РЕАКЦИЯ ПАЛЛАДИЙ КРОСС-СОЧЕТАНИЯ СОНОГОШИРЫ ДЛЯ 8-ХЛОР-2-МЕТИЛ-БЕНЗО[4,5]ТИАЗОЛО[3,2- A]ПИРИМИДИН-4-ОНА Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 661.7

РЕАКЦИЯ ПАЛЛАДИЙ КРОСС-СОЧЕТАНИЯ СОНОГОШИРЫ ДЛЯ 8-ХЛОР-2-МЕТИЛ-БЕНЗО[4,5]ТИАЗОЛО[3,2- a]ПИРИМИДИН-4-ОНА

ХоловМ.Ш., КарамбахшовХ.З., Сафаров С.Ш.,ХаликоваМ.Дж., Саидов А.А.,

Институт химии им. В. И. Никитина НАНТ Джафари Б., ЛангерП.

Институт органической химии университета Росток, Германия

Самихов Ш.Р.

Таджикский национальный университет3

Введение

Реакция кросс сочетания Соногоширы, названого в честь японского химика Кенкичи Соногаширы, является реакцией кросс - сочетания, используемая в органическом синтезе для образования углерод-углеродных связей. В ней используется палладиевый катализатор, а также медный со-катализатор для образования углерод-углеродной связи между концевым алкином и арилом или винилгалогенидом [11 (Рис. 1.), реакция кросс - сочетания Соногаширы использовалась в самых разных областях благодаря её полезности для образования углерод-углеродных связей. Реакция может быть проведена в мягких условиях, таких как при комнатной температуре, в водной среде и с мягким основанием, что позволило использовать реакцию перекрестного сочетания Соногаширы в синтезе сложных молекул. Её применение включает фармацевтические препараты, натуральные продукты, органические материалы и наноматериалы [21. Явными примерами её использования, является синтез тазаротена[3], который является средством от псориаза и угрей, и в синтезе препарате SIB-1508Y, также известного под названием алтиниклин(З) - агонист никотинового рецептора. Принято считать, что реакция Соногаширы протекает по двойному каталитическому циклу. Каталитический цикл палладия (цикл А) похож на каталитические циклы в реакциях Сузуки и Хека, а вспомогательный каталитический цикл меди (цикл Б) способствует переносу ацетиленовой группы к атому палладия. Несмотря на то, что однозначно подтвердить протекание того или иного каталитического цикла трудно подтвердить это экспериментально, основной цикл представляется в виде трёх стадий: 1) окислительного присоединения галогенида к каталитической частице, 2) переметаллирование, 3) восстановительное элиминирование продукта реакции[41.

Механизм реакции не до конца изучен, но механизм описаний в литературе, вращается вокруг цикла палладия, который согласуется с «классическим» механизмом кросс-сочетания и цикла меди [51.

Цикл палладия

Палладий в виде предварительного катализатора активируется в условиях реакции с образованием реакционно - Pd0 соединения A. Точная идентичность каталитических частиц сильно зависит от условий реакции. С простыми фосфинами, такими как PPh3 (n = 2), и в случае громоздких фосфинов (то есть P(o - Tol)3 ) было продемонстрировано, что образуются монолигированные частицы (n = 1). [61 Кроме того, некоторые результаты указывают на образование анионных частиц палладия,

[L2Pd 0Cl] - , которые могут быть реальными катализаторами в присутствии анионов и галогенидов. [71. Активный катализатор Pd0 будет привлечен в стадию окислительного присоединения с арильной или винилгалогенидной для образования частиц Pdn (комплекс B). Её структура зависит от использованных лигандов. Эта стадия считается лимитирующей стадией реакции. Комплекс В реагирует с ацетилидом меди (комплексом F), на стадии трансметалляции, образуя комплекс С и восстанавливая медный катализатор. Структура комплекса С, зависит от свойств лигандов. Для гладкого прохождения восстановительного элиминирования, мотивы(mofits) субстрата должны находиться в непосредственной близости, то есть в цис-ориентации, так что может происходить транс-цис-изомеризация. При восстановительном элюировании целевой продукт выводится из комплекса, и регулированный LnPd выходит из комплекса C и возвращается в цикл.

Рис. 1. Каталитический цикл реакции кросс сочетания Соногаширы. ОП - окислительное присоединение, ТМ - трансметаллирование, ВО -восстановительное элеминирование.

Цикл меди

Медный цикл не совсем хорошо описан. Предполагается, что присутствие основания приводит к образованию п-алкинового комплекса Е. Это повышает кислотность концевого протона и приводит к образованию ацетилида меди, комплекса Б, при депротонировании. Ацетилид Б затем участвует в реакции трансметалляции в промежуточном комплексе палладия В [8-101.

Механизм безмедьевого варианта реакции Соногоширы

Для исключения меди из реакции Соногоширы, было потрачено много усилий в развитии реакции Соногаширы без присутствия меди[9-111. До недавнего времени точный механизм, с помощью которого происходила реакция без содержания меди, обсуждался, а критикующие механистические вопросы остались без ответа[12, 131. В 2018 г. Мартином с соавторами было доказано, что реакция протекает по двум взаимосвязанным каталитическим циклам Рё° / Рё11 [141. Подобно исходному механизму, цикл Рё° начинается с окислительного присоединения арилгалогенида или трифлата к катализатору Рё°, образуя комплекс В и активируя арилгалогенидный субстрат для реакции. Ацетилен активируется во втором, Рё11 цикле. Доказано, что фенилацетилен образует моноацетилидный комплекс Б, а также бисацетилидный комплекс Б при мягких условиях реакции. Оба вида активированных комплексов В и Б, участвуют в стадии трансметалляции, образуя комплекс С и регенерируя Б(Рис. 4) .

