N-арилкарбаматы и их производные в синтезе гетероциклических соединений Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

_ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ_

Т 56 (10) ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2013

УДК 547.495.1

Н.М. Имашева, В.А. Ионова

N-АРИЛКАРБАМАТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ В СИНТЕЗЕ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ*

(Астраханский государственный университет) e-mail: org@aspu.ru

В обзоре систематизированы и обобщены экспериментальные данные по синтезу азот-, кислород- и серусодержащих гетероциклических соединений на основе некоторых производных N-арилкарбаматов.

Имашева Нурия Мулдагалиевна - Ионова Валентина Александровна -

к.х.н., доцент кафедры органической и фармацевтической аспирант кафедры органической и фармацевтической химии

химии АГУ. АГУ, лауреат стипендии Президента РФ в 2012 году, побе-

Область научных интересов: тонкий органический синтез дитель конкурса УМНИК.

биологически активных веществ, выделение, разделение и Область научных интересов: синтез и свойства биологически

идентификация БАВ из растительного сырья. активных азотсодержащих гетероциклических соединений.

Ключевые слова: ароматические ^замещенные карбаматы, азотистые гетероциклы, кислород-и серусодержащие гетероциклы, реакции гетероциклизации

ВВЕДЕНИЕ

Интерес к полифункциональным арил- и гетарилкарбаматам определяется аналогией в химическом поведении с простыми эфирами фенолов и амидами карбоновых кислот, а также широкими возможностями применения этих соединений в синтезе разнообразных гетероциклических соединений. Образование гетероциклов может протекать как с участием карбаматной группировки, так и за счет других активных функций молекул.

ГИДРОКСИ-, АЛКИЛОКСИ- И О-АЦИЛПРОИЗ-ВОДНЫЕ 1Ч-АРИЛКАРБАМАТОВ В СИНТЕЗЕ КИСЛОРОД- И АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ

Гидрокси- и алкилоксипроизводные N арилкарбаматов представляют значительный интерес в качестве полупродуктов в синтезе разнообразных гетероциклических соединений.

* Обзорная статья

Алкилированием метил--К-(и-гидроксифе-нил)карбамата (1), метил-К-(м-гидроксифенил)-карбамата (2) 1,2-дибромэтаном, аллилбромидом, хлорметилоксираном в ацетоне в присутствии карбоната калия получены соответствующие О-ал-килзамещенные ^арилкарбаматы [1-3]. Показано, что алкилирование метил-К-(о-гидроксифенил)-карбамата (3) аллилбромидом и 1,4-дибромэтаном протекает аналогично с образованием соответствующих О-алкипроизводных ^арилкарбаматов.

В то же время алкилирование метил-К-(о-гидроксифенил)карбамата (3), метил-К-(2-гидро-кси-5-нитрофенил)карбамата (4) и 2-гидрокси-1,4-ди(метоксикарбоксамидо)бензола (5) 1,2-дибром-этаном и хлорметилоксираном в аналогичных условиях приводит к получению соответствующих карбаматных производных 2,3-дигидро-4#-1,4-бензоксазина (6-11) [4].

осн

ее

3, 4, 6

СИ

NHCO2Me

К2сОз

Ме2сО , А с^

О __

СО

6-8

•СНССДси

2

о

1. RR'NH, диоксан, А

|ЧИсО2Ме

12,14

2. ИС1

Б

.А.

н2^ ^н2

БЮИ

он

I ^

Осн2-сн-сн—N . нс1

NHCO2Me

14' ^сИ2ОИ

со2си3

9-11

3, R=H; 4, R=5-NO2; 5, R=4-NHCO2Me; R=H (6, 9);

R=6-NO2 (7, 10), R=7-NHCO2Me (8, 11) Таким образом, в результате проведенных исследований выявлена возможность образования 2,3-дигидро-4#-1,4-бензоксазинового ядра в результате рециклизации оксирана при участии кар-баматной группы, находящейся в орто-положе-нии по отношению к оксиметилоксирановой группировке c образованием 3-(гидроксиметил)-4-ме-токсикарбонил-6(7)-Я-2,3-дигидро-4#-1,4-бензокса-зинов (9-11). Отметим, что ранее авторами работы [5] показано, что глицидил-К-фенилкарбамат способен к рециклизации посредством взаимодействия внутренних эпоксидной и карбаматной групп с образованием производных 2-изоксазолидона с первичной спиртовой группой [5].

Соединения с 2,3-пропиленоксифениль-ным фрагментом представляют значительный интерес для синтеза новых соединений с потенциальной р-адреноблокирующей активностью, так как некоторые соединения, содержащие амино-гидроксиалкильный фрагмент, уже нашли применение в терапевтической практике, например, ате-нолол, пиндолол, анаприлин, буфетолол [6]. Ам-монолизом метил-К-.-(2,3-пропиленоксифенил) кар-бамата (12) при действии вторичных аминов в диоксане были получены гидрохлориды оксиами-нов 13а-в, а взаимодействием метил-К-п-(2,3-пропи-леноксифенил)карбамата (14) с тиомочеви-ной в абсолютном этаноле при 30 °С был получен метил 4-(тиран-2-илметокси)фенилкарбамат (15) с хорошим выходом [7].

Хорошо известна способность фенолов конденсироваться с разнообразными карбонильными соединениями. Наибольший интерес из этих превращений представляют реакции, приводящие

13а-в

+ (Н2^2сО

NHCO2Me 16

Я, Я'^ОНЪО^^Ъ (а);

И, Я'=(СИ2)4 (б);

Я, Я'=(СИз)2СИ (в)

к получению кислородсодержащих гетероциклических соединений, обладающих значительным потенциалом биологической активности. В этой связи представлялось важным исследовать поведение в таких реакциях гидроксизамещенных К-фенилкарбаматов. Изучены реакции конденсации соединений 1-3 с этилацетоацетатом, этил-бензоилацетатом, L-яблочной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты. При этом установлено, что метил-К-(о-гидроксифе-нил)карбамат (3) не реагирует с изученными соединениями, а соответствующий пара-изомер 1 дает карбаматные производные кумарина с очень низким выходом (10-15%). В то же время конденсация метил-К-(.-гидроксифенил)карбамата (2) с указанными реагентами приводила к получению карбаматных производных кумарина 16-18 с выходами 23-87% [8].

Изучена конденсация метил-К-(3-гидрокси-фенил)карбамата (2) с этил-4-хлорацетоацетатом в концентрированной серной кислоте при комнатной температуре, 85% полифосфорной кислоте (ПФК) [9], а также с использованием в качестве кислотного катализатора фосфоровольфрамовой гетерополикислоты H3PW12O40 [10]. Найдено, что оптимальными условиями конденсации в ПФК является выдержка реакционной массы 1 ч при 70°С и 24 ч при 25°С. В присутствии гетеро-

соме

поликислоты процесс осуществляли кипячением Установлено, что конденсация во всех случаях

эквимолярных количеств реагентов (по 4,5 ммоль) приводит к получению метил ^[4-(хлорметил)-2-

в толуоле в присутствии 1 мол.% катализатора. оксо-2Н-хромен-7-ил]карбамата (19) с выходами

Показано, что реакция завершается через 30 мин. 35, 58 и 85% соответственно.

ОН

МНСО2Ме

Ме

О О

ЛЛ

ОС2Н5

ОО

Н2БО4 и и

ОН

ХООН

НООС

МеО2СНЫ

МеО2СНЫ

МеО2СНЫ

Ме

О О

16

ОО

17

О О

18

О

МеО2СНЫ

С1

ОН

СО2Е*

НэР^12О40

МеО2СНЫ

РИМе, А

СН2С!

ОО 19

2

А

НоО или ПФК

2

О

СН2С!

МеО2СНЫ

О О

19

диоксан

ЫаОН, НО

МеО2СНЫ

О

ОО

20

МеО2СНЫ

СО Н

21

Установлено, что атом хлора в хлорме-тильном производном 19 способен замещаться на остаток морфолина в мягких условиях при выдержке реагентов в безводном диоксане при комнатной температуре в течение 24 ч с образованием метил-К-[4-(морфолинометил)-2-оксо-2#-хромен-7-ил]карбамата (20). Кипячение соединения (19) с 0,1 М водным раствором гидроксида натрия в течение 3 ч сопровождается раскрытием шести-членного цикла с последующей рециклизацией и приводит к образованию 2-{6-[(метоксикарбо-нил)амино] -1 -бензофуран-3 -ил}уксусной кислоты (21) с выходом 55%.

Реакция образования производного бензо-фурана 21, вероятно, протекает через промежуточное образование 2-[6-[(метоксикарбонил)ами-

но] -1 -бензофуран-3(2#)-илиден]уксусной кислоты [11].

Известно, что тиоцианирование резорцина приводит к образованию 6-гидроксибензо[^][1,3]-оксатиол-2-она, разнообразные функциональные производные которого обладают широким спектром биологической активности [12,13].

