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

Карцев В.Г. - Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов. Том 2 (2003)(ru)

.pdf
Скачиваний:
164
Добавлен:
16.08.2013
Размер:
4.97 Mб
Скачать

При трехчасовом кипячении 5-(2-диметиламиноэтил)-3-гидрокси-2-(4-мето- ксифенил)-2,3,4,5-тетрагидро-1,5-бензотиазепин-4-она 100 в избытке хлористого тионила в результате сужения семичленного кольца получен [86] 2-(α-хлор- 4-метоксибензилиден)-4-(2-диметиламиноэтил)-2Н-1,4-бензотиазин-3(4Н)-он 101 в виде смеси E- и Z-изомеров. Восстановление последней гидридом трибутилолова дает 2-(4-метоксибензилиден)-4-(2-диметиламиноэтил)-2Н-1,4-бензотиазинон-3(4Н)

102 (схема 33).

 

 

 

 

 

Схема 33

 

 

 

OMe

 

OMe

 

OMe

 

 

 

 

S

SOCl2

S

Cl

Bu3SnH

S

 

OH

 

 

 

 

N

O

N O

 

N O

 

 

 

 

 

N

 

101

N

 

N

100

 

 

 

102

Обработкой о-толуидина хлоридом серы с последующим гидролизом получен [87] 1λ4-1-гидрокси-4-метил-6-хлор-(3Н)-1,2,3-бензодитиазол 103 который при добавлении эквимолярного количества монохлоруксусной кислоты в избытке 9% водного раствора гидроксида натрия с выходом 96.8% превращается в 7-хлор- 5-метил-3,4-дигидробензотиазин-3-он 104 – ключевой интермедиат в синтезе красителей типа тиоиндиго (схема 34).

Схема 34

 

 

Cl

O

H

 

 

 

NH2 S2Cl2

N

ONa

N O

 

 

S

 

NaOH Cl

 

Cl

S

 

S

103

OH

 

 

104

Свойства производных 1,4-бензотиазина

Реакции с нуклеофилами

Нуклеофильным замещением атома хлора на фрагменты первичных или вторичных аминов в 2-хлор-7R-2Н-1,4-бензотиазин-3(4Н)-онах 105 получен [88] ряд 1,4-бензотиазинов 106, обладающих высокой антигипертонической и диуретической активностью (схема 35).

Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 2

321

Схема 35

 

 

H

 

R'

 

 

 

 

R

S

Cl R' N R" R

S

N R"

 

N

O

N

O

 

H

 

H

 

 

105

 

106

 

R = H, Cl, OMe, CF3; R', R" = H, Alk

Конденсацией 2-галогеналкил-1,4-бензотиазин-3(4Н)-онов с замещенными N-арилпиперазинами получен [89] ряд 2-пиперазинилалкил-2Н-1,4-бензотиазин- 3(4Н)-онов. В частности, взаимодействием эквимолярных количеств бромида 107 и 1-(4-метил-2-пиридил)пиперазина в присутствии триэтиламина синтезирован 2-[4-(4-метил-2-пиридил)пиперазинобутил]-2Н-1,4-бензотиазин-3(4Н)-он 108, запатентованный в качестве антигистаминного и противоаллергического препарата [90] (схема 36).

Схема 36

H

 

H

 

N

O

O

 

N

N

N

 

 

 

 

S

( )4Br

S

( )4N

 

107

 

 

108

 

Реакции с электрофилами

Алкилированием этилового эфира (3,4-дигидро-3-оксо-2Н-1,4-бензотиазин-2-ил)- уксусной кислоты 109 2-бромметил-5-фторбензотиазолом 110 в сухом ДМФА получены [91] высокоэффективные ингибиторы редуктазы альдозы 111 (схема 37).

Схема 37

 

 

O

OEt

Br

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R'

S

 

+

S N

R'

S

OEt

R"

N

O

 

R"

N

O O

 

 

 

H

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

109

 

 

110

 

111

F

322

Серия научных монографий InterBioScreen

Обработкой 1,4-бензотиазинов 112 алифатическими или ароматическими изоцианатами получены [92] замещенные мочевины 113. Взаимодействием последних с азотистой кислотой синтезирован ряд N-нитрозопроизводных 114 (схема 38).

Схема 38

R

S R'NCO R

S

NaNO2 R

 

S

 

N

N

HCl

 

N

 

 

 

 

H

O

NH

O N R'

 

 

 

112

113

R'

114

NO

 

 

 

R = H, Cl; R' = Et, 4-ClC6H4

Алкилированием 2Н-3,4-дигидро-1,4-бензотиазиндиона-2,3 этиловым эфиром монохлоруксусной кислоты синтезирован эфир 115. Последовательной обработкой последнего гидразингидратом и ароматическими альдегидами получены [93] соответствующие арилиденацетилгидразидные призводные 116. Синтезированные на их основе замещенные β-лактамы 117 проявили антибактериальные и противогрибковые свойства (схема 39).