Полученные продукты восстановительного элиминирования, дизамещенный алкиновый продукт, а также регенерированные каталитические частицы Рё° завершают каталитический цикл Рё°. Также, было продемонстрировано, что амины, являются конкурентоспособными по отношению к фосфинам и могут также участвовать в качестве лигандов Ь в описанных типах реакций. В зависимости от степени конкуренции между амином и фосфинами, при использовании различных координационных основ ожидается динамическое и сложное взаимодействие[14, 151.

Мы изучили реакцию Соногоширы для соединения 8-хлоро-2-метил-бензо[4,51тиазоло[3,2- а1пиримидин-4-она (1), поскольку бензотиазоло[3,2- а1пиримидины хорошо проявили себя с точки зрения их биологических свойств, такими как антибактериальные [16, 171, антиаллергические [181, противоопухолевые [19, 2°1, фунгицидные [211 и противолейшманиозные, успокоительные, противогрибковые[221. Более того соединение 1 является удобным стартовым материалом для синтеза новых производных

этого класса, при реакции палладий кросс-сочетания[22].

Схема 1. Получение целевых продуктов 34a-e. Ar = a) СбИ5; b) 4-МеСбН4; c) 4-tBuC6H4; d) 4-MeOC6H4; e) 4-FC6H4. Условие: Алкин (1.5 эквивалент), Pd(OAc)2 (0.04 эквивалент), XPhos (0.08 эквивалент), K2CO3 (2.1 эквивалент), ДМФА (растворитель), 100°С, 16 ч.

Во время оптимизации, мы нашли, что использование Pd(OAc)2 и XPhos дало лучшие результаты (Таблица 1). После нескольких испытательных реакций, выяснилось, что использование диметилацетамида (ДМА), как растворителя и K2CO3, как основание, позволяют синтезировать желаемые продукты с высокими выходами.

Таблица 1

Оптимизация синтеза соединения 2a: Р-реакция, [%]a- выход продукта реакции в _процентах._

катализатор лиганд основание добавка растворитель [%]a

P [моль%] [моль%] [экв.] [моль%] [мл]_

1 Pd(PPh3)2Cl2, 1.2 - Et3N, 2 CuI, 4 ДМФ 30

2 Pd(PPh3)2Cl2, 1.2 - Et3N, 2 CuI, 4 диоксан 0

3 Pd(PPh3)2Cl2, 4 PtBu3xHBF4, 8 CS2CO3, 2 DBU, 20 ДМФ 0

4 Pd(CH3CN)2Cl2, 3 XPhos, 9 CS2CO3, 2.1 - CH3CN 0

5 Pd/C, 10 XPhos, 8 K2CO3, 2.1 - ДМА 25

6 Pd2(OAc)2, 4 XPhos, 8 Et3N, 2.1 CuI, 4 ДМА, 2 10

7 Pd2(OAc)2, 5 XPhos, 10 Cs2CO3, 2.1 - ДМCO, 2 0

8 Pd2(OAc)2, 4 XPhos, 10 Cs2CO3, 2.1 - ДМФ, 2 0

9 Pd2(OAc)2, 4 XPhos, 8 K2CO3, 2.1 - ДМA, 2 35

10 Pd2(OAc)2, 4 XPhos, 8 K2CO3, 2.1 CuI, 4 ДМA, 2 0

11 Pd2(OAc)2, 4 XPhos, 8 Et3N, 2.1 - ДМA, 2 40

12 Pd2(OAc)2, 4 PtBu3xHBF4, 8 Cs2CO3, 2.1 DBU ДМA, 2 0

13 Pd2(OAc)2, 4 XantPhos, 8 Et3N, 2.1 - ДМ^ 2 15

14 Pd2(OAc)2, 4 XPhos, 8 K2CO3, 2.1 - ДМA, 2 77

После оптимизирования условий реакции, продукты 2a-e, были синтезированы с умеренного до хорошего выхода желаемых продуктов. В этом контексте, были успешно использованы арилированные ацетилены, имеющие заместители с богатыми электронами и бедными электронами.

Достоверность структуры полученных соединений этой серии, были подтверждены

1 13

данными ЯМР H, C и ИК спектроскопии.

На спектре ЯМР 1H (CDCl3) 5, м. д., Гц, были обнаружены характерные полосы поглощения для соединения 2a (Рис. 2) в следующих областях:

9.03 (д, 3J = 8.7, 1H, Шар), 7.81 (д, 4J = 1.5, 1H, Шар), 7.65 (дд, 3J = 8.7, 4J = 1.6, 1H, Шар), 7.53-7.56 (м, 2H, Шар), 7.37 (т, 3J = 3.2, 3H, Шар), 6.26 (с, 1H. Шгет-Ар), 2.39 (с, 3H, CH3).

ии

Рис. 2. Спектр ЯМР ХН 8-Фенилэтинил-2-метил-бензо[4,5]тиазоло[3,2- а|пиримидин-4-он (2a) в CDCI3.

13

На спектре ЯМР С (CDCI3) 5, м. д., Гц, были обнаружены характерные полосы поглощения для соединения 2a (Рис. 3) в следующих областях: 163.02 (САр), 161.27 (САр), 160.98 (Сар), 135.53 (Сдр), 131.74 (СИдр), 130.39 (Сар), 128.83 (Сдр), 128.51 (СИдр), 124.54 (СИдр), 124.45 (СИдр), 122.61 (Сдр), 122.52 (СИдр), 119.80 (СИдр), 107.32 (СИгет-Ар), 91.25 (СС=С), 87.87 (СС=С), 23.78 (СИ3).

