CC BY
64
УДК 547.786+577.175.24
И. П. Антоневич, кандидат химических наук, доцент (БГТУ);
Я. М. Каток, кандидат химических наук, доцент (БГТУ)
СИНТЕЗ НЕКОТОРЫХ ИЗОКСАЗОЛИН-, ИЗОКСАЗОЛ-И ПИРАЗОЛКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ КАК ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ НОВЫХ 1,2-ДИАЦИЛ-1-АЛКИЛГИДРАЗИНОВ
Осуществлен синтез ряда изоксазолин-, изоксазол- и пиразолкарбоновых кислот или их сложных эфиров посредством реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения соответствующих нитрилоксидов или диазометана к ненасыщенным диполярофилам. Полученные соединения представляют интерес как предшественники новых 1,2-диацил-1-алкилгидразинов, перспективных в качестве высокоселективных инсектицидов.
A number of isoxazoline-, isoxazole- and pyrazole carboxylic acids or their esters has been synthesized via the 1,3-dipolar cycloaddition of corresponding nitrile oxides or diazomethane to unsaturated dipolarophiles. The obtained substances are of the interest as the precursors of new 1,2-diacyl-1-alkylhydrazines which are perspective as highly selective insecticides.
Введение. Как известно, процессы линьки и метаморфоза насекомых контролируются несколькими гормонами, в частности экдистерои-дами. Основным представителем последних является 20-гидроксиэкдизон [1, 2]:
OH
HO
Me, Me
HO,
HO
Me OH
O
Нарушение нормального течения линьки и метаморфоза под действием экзогенных экди-стероидов либо соединений, имитирующих их биологическое действие, обычно приводит к гибели насекомых. В этой связи такие соединения относятся к регуляторам роста насекомых и привлекают внимание в качестве перспективных инсектицидов [3].
В конце 1980-х гг. было обнаружено, что подобной гормональной активностью обладают ацильные производные гидразина 1 [4, 5]. Первым представителем агонистов экдистероидов ряда 1,2-диацил-1-алкил гидразина является соединение КН 5849 [4, 5]:
который, однако, из-за относительно невысокой активности не нашел практического применения. Первым коммерческим препаратом этого ряда стал тебуфенозид КН 5992 [6, 7], затем - метоксифенозид КН 2485 [7, 8]:
Me
Et'
Me
Тебуфенозид RH 5992
Me
MeO.
Me
Метоксифенозид КН 2485
Синтез таких соединений включает взаимодействие третбутилгидразин гидрохлорида с хлор-ангидридами соответствующих ароматических кислот [9, 10]. В этой связи было предложено, что 1,2-диацил-1-алкилгидразины, которые содержат 2-изоксазолиновые, изоксазольные или пиразоль-ные циклы, также могут быть перспективны в качестве высокоселективных инсектицидов:
O
„I
,(CH2)ra.
C(CH3)3 ACH2)n
X I
R3
N
O
N.
X
3
R3
R1
N N
O
X I
R3
(CH2)n
C(CH3)3
N x(CH2>r
N
O
X
3
R3
Цель настоящей работы - реализация схемы синтеза производных ряда изоксазолин-, изокса-зол- и пиразолкарбоновых кислот как предшественников новых 1,2-диацил-1-алкил-гидразинов.
R
R
Основная часть. С целью получения гетероциклических карбоновых кислот или их сложных эфиров был осуществлен синтез ряда 2-изокса-золинов, содержащих карбоксильную группу в заместителе (схема 1). Так, в результате реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения стирола к нитрилоксиду 1, генерируемому под действием фенилизоцианата из метил 6-нитрогексаноата 3, был получен с выходом 86,6% 3-(4-метоксикар-бонилбутил)-5-фенил-изоксазолин 2а в виде масла (схема 1) (таблица).
-Я
Я-ЫС=СЫ2 + С-Я]
1
С6Ы5СКО
/
Я-СЫ2КО2
3
Я
О
БЪЫ
ЯС=К-ОЫ С1 4
а: Я= -(СЫ2) 4СООСЫ3, Я1= -С6Ы5; б: Я= -(СЫ2) 4СООСЫ3, Я1= С5Ы11; в: Я= -С6Ы5, Я1= -СООЫ
Я1.
О
5
Схема 1
Выделение продукта 2а достигалось с помощью колоночной хроматографии на силика-геле, элюэнт: эфир - петролейный эфир.