С целью синтеза новых гетероциклических соединений, содержащих карбаматную группу, изучено [11] поведение в этой реакции в аналогичных условиях метил-К-(3-гидроксифенил)кар-бамата (2), тиоцианирование которого осуществлялось при помощи диродана, образующегося из роданида меди. Установлено, что реакция приводит к образованию 6-метоксикарбониламино-бензо[^][1,3]оксатиол-2-она (22) с выходом 45%.

MeO2CHN

1. сиБО,, NИ4SCN, НО

MeO2CHN

О

О

MeO2CИN

/

+ рисн=с

N И

ОН

CN

1-РгОИ, А

1-РгОИ, А

MeO2CHN

О

23

MeO2CHN

синтезы протекают в отличие от резорцина, а-, р-нафтолов и некотОорых других замещенных фенолов [16] в более жестких условиях при кипячении реакционной смеси в течение 8 ч с образованием метил -К -[2-амино-3-циано-4-Аг-4Н-хромен-7-ил]-карбаматов (24-26) с хорошими выходами.

22

Таким образом, поведение метил-К-(3-гид-роксифенил)карбамата (2) в этом превращении аналогично поведению резорцина [13].

Конденсация в течение 8 ч метил-К-(. -гидроксифенил)карбамата (2) с бензилиденмало-нонитрилом в 2-пропаноле в присутствии пиперидина приводит к получени2ю метил-К-[2-амино-3-циано-4-фенил-4Н-хромен-7-ил]карбамата (23) с выходом 78% [8].

+ ЛЮНО + сн2(с^2

ОН

Он

нРгОН, А

nh

лг

1-РгОИ, А

о

24-26

cn

^н,

Аг=РЬ (24), 4-МеОСбНН (25), 34-(Ме0)2СбИз (26) Образование хроменов 24-26 происходит, вероятно, в резулОтате нуклеофильного присоединения гидроксизамещенного карбамата 2 по я-дефицитному центру арилиденпроизводного ма-лононитрила с образованием ациклического ад-дукта присоединен12я по Михаэлю А, который далее в результате внутримолекулярного взаимодействия превращается в аминохромен 24-26 через промежуточный имин В.

НО. ^^ ^НсО-^ Лг

CN

Лг-сН=сч

CN

NC

НЫ

N0

24-26

Лг

В исследуемой реакции конденсации в принципе можно ожидать образование 2Н-хро-мена или 4Н-хромена. Выбор в пользу образования 4Н-хромена 23 был сделан на основе сопоставления параметров спектра ЯМР :Н продукта реакции, 4Н-пиранов и 2Н-хроменов [14,15].

Продемонстрирована возможность получения карбаматных производных хромена по реакции трехкомпонентной конденсации метил-К-(. -гидроксифенил)карбамата (2) с арилиденмало-нонитрилами, образующимися при взаимодействии малононитрила с соответствующим ароматическим альдегидом в 2-пропаноле в присутствии пиперидина [8]. Найдено, что эти однореакторные

Протекание реакций конденсации карба-мата 2 в более жестких условиях, вероятно, обусловлено меньшей электронодонорной активностью метоксикарбониламиногруппы по сравнению с фенольным гидроксилом.

Изучены реакции конденсации пара-, мета- и орто-гидроксизамещенных метил-К-фенил-карбамата (1-3) с 3-фенил-2-пропеновой, 3-(4-метоксифенил)-2-пропеновой, 3-(3,4-диметокси-фенил)-2-пропеновой, 3-(3,4-метилендиоксифенил)-

2-пропеновой, 3-(2-метоксифенил)-2-пропеновой,

3-(4-бромфенил)-2-пропеновой кислотами, а также этил-3-(4-метоксифенил)-2-пропеонатом и этил-3-(4-бромфенил)-2-пропеонатом. Установлено [17], что продуктами реакций являются соответствующие дигидрокумарины 27-31.

ОН 2. Н3О+

2

Б

1. сиБО, NHSCN, НО

2. НзО+

MeO CИN

2

meo2chn

2

—х

А

NHCO2Me

В

х

ЫНСО2Ме

ОН 1-3

Дгч

СО2Р

СР3СО2Н - СН2С!2

24 ч

О .. /О

МеО2СНЫ

Дг

27-31

4^ (1), 3-OH (2), 2^ (3); R= Ц Et А^-МеОС^, 7-NHCO2Me (27); Ar=3,4-(MeO)2C6H3, 7-NHCO2Me (28); Ar=3,4-(OCH2O)C6Hз, 7-NHCO2Me (29) Ar=4-MeOC6H4, 6-NHCO2Me (30); Ar=3,4-(MeO)2C6Hз, 6-NHCO2Me (31)

Дгч

+ СР3СО2Н

сон

Дг

Попытки ввести в эту конденсацию метил-^(о-гидроксифенил)карбамат (3) при варьировании электронной природы заместителя в бензольном кольце коричной кислоты или ее эфира, а также при увеличении продолжительности процесса до 722 ч не привели к успеху, что вероятно, объясняется стерическими затруднениями карба-матной группировки, находящейся в орто-поло-жении к фенольному гидроксилу.

Показано также, что 3-фенил-2-пропено-вая, 3-(2-метоксифенил)-2-пропеновая кислоты, 3-(4-бромфенил)-2-пропеновая кислота или ее этиловый эфир также не вступают в аналогичных условиях в конденсацию с гидроксизамещенными карбаматами 1, 2. Полученные экспериментальные результаты согласуются с вероятным механизмом превращений, который представлен ниже:

Дг

+

ОН

НО

1, 2

МеО2СНЫ

Дг

чН

чон

- Н+

А

МеО2СНЫ

Дг

сон

27-31

Протонирование карбонильного атома кислорода коричной кислоты или ее эфира под действием трифторуксусной кислоты приводит к образованию интермедиата А, при этом электроно-донорные заместители оказывают на него стабилизирующее действие и облегчают дальнейшее превращение. В то же время незамещенная фе-нильная и 4-бромфенильная группы не способны стабилизировать интермедиат А, поэтому 3-фе-нил-2-пропеновая и 3-(4-бромфенил)-2-пропено-вая кислоты не конденсируются с соединениями 1, 2. Вероятно, из-за стерических затруднений 2-метоксифенильная группа 3-(2-метоксифенил)-2-пропеновой кислоты также не может участвовать в стабилизации катионного интермедиата. Элек-трофильное замещение в гидроксизамещенном метил-^фенилкарбамате 1,2 карбкатионным ин-термедиатом А приводит к оброзованию промежуточной 3-арил-3-(2-гидрокси-4(5)-метокОсикар-боксамидофенил)пропановой кислоты В, которая далее подвергается внутримолекуляр+ноНй гетеро-циклизации с отщеплением воды и образованием дигидрокумаринов 27-31.

Производные салицилового альдегида широко используются в синтезе солей 2-фенилбензо-пирилия, проявляющих биологическую активности,

а также применяемых в лазерной технике [18].

В этой связи были изучены реакции конденсации салицилового альдегида, 2,4-дигидро-ксибензальдегида и метил-^^-формил^-гид-роксифенил)карбамата с метил-N-(и-ацетилфе-нил)карбаматом (32) в ледяной АсОН при насыщении реакционной смеси сухим хлороводоро-дом. Установлено, что эти реакции приводят к получению солей 2-фенилбензопирилия 33-35 с карбаматной функцией [19].

ЫНСО2Ме

О

О

ДсОН, НС!

32

ДсОН, НС!

О С6Н41\1НСО2Ме-р С!-

33-35

11= H (3 3), 7^ (34 ), 7-ШТО2Ме (35)

+

НО

В

Н

+

К

р

Изучено ацилирование гидроксизамещен-ных карбаматов ацетилхлоридом, хлорангидридом хлоруксусной кислоты и ангидридом уксусной кислоты в различных условиях [7]. При этом выявлена неэффективность катализа основаниями (пиридин, водный раствор №ОН) в реакции О-ацилирования гидроксизамещенных карбаматов. В то же время ацилирование соединения 1 аце-тилхлоридом в присутствии каталитического количества концентрированной серной кислоты приводит к получению соответствующего О-ацильного производного 36.

О

О

Н3С

С1

Н2вО4, А

1\1НСО2Мв

1

1\1НСО2Ме

36

О

С1

С1

ЫНС^Ме

СаНб. А

С1

ЫНС^Ме

1, 3 37, 38

При кипячении соединения 38 в ацетоне в присутствии карбоната калия происходит реакция замыкания цикла с образованием 2-оксо-4-ме-токсикарбонил-2,3-дигидро-4#-1,4-бензоксазина (39) [7]. О

/О

, С1 к СО,

О 2 3

ЫНСО2Ме

Ме2СО,А

N

I

СО2Ме

[21,22]. Авторами статьи [23] установлено, что ацилирование 2-аминотиофенола метилхлорфор-миатом в среде безводного пиридина, вместо ожидаемого метил ^(2-тиофенил)карбамата, приводит к получению бис-(2,2'-диметоксикарбокс-амидо)фенилдисульфида (40), который, вероятно, образуется в результате окисления кислородом воздуха 2-аминотиофенола в дисульфид и последующего его ацилирования метилхлорформиатом по атомам азота. Отметим, что образование дисульфида в среде пиридина из 2-аминотиофенола было подтверждено в холостом эксперименте.

