CC BY
24
УДК 547.341+547.725
Виноградов А.Н., Кириллова Е.А., Кузьмина К.М., Левенец Т.В., Козьминых В.О.
Оренбургский государственный университет Е-mail: [email protected]
ПРОСТОЙ СПОСОБ СИНТЕЗА 3-АЦИЛМЕТИЛИДЕНБЕНЗОАЗИН-2-ОНОВ
Предложен простой и удобный способ синтеза ацилметилиденбензоазин-2-онов на основе трехкомпонентной конденсации метилкетонов с диэтилоксалатом и 1,2-диаминобензолом либо
2-аминофенолом. Структура и особенности строения синтезированных соединений установлены на основании данных ИК и ЯМР 1Н спектроскопии.
Ключевые слова: метилкетоны, хиноксалиноны, бензоксазиноны, оксалильная конденсация.
Известно, что функционализированные бензо-азины (по номенклатуре Ганча-Видмана - конденсированные гетероциклические системы с двумя и более гетероатомами) нашли широкое применение в фармацевтической практике в качестве лекарственных препаратов [1], а также в аналитической химии - как специфические реагенты [2]. В последнее время наряду с классическими методами получения и модификации гетероциклических систем получили развитие мультикомпонентные многостадийные тандемные и каскадные синтезы, отличающиеся простотой, удобством и препаративностью [3, 4].
Нами изучены трехкомпонентные двухстадийные конденсации разнообразных метилкетонов с диэтилоксалатом и ароматическими аминами - 1,2-диаминобензолом либо 2-аминофенолом, приводящие к 3-ацилметилиденбензоазин-2-онам (схема 1). В результате реакции с препаративными выходами выделены соответственно 3-ацилметилиденхинок-салин-2-оны (соединения ^-^ и 3-ацилметилиден-бензоксазин-2-оны (соединения 2a-f) - представители широкого круга конденсированных функцио-нализированных азиновых систем (табл. 1).
Структура и особенности строения синтезированных хиноксалинонов и бензоксазинонов 2a-f установлены на основании данных ИК и ЯМР 1Н спектроскопии. Индивидуальность ранее полученных соединений 1а, ^, 2а и 2d установлена на основании данных тонкослойной хроматографии с
O
^CH3 H5C2O
Y +
O
OC2H5
O
образцами эталонных веществ в качестве свидетелей, а также по температурам плавления.
Анализ спектральных данных однозначно интерпретируется в пользу предложенной структуры. Так, в ЯМР 1Н спектре присутствуют синглетные сигналы метиновых протонов при 6,68-6,90 м.д. и уширенные сигналы МЫ протонов азинового ядра в области 12,05-13,85 м.д., смещение сигналов в слабое поле указывает на наличие устойчивого шестичленного Я-хелата (ВВС). В ожидаемой области находятся сигналы протонов ароматического конденсированного ядра (7,33-7,52 м.д.) и ацильных заместителей. Анализ данных ИК спектров дает аналогичные заключения в пользу предложенной структуры.
Высокая препаративность и простота предлагаемой стратегии делают очевидным ее применение в синтезе гетероциклических систем бензо-азиновых рядов. Перспективность исследований также обусловлена сведениями о выраженной про-тивомикробной, противоопухолевой и анальгети-ческой активности соединений 1а, ^, 2а и 2d [5].
Экспериментальная часть
Синтез хиноксалинонов и бензоксазинонов. Общая методика. Смесь 25 ммоль соответствующего метилкетона, 3,4 мл (25 ммоль) диэтилокса-лата и 0,58 г (25 ммоль) натрия в 50 мл толуола кипятят 1,5-2 часа. К реакционной смеси добавляют 2,70 г (25 ммоль) 1,2-диаминобензола или
OR
XH
R = Me, Et, и-Pr, t-Bu, _p-NO2C6H4, С4Н3О; Х = NH (1a-f), O (2a-f)
Схема 1
Виноградов А.Н. и др.
