Цианамиды в гетероциклическом синтезе соединений для использования в медицине и агротехнологиях. Монография

2.3. Реакциицианамидов с имидоилхлоридами

Реакцией N-арилимидоилхлоридов с цианамидом или диметилцианамидом образуются с хорошим выходом соответствующие 4-аминохиназолины [156]. В качестве катализатора использовались кислоты Льюиса. Наилучшие результаты были достигнуты с ТiCl4.

N-винилимидоилхлориды в этой реакции образуют производные пиримидина [157].

В таком же ключе реагируют и замещенные N-(1-метил-2- фенилвинил)ацетимидоилхлориды [158–160].

2.4. Реакциицианамидов с хлорангидридами кислот

Хлорангидриды ароматических кислот реагируют с двойным избытком дизамещенного цианамида. Продуктом реакции является соль диазапирилия [161;162].

31

2RR1N CN ArCOCl RR1NNAr

N O+Cl -

NRR1

Фуроилхлорид и 2-тиофенкарбонилхлорид реагируют с диалкилцианамидами в присутствии кислот Льюиса при –20°С в дихлорэтане. Продуктами являются соли 1,3,5-оксадиазиния и соответствующей кислоты [163].

В отличие от дизамещенных монозамещенные цианамиды взаимодействуют с хлорангидридами дикарбоновых кислот в эквивалентных количествах. Например, с оксалилхлоридом образуются неустойчивые 2,2-дихлоримидазолидин-4,5-дионы, которые в условиях реакции гидролизуюся до имидазолидин- 2,4,5-трионов [164;165].

Изопропилцианамид с оксалилхлоридом реагирует по аналогичной схеме с образованием имидазолидинтрионов. Тиохлорили фторформиаты в этой реакции образуют производные

1,2,4-тиадиазолов [166].

32

Реакция диметил-, диэтил- и диизопропилцианамидов с малонилхлоридом дает в качестве основного продукта 7-хлор-2- диалкиламино-4Н,5Н-пирано[4,3-d]-1,3-оксазин-4,5-дионы.

Только с диизопропилцианамидом в минорных количествах образуется 5-хлор-1,3-дигидро-N,N-диизопропил-2,3- диоксо-2Н-пирано[4,3-b]азет-1-карбоксамид [167;168].

33

Нагреванием (170°, 20 мин) смеси 2 молей диметилцианамида и 1 моля диметилкарбамоилхлорида получают хлорид 2,4,6-трис-(диметиламино)-1,3,5-оксадиазиния по следующей схеме [169]:

N-Хлорсульфонил-N’-метил-N’-фенилмочевина реагирует с метилфенилцианамидом с образованием 2,6-ди(метилфе- ниламино)-4,4-диоксо-1,4,3,5-оксатиазинов [170].

Натриевая соль карбометоксисульфамоилхлорида с диме- тил-цианамидом образует 2-диметиламино-5-метокси-4,4-диоксо- 1,4,3,5-оксатиадиазин [171].

34

2.5. Реакциицианамидов с азидоводородом

Разновидностью реакции Шмидта является взаимодействие цианамидов с азотистоводородной кислотой. Эта реакция с успехом применяется как удобный метод получения 1-алкил- и 1-арил-5-амино-тетразолов [172]. По-видимому, реакция протекает через промежуточное образование гуанилазида [173, 174]. В то же время не исключается механизм 1,3-диполярного циклоприсоединения.

NH2

HN3 R N RNHCN

N N

N

R=Me, Et, i-Bu, n-Am, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, Bz, Ph.

2.6. Реакциицианамидов с -и -меркаптокислотами

2-Диалкиламино-4-тиазолиноны получают конденсацией тиогликолевой кислоты или ее функциональных производных (например, амидов или эфиров) с диалкилцианамидами в присутствии основных веществ [175].

Ароматические тиокислоты в этой реакции реагируют без катализатора. Тиосалициловая кислота с цианамидом и его моно- и дипроизводными образует соответствующие бензтиазино-

ны [145; 176–179].

35

R

N CN

R

O

N

R

S N

R

2.7. Реакциицианамидов с оксиранами иоксациклобутанами

Напряженные оксагетероциклы при нагревании с диалкилцианамидами подвергаются рециклизации. Например, с эпихлоргидрином и окисью стирола образуются 5-хлорэтил-2- диалкиламинооксазолины и 4-фенил-2-диалкиламинооксазо- лины [180–183]. Присоединение окиси алкиленов происходит по месту разрыва тройной связи в цианогруппе [181].

