Карцев В.Г. - Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов. Том 2 (2003)(ru)
.pdf
(Е)-3-(Кумарин-4-ил)пропеноат, полученный обработкой в кипящем бензоле альдегида 54 трифенил(этоксикарбонилметилен)фосфораном, реагировал с ацетонитрилоксидом с образованием 5-(кумарин-4-ил)-3-метил-4,5-дигидроизоксазол- 4-карбоксилата 55 (R = Me) и незначительного количества изомерного 4-(кумарин- 4-ил)-3-метил-4,5-дигидроизоксазол-5-карбоксилата, в то время как реакция с 4-метоксибензонитрилоксидом в хлороформе приводила исключительно к регио-
изомеру 55 (R = 4-MeOC6H4).
Обработка 4-(фенилимино)метилкумарина ацетонитрил- и 4-метоксибензони- трилоксидом в аналогичных условиях давала соответствующие 5-(кумарин-4-ил)- 3-R-4-фенил-4,5-дигидро-1,2,4-оксадиазолы (R = CH3, 4-CH3OC4H6). С низким выходом (20%) из оксима, продукта реакции 4-формилкумарина с гидрохлоридом о-метилгидроксиламина, при действии 4-метоксибензонитрилоксида были получены 5-(кумарин-4-ил)-3-(4-метоксифенил)-1,2,4-оксадиазолы [62].
Реакции 1,3-циклоприсоединения кумарин-4-карбонитрилоксида с различными диполярофилами, а также взаимодействие с о-аминофенолом и о-фенилендиа- мином приводили к образованию (кумарин-4-ил)замещенных дигидроизоксазолов и 1,2,4-оксадиазолов, а взаимодействие с о-аминофенолом и о-фенилендиамином − к соответствующим производным бензоксазола и бензимидазола [63].
N-(3-Нитрокумарин-4-ил)-2,5-диоксопиперазин56 образуется при действии на 3-нитро-4-хлоркумаринжесткогонуклеофила– аминоацетонитрила[64] (схема 23).
|
|
|
|
Схема 23 |
|
H |
NH |
H |
O |
|
N |
N |
||
Cl |
NH2 HN N |
|
O N |
|
NO2 N |
|
NO2 H2O |
|
NO2 |
O O |
O |
O |
O |
O |
|
|
|
56 |
|
4-(Бензо[b]фуран-2-ил)кумарины с различными заместителями получены взаимодействием 4-бромометилкумарина с о-гидроксиацетофенонами или метилсалицилатами [65].
Кумарины, содержащие гетероциклический заместитель в бензольном кольце, получают либо конденсацией по Кневенагелю гетарилзамещенных бензальдегидов с метиленактивными компонентами, как, например, различные 1-(кумарин-7-ил)- пиразолы [66]; либо построением гетероцикла как заместителя в уже имеющейся кумариновой системе. Так, при действии α-оксоальдоксимов R-CO-CH=NOH на 4-(7-гидразинокумарин-3-ил)-1,2,3-триазолы и обработке полученных оксимгидразонов Ac2O в ДМФА с добавлением ацетата калия получены замещенные в триазольных кольцах 3,7-бис(1,2,3-триазол-4-ил)кумарины [67]. 3-(1,2,4-Триазол- 1-ил)-7-(1,2,3-триазол-2-ил)кумарины были синтезированы из 1-(кумарин-3-ил)- 1,2,4-триазолов по следующей схеме: диазотирование, восстановление SnCl2, взаимодействие полученного гидразина с α-оксиминокетоном [7].
Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 2 |
531 |
37.Lacan M., Cacic M., Cizmar V., Babic M., Bull. Soc. Chim. Belg. 1981 46 (10) 531.
38.Czerney P., Hartman H., J. Prakt. Chem. 1983 325 (3) 505.
39.Kumar V.R., Rao V.R., Phosphorus, Sulfur, Silicon Relat. Elem. 1997 130 185.
40.Yagodinets P.I., Russ. J. Gen. Chem. 1998 68 (8) 1249.
41.Brahmbhatt D.I., Raolji G.B., Pandya S.U., Pandya U.R., Indian J. Chem., Sect. B 1999 38 (2) 212.
42.Sabnis R.W., Rangnekar D.W., Sonawane N.D., J. Heterocycl. Chem. 1999 36
(2)333.
43.Гезалян Дж.И., Галстян Ш.П., Аветисян А.А., Гезалян Р.И., Арм. хим. журн.
1994 47 (1) 102.
44.Bobarevic B., Trkovnik M., Monatsh. Chem. 1972 103 (4) 1064.
45.Davidson H., Johnson K.T., Leggeter B.E., Moore A.J., Ger. Offen 2 344 834;
Chem. Abstr. 1974 81 38958d.
46.Abdou S., Fahmy S.M., Khader M.M., Elnagdi M.H., Monatsh. Chem. 1982 113 985.
