Синтез изоиндол[2, 1-б]хинолин-5,11-Диона с использованием фталимидсодержащего кетостабилизированного илида фосфора Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 547.759:547.78:542.97

J n ___ n q n n

И. Г. Халиков 1, 2, Ф. З. Галин 2 3, И. М. Сахаутдинов 2, О. Р. Тухватуллин 2

Синтез изоиндол[2, 1-а]хинолин-5,11-диона с использованием фталимидсодержащего кетостабилизированного

илида фосфора

1 Уфимская государственная академия экономики и сервиса 450077 Уфа, Чернышевского, 145; факс: (347) 2520806; e-mail: [email protected] 2 Институт органической химии УНЦ РАН 450054 Уфа, просп. Октября, 71; факс: (347) 2356066, 2352641; е-mail: [email protected] 3 Башкирский государственный университет 450074, г. Уфа, ул. Фрунзе, 32, тел.: (347) 222-61-05

Внутримолекулярной циклизацией кетостабилизированного илида фосфора, полученного из 2-фталимидобензойной кислоты, синтезировано новое циклическое соединение с индолизи-диндионовой структурой.

Ключевые слова: 2-фталимидобензойная кислота, кетостабилизированный фосфониевый илид, изоиндол[2, 1-а]хинолин-5,11-дион, внутримолекулярная циклизация.

В продолжение работ по изучению внутримолекулярной циклизации кетостабилизи-рованных фосфониевых илидов — производных Ы-защищенных а- и р-аминокислот 1, осуществлен синтез фосфониевого илида (5) из 2-фталимидобензойной кислоты (1). За основу синтеза была принята схема, разработанная нами ранее для получения илидов серы 2

из аминокислот 2.

Диазокетон (2), полученный в условиях реакции Арндта-Айстерта из хлорангидрида 2-фта-лимидобензойной кислоты 1 с выходом 95%, представляет собой кристаллическое соединение светло-желтого цвета, хорошо растворимое в хлористом метилене, ацетоне, ограниченно растворимое в диэтиловом эфире, этилацетате. Структура соединения 2 подтверждается наличием в ИК-спектре интенсивной полосы поглощения диазогруппы при V 2135 см-1, в спектре ЯМР 13С дублетного сигнала при 8с 56.29 м.д. (СИЫ2); в спектре ЯМР 1Н протон при диазо-группе наблюдается в виде синглета в области 8н 6.72 м.д. При обработке диазокетона 2 водным раствором ИВг был получен а-бромметилкетон (3) с выходом 89%. В спектре ЯМР 13С соединения 3 сигнал метиленового углерода идентифицируется триплетом в области 8с 36.15 м.д.

O

a,b

CO2H

N2

Br

O

4

%Ph3 bP

O

O

6

O

Реагенты и условия: a) SOCl2, C6H6; b) CH2N2, CH2Cl2, 0 oC, 95%; c) HBr, CH2Cl2, 89%; d) PPh3, С6Н6, 62%; e) K2CO3 (насыщ.), 12.5 N NaOH, +10 oC, 72%.

c

1

2

3

e

Дата поступления 09.03.07 22 Башкирский химический журнал. 2007. Том 14. №1

Взаимодействие 3 с трифенилфосфином в растворе ацетона привело к фосфониевой соли (4) с выходом 62%. Депротонирование фосфониевой соли смесью насыщенного раствора поташа и 12.5 N раствора едкого натра дало илид 5. Илид 5 при комнатной температуре претерпевает внутримолекулярную циклизацию, образуя замещенный индолизидиндион (6) с выходом 72%. Структура соединения 6 была подтверждена спектрами ЯМР. Так, в спектре ЯМР 1Н характерным является нарушение симметрии двух мультиплетных сигналов четырех протонов фта-лильного фрагмента в области 8н 7.67—7.98 и появление синглетного сигнала протона при двойной связи в области 8н 6.76 м.д. В спектре ЯМР 13С имеются сигналы атомов углеродов кратной связи в области 8с 96.65 м.д. и 8с 150.10 м.д.

Таким образом, илид, образующийся в ходе депротонирования фосфониевой соли, сразу претерпевает внутримолекулярную циклизацию с образованием индолизидиндионо-вой структуры.

Экспериментальная часть

ИК-спектры сняты на приборе "иК-20" и "8рекоЫ-М80" в тонком слое или вазелиновом масле. Спектры ЯМР 1Н и С записаны на спектрометре "Вгикег-АМ-300" с рабочей частотой 300.13 и 75.47 МГц соответственно, внутренний стандарт ТМС. За ходом реакции следили по ТСХ на пластинках "8Ии£о1 UV-254" (Чехия), с обнаружением веществ с помощью УФ-облучения или опрыскиванием пластинок раствором нингидринового проявителя с последующим нагреванием при 100—120 оС. Продукты реакции выделяли колоночной хроматографией на силикагеле.

2-Фталимидо-бензойная кислота (1). Физико-химические данные соответствуют литературным 3.