Аналогично в результате взаимодействия метил 6-нитрогексаноата 3 с гептеном-1 был выделен 3-(4-метоксикарбонилбутил)-5-пентил-изоксазолин 2б в виде масла с выходом 88,8% (схема 1) (таблица).
Реакция в обоих случаях протекала с высокой региоселективностью, так как в реакционной смеси не было зафиксировано региоизомера 5. Следует отметить, что в данных синтезах в качестве предшественника нитрилоксида использовался метиловый эфир 6-нитрогексановой кислоты, который синтезировали в препаративных количествах в три стадии из циклогексанона.
Структура продуктов доказана современными спектральными методами. Так, в ИК спектре изоксазолина 2а наиболее характеристической является полоса поглощения слож-ноэфирной группы при 1736 см-1.
В ПМР спектре 2а (рис. 1) наблюдаются сигналы протонов изоксазолинового гетеро-цикла, в частности, Н-5 проявляется в виде дублета дублетов в области 5,53 м. д., а каждый из двух Н-4 - в виде дублета дублетов в области 3,35 и 2,89 м. д. соответственно за счет спин-спинового взаимодействия (ССВ) с Н-5 и со вторым Н-4. В спектре также присутствуют сигналы ароматических протонов бензольного кольца (7,29-7,37 м) наряду с синглетным сигналом сложноэфирной метильной группы (3,66 м. д.) и сигналами метиленовых протонов карбоксиалкильного заместителя.
Г
Г
С122(С:Е22)2С:Е22СООСН3
Ы5С/ О'
;,0 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 Рис. 1. ПМР спектр 3-(4-метоксикарбонилбутил)-5-фенилизоксазолина 2а
Я
Выходы и физические свойства изоксазолин-, изоксазол- и пиразолкарбоновых кислот и их производных
Номер соединения Структурная формула Молекулярная масса, М Брутто формула Выход, % Т °С ± пл; ^
2а .(СН2)4СООСН3 1 11 НзС^^ 261,32 С^Н^Шэ 86,6 Масло
2б ^.(СН2)4СООСН3 1 II Н„С5^О' 255,35 СмН^Шэ 88,8 Масло
2в ^'С6Н5 1 1 191,18 СюН9Ш3 45,9 140-142
6а ^(СН2)4СООСН3 и. 259,30 Сl5Н17NOэ 59,6 63-66
7а СН3ООС(СН2)„^ ^(СН2)4СООСН3 Ii II <У О 314,33 СЦН^ЦА 19,4 Масло
9 Н 128,13 100 66-68
10 i N Н 126,11 19,4 134-136
11 1 N СН3ООС 1 СН3 140,14 СбН8^О2 55,5 Масло
В 13С ЯМР спектре изоксазолина 2а наблюдаются сигналы всех атомов углерода, присут-вующих в предложенной структуре. Наиболее характерными являются сигналы следующих С-атомов: сложноэфирной группы (173,18 м. д.), С-3 изоксазолинового гетероцикла (157,60 м. д., С=1Ч) и бензольного кольца ((140,92 + 128,18 + + 127,50 + 125,27) м. д., Сар).
Другой подход в генерировании нитрилокси-да 1 был реализован в синтезе 3-фенил-изоксазолин-5-карбоновой кислоты 2в (схема 1). Так, первоначально был получен оксим бензаль-дегида, который далее хлорировали под действием К-хлорсукцинимида с образованием соответствующего гидроксимоилхлорида 4. Последний под действием триэтиламина превращался в соответствующий нитрилоксид 1, который улавливался акриловой кислотой. В результате с выходом 46% была получена 3-фенилизоксазолинил-5-карбоновая кислота 2в (схема 1) (таблица).
Следует отметить, что в данной реакции наряду с основным продуктом происходило образование региоизомерной 3-фенилизоксазолин-4-карбоновой кислоты 5в, сигналы протонов которой в виде примеси наблюдались в ПМР спек-
тре сырого продукта, полученного после первоначальной водной обработки реакционной смеси.
Наряду с изоксазолиновым гетероциклом весьма перспективным представляется введение изоксазольного цикла в структуру агонистов эк-дистероидов ряда 1,2-диацил-1-алкилгидразина. В этой связи был выполнен синтез соответствующих изоксазолов, содержащих карбоксильную группу в заместителе. С этой целью осуществили взаимодействие фенилацетилена с нитрилокси-дом, образующимся из метил 6-нитрогексаноата под действием фенилизоцианата (схема 2).