«Ми

1*1

«и

■МиМи

ррт

Рис. 3. Спектр ЯМР 13С 8-Фенилэтинил-2-метил-бензо[4,5]тиазоло[3,2-а|пиримидин-4-он (2а) в СБС13.

Механизм реакции проходит согласно утверждённой реакции свободной от меди реакции кросс-сочетания Соногаширы (Рис. 4) и состоит из циклов

А (Рё°) и Б (Рё2+). После

образования ЬпРё из ЬпРё в цикле А начинается с окислительного присоединения (ОП) ЬпРё° к 1, с формированием комплекса А и активированием гетерил галидного субстракта для реакции.

Фенилацетилены активируются во втором - цикле Б (Рё ), образуя моноацетилпроизводные комплексы палладия Б, а также биацетилзамещен-ные комплексы В. Обе активированные разновидности, а именно, комплексы А и В, участвуют в стадии трансметаллирования, формируя комплекс С и регенерацию катализатора ЬпРё°.

Каталитический цикл заканчивается с восстановительным элиминированием C, с образованием целевого продукта 2а-е и регенерации катализатора Pd°.

Рис. 4. Механизм свободный от меди реакции образования 2a-e из 1 по Соногошире. ОП - окислительное присоединение, ТМ - трансметаллирования, ВЭ -восстановительное элиминирование, L = Xphos, n = 2.

Выводы: 8-Хлор-2-метилбензоГ4,51тиазолоГ3,2-а1пиримидин-4-он был вовлечен в реакции кросс-сочетания Соногоширы с различными производными арилированных ацетилена. При оптимизации условиях, все продукты кросс-сочетания были получены с умеренного (47%) до хороших (77%) выходов, при этом хорошо сработали арилированные ацетилены, имеющие электронно-донорные и электронно-акцепторные заместители.

III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛБНАЯ ЧАСТЬ Исходные соединения для синтеза и растворители были доступны в торговле с чистотой более 99.5% основного компонента. Для тонкослойной хроматографии (ТСХ) были использованы пластинки марки Merck Silica 60 F254 над поверхности алюминием от фирмы Macherey- Nagel. Для хромотографической колонки были использованы силикагель марки Fluka silica gel 60 (0.063 - 0.200 мм, 70-320 меш) от фирмы Fluka.

Спектры ЯМР 1H, 13C и F были записаны на инструментах Bruker 300, 400, Advance 600, AXM 400 Varian Mercury 400. В качестве внутренного стандарта был использован тетраметилсилан (d = 0/00 м.д.) Для калибрования ЯМР сигналов были использованы стандартные сигналы хлороформа (7.260 м.д. для 1H, 77.160 м.д. для 13C). Для обозначения сигналов, были использованы следующие сокращение: c (синглет), д (дублет), т (триплет), дд (двойной дублет) ддд (двойной двойной дублет), пт (псевдо триплет), к (квартет), п (пентет), гепт (гептет). Инфракрасные (ИК) спектры были записаны на спектрометре марки Bruker ALPHA-P с использованием метода ослабленное, полное отражение Attenuated total reflectance). Для обозначения сигналов спектров ИК, были использованы следующие знаки сокращения: сл (слабый), ср (средний) и сил (сильный). Масс спектры были записаны на приборе Finigal MAT 95, Масс спектр высокого разрешения было измерено на приборе QNOF ULTIMA 3, Thermo Electron LCQ Deca (San Jose, CA) ESI технологии. Элементный состав синтезированных соединений был выполнен в микроаналитической лаборатории университета Ростока.

Общая процедура синтеза 8-(алкинил) -2-метил-бензо[4,5]тиазоло[3,2-а]пиримидин-4-онов (2a-e).

8-Хлоро-2-метил-бензоГ4,51тиазолоГ3,2- а1пиримидин-4-он (1), (1.0 экв., 0.373 ммоль), производное ацетилена (1.5 экв.), Pd(OAc)2 (0.04 экв.), XPhos (0.08 экв.) карбонат калия (2.1 экв.) было нагрето при интенсивном перемешивании в сухом ДМФА (2 мл) при 150°C в течение 16 ч. После охлаждения до комнатной температуры, реакционная масса была разбавлена водой и экстрагирована из ЭА. Органический слой был высушен безводным сульфатом натрия и растворитель был выпарен. Оставшееся твёрдое вещество было очищенно хроматографической колонкой над силика гелем (ЭА : гептан)

8-Фенилэтинил-2-метил-бензо[4,5|тиазоло[3,2- а|пиримидин-4-он (2a).

Получен согласно разработанной общей методики для 2a-e из 1 и фенилацетилена. Выход 99 мг(0.29 ммоль, 77%), твёрдое коричневое вещество с Т. пл. = 189 - 190oC. Rf = 0.60 (20% ЭА-гептан). ЯМР 1H (CDCI3), 5, м. д., Гц: 9.03 (д, 3J = 8.7, 1H, СЩр), 7.81 (д, 4J = 1.5, 1H, Шар), 7.65 (дд, 3J = 8.7, 4J = 1.6, 1H, Шар), 7.53-7.56 (м, 2H, Шар), 7.37 (т, 3J = 3.2, 3H, Шар), 6.26 (с, 1H. Шгет-Ар), 2.39 (с, 3H, CH3). ЯМР 13C (CDCI3), 5, м. д., Гц.: 163.02 ^др), 161.27 (CАр), 160.98 ^ар), 135.53 (CАр), 131.74 (Шар), 130.39 (CАр), 128.83 (CАр), 128.51 (Шар), 124.54 (Шар), 124.45 (Шар), 122.61 (CАр), 122.52 (CHАр), 119.80 (CHАр), 107.32 (CHгет-Ар), 91.25 (CC^C), 87.87 (CC^C), 23.78 (CH3). ИК-спектр, v, см-1: 3119 (сл), 3074 (сл), 2997 (сл), 2850 (сл), 1673 (сил), 1580 (ср), 1498 (сил), 1386 (ср), 1313 (сл), 1284 (сл), 1234 (ср), 1124 (сл), 978 (ср), 885 (ср), 825 (сил), 751 (сил), 685 (ср), 625 (ср), 573 (сл), 561 (сл). Масс спектр FD MS m/z (%): 316 (100), 288 (35), 287 (28), 274 (9), 260 (4), 249 (11), 208 (5), 190 (8), 176 (3), 158 (6), 144 (16), [M+,1. Масс спектр высокого разрешения HR MS (ESI) вычислено для C19H12N2OS: 316.06649, найдено: 316.06642. Элементный состав вычислено для C19H12N2OS: C, 72.13; H, 3.82; N, 8.85, найдено: C, 72.20; H, 3.64; N, 8.76.

