

да­

же просто при температуре плавления, или,

наконец, при

кипяче­

нии в толуольной растворе оно дает оксиндол

22^ :

 

 

н

2.142 2.143

Гидраэид 1,8-бромнафтойной кислоты в присутствии окиси маг­ ния и медного катализатора циклизуется не совсем обычным обра­ зом, в результате чего главным продуктом является І-аминобенз-, (о,ц)индолинон-2. Иод действием азотистой кислоты он теряет ами­ ногруппу и превращается в нафтостирил 223 :

Восстановительное сужение цикла щшнолинов и образование индо­ лов удается также при использовании амальгамированного цинка и водной уксусной кислоты:

Из 4-метшщиннолина получают скатол(выход 82%'), а сам циннолин и циннолин-4-карбоновая кислота дают соответственно 57 и 77% индола 226 .

§ 7. Прочие методы Ряд производных оксиндола получали по "эпизодическим" методам,

не нашедшим пока широкого применения, но представляющим все же

55

определенный интерес с точки зрения выяснения тех или иных тео­ ретических вопросов химии гетероциклических соединений.

 

N-Тозилоксиндол характеризуется высокой реакционной

 

спо­

собностью и, например, в метанольном растворе превращается

в

5-метоксиоксиндол, выделяемый из реакционной смаои с

выходом

42$?. По-видимому, вначале происходит отщепление тозильного

ос­

татка

с последувдей делокализацией

заряда по ароматическому коль­

цу и

образованием катиона (2.144)

227 :

 

 

 

34Я

 

2.145

 

Если же реакцию проводить в водном диоксане,

то

помимо то­

зилата (2.145) удается выделить 5-окоиоксиндол с

выходом 22$ 227,

Анилид (2.146)

под действием концентрированной серной

кис­

лоты превращается

в спиро-циклогексаноксиндол

(2.147)

56 ,

а

иминоэфир (2.148) при 268° претерпевает перегруппировку

Чепмена

о образованием омѳои трех продуктов, один из которых.

 

аншшд

(2 .149), при щелочном гидролизе о последувдей

обработкой

про-'

дукта гидролиза кислотой дает І-фенилоксиндол, а

не

днгидродн-

бвнзазешшон (2 .150), как можно было ожидать

22®

:

 

 

 

56

Вот и другой пример использования перегруппировки

Чепмена

в синтезе оксиндолов. Эфиры (2 .152), получающиеся из

азометидав

OOQ

, при кипячении о алкоголятами натрия в

бензоле

(2.151)

или толуоле

вместо

ожидаемых ß -кѳтоэфиров (2.153) превращаются

в эфиры І-(о-карбоксифѳнил)-3-бензоилоксивдола (2.158)

230 :

OHgCOOR

COOR

ROOCHjß COOR

 

-ooc6H5

Ö -cooa

с /

U

,

,

 

 

2.156

 

 

 

 

 

 

о с бн 5

 

 

 

 

 

2.154

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

RO'

А

c 6H5

 

 

 

 

N

'0

 

 

 

 

 

 

COOR

 

 

 

 

f

r

 

 

2.157

 

R -

CH3, a ^ 5

2 .1 5 8

 

 

 

 

 

 

Образование производного индол-3-карбоновой кислоты (2.156)

в качестве побочного цродукта позволяет предложить

следующую схе­

му протекания процесса. По-видпмому, вначале образуется

аниоЕ

(2.154), который атакует

не

карбоксильную карбонильную

группу,

что привело бы к дибензазепинону(2.І53), а амвдную,

что

дает

промежуточные структуры

(2 ,155). Выбор одного

из двух возможных

направлений ацилирования в данном случае определяется, цо-вида- мому, меньшей напряженностью, которая должна наблюдаться цри за­ мыкании (2.154) в штичленный цикл, по сравнению с семичленным. Ацилирование амидной карбонильной группы значительно облегчает-,

ся повышенной, по сравнению с другими амидами,

устойчивостью

аниона (2 .157).