Ацилирование гидроксизамещенных карбаматов 1, 3 эквимольным количеством хлоран-гидрида хлоруксусной кислоты при кипячении в бензоле в течение 17 ч приводит к получению 44 - и 2-[(метокси-карбонил)амино]фенил-2-хлорацетатов (37, 38) с выходами 52-64 %.

О

вН

NH,,

Н^

NH,

вН

NеCO2Me

СН3О(СО)С!

Ру

MeO2CеN

NHCO2Me 40, 79%

С целью получения из дисульфида (40) ме-тил-К-(2-тиофенил)карбамата изучено его восстановление цинковой пылью в ледяной уксусной кислоте. Однако вместо ожидаемого тиола был получен 1,3-бензотиазол-2(3#)-он (41), существующий благодаря прототропии в виде двух тау-томеров.

NHCOJVIe

NHCO2Me

гп+доОН

40 в

ОН'

N

38 39

Структура соединения 39 подтверждена ИК, ЯМР 1Н и масс-спектрами.

Производные 2-аминотиофенола как 2-ами-нофенола находят широкое применение в химии гетероциклических соединений [20]. Ацилирование 2-аминотиофенола протекает неоднозначно, и направление реакции зависит от условий проведения процесса и от природы ацилирующего агента

41, 94%

>=

О

гп+доОН

40

О-^вН

в ОМе

X,

NHCO2Me

41

ОН -МеОН

Н

3

в

в

в

в

А

А

Образование 1,3-бензотиазол-2(3#)-она в этой реакции, вероятно, происходит в результате циклизации первоначально образующегося метил-К-(2-тиофенил)карбамата и последующего отщепления алкоксигруппы при содействии кислоты Льюиса.

СИНТЕЗ АЗАГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ ^№-ДИМЕТОКСИКАРБОНИЛ-и-БЕНЗОХИНОНДИИМИНА

Хиноны и хиноидные соединения широко применяются в синтезе различных гетероциклических соединений, в частности индолов [24,25].

Индолы обладают разнообразной биологической активностью. Ранее авторами работ [2628] изучены реакции циклизации в индолы аддук-тов присоединения по Михаэлю некоторых Р-ди-карбонильных соединений к симметричному и несимметрично замещенному К,№-алкоксикарбо-нилпроизводным и-бензохинондиимина. В развитие этих исследований были изучены [7, 27] реакции этого хиноидного соединения с 1-пиридин-3-ил-бутан-1,3-дионом, 1,3-индандионом, дибензо-илметаном, а также этил-3-аминокротонатом, 3 -(диметиламино)-1 -(4-метил-1 , 2 , 5 -оксадиазол-3 -ил)-2-пропен-1 -оном, 1 -(1 -циклогексен-1 -ил)пир-ролидином в присутствии эфирата трехфтористо-го бора.

Реакции К,№-диметоксикарбонил-и-бензо-хинондиимина (42) с 1-пиридин-3-ил-бутан-1,3-дионом (43а), 1,3-индандионом (43б) и дибензо-илметаном (43в) осуществлялись взаимодействием эквимолярных количеств реагентов в диоксане при комнатной температуре в течение 8 ч в присутствии катализатора метоксида натрия. Установлено, что продуктами реакций, как и ожидалось, являются соответствующие аддукты 1,4-присоединения по Михаэлю ароматической структуры (44а-в) с выходом 64-84%.

Кипячением соединений (44а,б) в 22 %-ной соляной кислоте в течение 2-2.5 ч были получены продукты индольной циклизации (45а,б), причем индол (45а) был выделен последующей нейтрализацией кислоты 25 %-ным водным аммиаком. Аддукт (44в) подвергался гетероциклиза-ции при обработке охлажденной концентрированной серной кислотой.

Реакция Неницеску является важнейшим методом синтеза 5-гидроксизамещенных индолов и бензофуранов. Возможность введения К,№-ди-метоксикарбонил-1,4-бензохинондиимина (42) в реакцию с некоторыми третичными енаминокето-нами показана ранее [30]. В развитие этих исследований изучено [29] взаимодействие этил-3-аминокротоната (46а), этил-3-(фениламино)кро-

тоната (46б), 1-(1-пирролидино)циклогексена (46в) и 3 -(диметиламино)-1 -(4-метил- 1,2,5-оксадиазол-3-ил)-2-пропен-1-она (46г) в СН2С12 с хинондии-мином (42), а соединения (46г) дополнительно с

' -дибензолсульфонил -1,4 -бензохинондиими -ном (47) в АсОН в присутствии BF3 х Б1;2О при комнатной температуре.

NCO2Me

COR

MeONa

диоксан

NCO2Me

42

43а-в

OMe

^O

COR

H+ MeO N

г^ T

R' i

OK

NH R'

N I

CO2Me

OMe 44а-в

45а-в (89-94%)

R=Me, R'= З-пиридил-CO (а); Я=Я'=СбИ4СО (б);

R=Ph, R'=PhCO (в).

Установлено, что и-хинондиимин (42) реагирует при комнатной температуре в присутствии эфирата трехфтористого бора с этил-3-амино-кротонатом (46а) в отличие от вторичного (46б) и третичных (46в,г) енаминов с образованием 2-амино-1 -метил-3 -этил-5 - [(метоксикарбонил)амино] -2-метил-1,3-индолиндикарбоксилата (48), который при кипячении в 22 %-ной HCl в течение 1 ч превращается в индол (49).

Реакция и-хинондиимина (42) с енаминами (46б-г) в аналогичных условиях, а также соединения (47) с енамином (46г) в ледяной АсОН непосредственно приводит к получению соответствующих производных индола (48-52) с хорошими выходами (77-86%).

Существенным недостатком производных индола с карбаматной функцией при атоме С5, снижающим их фармакологическую ценность, является низкая растворимость. Поэтому представлялось важным осуществление их модификации с целью улучшения растворимости с введением новых фармакофорных групп. Наличие карбонильной группы при атоме С3 в индолах, полученных по реакции Михаэля ^№-диметокси-карбонил-1,4-бензохинондиимина с ß-дикетонами, обусловливает возможность ее трансформации в оксимную и спиртовую группы, что было продемонстрировано в работе [29].

+

R

R

O

СО^

Н2^ Ме 5а

ВРз ■ Е^О NCO2Me СН2С!2 42

MeO2CHN

СО^ Ме

N NH2

I

СО2Ме 48 (67%) ЫК

МеО.

СО^

- NH4+

N

I

СО2Ме 49 (93%)

КНЫ

49 (69%)

51 (77%), 52 (85%)

I

К

50 (86%)

Я=С02Ме (42, 49-51), Я=802РЬ (47, 52)

Оксимирование карбонильной группы индолов (53,54) проводилось при действии гидро-ксиламина гидрохлорида в системах №0Н -ЕЮН, ЛеОКа - диоксан, Ру - ЕЮН и в присутствии пиридина. При этом наилучшие результаты получены в среде пиридина при нагревании при 50 °С в течение 1.5 ч.

О.

-К'

ной среде в присутствии №ОН. Показано, что реакция протекает при 60-70°С за 1 ч и сопровождается удалением метоксикарбонильной группы у пиррольного атома азота и образованием соответствующих рацемических спиртов (58-60) с хорошими выходами.

О,

-К'

Н

Меа N

т

О

1ЧН2ОН ■ НС!

Н

МеО N

т

О

К

N

I

СО2Ме

NaBH

Ру

К

N

I

СО2Ме

EtOH - НО

53, 54

НОЫ.

NH2OH ■ НС!

Ру

Н

МеО.,^

Т

О

№ВН

53, 54, 57

МеО.

ЕЮН - НО

N I

СО 2Ме

55 (64%), 56 (71%)

Я=Я'=Ме (53,55); Я, Я'=СН2СМе2СН2 (54,56). Восстановление карбонильной группы в индолах (53, 54, 57) во вторичную спиртовую группу осуществлялось №ВН4 в водно-этаноль-

58-60 (71-82%)

Я=Я'=Ме (53, 58); Я,Я'=СН2СМе2СН2 (54, 59);

Я=Ме, Я'=РЬ (57, 60).

С целью получения нитропроизводных индолов, выявления регионаправленности реакции изучено [29] нитрование индолов (53, 57) по методу Менке при использовании нитрата меди

Н

+

К

К

К

К

(II) в смеси АсОН - Ас2О. Нитрование осуществляли посредством выдержки реакционной массы при 70°С в течение 1 ч. Установлено, что нитрование протекает региоспецифично с образованием 4-нитропроизводных индола (20, 21).