8-(4-Толилэтинил)-2-метил-бензо[4,5|тиазоло[3,2- а|пиримидин-4-он (2b).

Получен из 1 и 4-толилэтинила. Выход 87 мг (0.26 ммоль, 66%), твёрдое жёлтое вещество с Т. пл. = 224 - 226oC. Rf = 0.60 (20% ЭА-гептан). ЯМР 1H (CDCI3), 5, м. д., Гц: 8.99 (д, 3J = 8.7, 1H, Шар), 7.77 (д, 4J = 1.2, 1H, Шар), 7.62 (дд, 3J = 8.8, 4J = 1.6, 1H, Шар), 7.42 (д, 3J = 8.0, 2H, Шар), 7.16 (д, 3J = 8.1, 2H, Шар), 6.24 (с, 1H. Шгет-Ар), 2.37 (с, 6H, CH3). ЯМР 13C (CDCI3), 5, м. д., Гц.: 162.92 (Cat), 161.34 ^др), 160.96 ^др), 139.14 ^др), 135.41 ^ар), 131.69 (Шар), 130.38 (C*,), 129.34 (Шар), 124.49 (CHАр), 124.47 (CHAр), 122.81 (CАр), 119.80 (CHAр), 119.56 (C^), 107.35 (CHгет-Aр), 91.59 (CC^C), 87.34 (CC=C), 23.79 (CH3), 21.67 (CH3). ИК-спектр, v, см-1: 3133 (сл), 2958 (сл), 1680 (сил), 1575 (ср), 1500 (сил), 1435 (сл), 1381 (ср), 1228 (ср), 1161 (сл), 1029 (сл), 977 (ср), 832 (ср), 813 (сил), 709 (сл), 625 (ср), 596 (сл), 572 (сл), 561 (ср), 526 (ср). Масс спектр FD MS m/z (%): 330 (100), 302 (28), 301 (18), 263 (8), 248 (3), 246 (2), 189 (2), 151 (6), 139 (3), 115 (1), 67 (4), ГМ+,1. Масс спектр высокого разрешения HR MS (ESI) вычислено для C20H14N2OS: 330.08214, найдено: 330.08213. Элементный состав вычислено в % для C20H14N2OS: C, 72.70; H, 4.27; N, 8.48, найдено в %: C, 72.68; H, 4.24; N, 8.50.

8-(4-те^т-Бутил)фенилэтинил-2-метил-бензо[4,5]тиазоло[3,2- a |пиримидин-4-он

(2c).

Получен из 1 и 4-терт-бутилфенилацетилена. Выход 80 мг (0.21 ммоль, 57%), твёрдое жёлтое вещество с Т. пл. = 219 - 220oC. Rf = 0.58 (20% ЭА-гептан). ЯМР 1H (CDCI3), 5, м. д., Гц: 9.01 (д, 3J = 8.7, 1H, Шар), 7.80 (д, 4J = 1.4, 1H, Шар), 7.64 (дд, 3J = 8.7, 4J = 1.7, 1H, Шар), 7.48 (д, 3J = 8.6, 2H, Шар), 7.39 (д, 3J = 8.7, 2H, Шар), 6.25 (д, 4J = 0.8, 1H. Шгет-Ар), 2.38 (д, 4J = 0.7, 3H, CH3), 1.33 (с, 9H, CH3). ЯМР 13C (CDCI3), 5, м. д., Гц.: 162.83 ^др), 161.40 ^др), 160.96 ^др), 152.33 ^др), 135.43 (CAр), 131.58 (CHAр), 130.49 (CHAр), 125.62 (Шар), 124.59 (Шар), 124.50 (CAр), 122.94 (CAр), 119.86 (CHAр), 119.63 (C*,), 107.39 (CHгет-Aр), 91.65 (CC^C), 87.34 (CC=C), 35.01 (Cт-вu), 31.29 (CH3), 23.76 (CH3). ИК-спектр, v, см-1: 3123 (сл), 2953 (ср), 1674 (сил), 1575 (ср), 1503 (сил), 1408 (сл), 1384 (ср), 1355 (ср), 1283 (ср), 1231 (ср), 1162 (ср), 1122(сл), 977 (ср), 908 (сл), 864 (сл), 824 (сил), 709 (ср), 625 (ср), 598 (сл), 556 (ср). Масс спектр FD MS m/z (%): 372 (75), 357 (100), 329 (12), 317 (3), 313 (3), 275 (2), 259 (2), 247 (2), 233 (2), 215 (2), 150 (10), TM+,1. Масс спектр высокого разрешения HR MS (ESI, M+H)+ вычислено для C23H21N2OS: 373.13691, найдено: 373.13724 (ESI, M+Na)+

вычислено для C23H20N2NaOS: 395.11886, найдено: 395.11935. Элементный состав вычислено в % для C23H20N2OS: C, 74.16; H, 5.41; N, 7.52, найдено в %: C, 74.20; H, 5.24; N, 7.66.