Схема 39

 

 

 

 

 

O

 

 

S O NH2NH2

S

O Cl

Cl

S

O

 

N

O

ArCHO

N

O

 

N

O

 

 

 

OEt

 

O

 

 

O

 

 

O

 

HN N

Ar

 

HN N

Ar

 

 

 

 

115

 

 

116

 

 

O

Cl

 

 

 

 

117

 

Реакции с альдегидами

Генерируемые из 3,4-дигидро-2Н-3-оксо-1,4-бензотиазинов 118 действием диизопропиламида лития в ТГФ при низких температурах еноляты 119, реагируют с ароматическими и алифатическими альдегидами с образованием смеси диастереомерных альдолей 120. Методом рентгеноструктурного анализа установлено [94], что преимущественно образуется эритро-аддукт (схема 40).

Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 2

323

Схема 40

Ar

S

R' i-Pr2NLi

S

R' ArCHO

S

OH

 

 

 

 

R'

N

O

N

OLi

N O

 

R

 

R

 

R

 

118

 

119

 

120

 

Конденсацией 3,4-дигидро-4-алкил-3-оксо-2Н-1,4-бензотиазина 121 сароматическими альдегидами в щелочной среде получен ряд 2-замещенных бензотиазин- 3-онов 122, которые запатентованы [95–98] в качестве ингибиторов образования пероксидов липидов. При последовательной обработке соединений 122 триметилхлорсиланом и раствором перекиси водорода образуются с высокими выходами производные 1,5-бензотиазепина 123, сравнимые по активности с наркотическим анальгетиком пентазоцином [99–102] (схема 41).

 

 

 

 

 

 

 

Схема 41

 

 

 

 

 

 

OR

 

 

 

 

 

R'

 

R'

SH Alk

O

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

NH

S

ArCHO

S

 

OH

 

 

Cl

 

 

 

X

 

X

N O MeONa X

N

O

 

 

 

Alk

 

Alk

 

 

 

 

121

 

 

R'

 

 

 

 

 

 

 

OR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

R'

Me3SiCl

S

 

R'

 

 

 

 

 

 

H2O2

 

 

 

 

 

 

 

 

O

H2O

 

N O

 

 

 

 

X

OR

X

N

 

 

 

O

 

 

 

Alk

R'

 

Alk

 

 

 

122

 

 

 

123

 

Превращения 1,4-бензотиазинов в полициклические конденсированные системы

Представители новой гетероциклической системы – 2-R-2,3-дигидропирроло- [1,2,3-de]бензо[1,4]тиазин-3-онов 125 и 2-R-3-фенилпирроло[1,2,3-de]бензо[1,4]-

324

Серия научных монографий InterBioScreen

тиазин-S,S-диоксидов 127 были получены [103] циклизацией при комнатной температуре соответствующих альдегидов 124 и 126 в двухфазной системе хлороформ–полифосфорная кислота с выходами до 96% (схема 42).

 

 

 

 

 

 

 

Схема 42

S

R'

S

R'

 

S

R'

S

R'

N

O

N

O

 

N

O

N

O

H

 

RO

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OR

H

124

 

125

 

 

 

 

R' = H, Ph

 

 

 

 

 

O O

 

O O

O

O

 

O

O

S

R'

S

R'

 

S

R'

S

R'

N

Ph

N

Ph

 

N

Ph

N

Ph

H

 

RO

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OR

H

 

126

 

127

 

 

 

 

R' = H, Me, Ph

 

 

 

 

 

Бензотиазины 128 реагируют с гидроксиламином с образованием соответствующих изоксазолобензотиазинов 129. Тогда как взаимодействие 4Н-2-бензоил- 4-метил-1,4-бензотиазина 128 (R = Ph) с гидразином приводит [104] к образованию азотсодержащего дегидроаналога 130 (R' = H). Показано, что последний ацилируется уксусным ангидридом по атому азота в положении 1 с образованием 1-ацетил- 9-метил-3-фенил-1,9-дигидробензо[b]пиразоло[3,4-e][1,4]тиазина 130 (R' = COCH3) (схема 43).

Схема 43

 

NH2OH

N

O

 

 

 

 

N

 

N

 

S

R

 

 

129

 

S

R

 

R'

 

 

N

 

O

NH2NH2

N

 

128

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

S

R

 

129 R = Me, Ph; 130 R = Ph, R' = H, Ac

130

 

 

 

 

Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 2

325

Обработкой 2-(3-оксо-3,4-дигидро-2Н-1,4-бензотиазин-4-ил)ацетонитрила 131 метилатом натрия при комнатной температуре с последующим кипячением образовавшегося имидата с ацетатом аммония в уксусной кислоте получены производные имидазобензотиазина 132 (R, R' = H, Cl, Me, NO2) [105] (схема 44).