2-[2-(Диазоацетил)-фенил]-фталимид (2). К суспензии 5.34 г (20 ммоль) кислоты 1 в 100 мл сухого бензола прибавляли 5.95 г (50 ммоль) хлористого тионила и кипятили с обратным холодильником до окончания выделения газа (примерно 3 ч). После упаривания растворителя и избытка хлористого тиони-ла полученный хлорангидрид без дополнительной очистки вовлекали в дальнейшие превращения. Раствор 2.85 г (10 ммоль) хлоран-гидрида в 20 мл СН2С12 прибавили по каплям при перемешивании к охлажденному до —5 оС раствору диазометана, полученного из 4 г (40 ммоль) нитрозометилмочевины, после чего перемешивали при этой температуре еще 0.5 ч.

Выпавший диазокетон 2, отфильтровали (выход 5.53 г (95%), Т. пл. 140-142 оС. ИК-спектр (в. м.) v/см-1: 1690, 1705, 1790, 2135. Спектр ЯМР *Н (ДМСО-а6, 8, м.д., Х/Гц): 6.72 (с, 1Н, СН), 7.4-7.8 (м, 4Н, С6Н4), 7.8-8.0 (м, 4Н, С6Н4). Спектр ЯМР 13С: 56.29, 123.59, 131.62, 134.83, 126.69, 129.31, 129.42, 130.73, 132.5, 134.25. Найдено, %: С 65.85; Н 3.01; N 14.25. С16Н^303. Вычислено, %: С 65.98; Н 3.11; N 14.43.

2-[2-(Бромацетил)-фенил]-фталимид

(3). К перемешиваемому раствору 2.91 г (10 ммоль) диазокетона 2 в 20 мл хлористого метилена прикапывали 0.1 моль НВг в виде 40% водного раствора. После окончания выделения газа раствор перемешивали 1 ч. Отделили органический слой, промыли 5%-м раствором соды, сушили над MgS04, растворитель упарили, остаток перекристаллизовали из этил-ацетата. Получили 3.6 г порошка белого цвета (выход 89%). Т. пл.198-200 оС. ИК-спектр (в.м.) v/см-1: 760, 1692, 1704, 1768. Спектр ЯМР *Н (ДМСО-а6, 8, м.д., Х/Гц): 4.7 (с, 2Н, СН2), 7.6-7.8 (м, 4Н, С6Н4), 7.9-8.0 (м, 4Н, С6Н4). Спектр ЯМР 13С: 36.15, 123.64, 131.49, 134.97, 129.11, 129.86, 130.3, 130.87, 132.31, 134.92. Найдено, %: С 55.73; Н 2.45; N 4.08; Вг 22.85. С16Н10ВШ03. Вычислено, %: С 55.84; Н 2.93; N 4.07; Вг 23.22.

2-[2-(фталимидо)-фенил]-2-оксоэтил-трифенилфосфоний-бромид (4). К раствору 3.44 г (10 ммоль) бромкетона 6 в 30 мл сухого бензола при перемешивании прибавили раствор 2.62 г (10 ммоль) трифенилфосфина в 30 мл бензола, смесь оставили стоять в течение 12 ч. Выпавшую соль отфильтровали, промыли сухим бензолом. Получили 3.76 г (62%) порошка белого цвета. ИК-спектр (V, см-1): 742, 1708, 1762. Найдено, %: С 67.25, Н 4.15, N 2.15, Р 4.80, Вг 13.05. Вычислено, %: С 67.32, Н 4.12, N 2.3, Р 5.11, Вг 13.20.

Изоиндол[2, 1-а]хинолин-5,11-дион(6). К перемешиваемой суспензии 3.4 г 5.6 ммолей фосфониевой соли в 10 мл СНС13 при температуре 10 оС в один прием прибавили смесь 0.7 мл 12,5N №0Н и 4 мл насыщенного раствора К2С03. Затем реакционную смесь перемешивали при этой температуре еще 30 мин, довели температуру до комнатной. Отделили органический слой, сушили на К2С03, растворитель упарили. Продукт выделили колоночной хроматографией на силикагеле (петролей-ный эфир : этилацетат, 7:3). Выход 0.39 г (2%). ИК-спектр (V, см-1): 1665,1704, 1768. Спектр ЯМР 1Н ^С13, 8, м.д., Х/Гц): 6.76 (с., 1Н, СН); 7.49-7.61 (м., 4Н, С6Н4); 7.67-7.98

(м., 4Н, С6Н4). Спектр ЯМР 13С: 96.65, 121.43, 122.64, 123.27, 125.85, 126.95, 127.35, 127.43, 131.12, 131.91, 136.19, 140.59, 140.95, 150.10, 164.78, 184.28. Найдено, %: С 77.70, Н 3.62, N 5.61. С16Н9М02. Вычислено, %: С 77.72, Н 3.67, N 5.67.

Литература

Халиков И. Г., Галин Ф. З., Егоров В. А., Сахаутдинов И. М., Лакеев С. Н., Майдано-ва И. О.,Гаделева Х. К // БХЖ.- 2006.Т. 13, № 1.- С. 41.

Толстиков Г. А., Галин Ф. З., Лакеев С. Н., Ха-лилов Л. М., Султанова В. С. // Изв. АН СССР, Сер. хим.- 1990.- С. 612. Гринштейн Дж., Виниц М. Химия аминокислот и пептидов.- М.: Мир, 1965.- 578 с.

1

2

3