Си(МОз)2

53, 57

АсОН - До2О, 70 0С

Н

Маа N

т

О

СО^

61 (58%), 62 (60%)

Кипячением индола (49) с 99 %-ным гидра-зингидратом в абсолютном этаноле в течение 5 ч был получен соответствующий гидразид (63) с выходом 95% [31].

Н

Ма^ N

т

О

СО^

Н^^ Н 2 ■

Н О

N

I

СО2Ма

ЕЮН, д

Н^^Н2 ■ НО

49

МаО.

CONHNH

ЕЮН, д

2

N

I

СО2Ма

63

Ранее показано [32], что взаимодействие К,№-диметоксикарбонил-и-бензохинондиимина

(42) с диазометаном, диазоэтаном, этилдиазоаце-татом и дифенилдиазометаном приводит к различным продуктам в зависимости от природы диазоалкана.

Установлено [33], что циклоприсоедине-ние азометинилида, генерированного из соли бромида бензилизохинолиния, к и-бензохинон-диимину (42) в диоксане протекает региоселек-

1ЧСО2Ме

Я'

ш

о

Л

]ЧИСО2Ме

Ме

СИ2С12

Я

о

Л

тивно с образованием 9,12-ди(метоксикарбокс-амидо)-8-фенил-5,6,8,12Ь-тетрагидроизоиндоло-[1,2-а]изохинолина (64) с выходом 64%.

NCO2Mа

+

NCO2Me

42

СН2Р1п

MаONa

Вг-

диоксан,Д

MаONa

диоксан,Д

NHCO2Mа

NHCO2Mа

РИ 64

Известен ряд методов получения 1,3-бен-зотиазол-2(3#)-онов [34-37], обладающих широким спектром биологической активности. Ранее показано, что пр2и нагревании бис-(2,2'-диме-токсикарбоксамидо)фенилдисульфида в ледяной уксусной кислоте в присутствии цинковой пыли образуется 1,3-бензотиазол-2(3Я)-он [23].

Авторами статьи [38] установлено, что взаимодействие ^,А'-диметоксикарбонил-и-бензо-хинондиимина (42) и 2-хлор-^,Л'-диметоксикар-бонил-и-бензохинондиимина (65) с тиоуксусной кислотой в метиленхлориде при комнатной температуре протекает как реакция 1,4-присоеди-нения по системе сопряженных связей К=С-С=С хинондиимина с образованием продуктов ароматической структуры (66,67). Кипячение замещенных в ядре дикарбаматов (66,67) в этаноле в присутствии концентрированной соляной кислоты в течение 5 ч сопровождается гетероциклизацией и образованием метил-^-(4-Я-2-оксо-2,3-дигидро-1,3 -бензотиазол-6-ил)карбаматов (68,69).

Ме

ИС1, ЕЮН, Д

- АсОН, - МеОИ

МеО2СНЧ.

1ЧСО2Ме

1ЧНСО2Ме

о

Я

42,65 66,67

42, 66, 68 Я=Н;

В случае несимметрично замещенного хи-нондиимина (65) реакция 1,4-присоединения по данным тонкослойной хроматографии протекает региоспецифично с образованием одного продукта, которому была приписана структура (67) на основе анализа спектров 1Н, 1H-COSY и NOESY продукта его циклизации.

68,69

65, 67, 69 Я=С1 АЦИЛЗАМЕЩЕННЫЕ ^АРИЛКАРБАМАТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ В СИНТЕЗЕ АЗОТИСТЫХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ

Реакции гетероциклизации могут осуществляться как при непосредственном участии кар-баматной группировки, так и за счет других функциональных групп, присутствующих в молекуле.

+

к

СО2Ма

К числу таких активных функций относится карбонильная группа ацилпроизводных ^арилкарба-матов.

COCH3

OH

^но

NCCH2CO2Et AcONH4

NHCO2Me

32

1 -BuOH, А

CHO

~OH CH2(CN)2 AcONH4

NHCO2Me

70,71

72

NHCO2Me

[\IHTs

HSCH2CO2H

DMF, Zna2, А

NHTs

NHCO2Me 73

O

74

МеОС.

Кипячением в течение 7 ч эквимолярных количеств карбонильного соединения (32), этил-цианоацетата, салицилового альдегида или «-гидроксибензальдегида и 8-кратного количества безводного Ле0КН4 в 1-бутаноле получены метил- К-{4-[4-(2(4)-гидроксифенил)-6-оксо-5-циано-1,6-дигидро-2-пиридинил] фенил}карбаматы (70,71) с выходами 68-78% [39].

Взаимодействием эквимоляр-ных количеств метил-К-(4-ацетилфе-нил)карбамата (32), малононитрила, салицилового альдегида и 8-кратного избытка безводного AcONH4 в 1-бутаноле при кипячении получен метил-К {4-[4-(2-гидроксифенил)-6-имино-5-циано-1, 6-дигидро-2-пиридинил] фенил} карбамат (72) е выходом 64%.

Конденсацией соединения (32) с тозилгидразидом в этаноле получен метил-К-[4-(1{2-[(4-метилфенил)суль-

фонил]гидразоно}этил)фенил]-карбамат (73), при кипячении которого с 2-меркаптоуксусной кислотой в диметилформамиде в присутствии каталитического количества безводного хлорида цинка происходила гетероциклизация с образованием метил-{4-[2-метил-3-(4-метил-фенилсульфонил-амидо)-4-оксотиазолидин-2ил]-фенил}карбамата (74) [39].

Авторами статьи [40] исследованы закономерности синтеза оксимов, семи- и тиосемикар-базонов на основе ацетилпроизводных ^фенил-карбаматов. В то же время возможность синтеза на их основе новых ^гетероциклов, в частности, производных 1,2,3-селенодиазола и 1,2,3-тиадиа-зола, играющих важную роль в решении многих теоретических и практических вопросов органической химии [41,42] изучено в незначительной степени.

Соединения, содержащие селенодиазоль-ное ядро, проявляют ароматический характер, но они имеют выраженную способность к элиминированию молекул азота и селена с раскрытием кольца и образованием, как ациклических соединений, так и новых гетероциклов [43]. Они являются интересными объектами изучения механизмов некоторых реакций и синтеза многих соединений, представляющих значительный практический интерес [44].

Установлено [45], что кипячение в течение 4 ч тиосемикарбазона метил-К-(4-ацетилфенил)-карбамата (75) в уксусном ангидриде сопровождается гетероциклизацией в результате нуклеофиль-ной атаки атомом серы С=S группы по атому углерода иминогруппы с образованием производного 1,3,4-тиазола (76).

Б

X

МНС02Ме 78

МНС02Ме 77

NHCO2Me

O

Кипячение эквимолярной смеси реагентов в абсолютном этаноле в присутствии безводного ацетата натрия в течение 8 ч приводит к получению метил-К-[4-(1-{2-[4-фенил-1,3-тиазол-2(3#)-илиден] гидразоно }этил) фенил] карбамата (77). Вовлечение в эту реакцию монохлоруксусной кислоты позволило получить метил-К-(4-{1-[2-(4-оксо- 1,3-тиазолан-2-илиден)гидразоно]этил}фе-нил)карбамат (78).

Изучено [45] взаимодействие семикарбазо-на метил-К-(4-ацетилфенил)карбамата (79) с диоксидом селена в ледяной уксусной кислоте. Реакцию осуществляли посредством выдержки реакционной массы при интенсивном перемешивании при 60°С в течение 1 ч. Установлено, что данное превращение приводит к получению ме-тил-К-[4-(1,2,3-селенадиазол-4-ил)фенил]карба-мата (80) с выходом 78%.

О

Л.

БеСО

Н3С

НЫ

I

N

ИН,

ДоОН

БОС!.,

МНСО2Ме

79

ве^\\

V// 80

-МНСО2Ме

в-N

Л

Л п—МНСО2Ме

81

разработать синтетический подход к 3-[(Е)-2-арил(гетарил)-2-оксоэтилиден]индолин-2-онам с карбаматной функцией.

Установлено, что конденсация индол-2,3-диона с метил-(4(3)-ацетилфенил)карбаматами (32,82) в присутствии диэтиламина в абсолютном этаноле с последующей дегидратацией продукта конденсации при нагревании в ледяной уксусной кислоте в присутствии концентрированной соляной кислоты приводит к получению метил-К {4(3)-[2-(2-оксо-1,2-дигидро-3#-индол-3-илиден)-ацетил]фенил}карбаматов (85,86)[19].