Дикетен существует в виде димера, содержащем в своей основе оксациклобутановое кольцо. В реакции с моно- и дизамещенными цианамидами он превращается в 2-амино-6-метил- 1,3-осазин-4-оны [184; 185]. Считается, что в ходе процесса происходит раскрытие оксациклобутанового кольца с образованием промежуточного ацилкетена, который реагирует со связью С≡N цианамида по типу [4+2]-циклоприсоединения.

36

Me O N

R

2.8. Реакциицианамидов с амино-и гидроксиэфирами

Конденсация антраниловой кислоты [186], метилантранилата [145; 187; 188] этилового эфира 3-аминоизоникотиновой кислоты [189; 190] и некоторых их производных с бензоилцианамидом приводит к 2-амино-3-бензоил-4(3Н)-хиназолонам и пиридо[3,4-d]пиримидин-4(3Н)-онам.

Цианамид и арилцианамиды реагируют с 2-аминотиофен- 3-этилкарбоксилатом с образованием 2-амино- или 2-арилами- но-тиено[2,3-d]пиримидин-4-(3Н)-онов [191].

37

Циклические аминоэфиры, у которых аминогруппа входит в гетероцикл, например, метил-2-(3-оксопиперазинил)ацетат образуют производные 6-амино-1,3,4,8,9,9а-гексагидро-2Н- пиразино[1,2-c]-пиримидин-1,8-диона [145].

При взаимодействии дизамещенных цианамидов с -гид- роксиэфирами образуются производные 2-диалкиламино-2-окса-

золин-4-она [192-194].

Реакция цианамида с -аминоацеталями и -амино- альдегидами приводит к 5- и 4-замещеным имидазолам [195].

Протекание реакции с аминоальдегидами, по-видимому, идет по двум альтернативным механизмам. По первому α- аминокарбонильное соединение конденсируется с цианамидом с образованием α-аминоалкилиденцианамида, который далее циклизуется с участием амино- и цианогрупп в 2-иминоимидазол, существующим в более стабильной форме 2-аминоимидазола.

38

Другое направление реакции, возможно, связано с предварительным взаимодействием аминогруппы карбонильного соединения и связи С≡N цианамида и последующей дегидратацией. Аналогичный продукт образуется в данной реакции, если карбонильная функция в исходном реагенте защищена в виде ацеталя.

2.9. Реакциицианамидов с диазокарбонильными соединениями

Реакцию диазокарбонильных соединений с цианамидами катализирует тетраацетат рутения. С дизамещенными цианамидами с выходами 70–95 % образуются 2-диалкиламинооксазолы. В случае незамещенного и монозамещенных цианамидов выходы уменьшаются до 7–33 %. пара-Заместители в диазоацетофеноне не оказывают заметноговлияния на выход аминооксазолов [196].

X

X=H,Me, OMe,No2, CN; R1=H, Me,Et, i-Pr;R2=H,Me, Et,i-Pr, t-Bu,Ph; R1+ R2= (CH2)5 .

2.10.Участиецианамидоввреакцияхциклоприсоединения

2.10.1.[2+2]-циклоприсоединение

Циклоприсоединение 5-диалкиламино-1,2,4-дитиазол-2- тионов к диметилцианамиду и N-цианоморфолину при 160°С и давлении 800 МПа приводит к 2,5-бис(диалкиламино)[1,2,4]

дитиазоло[1,5-b][1,2,4]-дитиазолу-6а-Siv .

39

Снижение температуры реакции до 70°С меняет направление реакции. В результате образуются 5-диалкилкарбомо- илимино-3-диалкиламино-1,4,2-дитиазолы [197].

5-Имино-1,2,4-тидиазолины вступают в реакцию цикло- присо-единения с арилцианамидом с образованием 3-арилами- но-5-амидино-1,2,4-тиазолов [197].

Медленное нагревание до 100°С или до кипения в течение 1 ч 3-имино-3Н-1,2,4-дитиазолов и диметилцианамида приводит к образованию N’-[3-(диметиламино)-4-фенил-1,2,4-тиазол-5 (4Н)илиден]-N,N-диметилтиомочевин [198].

40