Окиcлительные превращения 2-аллилтиобензимидазола, -оксазола и -тиазола Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 542.943.6: 542.943.6 ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ

2-АЛЛИЛТИОБЕНЗИМИДАЗОЛА, -ОКСАЗОЛА И -ТИАЗОЛА

П. А. Рамазанова, М. В. Вагабов, А. В. Тараканова, Н. Г. Ахмедов, А. В. Анисимов

(кафедра химии нефти и органического катализа, кафедра органической химии)

Изучены превращения 8-аллилзамещенных бензимидазола, -оксазола и -тиазола при окислении пероксидом водорода в уксусной кислоте.

Производные бензимидазола привлекают внимание своей высокой биологической активностью и используются для получения разнообразных лекарственных средств [1, 2]. В настоящей работе изучали окисление трех ал-лильных сульфидов (1а-в) с азольными фрагментами пероксидом водорода в уксусной кислоте. Их широко используют для селективного превращения сульфидов в сульфоксиды [3]. Окисление 2-аллилтиобензимидазола (1а) протекает гладко с образованием только одного продукта - соответствующего аллил-2-бензимидазолилсульфоксида (II) с выходом 37%:

^^мН \--NH О

1а II

При окислении 2-аллилтиобензоксазола (Ш) в аналогичных условиях образование сульфоксида практически не наблюдалось: в качестве единственного продукта реакции был выделен 1,3-бензоксазол-2(3Н)-он (III):

I6 IIIa

Такой результат реакции связан с относительно малой прочностью связи C—S в сульфиде I6 и последующим ее расщеплением в присутствии электрофильных агентов [4].

Наличие в ИК-спектре соединения III полосы поглощения при (C-O-Н) 1400-1000 см-1 и (С=О) 1720 см-1 свидетельствует о том, что данное соединение существует в виде двух таутомерных форм (Ша и III6), причем в щелочной среде преобладает гидрокси-форма III6

IIIa III6

При подкислении реакционной массы в ИК-спектре наблюдается исчезновение полосы 1400-1000 см-1, что указывает на переход соединения Шб в кетоформу Ша.

Для аллилтиобензтиазола (!в) окисление пероксидом водорода в уксусной кислоте не заканчивается на стадии сульфоксида (IV), который был обнаружен хроматомасс-спектрометрически, а идет дальше, и основным продуктом реакции в этом случае является сульфон (V):

IV V

VI VII

Обнаружение в продуктах реакции небольших количеств (1-3%) бензтиазола (VI) и бензтиазолона (VII) указывает на возможность и для сульфида !в расщепления С-8-связи под действием электрофильного реагента. Помимо сульфона (V) в продуктах реакции методом хрома-томасс-спектрометрии было обнаружено еще одно вещество, имеющее одинаковую с сульфоном (V) молекулярную массу (239). Его появление может быть результатом окисления в промежуточно образующемся сульфоксиде (IV) второго атома серы, что приводит к соответствующему дисульфоксиду.

Экспериментальная часть

Хроматомасс-спектрометрический анализ проведен на приборе «Хьюлетт-Паккорд НР-5972» в режиме электронного удара при ионизирующей энергии 70 эВ с капиллярной колонкой «НР иЫга-1» (17,5 м; й = 0,17 мм) в изо-

метрическом режиме при 70° и в режиме программирования температуры от 70 до 300°, скорость нагрева 16 град/мин, газ-носитель гелий. ИК-спектры сняты на приборе «UR-20» в вазелиновом масле.

Спектры ЯМР :Н и ЯМР 13С сняты на спектрометрах «VXR-400» и «DPX-300» (BruKer) Varian с использованием 25%-х растворов образцов в дейтерохлороформе.

В качестве внутреннего стандарта применяли ТМС. Точность определения величины химических сдвигов составляла 0,01 м.д., констант спин-спинового взаимодействия (КССВ) - 0,5 Гц (при описании спектров ЯМР использовали шкалу о). Элементный анализ синтезированных соединений был выполнен на CHN-анализаторе фирмы Carlo-Erba.

Для анализа методом ТСХ использовали пластины «Silufol UV-254», а для разделения продуктов реакции -с силикагелем 60 (0,063-0,200 м) фирмы Merck.

Окисление 2-аллилтиобензимид(-окса, -тиа)азолов пероксидом водорода

В трехгорлой колбе на 50 мл, снабженной обратным холодильником и капельной воронкой, растворяли 1 г ал-лилтиобензимид(окса-, тиа)азола в 10 мл ледяной уксусной кислоты и при постоянном перемешивании и охлаждении до 0° медленно по каплям прибавляли 30%-й пе-роксид водорода из расчета сульфид:Н202=1: 1. Затем прекращали охлаждение и перемешивали при комнатной температуре в течение 16-18 ч.