Схема 44

R

S

MeONa, MeOH

R

S

 

 

 

 

 

 

R'

N O

AcONH4, AcOH

R'

N N

 

 

 

 

N

 

 

N

 

 

 

 

 

H

O

 

131

 

 

132

 

R, R' = H, Cl, Me, NO2

 

 

 

 

 

 

 

Взаимодействием 3-амино-2-метокси-2Н-1,4-бензотиазина 133 (R'' = R''' = H) c этиловым эфиром α-бромпировиноградной кислоты в ТГФ при комнатной температуре получена четвертичная соль 134. Шестичасовым кипячением последней в метанолесвыходом 42% синтезирован [106] этиловый эфир 4-метокси-4Н-бензо[b]- имидазо[1,2-d][1,4]тиазин-2-карбоновой кислоты 135. Найдено [107], что производные имидазо-1,4-бензотиазина обладают высокой фунгицидной активностью

(схема 45).

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема 45

R"

S

OR

R"

S

OR

R"

S

OR

R'"

N

NH2

 

+

NH2

R"'

N

 

R'"

N

N

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

Br

 

 

 

OR'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

OR'

 

 

O

 

133

 

 

134

 

 

135

 

Конденсированные триазолы138 спротивовоспалительнымисвойствами были получены [108, 109] нуклеофильным замещением метилтиогруппы в 1,4-бензотиа- зинах 136 гидразидами ароматических или гетероциклических кислот и последующей термической циклизацией соединений 137 кипячением в о-дихлорбензоле

(схема 46).

326

Серия научных монографий InterBioScreen

Схема 46

 

O

 

 

 

 

S

HN

R

S

 

S

NH2

 

 

R'

 

R'

 

R'

 

 

 

N S

 

 

N

NH

N N

 

 

 

 

HN O

N

 

 

 

 

R

R

136

 

 

137

138

Производные триазолобензотиазина 141, обладающие свойствами депрессантов центральной нервной системы, получены [110] циклоконденсацией 3-гид- разино-2Н-1,4-бензотиазина 139 с хлорацетилхлоридом и последующей обработкой промежуточных 1-хлорметил-4Н-бензо[b][1,2,4]триазоло[4,3-d][1,4]тиазинов 140 вторичными аминами (схема 47).

Схема 47

 

O

 

 

H

 

 

 

 

 

Cl

 

N

 

 

 

S

 

S

 

 

 

S

Cl

 

X

 

 

R

R

 

R

 

 

 

 

 

 

 

N

NH

 

N N

 

 

 

N N

 

NH2

Cl

N

 

X

N

N

 

 

 

 

 

 

139

 

 

140

 

 

141

 

 

 

R = H, Cl, CF3, NO2; X = O, NMe

 

 

 

Кипячение замещенных тиосемикарбазидов с ядром бензотиазина-1,4 142 в сухом ДМФА сопровождается интенсивным выделением аммиака и образованием [111] 4Н-бензо[b][1,2,4]триазоло[4,3-d][1,4]тиазин-1-тиолов 143. Алкилированием последних этиловым эфиром хлоругольной кислоты в условиях межфазного катализа с выходом 53–74% получены эфиры 144 (схема 48).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема 48

 

R'

 

 

R'

Cl

O

 

R'

 

R

S

 

ДМФА R

S

OEt

R

 

S

 

 

 

 

N

NH

NH3

N

N

KOH, TГФ

 

 

N N

 

 

 

 

 

 

H2N

NH

 

HS

N

 

 

O

N

 

 

S

 

 

 

 

EtO

S

 

142

 

143

 

 

 

144

 

 

 

 

 

 

Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 2

 

327

Обработкой в толуоле эквимолярной смеси 3-фенил-3,4-дигидро-2Н-1,4-бен- зотиазина 145 диэтилацеталем бромуксусного альдегида в присутствии гидрида натрия с выходом 31% получен ацеталь 146. Кипячением последнего в водном раствором уксусной кислоты и в присутствии каталитических количеств паратолуолсульфокислоты в диоксане синтезирован [112] представитель новой гетероциклической системы – 11b,12-дигидробензо[5,6][1,4]тиазино[3,4-a]изохинолин

147 (схема 49).