О

СОМе

О

Е^Ж, Etoе

МНСО2Ме 32, 82

МНСО2Ме

Н

83 (80%), 84 (85%)

83, 84

ДоО

НС! А

=ЛNHCO2Me

"МН

85 (84%), 86 (79%)

3-1КНС02Ме (32, 83, 85) и 4-М5СОЪМе (82, 84, 86) Промежуточ2ные соединения (83, 842), образующиеся в ходе конденсации нами были выделены в индивидуальном виде. о

Взаимодействие семикарбазона (79) со свежеперегнанным тионилхлоридом приводит к образованию метил-К-[4-(1,2,3-тиадиазол-4-ил)-фенил]карбамата (81) с выходом 82%.

Таким образом, тиосемикарбазон и семи-карбазон метил-К-(4-ацетилфенил)карбамата служат удобными полупродуктами в синтезе азотистых гетероциклов с фенилкарбаматным фрагмОенто+м.

СИНТЕЗ ХАЛКОНОВ С КАРБАМАТНОЙ ФУНКЦИЕЙ КАК ПОЛУПРОДУКТОВ В РЕАКЦИЯХ СИНТЕЗА НОВЫХ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Непредельные кетоны широко используют в синтезе разнообразных гетероциклических соединений. В этой связи представлялось важным

О

СОМе ОМе

О

ЕЮН, А

ЕЮН, А

МеО2С—N

О

88 (95%)

В то же время нагревание эквимолярных количеств изатина с метил-К-(2-ацетилфенил)-карбаматом (87) в абсолютном этаноле в присут-

+

А

Е^Н

+

Е^Н

ствии диэтиламина в отличие от карбаматов (32,82) приводит к получению 2-оксоиндол-спиро-[3.2']-[1'-метоксикарбонил-4'-оксо-3,4-дигидро-1-(2Я)хинолина] (88) [46].

Реакции метил-{4(3)-[2-(2-оксо-1,2-дигидро-3Н-индол-3 -илиден)ацетил]фенил}карбаматов (85, 86) с этил-3-аминокротонатом при кипячении в течение 5 ч эквимольных количеств реагентов в смеси толуол - абсолютный этанол (2:1 по объему) приводят к получению этил-5-{3(4)-[(метоксикарбонил)амино]фенил}-2-метил-4-(2-оксо-2,3-дигидро- 1Н-индол-3 -ил)- 1Н-пиррол-3 -карбоксилатов (89, 90) с выходом 85-86% [47].

РЬМе - ЕЮН, Д

N И

И у.О

85, 86

СО2Е1

89, 90

85, 86

89,90

Авторами статьи [47] изучено также взаимодействие халконов (85, 86) с этилацетоацетатом и ацетатом аммония в присутствии 10-30 мол.% хлорида 1-н-бутил-3-метилимидазолия и тетраф-торбората 1 -н-октил-3-метилимидазолия.

Н

Образование 3 -пиррол-3' -илоксиндолов (89, 90), вероятно, происходит в результате первоначальной атаки электроизбыточным Р-угле-родным атомом енамина пространственно доступного атома углерода соединений (85, 86), приводящей к образованию промежуточных соединений А, далее подвергающихся гетероциклизации.

NHCO2Mа

89 (91%), 90 (92%) Найдено, что наименьшая продолжительность процесса (3 ч) и наибольшие выходы 3-пиррол-3'-илоксоиндолов (89,90) наблюдаются при использовании 20 мол.% хлорида 1-н-бутил-3-метилимидазолия. Применение тетрафторбората 1-н-октил-3-метилимидазолия в этих превращениях также приводит к получению пирролоиндолов (89, 90) с высокими выходами (88, 89% соответственно), однако продолжительность процесса при этом возрастае2т до 4 ч. Повышение концентрации ионной жидкости до 30 мол.% не приводит к увеличению выхода продуктов и сокращению продолжительности реакций.

КоОнденсации халконов с разнообразными 1,2-бинуклеофильными соединениями, такими как производные гидразина и гидроксиламина, представляют собой важный путь к синтезу пятичлен-ных гетероциклов. Конденсацией соединения (85) с гидразингидратом получен 5'-(4-метоксикарбо-ниламинофенил) -2' ,4' -дигидроспиро [индол-3,3' -пиразол]-2(1Н)-он (91) с выходом 95% [48].

Алкилирование пиразола (91) метилиоди-дом в присутствии безводного ацетата натрия приводит к получению 5'-(4-метоксикарбонилами-нофенил) -2' -метил-2' ,4' -дигидроспиро [индол-3,3' -пиразол]-2(1Н)-она (92) с выходом 75%.

3-[(£)-2-оксо-2-арилэтилиден] -2-индоли-ноны представляют собой диполярофилы, в которых отсутствует совпадение электронных и пространственных факторов, что не позволяет прогнозировать регионаправленность в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения.

СОЕ1

+

И2К Ме

МИСО2Ме

1ЧНСО2Ма

СО2Ет

+

Н^ Ма

А

OMe

Н2Ы-3Н2 • ЩО

EtOH, А

ОМе О

Ме1

АсОЫа-МеОБ, А

ОМе Б(

О

' О

85

91

92

Установлено [19], что циклоприсоединение илида, генерированного из бромида фенацилизо-хинолиния под дейстОвием триэтиламина, к карба-мату (85) протекает региоспецифично с образованием 3'-бензоил-5'-(4'-метоксикарбоксамидофе-нил)спиро[(индолин-2-он-3,1'-1',2',3', 106'-тетра -гидропирроло[2',1']изохинолин)-2'-ил]метанона (93). 3НСО2Ме

О

N

РИ

Вг-

О

N Б

85

СБ2С12 -

СБС1

33НСО2Ме

Б

93 (73%)

В то же время циклоприсоединение в аналогичных условиях к диполярофилу (85) илида, генерированного из бромида фенацилпиридиния, приводит к получению метил-4-(2-бензоил-2'-оксоспиро [циклопропан-1,3' -индолин] -3 -илкарбо-нил)фенилкарбамата (94) с выходом 78% [49].

N I

Вг-

СЩС12 - СБС13

МеО2СИ3

СОРИ О

94

Реакция, вероятно, протекает с образованием промежуточного аддукта [3+2]-циклопри-соединения, который в условиях проведения реакции подвергается раскрытию пятичленного аза-гетер3 оцикла и последуОющей рециклизации с отщеплением пиридина.

Циклоприсоединение N-илидов, генерированных из хлорида Б4-нитробензилизохинолиния и бромида 2-фенил-3#-пиридо[1,2,3^,е]хиноксалин-4-ония под действием триэтиламина, к соединению (85) протекает также региоспецифично с образованием соответствующих спиросоединений 95, 96 [49].

85

+ СИ2С6И4-3О2-Р С1-

95 (65%)

96 (62%)

85

ПолученныОе экспериментальные данные сви2 детельствуют в пользу того факта, что регио-направленность процесеа циклоприсоединения N илидов азотистых оснований к халкону 85 определяется пространственным фактором.

Известно, что обработка ^замещенных а-аминокислот аренкарбальдегидами приводит к

+

+

+

+

СЩСОРИ

образованию высокореакционноспособных азоме-тин-илидов, которые вступают в реакцию 1,3-ди-полярного циклоприсоединения с различными диполярофилами.

В развитие исследований по синтезу биологически активных соединений с карбаматной функцией изучены [50] закономерности трехком-понентных реакций с участием соединения (85).

Ранее [51] показано, что циклоприсоеди-нение азометин-илидов к (^-) или (Е-) оксиндоли-денацетофенонам является стереоспецифическим

О

процессом, а его региоселективность существенно зависит от условий проведения реакций.

Установлено [50], что циклоприсоедине-ние к карбамату с электронодефицитным алке-нильным фрагментом (85) азометин-илидов, генерированных при термическом взаимодействии изатина и а-аминокислот (саркозина и L-проли-на), протекает региоспецифично с образованием спиросоединений (97, 98).

О

СОИ

ДИСО2Ме

О

КИЧОО ДИ

А ^

ДИ О О ДИ

97 (73%)

С целью изучения регионаправленности циклоприсоединения азометин-илида, генерированного из другого каОрбонильного соединения, осуществлена трехкомпонентная реакция диполМя-е рофила (85), саркозина и нингидрина. Установлено [50], что взаимодействие протекает региоспеци-фично с образованием спиросоединения (99), которое образуется в результате реализации син-эндо-присоединения диполярофила к 1,3-диполю.

Для выяснения влияния положения заместителя в изатине на регионаправленность цикло-присоединения изучено [49] поведение в трехком-понентной реакции 5-хлоризатина, 5,7-диметил-изатина и 5-метил-7-хлоризатина.

98 (72%) Ме.

С6И4ДИСО2Ме-р О

99 (72%)

Установлено, что циклоприсоединение азометин-илида, генерированного из 5-хлоризатина, как и в случае незамещенного изатина протекает как син-эндо-присоединение и приводит к получению спиросоединения 100. В то же время в случае применения 5,7-диметилизатина и 5-метил-7-хлоризатина наблюдается син-экзо-присоеди-нение азометин-илида к соединению (85), что, вероятно, обусловлено пространственным фактором.