8-(4-Метокси)фенилэтинил-2-метил-бензо[4,51тиазоло[3,2- a|пиримидин-4-он (2d).

Получен из 1 и 4-метоксифенилацетилена 84 мг (0.24 ммоль, 64%), твёрдое жёлтое вещество с Т. пл. = 246 - 248oC. Rf = 0.55 (20% ЭА-гептан). ЯМР 1H (CDCI3) 5, м. д., Гц: 9.01 (д, 3J = 8.8, 1H, CHap), 7.80 (д, 4J = 1.4, 1H, CHap), 7.64 (дд, 3J = 8.7, 4J = 1.7, 1H, CHap), 7.48 (д, 3J = 9.0, 2H, CHap), 6.89 (д, 3J = 8.8, 2H, CHap), 6.26 (д, 4J = 0.8, 1H. CH^-ap), 3.83 (с, 3H, OCH3), 2.41 (д, 4J = 0.6, 3H, CH3). ЯМР 13C (CDCI3), 5, м. д., Гц.: 161.62 (Cap), 161.52 (Cap), 160.42 (Cap), 160.23 (Cap), 135.08 (Cap), 133.37 (CHap), 130.58 (CHap), 124.56 (Cap), 124.48 (CHap), 123.42 (Cap), 119.91 (CHap), 114.28 (CHap), 107.35 (CH^-ap), 91.85 (CC^C), 86.65 (CC^C), 55.48 (OCH3), 23.17 (CH3). ИК-спектр, v, см-1: 3128 (сл), 3036 (сл), 2841 (сл), 16731 (сил), 1590 (ср), 1511 (сил), 1500 (сил), 1441 (ср), 1382 (ср), 1290 (ср), 1245 (сил), 1229 (ср), 1107 (сл), 1026 (ср), 978 (ср), 892 (сл), 822 (сил), 800 (ср), 708 (ср), 528 (ср). Масс спектр FD MS m/z (%): 346 (100), 331 (12), 318 (9), 304 (7), 303 (9), 289 (4), 279 (3), 220 (3), 195 (2), 159 (5), 151 (2), [M+,1. Масс спектр высокого разрешения HR MS (ESI, M+H) ) вычислено для C20H15N2O2S: 347.0849, найдено: 347.08487, (ESI, M+Na)+ вычислено для C20H14N2NaO2S: 369.06682, найдено: 369.06704. Элементный состав вычислено в % для C20H14N2O2S: C, 69.35; H, 4.07; N, 8.09, найдено в %: C, 69.40; H, 3.97; N, 7.97.

8-(4-Фторфенилэтинил-2-метил-бензо[4,51тиазоло[3,2- а|пиримидин-4-он (2e).

Получен из 1 и 4-фторфенилацетилена. Выход 62 мг (0.18 ммоль, 47%), твёрдое жёлтое вещество с Т. пл. = 258 - 259oC. Rf = 0.51 (20% ЭА-гептан). ЯМР 1H (CDCI3), 5, м. д., Гц: 9.03 (д, 3J = 8.8, 1H, CHap), 7.80 (д, 4J = 1.3, 1H, CHap), 7.64 (дд, 3J = 8.7, 4J = 1.67, 1H, CHap), 7.48-7.56 (м, 2H, CHap), 7.02-7.11 (м, 2H, CHap), 6.26 (д, 4J = 0.8, 1H. CH^-ap), 2.39 (д, 4J = 0.7, 3H, CH3). ЯМР 13C (CDCI3), 5, м. д., Гц.: 162.90 (д, 1J = 243.5, C-F), 161.52 (Cap), 162.79 (Cap), 161.39 (Cap), 160.92 (Cap), 135.63 (Cap), 133.79 (д, 3J = 8.7, CHap), 130.52 (Cap), 124.62 (CHap), 124.48 (CHap), 122.72 (Cap), 122.54 (CHap), 119.95 (CHap), 118.79 (д, 4J = 8.7, Cap), 115.98 (д, 2J = 22.0, CHap), 107.43 (CH^-ap), 90.34 (CC^C), 87.63 (CC=C), 23.72 (CH3). ИК-спектр, v, см-1: 3053 (сл), 1677 (сил), 1588 (ср), 1575 (ср), 1503 (сил), 1434 (сл), 1384 (ср), 1301 (сл), 1229 (ср), 1216 (ср), 1157 (ср), 1096 (сл), 1025 (сл), 979 (ср), 870 (ср), 835 (сил), 775 (сл), 709 (ср), 628 (сл), 529 (ср). Масс спектр FD MS m/z (%): 334 (100), 306 (40), 305 (29), 295 (3), 278 (4), 267 (9), 251 (3), 226 (4), 208 (6), 144 (4), 93 (1), TM+,1. Масс спектр высокого разрешена HR MS (ESI), вычислено для C19H11FN2OS: 334.05706, найдено: 334.05709. Элементный состав вычислен в % для C19H11FN2OS: C, 68.25; H, 3.32; N, 8.38, найдено в %: C, 68.30; H, 3.28; N, 8.56.

ЛИТЕРАТУРА

1. Sonogashira К. Development of Pd-Cu catalyzed cross-coupling of terminal acetylenes with sp2-carbon halides/Sonogashira К. J. // Organomet. Chem. -2002. -Vol. 653(1-2). -Pp. 46-49.

2. Frigoli S. A Practical and Efficient Process for the Preparation of Tazarotene/ S. Frigoli, C. Fuganti, L. Malpezzi, S. Serra // Org. Process Res. Dev. -2005. -Vol 9(5). -Pp. 646-650.