Так, нитросоединение 3а под действием фенилизоцианата превращалось в нитрилоксид 1, который вступал в реакцию 1,3-диполярного цик-лоприсоединения с фенилацетиленом. В результате с хорошим выходом был получен 3-(4-метокси-карбонилбутил)-5-фенилизоксазол 6а (таблица). Следует отметить, что в ходе хроматографии наряду с основным продуктом был выделен с выходом 19,4% фуроксан 7а, также представляющий интерес как интермедиат в синтезе биоактивных ациль-ных производных гидразина, поскольку содержит два метоксикарбонилалкильных заместителя. В данном случае реакция протекала с высокой
региоселективностью, т. е. не наблюдалось образования изомера 8а.
Структура продуктов доказана современными спектральными методами. Так, в ПМР спектре изоксазола 6а (рис. 2) наиболее характерным является синглетный сигнал изокса-зольного протона (6,37 м. д.) при наличии сигналов ароматических протонов бензольного кольца в области 7,74 и 7,42 м. д., а также синглетный сигнал метильной сложноэфирной группы (3,66 м. д.) и сигналов метиленовых протонов заместителя.
ясн2—ю2
3
с6н5сыо
Е1зК, С6Н6 1
я-с^сн
г
я
г
я
а: я= -(сН2) 4сООсНз,
Я1= -с6Н5;
я1.
с
Г
я
Схема 2
В 13С ЯМР спектре изоксазола 6а наблюдаются сигналы всех атомов углерода, присут-вующих в предложенной структуре. Наиболее характерными являются сигналы сложноэфир-ной группы (173,70 м. д.), а также изоксазольно-го гетероцикла: 169,56 м. д. (С-5); 164,03 м. д., (С=1); 99,00 м. д. (С-4) и бензольного кольца (129,91 + 128,83 + 127,60 + 125,66) м. д. (Сар).
На следующем этапе работы с целью синтеза карбоновых кислот с пиразольным гетероциклом было осуществлено взаимодействие диазометана с акриловой кислотой (схема 3). Реакция циклопри-соединения протекала с высокой региоселектив-ностью, приводя к метил 4,5-дигидро-1Н-пиразол-3-карбоксилату 9 с количественным выходом. При этом наряду с циклоприсоединением происходило метилирование карбоксильной группы с образованием соответствующего сложного эфира.
Структура соединения 9 была доказана на основании спектральных характеристик: ИК, ПМР и 13С ЯМР спектров. В ИК спектре пиразолина 9 наблюдается полоса поглощения сопряженной с п-электронами с=1 связи сложноэфирной группы при 1698 см-1, также имеется полоса поглощения валентных колебаний связи 1Н в области 3312 см-1 наряду с полосами поглощения метильной слож-ноэфирной группы при 1441 и 1350 см-1.
Н2с=сН-сООН
сН2=К=Ы
г
соосН3
эфир
I
Н
Схема 3
В спектре ПМР данного соединения наблюдаются сигналы протонов пиразолинового цикла. Так, сигнал двух химически эквивалентных протонов Н-5 проявляется в области 3,62 м. д. в виде триплета и имеет константу спин-спинового взаимодействия с протонами Н-4 J = 10,8 Гц. Сигнал протонов Н-4 наблюдается в более сильном поле в виде триплета (2,88 м. д.) с такой же КССВ. Протоны метильной сложноэфирной группы проявляются в виде синглета при 3,80 м. д.
+
Н,с,
г
^^,(сН2)4соосН3
т
N
7,5 7,0 (5,5 6,0 55,5 5,0 44,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 Рис. 2. ПМР спектр 3-(4-метоксикарбонилбутил)-5-фенилизоксазола
Далее с целью синтеза пиразолкарбоновых кислот была осуществлена реакция 1,3-дипо-лярного циклоприсоединения ацетиленкарбоно-вой кислоты к диазометану (схема 4) (таблица). Раствор диазометана в диэтиловом эфире добавляли к раствору непредельной кислоты в течение 2 ч при перемешивании и внешнем охлаждении (0°С). В результате реакции после колоночной хроматографии были выделены два основных продукта: метил 1#-пиразол-5-карбо-кислат 10 с выходом 19,4% (Т^ = 134-136°С) и метил К-метилпиразол-5-карбокислат 11 (масло) с выходом 55,5%. На основании данных о составе полученных продуктов очевидно, что наряду с циклоприсоединением под действием диазо-метана происходило метилирование карбоксильной группы, а также частично атома азота пиразольного цикла.