Полученные экспериментальные данные подтверждают факт влияния заместителя в положении 7 изатина, независимо от его электронной природы, на регионаправленность циклоприсое-динения, ОобОеспеКчиИвая син-экзо-присоединение соответствующего азометин-илида.

85

С6Б4]3НСО2Ме-р

С1

С1

О

О

100 (75%)

О

ЫН О

О

СЩЫНСОМе-р

102 (75%)

Ме N " Ме Н О

О

C6H4NHCO2Me-p 101 (70%)

РЬ О

ЖСО^

103 (95%)

СН^

СНС13- Е^О, 20 0С

КНС^Ме

ЖСО^

105,106 (89%)

О

ЕЮ^СН^ СНС13- Е^О, 20 0С

N Н

85,86

Р^С^ БМГ, 20 0С

PhCHN2 БМГ, 20 0С

ЕЮ2С

ЖСО^

ЖСО^

104 (13%)

107 (85%)

Известно, что взаимодействие диазометана приводит к спиропиразолинам, которые под дей-

с экзоциклическими непредельными кетонами, ствием кислот при комнатной температуре пере-

например, арилиденпроизводными инданона, группировываются в более стабильные 2-пиразо-

флавона, тетралона, хроманона и тиохроманона лины. В то же время присоединение диазометана

к 3-ароилметилениндол-2-ону происходит при комнатной температуре с элиминированием азота и образованием спиро[циклопропан-1,3'(3Н)ин-дол]-2'(1'Н)-она [52].

Изучено [49] взаимодействие халконов (85, 86) с диазометаном, этилдиазоацетатом, фе-нилдиазометаном и дифенилдиазометаном. Установлено, что этилдиазоацетат не реагирует с соединениями (85, 86) в системе растворителей хлороформ - диэтиловый эфир при 0 -г -1 °С в течение 24 ч. В то же время проведение реакции при комнатной температуре сопровождается выделением азота. Дифенилдиазометан и фенилдиазоме-тан не реагируют с соединениями (85, 86) при комнатной температуре в хлороформе, однако при проведении реакции в диметилформамиде также наблюдается выделение азота. Установлено, что взаимодействие соединений (85, 86), в отличие от других а,Р-ненасыщенных кетонов с указанными выше диазоалканами, приводит к получению соответствующих спиросоединений с циклопропа-новым фрагментом (103-107).

Циклоприсоединение ^оксидов бензонит-рилов к а,Р-ненасыщенным кетонам исследовано в незначительной степени. Сообщалось о региосе-лективном циклоприсоединении этоксикарбонил-

формонитрилоксида к 3-(2-арил-2-оксоэтилиден)-индол-2-онам с образованием спирооксиндолов, причем содержание одного из региоизомеров не превышало 3%. Описано циклоприсоединение к 3-[(£)-2-оксофенилэтилиден] -2-индолинону N-окси-да 3,4-диметоксифенилкарбонитрила, генерированного из 3,4-диметоксибензальдоксима при действии хлорамина Т, протекающее региоспецифич-но [53].

Установлено [48], что циклоприсоединение N-оксида 3,4-диметоксифенилкарбонитрила, генерированного in situ из 3,4-диметоксибенз-альдоксима при действии тригидрата бензолсуль-фонилхлорамида натрия, к соединению (85) протекает региоспецифично в соответствии с направлением поляризации реагентов с образованием 3 -(3,4-диметоксифенил) -4 ' -(4-метоксикарбонилами-нофенил)карбонил-4 ' #-спиро[индол-3,5'-[1,2]-изоксазол]-2(1#)-она (108) с выходом 35%. Попытки ввести в реакцию с соединением (1) окси-мы с элекроноакцепторными заместителями (4-Бг, 4-NO2), а также оксим «-анисового альдегида к успеху не привели, что, вероятно, связано с пониженной реакционной способностью образующихся in situ соответствующих N-оксидов бензонитрила.

К=4-Вг, 4-1\Ю2 85

В то же время кипячение соединения 85 с оксимами алифатических альдегидов в этаноле в присутствии хлорамина Б приводит к получению с хорошими выходами соответствующих спирои-зоксазолинов (109, 110) [49].

ДИСОМе

RCH=N-OH

108

PhSO2NNaCl, EtOH, А

N H

RCH=N-OH

PhSO2NNaCl, EtOH, А

OR

MeOCN H

N /

O

O

85

109 (65%), 110 (72%) Я=Ме (109)), СН(Ме)2 (110)

Хорошо известно, что L-пролин эффективно катализиКрует реакции, протекающие через иминиевые и еИнаминовые интермедиаты и является эффективным органокатализатором различных

процессов [54]. Взаимодействие а-аминокислоты с азометином приводит к генерации азометиново-го илида посредством протонирования иминиево-го атома азота и депротонирования а-положения азометина.

Установлено [55], что взаимодействие азо-метинилидов, генерированных из этилового эфира 2-(бензилиденамино)уксусной кислоты (111) и метилового эфира 2-(фенилметилиденамино)про-пановой кислоты (112) в присутствии L-пролина (20 мол.%), с метил ^{4-[2-(2-оксо-2,3-дигидро-Ш-индол-3-илиден)ацетил]фенил}-карбаматом (85) в метиленхлориде при комнатной температуре не происходит в течение пяти суток. В то же время кипячение реагентов в толуоле в течение 8 ч приводит к образованию рацемических спиропир-ролидинов (113, 114) с выходом 75-79%.

М^Ме

OR'

COH

PhMe, А

85

111,112

сх

CO2H HN Ph '

CO2R'

PhMe, А

,NHCO=Me

113,114

111-114, Я=Н, Я'=Ег, Я=Я'=Ме

Электростатические и другие виды взаимодействий сопряженного основания энантио-

мерно чистой кислоты Бренстеда с азометинили-дом, вероятно, способствуют асимметрическому наведению и последующему 1,3-диполярному циклоприсоединению.

НЕЗАМЕЩЕННЫЕ O-АЛКЕНИЛЬНЫЕ И O-АЛКИ-НИЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ N-АРИЛКАРБАМАТЫ В РЕАКЦИИ 1,3-ДИПОЛЯРНОГО ЦИКЛОПРИСОЕ-ДИНЕНИЯ

N-Арилкарбаматы, содержащие олефино-вый и ацетиленовые фрагменты в карбаматной группировке являются достаточно активными ди-полярофилами в реакциях 1,3-диполярного цик-лоприсоединения [56-60].

Изучено циклоприсоединение к пропар-гил-К-фенилкарбамату (115) арилдиазометанов, образующихся в процессе реакции из натриевой соли тозилгидразона соответствующего ароматического альдегида [61]. Установлено, что циклоприсоединение арилдиазометанов по терминальной тройной связи диполярофила протекает ре-гиоселRктивно с образованием 3,5-дизамещенных пиразолов (116а-в).

Хорошо известны one-pot реакции генерирования N-оксидов аренкарбонитрилов из окси-мов соответствующих альдегидов и циклоприсое-динения к диполярофилам. С целью выявления границ применения данного метода изучены реакции аллил-^фенилкарбамата (117) с оксимами тиофенкарбальдегида и син-2-пиридинкарбаль-дегида в присутствии хлорамина Б [49]. Установлено, что циклоприсоединение генерированных в этих условиях соответствующих гетарилнитрил-N-оксидов протекает также регионаправленно и завершается образованием соответствующих 3,5-дизамещенных 2-изоксазолинов (118,119) с высокими выходами.

O

лАи

1. TsNHNH,

MeCN, 20 °С, 3 ч

2. 5M NaOH

Ar

N

N

+ N

J

PhNHCO2CH2C =CH 115

50°С,48 ч

Ar'

N

-NH

116а-г, 22-70%

CH2O2CHNPh

Ar=Ph (a), 4-MeOC6H4 (6), 3,4-(MeO)2C6H3 (в), 4-NO2C6H4 (г)

nhco2ch2ch=ch2

HetCH=NOH

PhSO2NNaCl, EtOH А

NHCO(CH2

O-

-Het

-N

117

118 (97%), 119 (98%) Ие1=2(тиенил-(118); 2-пиридил-(119)

R

N

+

H

O

Ранее было установлено, что взаимодействие аллил-К-фенилкарбамата (117) с ^оксидом 3,5,5 -триметил-3 -этил-4,5 -дигидро-3#-2-бензазе-пина (120) в отличие от ^-оксида 4,5-дигидро-5-метил-3#-спиро[бенз-2-азепин-3,1' -циклогексана] протекает с образованием одного стереоизомера [62,63].

Определение молекулярной структуры продукта реакции на основании данных спектров ЯМР 1Н и NOESY не представлялось возможным.

nhco2ch2ch=ch2

+

В этой связи предпринято изучение пространственного строения продукта реакции методом рентгеноструктурного анализа монокристаллов очень небольшого размера с использованием син-хротронного излучения. Установлено [64], что реакция циклоприсоединения приводит к получению [5,7,7-триметил-5-этил-1,2,5,6,7,11Ь-гексагидро-изоксазоло[3,2-а] [2]бензазепин-2-ил]метилфенил карбамата (121). В результате реакции образуются два новых асимметрических центра (С-11Ь, С-2).