 

Зак.694

57

Возможность превращения окоиндольных производішх

(2.158)

в индольвые (2.156) исключается на основании того, что І-фѳішл- З-бензоилоксиндол (2.160) при кшшчении о метилатом, натрия в ксшюлѳ не претерпевает каких-либо изменений, а при обработке со­

ляной кислотой в спирте превращается в І-фенилоксиидол:

бензо­

ильная группа отщепляется до предполагаемого расщепления

связи

^2“С3 и Рециклизации в индолы-юе производное.

 

Эта схема подтверждается и на более простом приваре

- об­

разовании І-фенил-З-бѳнзоилоксиндола (2.160) из метилового эфи­ ра о-(М-бензоиланилино)фенилуксусной киолотн (2.159) в анало­ гичных условиях

Несколько раньше сообщалось, что ацильные производные о-аш- нофенилуксусной кислоты превращаются в 2-замѳіценные индолы при сухой перегонке, по-видимому, по аналогичной схеме с последую­

щем декарбоксилированием образующихся

иңдол-3-карбоновых

кис­

лот 23Г .

pop

 

 

Согласно патентных данных

соединения типа (2.158) и

 

продукты их дебензоилирования проявляют гипотензивное действие,

а среди производных индол-3-карбоновой кислоты

типа

(2.156),

содержащих два арильных остатка в положениях I

и 2, имеются

ве­

щества с антибактериальной активностью.

 

 

 

Продукт неожиданного строения получается и

при введении

эфи­

ра (2 .І6 І)

в реакцию Дикмана - игл оказался І,3-диметил-3-оксиок-

синдол, для

образования которого предлагается следующая

схема

58

І-Арилоксиндолы удобно получать конденсацией ароматических аминов с о-хлорфенилуксуоной кислотой по Ульману :

соон

+ RHHg

 

 

R и CgHg, п -

СН3, /7-СН^О,

О-

СН3ОС6Н4

 

 

 

 

І-Фенилокоиндол

■ К раствору

75

г

цианистого калия

ь

минимальном количестве воды приливают 150 г хлористого

о-хлор-

бенэила и 150 мл спирта и ішпятят 5 часов с перемешиванием.

По

охлаждении смесь

фильтруют, растворитель

отгоняют при

понижен­

ном давлении, остаток растирают с водой и

экстрагируют

эфиром.

Эфир упаривают,

остаток перегоняют

при атмосферном давлении

и

получают 125 г (89%) о-хлорфенилацетонитрила, т . ш .

240

-

242°.

Гидролиз нитрила проводят в один прием: смесь 125 г

 

нит­

рила, 150 мл уксусной кислоты, 150

ыл концентрированной

серной

кислоты и 150 мл воды кипятят час,

по охлаждении выливают

 

на

смесь воды со льдом, о-хлорфенилуксусная

кислота

высаживается

в виде

бесцветных кристаллов, т.ш і.

93 -

95° (из

вода),

 

выход

120 г

(82%).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Смесь 20 г о-хлорфенилуксусной кислоты, 20 г безводного по­

таша, 2 г окиси меди и 100 г перегнанного анилина кипятят

 

два

часа с перемешиванием. Затем избыток анилина отгоняют

с

 

водя-

нш паром и остаток экстрагируют эфиром. Растворитель

отгоняют

и получают

твердое вещество с т .п л .

ІІ9

-

121°,

выход 15г

(83%),

Аналогично

получают

І-(о-толші)оксиндол„ т .п л . ІІ4

~ 115°;

І-(п-толил)оксиндол, т .п л . 220 - 223°;

и

І-(п-анизил)оксиндол,

т.пл.

П 8 -

122°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Еще один способ синтеза 3-фенилоксиндола заключается в об­

работке хлористого оА-хгордифенилацетила

(2.162)

 

І,І-дим е~

тилгидразшюм и

и-де заминировании

образующегося

при

этом

 

ок~

синдольного

производного

(2.163) с

помощью

скелетного

никеля

р о с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

взаимо­

. Несколько раньшз хлорангидрид (2.162) вво,дили ьо

действие с

І-карбэтокси-І-фенилгидразином,

что

позволило

сяк-

тезировать

 

 

 

 

 

 

 

ро7

 

 

 

І-карбэтоксиамнн6-3,3-дифвнилоксиндол

:

 

 

 

59