Контроль реакции осуществляли методом ТСХ. Продукт реакции экстрагировали хлористым метиленом (2x50 мл). Экстракт промывали 10%-м раствором бикарбоната натрия (3x50 мл) и водой до нейтральной среды. Сушили над сульфатом магния. После удаления растворителя продукт очищали с помощью колоночной хроматографии.

Окисление 2-аллилтиобензимидазола (1а)

2-Аллилсульфинил-1,3-бензимидазол (II). Элюент -смесь гексана и эфира в соотношении 1:1. Выход 0,37 г (37%) (II). Спектр ЯМР 1Н (м.д.): 4,18 д.т. (2Н, -СН2, J = 5,13; 1,62 Гц); 5,16 д.д.д. (1Н, ИСН^, Лис = 11,36; 2,922; 1,46 Гц); 5,29 д.д.д. (1Н, =СН2б, JтраHс = 17,14; 2,92;

1,68 Гц); 6,02 м. (1Н, =СН, J = 11,35; 17,4; 5,13 Гц); 7,26-7,55 м. (4Н, аром.).

Спектр ЯМР 13С: 114,05; 119,22; 123,92; 125,42; 131,30; 149,50; 52,55 (С2; 6C аром.; -СН=СН2; 52,25(-CH2-). Масс-спектр m/z, %: 206 (M+, 28), 192 (100), 174 (19), 166 (26), 122 (14), 108 (23), 69 (12), 41 (22). ИК-спектр (см-1): 1110 (S=O).

Окисление 2-аллилтиобензоксазола (1б)

1,3-Бензоксазол-2(3Н)-он (Ш). Элюент - смесь гексана и эфира в соотношении 1:2. Выход 0,48 г (48%) (III), Тпл = 138-140°. Спектр ЯМР :Н (м.д.): 9,5 д.м.с. (1Н, NH); 7,05-7,25 м (4Н, Ar). Спектр ЯМР 13С: 155.92; 129,29; 143.87; 110,05; 124,15; 122,73; 110,16 (С2, аром.ато-мы углерода).

Масс-спектр m/z, %: 135 (М+, 100), 91(23), 79(54), 64(16), 52(44), 38(10). ИК-спектр (см-1): 1720 (С=0). Найдено %: С 63,02; Н 3,63; N 9,39. С7Н5Ш2. Вычислено %: С 62,22; Н 3,71; N 10,37.

Окисление 2-аллилтиобензтиазола (IIe)

Элюент - смесь гексана и эфира в соотношении 1:2.

2-Аллилсульфинил-1,3-бензтиазол (IV). Масс-спектр m/z, %: 223 (М+, 3), 193(62), 149(16), 117(100), 108(14), 90(10), 76(50), 50(24).

2-Аллилсульфонил-1,3-бензтиазол (V). Выход 0,64 г (64%) (V). Спектр ЯМР 1Н (м.д.): 4.23 д.т.д. (2Н, -СН2-J = 7,36 Гц); 5,24 д.т.д. (1На, =СН2, J = 17,02 Гц); 5,29 д.т.д. (1Н6, =СН2 , J = 10,13 Гц); 5,81 м. (1Н, -СН=, J = 10.13; 17,02 Гц); 8,18 д. ( 1Н, аром., J = 8,1 Гц); 7,88 д. (1Н, аром., J = 8 Гц); 7,55 т. (1Н, аром., J = 7,5 Гц); 7,45 т. (1Н, аром., J = 7,5 Гц). Спектр ЯМР 13С: 153,68; 136,38; 125,62; 127,64; 124,99; 121,95; 133,34; 127,26; 122,74; 58,66 (С2; 6С Ar; -CH=CH2).

Масс-спектр m/z %: 239(М+, 43), 174(73), 160(60), 135(100), 108(25), 90(27), 69(24), 45(13), 39(55). ИК-спектр (см-!): 1150-1320 (SO2) .

Бензтиазол (VI). Масс-спектр m/z, %: 135 (М+,100), 108(34), 82(15), 69(27), 63(12), 45(8).

1,3-Бензотиазол-2(3Н)-он (Vn). Масс-спектр m/z , %: 151 (М+,100),123(54), 96(77), 69(20), 45(11), 38(6).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Lagorce J.F, Fatimi J., Lakhdar M., Chabernaud. M.L.,

Buxeraud J., Raby C. // Arzneimittelforschung. 1995. 45. P. 1207.

2. Garaliene V., Labanauskas L., Brukstus A., Dauksas V. // Arzneimittelforschung. 1998. 48. P. 1137.

3. Ogura K., Suzuki M., Tsuchihashi G. // Bull. Chem. Soc. Japan.

1980. 53. P. 1414.

4. Беднягина Н.П., Постовский И.Я. // Научные доклады

высшей школы. Химия и химич. технология. 1959. № 2. C. 333.

Поступила в редакцию 10.01.2000