Простой способ синтеза 3-ацилметилиденбензоазин-2-онов
2,73 г (25 ммоль) 1,2-аминофенола и 4-6 мл уксусной кислоты, нагревают 15-20 минут. Растворитель испаряют, остаток перекристаллизовыва-ют из смеси этанола и уксусной кислоты.
3-[2-оксопропилиден]-3,4-дигчдро-хинокса-лин-2-он (^). Выход: 2,02 г. (40 %), т.пл. 236-238 °С. Лит. [5], т.пл. 237-238 °С.
3-[2-оксобутилиден]-3,4-дигидро-хинокса-лин-2-он (1Ь). Выход: 1,89 г (35 %), т. пл. 228-230°С. Спектр ЯМР 1Н, а, м.д. ^Сі3): 1,14 т (3Н, СН3СН2), 3,55 кв (2Н, СН3СН2), 6,87і с (1Н, СН), 7,12-7,18 и 7,47-7,51 (4Н, С6Н4 в хиноксалиновом цикле), 12,05 с (1Н, КН), 13,30 с (1Н, КН).
3-[2-оксопентилиден]-3,4-дигидро-хинокса-лин-2-он (1c). Выход: 2,76 г (48 %), т. пл. 216-218°С. Спектр ЯМР 1Н, а, м.д. (CDCі3): 0,98 т (3Н, СН3СН2СН2), 1,64-1,77 м (2Н, СН..СН.СНЛ 2,58 т (2Н, С:Н3С:Н2СН2), 6,68 с (1Н, СН), 7,12-7,18 и 7,47-7,51 (4Н, С6Н4 в хиноксалиновом цикле), 12,05 с (1Н, КН), 151,30 с (1Н, КН).
3-[3,3-диметил-2-оксобутилиден]-3,4-дагид-ро-хиноксалин-2-он (1d). Выход: 3,05 г (50 %), т.пл. 227-228 °С. Лит. [5], т.пл. 228-229 °С.
3-[2-(4-нитрофенил)-2-оксоэтилиден]-3,4-дигидро-хиноксалин-2-он (1є). Выход: 3,63 г (47
%), т. пл. (разл.) 258-260 °С. ИК спектр, п, см-1 (тв.): 3101 слаб. п (СН), 3078 п (КН), 3028 п (СН, Аг), 1701 п (С=0), 1600 + 1579 + 1554 + 1507 (п (С=0) + п (С=С, Аг) + пав (Ш2) + а (КН)), 1446 п (С=С, Аг), 1365 п (К0Д 1336 п (С-КГ), 904 а (СН,
■' э 4 2' скелетные 4 ' 4
Аг). Спектр ЯМР 1Н, а, м.д. (ДМСО-а6): 6,90 с (1Н, СН), 7,18-7,39 м и 7,60-7,77 м (4Н, С6Н4 в хиноксалиновом цикле), 8,25 д (2Н, С2'Н, С6'Н в С6Н4), 8,37 д (2Н, С3'Н, С5'Н в С6Н4), 12,21 с (1Н, №Н), 13,85 с (1Н, КН).
3-[2-(фурил)-2-оксоэтилиден]-3,4-дигидро-хиноксалин-2-он (1f). Выход: 3,94 г (62 %), т. пл. (разл.) > 260 °С. ИК спектр, п, см-1 (тв.): 3082 п (КН), 3078 п (СН), 3032 п (СН, Аг), 1685 п (С=0), 1603 + 1571 +1535 + 1511 ((п (С=0) + п (С=С, Аг) + п (С=С, С4Н3О) + а (КН), 1497 (С=С, Аг) + п (С=С, С4Н3О), 1^252, 935, 919 а (КН), 875 а (СН, Аг). Спектр ЯМР 1Н, а, м.д. (ДМСО-а6): 6,68 с (1Н, СН), 6,74 м (1Н, С4'Н, С4Н3), 7,12-7,18 и 7,477,51 (4Н, С6Н4 в хиноксалиновом цикле), 7,33 д (1Н, С3'Н, в С4Н3), 7,99 д (1Н, С5'Н, в С4Н3), 12,05 с (1Н, КН), 13,30 с (1Н, КН).