3. King A.O. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions in the Synthesis of Pharmaceuticals/ A.O. King, N. Yasuda // Organometallics in Process Chemistry". -2004. -Vol. 6. -Pp. 205-245.

4. Li J. J. Organometallics /J. J. Li // John Wiley and Sons, -2009. Pp. 100-106.

5. Chinchilla R. The Sonogashira Reaction: A Booming Methodology in Synthetic Organic Chemistry/ R. Chinchilla, C. Nájera // Chem. Rev. -2007. -Vol. 107 (3).-Pp. 874-922.

6. Stambuli J.P. Synthesis, Characterization, and Reactivity of Monomeric, Arylpalladium Halide Complexes with a Hindered Phosphine as the Only Dative Ligand/ J.P. Stambuli, M. Bühl, J. F. Hartwig// Am. Chem. Soc. -2002. -Vol. 124(32). -Pp. 9346-9347.

7. Amatore C. Anionic Pd(0) and Pd(II) Intermediates in Palladium-Catalyzed Heck and Cross-Coupling Reactions/ C. Amatore, A. Jutand //Acc. Chem. Res. -2000. -Vol. 33 (5). -Pp 314-321,

8. Sikk L. Computational study of copper-free Sonogashira cross-coupling reaction/L. Sikk, J. Tammiku-Taul, P. Burk //Organometallics. -2011. -Vol. 30. Pp. 5656-5664.

9. García-Melchor M. Mechanistic exploration of the Pd-catalyzed copper-free Sonogashira reaction/M. García-Melchor, M. C. Pacheco, C. Najera, A. Lledo 's, G. Ujaque //ACS Catal. -2012. Vol. 2. Pp. 135-144.

10. Mak A. M. Mechanistic insights and implications of dearomative rearrangement in copper-free Sonogashira cross-coupling catalyzed by PdCy*Phine/ A. M. Mak, Y. H. Lim, H. Jong, Y. Yang, C.W. Johannes, E. G. Robins, M. B. Sullivan// Organometallics. -2016. -Vol. 35. -Pp. 1036-1045.

11. Soheili A. Efficient and General Protocol for the Соррег-Free Sonogashira СоирИвд of Aryl Bromides at Room Temp/ A. Soheili, J. Albaneze-Walker, J. A. Murry, P. G. Dormer №ghes D. L. // Org. Lett. -2003. -Vol. 5 (22). Pp. 4191-4194.

12. Chinchilla R. Recent Advances in Sonogashira Reactions / R. Chinchilla, C. Najera // Chem. Soc. Rev. -2011. Vol. 40(10). Pp. 5084-5121.

13. Martin G. Mechanism of copper-free Sonogashira reaction operates through palladium-palladium transmetallation/G. Martin, M. Virant, B. Pinter, J. Kosmrlj //Nat. Commun. -2018. -Vol. 9. -P. 4814.

14. Tougerti A. Mechanism of the ^pper-Free Palladium-Catalyzed Sonagashira Reactions: Multiple Role of Amines /A. Tougerti, S. Negri, A. Jutand // №em. Eur. J. -2007. -Vol. 13(2). Pp. 666-676,

15. Plenio И. Catalysts for the Sonogashira ^upling-The Qownless Again Shall Be King/И. Plenio//Angew. ^em. Int. Ed. - 2008. -Vol. 47 (37). Pp. 6954-6956.

16. Bhosale V. N. Novel synthesis and antibacterial activity of 3-amino-8-chloro-4-oxo-(2И)/aryl/heterylpyrazolo r3\4':4,51pyrimidor2,1biri,31benzothiazoles/ V. N. Bhosale, S. P. Vartale, V. K. Deshmukh, S.V. Kuberkar // J. ^em. Pharm. Res. -2010. -Vol. 2, Pp. 51-58.

17. Sharma P. K. Synthesis and antimicrobial activity of 2И- pyrimido-[2,1-b]benzothiazol-2-ones/ P. K. Sharma, M. Kumar, V. Mohan// Res. ^em. Intermed. -2010. -Vol. 36. -Pp. 985-993.

18. El-Sherbeny М. А. Synthesis of certain pyrimidoi2,1- b]benzothiazole and benzothiazolo[2,3-b]quinazoline derivatives for in vitro аntitumor and айт^ аctivities/ М. А. El-Sherbeny// Arzn.-Forsch. -2000. -Vol. 50(9). -Pp. 848-853.

19. Trapani G. Structure-affinity relationships of some alkoxycarbonyl-2H- or -4И-pyrimido [2,1-b]benzothiazol-2- or 4-one benzodiazepine receptor ligands/ G. Trapani, A. Carotti, A. Franco, G. Latrofa, G. Gench, G. Liso// Eur. J. Med. ^em. -1993. -Vol. 28(1). -Pp. 13-21.

20. Trapani G. Synthesis and benzodiazepine receptor binding of some imidazo- and pyrimido[2,1-b]benzothiazoles/ G. Trapani, A. Franco, G. Latrofa, A. Carotti, G. Genchi, M. Serra, G. Biggioand, G. Liso // Eur. J. Med. ^em. -1996. -Vol. 31( 7,8). -Pp. 575-587.

21. ffilal И. S. Synthesis of new series of heterocyclic scaffolds for medicinal purposes/ И. S. ffilal, M. S. Ali-Shtayeh, R. Arafat, T. Al-Tel, W. Voelter, A. Barakat // Eur. J. Med. ^em. -2006. -Vol. 41. Pp. 1017-1024.