Me

Me

H 5/ N Me

O

\ H

4

O

117

120

121 (79%)

Диастереоселективность реакции контролирует пространственная удаленность наиболее объемных заместителей при атомах С-11b и С-5 в переходном состоянии (Et-5 ^ис-ориентирован по отношению к H-11b).

Таким образом, на примере карбамата 117 показано, что небольшие различия в стерическом объеме заместителей в положении 3 нитронов бенз-2-азепинового ряда радикально повышают диастереоселективность [3+2]-циклоприсоедине-ния к ним алкенов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Великородов А.В., Бакова О.В., Мочалин В.Б. // ЖОрХ. 2002. Т. 38. Вып. 1. С. 75-78;

Velikorodov A.V., Bakova O.V., Mochalin V.B. // Zhurn. Org. Khim. 2002. V. 38. N 1. P. 75-78 (in Russian).

2. Великородов А.В. // ЖОрХ. 2004. Т. 40. Вып. 2. С. 215217;

Velikorodov A.V. // Zhurn. Org. Khim. 2004. V. 40. N 2. P. 215-217 (in Russian).

3. Великородов А.В., Тюренков И.Н., Тимченко М.В., Перфилова В.Н. // Хим.-фарм. журн. 2005. Т. 39. № 7. С. 17-19;

Velikorodov A.V., Tyurenkov I.N., Timchenko M.V., Perfilova V.N. // Khim. Pharm. Zhurn. 2005. V. 39. N 7. P. 17-19 (in Russian).

4. Великородов А.В., Имашева Н.М. // ЖОрХ. 2008. Т. 44. Вып. 3. С. 375-378;

Velikorodov A.V., Imasheva N.M. // Zhurn. Org. Khim. 2008. V. 44. N 3. P. 375-378 (in Russian).

5. Farrissey M.J.Ir., Nasky A.M. // Heterocyclic Chem. 1970. V. 7. N 2. P. 331-333.

6. Машковский М.Д. Лекарственные средства. В 2 т. 2. Харьков: Торсинг. 1998. 592 с.;

Mashkovskiy M.D. Drugs. Issue. 2.V. 2. Kharkov: Torsing. 1998. 592 p. (in Russian).

7. Имашева Н.М Гидроксизамещенные N-арилкарбаматы новых производных в синтезе арил- и гетарилкарбаматов. Дис. ... к.х.н. Астрахань: АГТУ. 2008. 177 с.; Imasheva N.M. Hydroxysubstituted N-arylcarbamates of new derivatives for aryl and hetarylcarbamates synthesis. Dis. ... kand. khim. nauk. Astrakhan. 2008. 177 p. (in Russian).

8. Великородов А.В., Имашева Н.М // ЖОрХ. 2008. Т. 44. Вып. 9. С. 1389-1392;

Velikorodov A.V., Imasheva N.M. // Zhurn. Org. Khim. 2008. V. 44. N 9. P. 1389-1392 (in Russian).

9. Великородов А.В., Ионова В.А., Темирбулатова С.И. // ЖОрХ. 2012. Т. 48. Вып. 9. С. 1254-1256; Velikorodov A.V., Ionova V.A., Temirbulatova S.I. // Zhurn. Org. Khim. 2012. V. 48. N 9. P. 1254-1256 (in Russian).

10. Ионова В.А., Темирбулатова С.И., Ковалев В.Б., Но-сачев С.Б. // Естественные науки. 2012. № 3. С. 211-221; Ionova V.A., Temirbulatova S.I., Kovalev V.B., Nosachev S.B. // Estesvennye nauki. 2012. N 3. P. 211-221 (in Russian).

11. Fall Y., Santana L., Teijeira M., Uriarte E. // Hetero-cycles. 1995. V. 44. N 4. P. 647-650.

12. Dash R.C., Bhosale S.H., Mahadik K.R., Dig J. // Nano-mater. Bios. 2010. V. 5. N 3. P. 739-747.

13. Urushibara Y., Koga G. // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1956. V. 29. P. 419-424.

14. Elgemeie GEH., Sallam M.M.M., Sherif S.M., Elnagdi M.H. // Heterocycles. 1985. V. 23. N 12. P. 3107-3110.

15. Elagamey A.G.A., Sawllim S.Z., El-Tawell M.A., Elnagdi M.H. // Collect. Czech. Chem. Commun. 1988. V. 53. P. 1534-1538.

16. Elagamey A.G.A., El-Tawell M.A. // Indian J. Chem. Sect. B. 1990. V. 29. N 9. P. 885-886.

17. Имашева Н.М., Великородов А.В., Кривошеев О.О. // ЖОрХ. 2008. Т. 44. Вып. 11. С. 1672-1674;

Imasheva N.M., Velikorodov A.V., Krivosheev O.O. // Zhurn. Org. Khim. 2008. V. 44. N 11. P. 1672-1674 (in Russian).

18. Barton D., Ollis W.D. Comprehensive Organic Chemistry. Oxford: Pergamon. 1979. V. 5.

19. Великородов А.В., Имашева Н.М., Куанчалиева А.К., Поддубный О.Ю. // ЖОрХ. 2010. Т. 46. Вып. 7. С. 975979;

Velikorodov A.V., Imasheva N.M., Kuanchalieva A.K., Poddubnyyi O.Yu. // Zhum. Org. Khim. 2010. V. 46. N 7. P. 975-979 (in Russian).

20. Brown C., Davidson R.M. // Adv. Heterocycl. Chem. 1985. V. 38. P. 135-176.

21. Borate H.B., Maujan S.R., Sawargave S.P., Chandavarkar M.A., Vaiude S.R., Joshi V.A., Wakharkar R.D., Iyer R., Kelkar R.G., Chavan S.P., Kunte S.S. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010. V. 20. N 2. P. 722-725.

22. Naik S., Bhattachajya G., Kavala V.R., Patel B.K // Ar-

kivoc. 2004. Part (i). P. 55.

23. Великородов А.В., Куанчалиева А.К., Мелентьева Е.А., Титова О.Л. // ЖОрХ. 2011. Т. 47. Вып. 9. С. 13531356;

Velikorodov A.V., Kuanchalieva A.K., Melent'eva E.A., Titova O.L. // Zhurn. Org. Khim. 2011. V. 47. N 9. P. 13531356 (in Russian).

24. Великородов А.В., Сармин И.А., Семенова Е.Б. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1999. Т. 42. Вып. 2. С. 13-19; Velikorodov A.V., Sarmin LA., Semenova E.B. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 1999. V. 42. N 2. P. 13-19 (in Russian).

25. Великородов А.В., Бабайцев Д.Д., Мочалин В.Б. // ЖОрХ. 2003. Т. 39. Вып. 8. С. 1271-1272; Velikorodov A.V., Babaiytsev D.D., Mochalin V.B. // Zhurn. Org. Khim. 2003. V. 39. N 8. P. 1271-1272 (in Russian).

26. Великородов А.В., Мочалин В.Б. // ЖОрХ. 1998. Т. 34. Вып. 10. С. 1555-1558;

Velikorodov A.V., Mochalin V.B. // Zhurn. Org. Khim. 1998. V. 34. N 10. P. 1555-1558 (in Russian).

27. Великородов А.В., Мочалин В.Б. // ЖОрХ. 2001. Т. 37. Вып. 7. С. 1100-1101;

Velikorodov A.V., Mochalin V.B. // Zhurn. Org. Khim. 2001. V. 37. N 7. P. 1100-1101 (in Russian).

28. Великородов А.В., Мухин А.А., Шинкарь Е.В. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2003. Т. 46. Вып. 2. С. 50-52;

Velikorodov A.V., Mukhin A.A., Shinkar' E.V. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2003. V. 46. N 2. P. 50-52 (in Russian).

29. Великородов А.В., Куанчалиева А.К., Титова О.Л. // ЖОрХ. 2010. Т. 46. Вып. 7. С. 1061-1066; Velikorodov A.V., Kuanchalieva A.K., Titova O.L. // Zhurn. Org. Khim. 2010. V. 46. N 7. P. 1061-1066 (in Russian).

30. Борисов А.М., Каманина Н.А., Великородов А.В. //

ЖОрХ. 2007. Т. 43. Вып. 3. С. 415-417;

Borisov A.M., Kamanina N.A., Velikorodov A.V. // Zhurn.

Org. Khim. 2007. V. 43. N 3. P. 415-417 (in Russian).

