CC BY
28
ХИМИЯ, БИОХИМИЯ
УДК 547.856.7.07
О. А. Антонова, В. И. Гончаров*, А. В. Аксенов*
Ставропольский государственный университет Ставропольская государственная медицинская академия
ДИАСТЕРЕОСЕЛЕКТИВНЫЙ СИНТЕЗ 1,1’-ДИАЛКИЛ-3,3’ -ДИ (2-ХИНОЛИЛ)-1,1’,
4,4 ’ -ТЕТРАГИДРО-4,4 ’ -БИХИНОЛИНОВ
Ранее [1] мы изучили восстановление 2,3’-бихинолинов и показали, что оно протекает в две обратимые одноэлектронные стадии с образованием анион-радикала и дианона. Были проведены исследования реакций продуктов одноэлектронного восстановления 2,3’-бихинолина с электро-фильными реагентами [2-6]. Представляло интерес исследовать восстановление кватернизованных 2,3’-бихинолинов 1, сравнив его с восстановлением 2,3’-бихинолинов.
Мы показали [7], что в отличие от 2,3’-бихинолина электрохимическое восстановление 1’-метил-3’-(2-хинолил)хинолиний хлорида 1 протекает в одну необратимую стадию, вероятно, с образованием радикалов 2, рекомбинация которых приводит к устойчивым димерным продуктам 3 или 4:
я
I
1а,Ь
2а,Ь
1-4а: Я=Ме; Ь: Я=Б1.
Как показывают расчеты радикала 2а (рис. 1), положением с максимальной спиновой плотностью является 4’. Следовательно, можно было ожидать образования «димерных» продуктов 3, а не 4.
Рис. 1. Распределение спиновой плотности в радикале 2а по данным расчета методом аЬ тШв
Действительно, восстановление солей 1а,Ь металлическим цинком в тетрагидрофуране (ТГФ) приводит к образованию смеси 3,3’-ди(2-хинолил)-1,1,,4,4,-тетрагидро-4,4,-бихинолинов (3а,Ь):
1а,Ь
1 г^1
к 1
+ N
1 |Г^1 Г
1 и
Я
I
н I Ли
N
I
Я
3а,Ь
1-4а: Я=Ме; Ь: Я=Б1
В спектрах протонного магнитного резонанса смеси диастереомеров присутствуют сигналы как основного, так и минорного диастереомера (соответственно 3а: 2,73 и 2,85 (6Н, с. Ме), 6,65 и 5,04 (2Н, с., 4- и 4’-Н); 3Ь: 0,89 и 1,04 (6Н, т. СНаНЬСЩ, 3,16 и 3,19 (2Н, д. к., СНаНЬСН ), 3,26 и 3,32 (2Н, д. к., СНаНЬСН3), 4,75 и 5,08 (2Н, с., 4- и 4’-Н)). При использовании солей 1, содержащих в положении 4’ дейтерий, интенсивность сигналов протонов в положениях 4 и 4’ продуктов реакции понижается.
Опытами с использованием природной винной кислоты методом ЯМР было показано, что основным диастереомером в этой реакции является мезо-форма. Соотношение мезо: В, Ь, определенное методом ЯМР-спектроскопии, составляет 4,1:1 в случае 3а и 4,2:1 в случае 3Ь.
Такая стереоселективность реакции может быть объяснена образованием комплекса, представленного на рис. 2.
При использовании в качестве растворителя уксусной кислоты вместо тетрагидрофурана соотношение диастереомеров близко 1:1. Этот факт можно объяснить неустойчивостью комплекса, приведенного на рис. 2, в уксусной кислоте.
Экспериментальная часть
ЯМР-спектры записаны на приборе Бгцкег WP-200 (200 МГ ц) с использованием тетраметилсилана (ТМС) в качестве внутреннего стандарта. Контроль за протеканием реакций и индивидуальностью синтезированных соединений осуществляли на пластинках 8і1цйз1 иУ-254, система растворителей: этилацетат-гексан, 1:1. Флеш-хроматографию проводили (колонка: й = 60 мм, Ь = 50 мм), используя в качестве малополярного растворителя бензол, в качестве полярного - этилацетат.
Общая методика восстановления 1-алкил-3-(2-хинолил)хинолиний иодидов (1) металлическим цинком. Смесь 2,5 ммоль 1-алкил-
3-(2-хинолил)хинолиний иодида и 0,32 г (5 ммоль) цинковой пыли в 10 мл абсолютного ТГФ перемешивали при комнатной температуре до исчезновения исходной соли (около 3 ч), затем добавляют 50 мл воды, экстрагируют 3 X 30 мл бензола. Бензольные вытяжки объединяют, сушат над сульфатом натрия, упаривают. Получают смесь диастереомеров соединения 3а в виде темно-красных кристаллов. Выход близок к количественному.
Для выделения основного диастереомера смесь диастереомеров разделяют флеш-хроматографией (колонка: й = 60 мм, Ь = 50 мм), используя в качестве малополярного растворителя бензол, в качестве полярного -этилацетат. Первая окрашенная фракция содержит основной диастереомер - мезо-форму.
1,1’-Диметил-3,3’-ди-(2-хинолил)-1,1’, 4,4’-тетрагидро-4,4’-бихи-нолин (3а) (мезо). Из 1-метил-3-(2-хинолил)хинолиний иодида. Выход:
0,434 г (64 %). Тпл 172-174 °С (из спирта). Я/ 0,56 (8і1ц6з1 ЦУ-254, этилацетат).
Спектр ЯМР 1Н (200 МГц; СБ3СК), 5, м. д., J (Гц): 2,73 (6 Н, с. Ме), 4,65 (2 Н, с., 4, 4’-Н), 6,53 (2 Н, д., Jт_8' = 8,25, 8, 8'-Н), 6,82 (2Н, д. д., J5'.в = = 7,57, Jв.^ = 7,32, 6, 6'-Н), 7,00 (2 Н, д. д., Js.в = 7,57, Js.^ = 1,71, 5, 5'-Н), 7,08 (2 Н, д. д. д., J^.v = 8,25, Jв.^ = 7,32, J5'.^ = 1,71, 7, 7'-Н), 7,47 (2 Н, с., 2, 2'-Н), 7,48 (2 Н, д. д., J5_6 = 8,05, J6,.1 = 7,32, 6-Лг), 7,75 (2 Н, д. д. д., J1_8 = 8,30,
Зел = 7,32, З5_1 = 1,71, 7-Лг), 7,91 (2 Н, д. д., З5_6 = 8,05, З5_1 = 1,71, 5-Лг), 8,06 (2 Н, д., Зъ% = 8,30, 8-Лг), 8,30 (2 Н, д., 3Ъ.А = 8,79, 4-Лг), 8,35 (2 Н, д., 3ЪА = = 8,79, 3-Лг); Найдено, %: С - 84,18; Н - 5,53; N - 10,29. С38Н3<^4. Вычислено, %: С - 84,10; Н - 5,57; N - 10,33;
1,1’-Диэтил-3,3’-ди-(2-хинолил)-1,1’,4,4’-тетрагидро-4,4’-бихинолин (3Ь) (мезо). Из 1-этил-3-(2-хинолил)хинолиний иодида. Выход: 0,499 г (70 %). Тпл 151-153 °С (из спирта). 0,63 (8ИиГо1 ИУ-254,
этилацетат).
Спектр ЯМР 1Н (200 МГц; СБ3С^, 5, м. д., З (Гц): 0,89 (6Н, т. З = 7,15, СНаНЬСЩ, 3,16 (2Н, д. к. 3« = 14,30, ЗсН-ме = 7,15, СИаНЬСН ), 3,26 (2Н, д. к. 3^ = 14,30, 3СН.ме = 7,15, СНаНЬСН3), 4,75 (2Н, с., 4, 4’-Н), 6,56 (2Н, д., З™ = 8,25, 8, 8'-Н), 6,78 (2Н, д. д., = 7,57, Зв.т = 7,32, 6, 6'-Н), 7,92 (2Н, д. д.,
35'-6' = 7,57, З.т = 1,71, 5, 5'-Н), 7,07 (2Н, д. д. д., = 8,25, /í7_т = 7,32, Л-т =
= 1,71, 7, 7'-Н), 7,46 (2Н, д. д., Зъ_6 = 8,05, З6-7 = 7,32, 6-Лг), 7,55 (2Н, с., 2, 2'-Н), 7,75 (2Н, д. д. д., З7,8 = 8,30, = 7,32, /5.7 = 1,71, 7-Лг), 7,88 (2Н, д. д., ^ =
= 8,05, = 1,71, 5-Лг), 8,06 (2Н, д., З7_8 = 8,30, 8-Лг), 8,30 (2Н, д., Зъ.4 = 8,79,
4-Лг), 8,37 (2Н, д., З3_4 = 8,79, 3-Лг); Найдено, %: С - 84,22; Н - 5,96; N - 9,82. С^НЛ Вычислено, %: С - 84,18; Н - 6,00; N - 9,82.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Синтез и протонирование дианионов 2,3'-бихинолилов / А. В. Аксенов, И. В. Аксенова, И. В. Боровлев и др. // Химия гетероциклических соединений. - 1996. - № 10. - С. 1391-1394.
2. Исследования в области 2,3'-бихинолила. 1. Арилирование и гетарилирование дианиона 2,3'-бихинолила / А. В. Аксенов, И. В. Аксенова, И. В. Боровлев, Ю. И. Смушкевич // Химия гетероциклических соединений. - 1997. - № 8. -С. 1094-1099.
3. Исследования в области 2,3'-бихинолила. 4. Алкилирование дианиона 2,3'-бихинолила / А. В. Аксенов, И. В. Аксенова, И. В. Боровлев, Ю. И. Смушкевич // Химия гетероциклических соединений. - 1998. - № 9. - С. 1214-1217.
4. Regioselectivity of Arylation of 2,3'-Biquinolyl Dianion / A. V. Aksenov, I. V. Aksenova, I. V. Borovlev, Yu. I. Smushkevich // Molecules. - 1999. - N 4. - P. 122-130.
5. Аксенов А. В. Реакция дианиона 2,3'-бихинолила с метилбензоатом - редкий случай ацилирования дианионов ароматических соединений // Химия гетероциклических соединений. - 2001. - № 10. - С. 1422-1423.
6. Аксенов А. В. Арилирование дианиона 2,3'-бихинолила N-оксидами 1-алкилбензимидазолов // Химия гетероциклических соединений. - 2001. -№ 4. - С. 556-557.
7. Электроноакцепторные свойства 2,3'-бихинолинов / А. В. Аксенов, И. В. Боровлев, И. А. Профатилова и др. // Новости электрохимии органических соединений: XIV совещ. по электрохимии орг. соед.: Тез. докл. / Ин-т электрохимии им. А. М. Фрумкина РАН; Новочерк. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: НГТУ; Набла; 1998. - С. 22-23.
Получено 4.10.2006
DIASTEREOSELECTIVE SYNTHESIS OF 1,1’-DIALKYL-3,3’-DI(2-QUINOLYL)-1,1’,4,4’-TETRAHYDRO-4,4’-BIQUINOLINES
O. A. Antonova, V. I. Goncharov, A. V. Aksenov
The method of synthesis of 1,1'-dialkyl-3,3'-di(2-quinolyl)-1,1',4,4'-tetrahydro-4,4'-biquinolines is developed in the work.
1,3a: R=Me; b: R=Et;
The authors of the paper have determined that the main diastereomer in this reaction is a mezo-form. The stereoselectivity of the reaction is also explained there.