47.Brown H.D., US Patent 3 338 784; Chem. Abstr. 1968 68 78284u.
48.Sarpeshkar A.M., Rajagopal S., Indian J. Chem., Sect. B 1975 13 1368.
49.Westphai G., Tetrahedron 1969 25 5199.
50.Czerney P., Hartman H., J. Prakt. Chem. 1982 324 (2) 255.
51.El-Deen I.M., Chin. J. Chem. 1999 17 (4) 391.
52.Krstic L., Solujic S., Sukdolak S., et al., J. Serb. Chem. Soc. 1998 63 (11) 841.
53.Abd El-Gawad I.I., Harhash A.H., Khalil A.M., Tawfik N.I., The Indian Textile Journal 1981 91 (August) 105.
54.Зубков В.А., Коваленко С.Н., Черных В.П., Ивков С.М., ХГС 1994 (6) 760.
55.Сорокіна І.В., Авторефер. дис. канд. хім. наук, Харків, 1997.
56.Коваленко С.Н., Сытник К.М., Никитченко В.М. и др., ХГС 1999 (2) 190.
57.Гордеева Н.А., Кирпиченок М.А., Паталаха Н.С., Грандберг И.И., ХГС 1990
(12)1600.
58.Ahluwalia V.K., Kumar D., Mehta S., Heterocycles 1979 12 (2) 259.
59.Reisch J., Zappel J., J. Heterocycl. Chem. 1992 29 1035.
60.Vernin G., Coen S., Metzger J., Parkanyi C., J. Heterocycl. Chem. 1979 16 97.
61.Tabakovic I., Trkovnik M., Batusik K., Tabakovic K., Synthesis 1979 590.
62.Nicolaides D.N., Fylaktakidou K.C., Litinas K.E., Hadjipavlou-Litina D.J.,
J. Heterocycl. Chem. 1996 33 967.
63.Nicolaides D.N., Fylaktakidou K.C., Litinas K.E., et al., J. Heterocycl. Chem. 1998 35 619.
64.Tabakovic K., Tabakovic I., Trkovnik M., Trinajstic N., Liebigs Ann. Chem. 1983
(11)1901.
65.Khan I.A., Kulkarni M.V., Indian J. Chem., Sect. B 1999 38 491.
66.Ohkubo J., Tsujimoto M., Tsukahara R., Jpn. Patent 73 17 626; Chem. Abstr. 1974 80 134943v.
67.Hans S., Ger. Offen 2 355 116; Chem. Abstr. 1974 81 171366a.
Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 2 |
533 |
O |
Ar |
O |
Ar |
|
R' |
X |
R' |
|
X |
|
|
|
||
− |
R" CN |
R" |
O |
N− |
O |
||||
5 |
|
|
6 |
|
O |
Ar |
|
O |
Ar |
R' |
X |
R' |
|
X |
|
|
|
||
R" |
O NH |
|
R" |
O NH2 |
|
7 |
|
|
8 |
R' = Me, OEt, Ph, 2-C4H3S; R" = Me, Ph; X = CN, CO2Et
Аномально протекают реакции НН с 1,1,1-трифтор-3-(2-теноил)ацетоном в этаноле [18, 20]. Образующийся в этом случае аддукт Михаэля претерпевает кислотное расщепление по Кляйзену с образованием 1,1-дициано-4-оксо-4-(2'-тие- нил)-2-фенилбутана, при этом всегда образуется и побочный продукт – 6-(2'-тие- нил)-4-трифторметил-3-цианопиридон-2(1Н), строение которого подтверждено встречным синтезом из теноилацетона и МН.
Взаимодействие ТЦЭ 9а с ацетилацетоном без катализатора протекает неоднозначно (схема 2). Так, в этаноле образуется только аддукт Михаэля, тогда как в ацетонитриле – только 2-амино-4Н-пиран 10. Если выделенный из этанола аддукт Михаэля оставить на 48 часов в ацетонитриле, то он циклизуется в 4Н-пиран 10. Такой же пиран получен при взаимодействии 3,3-диацетилциклопропан-1,1,2,2- тетракарбонитрила 11 с триарилфосфинами 12а, b [21].
Диэтиловый эфир 2,3-дицианфумаровой кислоты 9b с ацетилацетоном легко образует аддукт Михаэля, который не циклизуется в пиран 10. Аналогично в ацетонитриле получены замещенные пираны из ТЦЭ и бензоилацетона, дибензоилметана, бензоилуксусных и п-нитробензоилуксусных эфиров [15, 22].