3-[2-оксопропилиден]-3,4-дигидро-1,4-бен-зоксазин-2-он ^). Выход: 1,78 г (35 %), т.пл. 148150 0С. Лит. [5], т.пл. 152-153 0С.
Таблица 1. Физико-химические характеристики 3-ацилметилиден-хиноксалин-2-онов (1) и 3-ацилметилиденбензоксазин-2-онов (2)
Соединение Заместители Т. пл., °С Выход, % Брутто-формула (мол. масса)
1а Ме 236-238 40 С11 Н10^2°2 (202,21)
1Ь Et 228-230 35 С12Н12К202 (216,24)
1с и-Рг 216-218 48 С13Н14^2°2 (230,26)
Ы ?-Ви 227-228 50 С14Н16^2°2 (244,29)
1е 258-260 (разл.) 47 С16Н11^304 (309,28)
И С4Н3О (2-фурил) 260 62 С14Н10^2О3 (254,24)
2а Ме 148-150 35 СцНвШэ (203,19)
2Ь Et 106-108 45 С12Нп№э (217,22)
2с и-Рг 98-100 38 СвН^Шэ (231,25)
2d ?-Ви 89-90 52 С14Н15^°3 (245,27)
2е 237-239 42 С16Н10^2°5 (310,26)
2И С4Н3О (2-фурил) 158-160 56 СнН^ (255,23)
Проблемы экологии Южного Урала
3-[2-оксобутилиден]-3,4-дигидро-1,4-бензо-ксазин-2-он (2Ь). Выход: 2,44 г (45 %), т. пл. 106108 °С. Спектр ЯМР 1Н, а, м.д. (CDCі2): 1,14 т (3Н, СН3СН2), 3,55 кв (2Н, СН..СНЛ 6,87 с (1Н, СН), 7,153-7,30 и 7,58-7,61 (4Н, С6Н4 в хиноксалиновом цикле), 12,49 с (1Н, КН).
3-[2-оксопентилиден]-3,4-дигидро-1,4-бен-зоксазин-2-он (2^. Выход: 2,20 г (38 %), т. пл. 98100 °С. Спектр ЯМР 1Н, а, м.д. ^С13): 0,98 т (3Н, СН3СН2СН2), 1,64-1,77 м (2Н, СН СИ ГМ ), 2,58 т (2Н, С:Н3С:Н2СН2), 6,45 с (1Н, СН)", 7,137,30 и 7,58-7,61 (4Н, С6Н4 в хиноксалиновом цикле), 12,49 с (1Н, КН).
3-[3,3-диметил-2-оксобутилиден]-3,4-дигид-ро-1,4-бензоксазин-2-он (2d). Выход: 3,19 г (52 %), т.пл. 89-90 0С. Лит. [5], т.пл. 91-92 0С.
3-[2-(4-нитрофенил)-2-оксоэтилиден]-3,4-дигидро-1,4-бензоксазин-2-он (2є). Выход: 3,25 г (42 %), т. пл. (разл.) 237-239 °С. ИК спектр, п, см-1 (тв.): 3129 п (СН), 3102 оч. слаб. п (КН), 3082 п (СН, Аг), 1701 п (С=0), 1640 п (С=0), 1600 + 1577 (п (С=С, Аг) + п^ (N0.,) + (КН)), 1325 п (N0,), 1218 п (С-К), 918 + 902 (а
э 4 2' скелетные 4 ' к
(сн, Аг) + а (кн)).
3-[2-(фурил)-2-оксоэтилиден]-3,4-дигидро-1,4-бензоксазин-2-он (2f). Выход: 3,5 г (56 %), т.