22. Jafari B. Synthesis of Novel Benzothiazolo[3,2-a]pyridimidin-4-ones with Potential Суййхк and Pro-Apoptotic Potential/ B. Jafari, F. Rashid, S. Safarov, M. Ospanov, N. Yelibayeva, Zh. A. Abilov, M. Z. Turmukhanova, S. N. Kalugin, P. Ehlers, M. I. Umar, S. Zaib, J. Iqbal, P. Langer// ChemistrySelect. -2018. -Vol. 3. -Pp. 12213-12218.

РЕАКЦИЯ ПАЛЛАДИЙ КРОСС-СОЧЕТАНИЯ СОНОГОШИРЫ ДЛЯ 8-ХЛОР-2-МЕТИЛ-БЕНЗО[4,51ТИАЗОЛО[3,2- а1ПИРИМИДИН-4-ОНА

Бензотиазоло[3,2-a]пиримидины обладают широким спектром фармакологической активности, такими, как антибактериальными, противоопухолевыми, фунгицидными, противолейшманиозными, успокоительными и противогрибковыми. Реакция кросс-сочетания Соногоширы, которая является образованием связей C-C посредством реакции кросс-сочетания палладия между аминами и арилзамещёнными галидами хорошо сработала также с различными алкинилами и гетерилгалидами, т.е. 8-хлор-2-метилбензо[4,5]тиазоло[3,2- a]пиримидин-4-оном. При оптимизации реакции 8-хлор-2-метилбензо[4,5]тиазоло[3,2-a]пиримидин-4-она с фенилацетиленом лучшим каталитическим условием оказалось применение в качестве катализатора Pd(OAc)2 (0.04 эквивалент), XPhos (0.08 эквивалент), K2CO3 (2.1 эквивалент), ДМФА (растворитель), 100°C, 16 ч. При этих условиях выход 8- Фенилэтинил -2-метилбензо[4,5]тиазоло[3,2-a]пиримидин-4-она составил 77%, для других ацетиленов - продуктов кросс-сочетания составил в процентах: 66 (8-(4-Толилэтинил)), 57 (8-(4-терт-бутил)фенилэтинил -), 64 (-(4-Метокси)фенилэтинил -), и 47 (8-(4-Фторфенилэтинил-)-2-метилбензо[4,5]тиазоло[3,2-a]пиримидин-4-она. Структурное разъяснение синтезированных соединений обосновано данными ЯМР 1H, 13C и ИК-спектроскопии.

Ключевые слова - 8-хлор-2-метилбензо[4,5]тиазоло[3,2- a]пиримидин-4-он, реакция палладий кросс-сочетания Соногоширы.

PALLADIUM CROSS-COUPLING REACTION OF SONOGASHIRA FOR 8-CHLOR-2-METHYL-BENZO [4.5] THIAZOLO [3, 2- a] PYRIMIDIN-4-ONE

Benzothiazolo [3,2- a] pyrimidine has a wide range of pharmacologically active properties such as antibacterial antitumor antitumor, fungicidal, antitumor, sedative and antifungal. The Sonogashira cross-coupling reaction, which is a reaction of the formation of C-C bonds by a palladium cross-coupling reaction between a terminal alkyne and an aryl or vinyl substituted halides, also worked well with different alkynes and heteryl halides, i.e. 8-chloro-2-methylbenzo [4.5] thiazolo [3, 2- a] pyrimidin-4-one. By optimization the reaction of 8-chlorine-2-methylbenzo

[4.5] thiazolo [3.2-a]pyrimidine - 4 -one with phenylacetylene , the best catalytic condition was the use as catalyst of Pd(OAc)2 (0.01 equivalent), Xphos (0.08 equivalent), K2CO3 (2.1 equivalent), DMF (solvent), 100 ° C. Under these conditions, the yield of 8- phenylethynyl -2-methylbenzo [4,5] thiazolo [3,2-a] pyrimidin-4-one was 77%, for other acetylenes, the cross-coupling products were as a percentage: 66 (8- (4-tolylethynyl)), 57 (8- (4-tert-butyl) phenylethynyl -), 64 (- (4-methoxy) phenylethynyl -), and 47 (8- (4-fluorophenylethynyl) -2-methylbenzo [4.5] thiazolo [3, 2- a] pyrimidin-4-one.

The structural explanation of the synthesized compounds is proved by data of nuclear magnetic resonance 1H, 13C and IR-spectroscopy.

Keywords : 8-chloro-2-methylbenzo [4.5] thiazolo [3, 2- a] pyrimidin-4-one, palladium cross-coupling reaction of Sonogashira Сведения об авторах:

Холов Муродали Шакаралиевич - докторант PhD Института химии им. В. И. Никитина НАНТ. Адрес: 734063, г. Душанбе, Республика Таджикистан, ул. Айни, 299/2. Тел: (+992) 907007972. E-mail: [email protected] Карамбахшов Хашим Заиршоевич - старший научный сотрудник лаборатории обогащение руд Института химии им. В. И. Никитина НАНТ. Адрес: 734063, г. Душанбе, Республика Таджикистан, ул. Айни, 299/2. Тел:+992 933344691. Е-mail: hoshim.9191@mail. ru.

Сафаров Сайфидин Шахобидинович - к.х.н., зав. лаборатории обогащение руд Института химии им. В. И. Никитина НАНТ. Адрес: 734063, г. Душанбе, Республика Таджикистан, ул. Айни, 299/2. Тел:+992 900022442. Е-mail: [email protected].

Халикова Муаттар Джурабаевна - к.м.н., старший научный сотрудник лаборатории фармакологии Института химии им. В. И. Никитина НАНТ. Адрес: 734063, г. Душанбе, Республика Таджикистан, ул. Айни, 299/2. Тел: (+992) 937014477. E-mail: [email protected].