31. Куанчалиева А.К. Синтез и превращения новых гета-рилкарбаматов индольным, 1,3-бензотиазол-2(3Н)оно-вым фрагментами. Дис. ... к.х.н. Астрахань: АГТУ. 2011. 148 с.;

Kuanchalieva A.K. Synthesis and transformation of new he-tarylcarbamates with the indole, 1,3-benzothiazole-2(3N) fragments. Dis.. kand. khim. Nauk. Astrakhan. 2011. 148 p. (in Russian).

32. Великородов А.В., Белоконев А.Н., Максимова Т.Н., Мочалин В.Б. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1994. Т. 37. Вып. 10-12. С. 23-28;

Velikorodov A.V., Belokonev A.N., Maksimova T.N., Mochalin V.B. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 1994. V. 37. N 10-12. P. 23-28 (in Russian).

33. Великородов А.В., Поддубный О.Ю. // Труды IV международ. конф. «Современные аспекты химии гетеро-циклов». / Под ред. В.Г. Карцева. М.: МБФНП. 2010. С. 239-242;

Velikorodov A.V., Poddubnyiy O.Yu. // Proceedings of IV Intern. Conf. "Modern aspects of heterocyles chemistry". / Ed. V.G. Kartseva. M.: ICSPF. 2010. P. 239-242 (in Russian).

34. Dündar Y., £akir B., Küpeli E., §ahin M.F. // Turkish J. Pharm. Sci. 2006. V. 3. N 2. P. 51-61.

35. Fife H.T., Hutchins J.E.C., Wang M.S. // J. Am. Chem. Soc. 1975. V. 97. N 20. P. 5875-5882.

36. Shridhar R., Perumal P.T. // Synth. Commun. 2004. N 34. P. 735.

37. Yous S., Wallez V., Belloir M., Caignard D.H., McCur-dy C.R., Poupaert J.H. // Med. Chem. Res. 2005. N 14. P. 158-168.

38. Великородов А.В., Куанчалиева А.К., Ионова В.А //

ХГС. 2012. № 11. С. 1808-1812;

Velikorodov A.V., Kuanchalieva A.K., Ionova V.A. // Khim. Heterotsikl. Soed. 2012. V. 48. N 11. P. 1808-1812 (in Russian).

39. Ионова В.А., Темирбулатова С.И., Великородов А.В., Титова О.Л., Тихонов Д.А. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2013. Т. 56. Вып. 2. С. 26-29;

Ionova V.A., Temirbulatova S.I., Velikorodov A.V., Titova O.L., Tikhonov D.A. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2013. V. 56. N 2. P. 26-29 (in Russian).

40. Witek S., Bielawski J., Bielawska A. // Polish. J. Chem. 1981. V. 55. P. 2589-2600.

41. Arsenyan P., Pudova O., Lukevics E. // Tetrahedron Lett. 2002. V. 43. N 27. P. 4817-4819.

42. Arsenyan P., Oberto K., Pudova O., Lukevics E. // Chem. Heterocycl. Comp. 2002. V. 38. N 12. P. 1437-1447.

43. Reid D.H. // Comp. Heterocycl. Chem. 1996. V. 4. P. 743777.

44. Mugesh R., DuMont W.-W., Sies U. // Chem. Rev. 2001. V. 101. N 7. P. 2125-2179.

45. Ионова В.А., Темирбулатова С.И., Великородов А.В., Титова О.Л., Мелентьева Е.А // Изв. вузов. Химия и хим. технол. 2013. Т. 56. Вып. 8. С. 18-21

Ionova V.A., Temirbulatova S.I., Velikorodov A.V., Titova O.L., Melent'eva E.A. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2013. V. 56. N. 8. P. 18-21 (in Russian).

46. Velikorodov A.V., Kuanchalieva A.K., Ionova V.A. //

Chem. Heterocycl. Comp. 2011. V. 47. N 5. P. 647-648.

47. Великородов А.В., Куанчалиева А.К., Ионова В.А. // ЖОрХ. 2011. Т. 47. Вып. 11. С. 1679-1681; Velikorodov A.V., Kuanchalieva A.K., Ionova V.A. //

Zhurn. Org. Khim. 2011. V. 47. N 11. P. 1679-1681 (in Russian).

48. Великородов А.В., Поддубный О.Ю., Куанчалиева А.К., Кривошеев О.О. // ЖОрХ. 2010. Т. 46. Вып. 12. С. 1816-1819;

Velikorodov A.V., Poddubnyiy O.Yu., Kuanchalieva A.K., Krivosheev O.O. // Zhurn. Org. Khim. 2010. V. 46. N 12. P. 1816-1819 (in Russian).

49. Поддубный О.Ю. Синтез азотных гетероциклов с карбонатной функцией реакцией 1,3-диполярного цикло-присоединения. Дис.. к.х.н. Астрахань: АГТУ. 2012. 160 с.;

Poddubnyiy O. Yu. Synthesis of nitrogen heterocycles with carbonate function with the reaction of 1,3-dipolar cyclo addition. Dis. ... kand. khim. nauk. Astrakhan. 2012. 160 p.

50. Великородов А.В., Поддубный О.Ю., Кривошеев О.О., Титова О.Л. // ЖОрХ. 2011. Т. 47. Вып. 3. С. 409411;

Velikorodov A.V., Poddubnyiy O.Yu., Krivosheev O.O., Titova O.L. // Zhurn. Org. Khim. 2011. V. 47. N 3. P. 409411 (in Russian).

51. Casaschi A., Desimoni G., Faita G., Invernizzi A.G., Grunanger P. // Gazz. Chim. Ital. 1993. V. 123. P. 137-143.

52. Десенко С.М., Орлов В.Д. Азагетероциклы на основе ароматических непредельных кетонов. Харьков: Фолио. 1998. 148 с.;

Desenko S.M., Orlov V.D. Heterocycles on the base of aromatic non-saturated ketones. Khar'kov: Folio. 1998. 148 p. (in Russian).

53. Selected Methods for Synthesis and Modification of Heterocycles. Ed. Kartsev. M.: IBS. 2004. V. 3. 565 p.

54. List B. // Tetrahedron. 2002. V. 58. N 28. P. 5573-5590.

55. Великородов А.В., Поддубный О.Ю., Ионова В.А., Титова О.Л. // ЖОрХ. 2011. Т. 47. Вып. 10. С. 15661567;

Velikorodov A.V., Poddubnyiy O.Yu., Ionova V.A., Titova O.L. // Zhurn. Org. Khim. 2011. V. 47. N 10. P. 1566-1567 (in Russian).

56. Великородов А.В., Мочалин В.Б. // ЖОрХ. 2002. Т. 38. Вып. 1. С. 72-74;

Velikorodov A.V., Mochalin V.B. // Zhurn. Org. Khim. 2002. V. 38. N 1. P. 72-74 (in Russian).

57. Великородов А.В., Мочалин В.Б. // ЖОрХ. 2001. Т. 37. Вып. 1. С. 93-96;

Velikorodov A.V., Mochalin V.B. // Zhurn. Org. Khim. 2001. V. 37. N 1. P. 93-96 (in Russian).

58. Великородов А.В. // ЖОрХ. 2004. Т. 40. Вып. 10. С. 1539-1541;

Velikorodov A.V. // Zhurn. Org. Khim. 2004. V. 40. N 10. P. 1539-1541 (in Russian).

59. Великородов А.В. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2004. Т. 47. Вып. 1. С. 102-104;

Velikorodov A.V. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2004. V. 47. N 1. P. 102-104 (in Russian).

60. Имашева Н.М., Великородов А.В., Ковалев В.Б., Кри-вошеев О.О. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2008. Т. 51. Вып. 2. С. 6-9;

Imasheva N.M., Velikorodov A.V., Kovalev V.B., Krivosheev O.O. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2008. V. 51. N 2. P. 6-9 (in Russian).

61. Великородов А.В., Ковалев В.Б., Кривошеев О.О. // ЖОрХ. 2009. Т. 45. Вып. 8. С. 1217-1218; Velikorodov A.V., Kovalev V.B., Krivosheev O.O. //Zhurn. Org. Khim. 2009. V. 45. N 8. P. 1217-1218 (in Russian).

62. Великородов А.В., Зубков Ф.И., Ковалев В.Б. //

ЖОрХ. 2005. Т. 47. Вып. 7. С. 1115-1116; Velikorodov A.V., Zubkov F.I., Kovalev V.B. // Zhurn. Org. Khim. 2005. V. 47. N 7. P.1115-1116 (in Russian).

63. Великородов А.В., Ковалев В.Б. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2008. Т. 51. Вып. 5. С. 112-114; Velikorodov A.V., Kovalev V.B. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2008. V. 51. N 5. P. 112-114 (in Russian).

64. Velikorodov A.V., Zubkov F.I., Troyanov S.I., Cherny-shev V.V. // Proceedings in Advanced Research in Scientific Areas (ARSA-2012). Publishing Institution of the University of Zilina (Slovakia, 3-7 Dec., 2012). Sect. 10. P. 1592-1594.

Кафедра органической и фармацевтической химии