пл. (разл.) 158-160 °С. Спектр ЯМР 1Н, а, м.д. (ДМСО-а6): 6,73 с (1Н, СН), 6,77 м (1Н, С4'Н, С4Н3), 7,154-7,30 и 7,58-7,61 (4Н, С6Н4 в хиноксалиновом цикле), 7,47 д (1Н, С3'Н, в С4Н3), 8,04 д (1Н, С5'Н, в С4Н3), 12,49 с (1Н, КН).
4 3 15.10.2011
Список литературы:
1. С.Г. Перевалов, Я.В. Бургарт, В.И. Салоутин, О.Н. Чупахин // Успехи химии. - 70(11). - 2001.
2. Э. Бишоп. Индикаторы, перевод с англ. И.В. Матвеевой. М.: Мир. - 1976. - Т. 1.
3. Козьминых В.О., Игидов Н.М., Козьминых Е.Н., Березина Е.С. // в кн. Азотистые гетероциклы и алкалоиды, под ред. Карцева В.Г., Толстикова Г.А., М.: Иридиум Пресс. - 2001. - Т. 1. - С. 345
4. Козьминых В.О., Козьминых Е.Н.. // в кн. Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, под ред. Карцева В.Г., М.: Иридиум Пресс. - 2003. - Т. 1. - С. 255
5. Игидов, Н. М. Синтез биологически активных веществ на основе взаимодействия 1,3,4,6-тетракарбонильных и некоторых 1,2,4-трикарбонильных систем с нуклеофильными реагентами: автореф. дис. ... докт. фарм. наук [текст] / Н. М. Игидов. - Пермь. - 2003. - 46 с.
Сведения об авторах:
Виноградов Алексей Николаевич, аспирант кафедры химии Оренбургского государственного университета, e-mail: [email protected],
Кириллова Елена Александровна, преподаватель кафедры химии Оренбургского государственного университета, кандидат химических наук, e-mail: [email protected] Кузьмина Клавдия Михайловна, аспирант кафедры химии Оренбургского государственного университета, e-mail: [email protected] Левенец Татьяна Васильевна, аспирант кафедры химии Оренбургского государственного
университета, e-mail: [email protected] Козьминых Владислав Олегович, профессор кафедры химии Оренбургского государственного университета, доктор химических наук, профессор 460018, г. Оренбург, пр-т Победы, 13, ауд. 3333
UDC 547.341+547.725
Vinogradov А.^, Kirillova E.A., Kuzmina К.М., Levenets T.V., Kozminykh У.О.
Orenburg state university, e-mail: [email protected]
A SIMPLE METHOD SYNTHESIS OF 3-ACYLMETYLIDENBENZOAZINE-2-ONES
A simple and easy-to-use method for the synthesis of 3-acylmetylidenbenzoazine-2-ones based on the three-component condensation of metylketones with dietyloxalates and 1,2-diaminobenzene or 2-aminophenol is proposed. Structure and specialty of state synthesize compounds established based on data IR and NMR 1H spectroscopes. Key words: metylketones, quinoxalinones, benzoxazinones, oxalic condensation
Bibliography:
1. S.G. Perevalov, YV. Burgart, V.I. Saloutin, O.N. Chupakh // Progress chemistry. - 70(11). - 2001.
2. A. Bishop. Indications, translate of English I.V. Matveeva’s. М.: Mir. - 1976. - Vol. 1.
3. Kozminykh V.O., Igidov N.M., Kozminykh E.N., Berezina E.S. // in book Nitrogen’s heterocycles and alkaloids, for red. Karcev V.G., Tolstikova G.A., М.: Iridium Press. - 2001. - Vol. 1. - P. 345
4. Kozminykh V.O., Kozminykh E.N. // in book Select methods synthesis and modification heterocycles, for red. Karcev V.G.. М.: Iridium Press. - 2003. - Vol. 1. - P. 255
5. Igidov, N. М. Synthesis of biology active compounds base on reaction 1,3,4,6-fourcarbonil and some 1,2,4-threecarbonil systems with nucleofilic reagents: autoref. dis. ... professor farm. science [text] / N. М. Igidov. - Perm. - 2003. - 46 p.