Схема 49

Br

S

 

EtO OEt

S

 

TosOH

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

Ph

NaH

N

Ph

AcOH

N

 

 

H

 

 

EtO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OEt

 

 

 

145

 

 

146

 

 

147

Взаимодействие полученных кислотным гидролизом нитрилов 148 амидов 149 с диметилацеталем N,N-диметилформамида в сухом ДМФА при комнатной температуре приводит к ациламидинам 150. Термической циклизацией последних синтезированы [113] 4-арил-3,5-дигидробензо[b]пиримидо[1,6-d][1,4]тиазин-3-оны 152, тогда как нагреванием смеси соединения 150 (Ar = 4ClC6H4) и бис(диметиламино)метоксиметана в атмосфере азота при 50–60°С с выходом 64% получен 4-(4-хлорфенил)-3,5-дигидро-2Н-бензо[b]пиридо[4,3-e][1,4]тиазин-3-он 151

(схема 50).

Схема 50

S

H+

S

N

S

 

EtO OEt

 

 

 

N

Ar

N

Ar ДМФА

N

Ar

 

 

 

H

CN

H

 

H

 

 

O

NH2

 

O N

 

 

 

148

 

149

 

150

N

 

 

 

OMe

 

N

 

 

 

N N

 

 

 

 

S

O

N

S

NH

 

 

 

 

N

N

 

N

O

 

H

Ar

 

H

Ar

 

 

 

151

328

Серия научных монографий InterBioScreen

S

O

S

 

 

 

 

N

N N

 

N

Ar

 

 

H

Ar

 

 

 

 

 

 

N O

 

150

 

152

 

 

 

Циклоконденсацией 3,4-дигидро-3-оксо-2Н-6Х-1,4-бензотиазинов 153 с избытком алифатического или ароматического изоцианата в сухом ДМСО получены [114] представители новой гетероциклической системы – 1,2,3,4-тетрагидробензо- [5,6][1,4]тиазино[4,3-a][1,3,5]триазина 154, строение которых было доказано данными рентгеноструктурного анализа (схема 51).

Схема 51

 

S

 

RNCO

 

S

 

 

 

 

 

 

 

X

N

O

ДМСО

X

N

N R

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

N O

 

153

R = Me, Et, Bu, Ph; X = H, Cl

154

R

 

 

 

 

Конденсацией 3-гидразино-7-R-2H-1,4-бензотиазина 155 с хлорацетоном и последующей циклизацией промежуточного продукта путем кипячения в толуоле с выходом 28–49% синтезированы [115] производные 2-метил-8-R-1,5-дигидро-

бензо[5,6][1,4]тиазино[3,4-c][1,2,4]триазина 156 (схема 52).

Схема 52

 

 

NH2

O

 

N

 

N

 

 

 

NH

Cl

 

N N

 

 

 

 

 

R

S

 

толуол

R

S

 

кипячение

 

155

 

R = H, Cl

 

156

 

 

 

 

 

Врезультате циклоконденсации 2-хлорбензотиазин-3(4Н)-онов 157 с диенами

вприсутствии перхлората серебра получены перхлораты (5-оксо-4,4а,5,6-тетра- гидро-2Н-бензо[е]тиопирано[1,2-a][1,4]тиазин-11-ия) 158 [116–118]. Обработка последних галогеноводородными кислотами приводит к соответствующим аллилгалогенидам 159 (Hal = Cl, Br). При действии на перхлораты 158 (R = H) боргидрида натрия образуются циклопропан-2-спиробензотиазин-3(2Н)-оны 160, облуче-

Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 2

329

нием которых лампой накаливания при комнатной температуре в присутствии кислорода и каталитических количеств дифенилдихалькогенида с высоким выходом синтезированы производные 1,2-диоксолана 161 (схема 53).

 

 

 

 

 

 

 

Схема 53

N

O

R' R"

N

O NaBH

4

N

O

 

 

 

R

 

 

 

Cl AgClO4

+

 

 

 

S

 

 

S

 

R

ClO4

S

 

 

 

 

 

 

 

 

R'

 

 

 

R'

 

 

 

 

 

R"

 

 

 

R"

 

 

 

 

 

 

 

157

 

158

 

 

160

 

 

 

 

HHal

 

 

hv

 

 

 

 

N

O

 

N

O

 

 

 

S

R

 

S

O

 

 

 

 

 

O

 

 

Hal

 

R'

 

 

R'

 

 

 

R"

 

 

 

R"

 

 

 

159

 

 

161

 

Обработкой 2-ароилбензотиазинов 162 галоидными алкилами (R' = Me, Et, Me2CH), а затем гидридом натрия, получены [119] мезоионные производные 163

(схема 54).

Схема 54

H

R

 

R

N

R'Hal

N

 

 

 

 

S

 

NaH

+

 

 

S

 

 

 

 

O

 

 

R'

O

162

 

 

 

163

 

R = H, Br, OMe; R' = Me, Et, i-Pr

 

 

330

Серия научных монографий InterBioScreen

Соседние файлы в предмете Химия