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема 2 |
|
R |
CN |
O NC R |
|
NC |
|
|
|||
O |
|
|
R |
|
O |
|
||||
|
|
|
NC |
|
||||||
|
+ |
|
|
|
|
|
|
+ |
Ar3P |
|
|
|
|
|
|
|
|
NC |
|||
O |
R |
CN |
|
|
O NH2 |
|
O |
|
||
|
|
|
NC |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
1a |
|
9a, b |
10 |
11 |
|
12a, b |
||||
|
R = CN (9a, 10), CO2Et (9b); Ar = Ph (12a), 4-MeC6H4 (12b) |
|
|
|||||||
При взаимодействии 5-бром- или 5-иодфурфурилиденмалононитрила с щавелевоуксусным эфиром остаток амина (диэтиламина, пиперидина, морфолина или
Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 2 |
535 |
условиях к амиду α-ацетилкоричной кислоты 16а привела к сложной смеси 2-амино-4Н-пирана 14а (8%), амида коричной кислоты 17а, исходного соединения 16а и соединений, которые не удалось охарактеризовать.
Схема 3
|
|
|
Ph |
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
NC 3 CN |
|
|
Ph |
|
|
O |
|
O |
O |
|
|
NC |
|
NH |
+ |
|
||
|
|
NH |
|
|
|
|
Ph |
NH |
||
|
|
|
H2N |
O |
R |
|
|
R |
||
13a−e |
R |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
14a |
|
|
|
17a |
|||
O H |
|
|
1 моль |
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2(CN)2 30 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
O |
O |
|
2 моль |
|
NC |
Ph |
O |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
NH |
CH2(CN)2 30 |
NC |
|
NH |
+ Ph |
|
||
|
|
|
|
|
NH |
|||||
Ph |
|
R |
|
|
H2N |
|
R |
|
||
|
|
|
|
|
|
R |
||||
|
|
|
|
CN |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
16a−e |
|
|
|
|
15b−e |
|
|
17b−e |
||
R = Bu (a), Pr (b), i-Bu (c), C5H9 (d), C6H11 (e)
Чтобы довести реакцию до конца и повысить выход пирана 14а к амидам α-ацетилкоричной кислоты 16а–e добавляли двойное количество МН в тех же условиях. В качестве продуктов были получены циклогексадиены 15b–e (22–31%), амиды коричной кислоты 17b–e (9–11%), упомянутые выше неохарактеризованные соединения и следы исходных веществ 16b–e.
Образование 4Н-пиранов облегчается при наличии в реагентах электронноакцепторных заместителей, что показано (схема 4) в работах [14–16, 29–34] на примерах циклизаций в пираны 18 соединений 19 с МН или циануксусным эфиром
(ЦУЭ).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема 4 |
|
|
R' |
|
|
|
R |
O |
||||||||
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||||||
O |
|
|
|
|
|
R |
X |
|
|
|
|
R' |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
O |
|
|
|
|
|
+ |
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
R" |
|
H2N O |
R" |
|||||||||||
|
|
|
18 |
|
|
|
|||||||||
|
19 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
R = Alk, OAlk, Ar, Het; R' = COMe, CO2Alk, CN; R" = H, Cl, Alk, Ar; X = CO2Et, CN |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 2 |
537 |
||||||||||||||
Наблюдаемые отличия авторы объясняют тем, что скорость образования промежуточного тетраацетилэтилена 26 в присутствии щелочей выше скорости алкилирования ЦУЭ.
Аналогичные методы синтеза оптически активных 2-амино-4Н-пиранов 27 (схема 7) изучены в работе [38].
Схема 7
|
|
Ph |
|
|
Ph O |
|
|
|
|
|
|
||
O O |
NC |
CN |
|
NC |
|
R* |
|
|
|
|
|
|
|
R* |
метод A |
H2N O |
|
|||
|
|
|
|
|||
28a−c |
|
|
|
|
27a−c |
|
|
|
|
CN |
|
|
|
H |
|
|
NC |
метод B |
|
|
O |
|
|
|
|||
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ph |
|
R* |
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
29a−c |
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
R* = |
(a), |
|
(b), |
O |
|
OEt (c) |
|
|
|
O |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ключевую реакцию Михаэля осуществляли по методу A взаимодействием хиральных β-кетоэфиров 28а–c (доноры Михаэля) с бензальмалононитрилом, а по методу B – МН и хирально модифицированных солей α-ацетилкоричной кислоты 29а–c (акцепторы Михаэля). Целевые продукты 27а–c были получены с хорошими выходами (метод A – 93, 94 и 93% соответственно; метод B – из соединений
(Z)- 29а, (Z)- 29b и 29c-(Z/E, 75 : 25) – 52, 59 и 85%, соответственно), правда,
каждый оказался неразделимой смесью двух изомеров в соотношении 1 : 10.
При изучении методов синтеза 2-пиридонов (схема 8) установлено [39, 40], что взаимодействие α,β-ненасыщенных кетонов 30а–d, содержащих в α-положе- нии фенилтиогруппу, с МН приводит к 2-амино-4Н-пиранам 31а–d, в то время как реакции енаминона 30e с МН, ЦУЭ или цианоацетамидом − к 2-пиридонам 32. Последние получаются и при взаимодействии 30d с цианоацетамидом.
Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 2 |
539 |