Саидов Алиджан Аброрович - д.м.н., главный научный сотрудник лаборатории Фармакологии Института химии им. В. И. Никитина НАНТ. Адрес: 734063, г. Душанбе, Республика Таджикистан, ул. Айни, 299/2. Тел:(+992) 935800482. Е-mail: alinarsai@,gmail. ru

Бехзод Джафари - Институт органической химии университета Росток, Германия, докторант PhD. Адрес: 18059 Rostock, Albert-Einstein-Strasse 3a. Тел: +49(0)381498-6410. E-mail: [email protected].

Самихов Шонавруз Рахимович - д.т.н., профессор кафедры технологии химических производств ТНУ Адрес: 734025, Республика Таджикистан, г. Душанбе, проспект Рудаки 17, Тел: (+992) 900199572. Email: [email protected]. Петер Лангер - Проф. Директор Института органической химии университета Росток, Германия. Адрес: 18059 Rostock, Albert-Einstein-Strasse 3a. Тел:+49(0)3814986410. E-mail:[email protected]. About the authors:

Kholov Murodali Shakaralievich - PhD-student Institute o f Chemistry named after V.I. Nikitin, National Academy of Sciences, Republic of Tajikistan. Address: Aini St., Dushanbe, 734063, Tajikistan. Phone: (+992) 907007972. E-mail: [email protected].

Karambakhshov Hoshim Zoirshoevich - senior scientist laboratory of enrichment of ores, Institute of Chemistry named after V.I. Nikitin, National Academy of Sciences, Republic of Tajikistan. Address: Aini St., Dushanbe, 734063, Tajikistan. Phone: (+992) 933344691. E-mail: [email protected].

Safarov Sayfidin Shahobidinovich - Dr.(PhD), Head of laboratory of enrichment of ores, Institute of Chemistry named after V.I. Nikitin, National Academy of Sciences, Republic of Tajikistan. Address: Aini St., Dushanbe, 734063, Tajikistan. Phone: (+992) 900022442. E-mail: [email protected].

Khalikova Muattar Jurabaevna - Dr. (PhD), Senior Researcher, laboratory of pharmacology Institute of Chemistry named after V.I. Nikitin, National Academy of

Sciences, Republic of Tajikistan. Address: Aini St., Dushanbe, 734063, Tajikistan. Phone: (+992) 937014477. E-mail: [email protected].

Alijon Saidov Abrorovich- Dr., Principal Researcher laboratory of pharmacology Institute o f Chemistry named after V.I. Nikitin National Academy o f Sciences, Republic of Tajikistan, Aini St.,Dushanbe,734063,Tajikistan, Phone: (+992) 935800482. E-mail: [email protected]

Jafari Behzad - PhD-student, Institute of Organic Chemistry, University of Rostock, Germany. Address: 18059 Rostock, Albert-Einstein-Strasse 3a. Phone:+49(0)381/498-6410. E-mail: [email protected].

Peter Langer - Prof. Director, Institute of Organic Chemistry, University of Rostock, Germany. Address: 18059 Rostock, Albert-Einstein-Strasse. Phone: +49(0)381/498-6410. E-mail: [email protected].

Samikhov Shonavruz Rahimovich - Tajik National University, Doctor of Technical Sciences, Head of the Department of technology of chemical industry. Address: 734025, Republic of Tajikistan, Dushanbe, Rudaki Avenue 17, Phone: (+992) 900 199572. Email: [email protected].

УДК:669.713.7:669-45 КОНСТРУКЦИИ, МАТЕРИАЛЫ АНОДНЫХ ТОКОПОДВОДОВ ЭЛЕКТРОЛИЗЁРОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ

Мирпочаев Х.А.

ГУ «НИИМ» ОАО «ТАЛКо»

Анодные токоподводы (АТ) являются недостаточно обследованным компонентом технологии производства алюминия. Известны несколько типовых АТ, применяемых в процессе электролиза алюминия, общим для которых является наличие пяти соединенных между собой конструктивных элементов:

- токоведущей штанги из алюминия (силумина);

- кронштейна с ниппелями из стального литья Ст.20л;

- биметаллической сталеалюминиевой пластины (БМП);

- чугунной заливки между ниппелями и «гнёздами» анодов;

- анодного блока из углеродистого материала.

В данной статье предлагаются некоторые направления снижения расхода анодного блока из углеродистого материала в процессе электролиза алюминия.

Разложение глинозема в процессе электролиза алюминия зависит от материала, из которого изготовлен анодный блок.

1. При применении в качестве анода материала, инертного к кислороду, разложение глинозема происходит по реакции 2А1203 = 4Al + 302.

К таким материалам относятся платина, ферриты, нитриды, карбиды, высокая стоимость и неустойчивость нитридов-карбидов к воздействию HF, CF4, C2F6 которых исключают возможности их широкого применения в промышленности.

2. Практически во всех конструкциях электролизёров используются углеродные аноды из дефицитного малосернистого нефтяного кокса (до 82%) с добавлением огарков и связующего - каменноугольного пека (до 18%).

При использовании анодов из углеродистых материалов в процессе электролитического производства алюминия разложение глинозема происходит с выделением анодных газов и окислением углерода анода. Результаты многих исследований показывают, что состав анодного газа зависит от многих факторов: плотности анодного тока, температуры электролита, выхода по току, типа и качественных показателей анодов, конструкции и мощности электролизеров и т.д. Но главными и определяющими факторами следует считать плотность тока и температуру, т.к. большинство других факторов находятся в зависимости от значений этих параметров процесса. Анодные газы промышленных электролизеров содержат СО2 и СО. Реакции с образованием по отдельности СО2 и СО в электролизёре протекают согласно нижеследующим уравнениям: