Конденсация метилкетонов с диалкилоксалатами и цианацетамидом в синтезе эфиров пиридин#4#карбоновых кислот Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Кузьмина К.М., Виноградов А.Н., Козьминых В.О.

Оренбургский государственный университет Е-mail: asd10xcv12@yandex.ru

КОНДЕНСАЦИЯ МЕТИЛКЕТОНОВ С ДИАЛКИЛОКСАЛАТАМИ И ЦИАНАЦЕТАМИДОМ В СИНТЕЗЕ ЭФИРОВ ПИРИДИН-4-КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Предложен простой и удобный способ синтеза эфиров 6-алкил-3-циано-2-гидроксипири-дин-4-карбоновых кислот на основе трехкомпонентной конденсации метилкетонов с диалкилок-салатами и цианацетамидом. Структура и особенности строения синтезированных соединений установлены на основании данных ИК и ЯМР 1Н спектроскопии.

Ключевые слова: оксалильная конденсация, пинаколин, ацетон, диалкилоксалаты, циана-цетамид, эфиры 6-алкил-3-циано-2-гидроксипиридин-4-карбоновой кислоты.

Известно, что производные 2,4-диоксоалка-новых кислот, получаемые в результате катализируемой основаниями конденсации метилкетонов с диалкилоксалатами, широко используются в синтезе моно- и полигетероатомных циклов [1-4]. Нами впервые начато изучение многокомпонентных однореакторных синтезов азотсодержащих гетероциклических соединений на основе окса-лильной конденсации Клайзена.

Нами установлено, что однореакторное двухстадийное взаимодействие ацетона либо пинаколи-на с диалкилоксалатами и цианацетамидом приводит к эфирам 6-алкил-3-циано-2-гидроксипиридин-4-карбоновых кислот (соединения (схема 1).

Строение соединений установлено на основании данных ИК и ЯМР 1Н спектроскопии. Анализ спектральных данных однозначно интерпретируется в пользу предложенной структуры. Так, в ЯМР 1Н спектрах, записанных в растворе дейтерохлороформа, присутствуют синглетные сигналы метиновых протонов при С-5 в области 6,50-6,71 м.д. и уширенные сигналы ОН-протонов (гидроксил при С-2) в области сильных полей при 4,0-4,01 м.д. В ожидаемой области находятся сигналы протонов алкильных заместителей при С-6 и сложноэфирных фрагментов.

Анализ данных ИК спектров дает аналогичные заключения в пользу предложенной структуры. Так, в ИК спектрах соединения присут-

ствует широкая полоса поглощения в области 3450 см-1 валентных колебаний О-Н связи. В спектрах присутствуют полосы поглощения валентных ко-

'№; СООА1к

2ОТ2СОСН,С^

--------- XX

R = Ме, ^Ви; А1к = Ме, Et 1а-1

Схема 1. Синтез эфиров 6-алкил-3-циано-2-гидроксипиридин-4-карбоновых кислот

лебаний карбонильной группы в составе сложноэфирного фрагмента в области 1703 см-1 и колебаний нитрильной группы в области 2215 см-1, смещение обеих полос в более низкочастотную область свидетельствует о сопряжение с гетероциклической системой.

Экспериментальная часть

Эфиры 6-алкил-3-циано-2-гидроксипиридин-4-карбоновой кислоты. Общая методика. К смеси 25 ммоль метилкетона и 25 ммоль диалкилоксала-та в 50 мл толуола прибавляют 0,58 г натрия (25 ммоль). Смесь выдерживают на холоду 10-12 часов, затем смесь упаривают. К сухому остатку прибавляют 2.1 г амида цианоуксусной кислоты (25 ммоль) и нагревают 15-20 минут в 50 мл этанола. Нейтрализуют разбавленной соляной кислотой до рН = 7; выпавший осадок фильтруют и сушат на воздухе. Перекристаллизовывают из этанола.

Метиловый эфир 6-метил-3-циано-2-гидро-ксипиридин-4-карбоновой кислоты (^). Выход 1.9 г (33%), т. пл. (разл.) 172-174°С.

ИК спектр (тонкий слой, ваз. масло), V, см-1: 3450 VОН, 2215 VC=N, 1703 VC_O (сложноэфирный), 1632, 1548, 1512, 1490 VC_C +VC_N (цикл), 1162 §С-0-Н (ОН св. с циклом), 1118, 1015 VC-0-C(«эфирная полоса»).

Спектр ЯМР 1Н (300,05 МГц, CDCl3), 8, м.д. (/, Гц): 2.38 (3Н, с, СТ3), 3.97 (3Н, с, 0Ш2), 4.0 (1Н, уш. с., ОН), 6.50 (1Н, с, Н-5).

Этиловый эфир 6-метил-3-циано-2-гидрокси-пиридин-4-карбоновой кислоты (1Ь). Выход 1.8 г (30%), т. пл. (разл.) 166-168Х.

ИК спектр (тонкий слой, ваз. масло), V, см-1: 3450 VОН, 2215 VC=N, 1703 VC_0 (сложноэфирный), 1632, 1548, 1512, 1-490 VC.C+VC_N (цикл), 1162 8&0-Н (ОН св. с циклом), 1118, 1015 VC-0-C(«эфирная полоса»).

Спектр ЯМР 1Н (300,05 МГц, CDCl3), 8, м.д. (/, Гц): 1.45 (3Н, т, ОСТ^Н,, / = 7,2), 2.38 (3Н, с,

R_CH3 AlkO.

Y + п

402 ВЕСТНИКОГУ №12 (131)/декабрь 2011

Кузьмина К.М. и др.

Конденсация метилкетонов с диалкилоксалатами и цианацетамидом..

Ш3), 4.01 (1Н, уш. с., ОН), 4.47 (2Н, к, 0^^, / =7,2), 6.51 (1Н, с, Н-5).

Метиловый эфир 6-трет-бутил-3-циано-2-гидроксипиридин-4-карбоновой кислоты (1c).

Выход 2.1 г (35%), т. пл. (разл.) 145-147Х.

ИК спектр (тонкий слой, ваз. масло), V, см-1: 3450 VОН, 2215 VC=N, 1703 VC=0 (сложноэфирный), 1632, 1548, 1512,1490 VC=C+VC=N (цикл), 1274, 1252 8скелет (трет-бутильный фрагмент), 1162 8C-0-Н (ОН св. с циклом), 1118, 1015 VC-0-C(«эфирная полоса»).

Спектр ЯМР 1Н (300,05 МГц, CDCl3), 8, м.д. (/, Гц): 1.44 (9Н, с, Ї-Би), 3.98 (3Н, с, 0^), 4.01 (1Н, уш. с, 0Н), 6.71 (1Н, с, Н-5).

Этиловый эфир 6-трет-бутил-3-циано-2-гидроксипиридин-4-карбоновой кислоты (Ы).

Выход 2.0 г (32%), т. пл. (разл.) 156-158°С

ИК спектр (тонкий слой, ваз. масло), V, см-1: 3450 VОН, 2215 VCsN, 1703 VC=0 (сложноэфирный), 1632, 1548, 1512,1490 VC=C+VC=N (цикл), 1274, 1252 8скелет (трет-бутильный фрагмент), 1162 8C-0-Н (ОН св. с циклом), 1118, 1015 VC-0-C(«эфирная полоса»).

Спектр ЯМР 1Н (300,05 МГц, CDCl3), 8, м.д. (/, Гц): 1.44 (9Н, с, Ї-Би), 1.45 (3Н, т, 0^^., / = 7,2), 4.01 (1Н, уш. с, 0Н), 4.47 (2Н, к, 0CH..CH:, / =7,2), 6.7 (1Н, с, Н-5).

15.10.2011

Список литературы:

1. Robert N. Henrie II, R. William Greekmore, Walter H. Yeager. // J. Org. Chem. - 53. - 1988.

2. С.Г. Перевалов, Я.В. Бургарт, В.И. Салоутин, О.Н. Чупахин // Успехи химии. - 70(11). - 2001.

3. Jens M. J. Nolsue, Dirk Weigelt // J. Heterocyclic Chem. - 46.1 - 2009.

4. Kamal M. Dawood, Hassan Abdel-Gawad, Hanan A. Mohamed, Bakr F. Abdel-Wahab. // Heterocycles. - Vol. 81. - No. 1. - 2010.

Сведения об авторах:

Кузьмина Клавдия Михайловна, аспирант кафедры химии Оренбургского государственного университета Виноградов Алексей Николаевич, аспирант кафедры химии Оренбургского государственного университета Козьминых Владислав Олегович, профессор кафедры химии Оренбургского государственного университета, доктор химических наук, профессор 460018, Оренбург, пр. Победы, 13, ауд. 3333, e-mail: asd10xcv12@yandex.ru

UDC 547.341+547.725

^zmina К.М., Vinogradov А.^, Kozminykh У.О.

Orenburg state university, e-mail: asd10xcv12@yandex.ru

CONDENSATION OF METYLKETONES WITH DIALKYLOXALATES AND CYANACETIC AMIDE IN SYNTHESIS PYRIDINE-4-CARBOXYLATES

A simple and easy-to-use method for the synthesis of 6-alkyl-3-cyano-2-hydroxipyridine-4-carboxylates based on the three-component condensation of metylketones with dialkyloxalates and cyanacetic amide is proposed.

Structure and specialty of state synthesize compounds established based on data IR and NMR 1H spectroscopes.

Key words: oxalic condensation, pinacolone, aceton, dialkyloxalates, cyanacetic amide, 6-alkyl-3-cyano-2-hydroxipyridin-4-carboxylates.

Bibliography:

1. Robert N. Henrie II, R. William Greekmore, Walter H. Yeager. // J. Org. Chem. - 53. - 1988.

2. S.G. Perevalov, YV. Burgart, V.I. Saloutin, O.N. Chupakh // Progress chemistry. - 70(11). - 2001.

3. Jens M. J. Nols^, Dirk Weigelt // J. Heterocyclic Chem. - 46.1 - 2009.

4. Kamal M. Dawood, Hassan Abdel-Gawad, Hanan A. Mohamed, Bakr F. Abdel-Wahab. // Heterocycles. - Vol. 81. - No. 1. - 2010.

ВЕСТНИК ОГУ N12 (131)/декабрь2011 403