CH^C-C^0 + OH
CH9-N=N
эфир
V CH30 rN N 1 H + V CH30
10 11
Схема 4
N N
I
CH3
Высокая региоселективность реакции, очевидно, связана с возможностью образования в изомере 10 внутримолекулярной водородной связи, что отсутствует в изомерах, содержащих метоксикарбонильную группу в 3-м или 4-м положении гетероцикла.
Структура полученного соединения была доказана на основании спектральных характеристик: ИК, ПМР и 13С ЯМР спектров. В ИК спектре соединения 10 наблюдается полоса поглощения валентных колебаний К-Н связи в области 3128 см-1 при наличии характеристической полосы поглощения сложноэфирной группы (1734 см-1). В спектре ПМР соединения 10 наиболее характерными являются сигналы протонов пиразольного цикла: сигнал Н-3 проявляется при 7,86 м. д. в виде дублета и имеет константу спин-спинового взаимодействия с протоном Н-4, равную 2,3 Гц. Сигнал Н-4 наблюдается в более сильном поле в виде дублета (6,85 м. д., J = 2,3). Протоны метильной слож-ноэфирной группы проявляются в виде сингле-та в области 3,96 м. д. В 13С ЯМР спектре пиразола 10 наблюдаются сигналы всех атомов углерода, присутвующих в предложенной структуре: сложноэфирной группы (162,87 м. д.), пиразольного гетероцикла: 142,31 м. д. (С-5); 131,21 м. д. (С=1Ч); 107,50 м. д. (С-4) и 51,82 м. д. (СН3).
В спектре ПМР соединения 11 наблюдаются сигналы аналогичных протонов при наличии
дополнительного синглетного сигнала N-метиль-ной группы в области 4,16 м. д.
Экспериментальная часть. Спектры 1Н и 13С ЯМР растворов веществ в CDCl3 с ГМДС в качестве внутреннего стандарта получены на спектрометре Bruker AVANCE (400 МГц). Контроль за ходом реакции осуществляли методом ТСХ на пластинах с силикагелем Kieselgel 60 F254 (Merck), элюент: эфир - петролейный эфир, проявитель - пары йода или 4%-ный раствор KMnO4. Очистку растворителей проводили по стандартным методикам [11].
Методика реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения с использованием нитро-соединений (метод А). К раствору 0,6860 г (0,0039 моль) метил 6-нитрогексаноата, 0,4166 г (0,0040 моль) стирола в абсолютном бензоле (4 мл) добавили при перемешивании 0,9767 г (0,0082 моль, 0,88 мл) фенилизоцианата и затем несколько капель триэтиламина. После 18 ч перемешивания при комнатной температуре к реакционной смеси добавили несколько капель воды и осадок дифенилмочевины отфильтровали. Полученный после упаривания остаток хроматографировали на колонке с силикагелем при градиентном увеличении полярности элюэнта (эфир - петролейный эфир), в результате чего выделено 0,8815 г (выход 86,6%) 3-(4-метоксикарбонилбутил)-5-фенил-изоксазолина 2a в виде масла.
ИК спектр (тонкий слой), см-1: 3031, 2949, 1736,1590,1493.
Спектр ПМР (CDCI3) 5, м. д. (J, Гц): 1,60-1,70 м (4Н; (СН2)2); 2,33 т (2Н, (CH2CO2CH3); 2,39 т (2Н, (C(=N)CH2); 2,89 дд (1Н, Нб-4 ; JreM= 17,1; J2 = 8,2 Гц); 3,35 дд (1Н, На-4 ; !ем= 17,1; J2 = 11,0 Гц); 3,66 с (3Н, CO2CH3); 5,53 дд (1Н, Н-5; J = 10,8; J2 = 8,2); 7,29-7,37 м (5Н; Нар).
Спектр 13С ЯМР (CDCI3) 5, м. д.: 173,18 (COOR); 157,60 (C=N); 140,92 (С5ар); 128,18 + + 127,50 + 125,27 (C^); 80,78 (С-5); 51,00(Ш2Ш3); 44,77 (С-4); 33,02 (Œ2œ2R); 26,88 (C(=N)Œ2); 25,20 (ÇH2Œ2CO2R); 23,90 (C(=N)CH2Œ2).
3-(4-метоксикарбонилбутил)-5-пентилиз-оксазолин 2б получен по аналогичной методике в виде масла с выходом 88,8%.
ИК спектр (тонкий слой), см-1: 2954, 2932, 2860,1738,1622, 1551, 1435.
Спектр ПМР (CDCl3) 5, м. д. (J, Гц): 0,83 т (3H, CH3); 1,25 м (4Н; (С^Ь^); 1,28-1,56 м (4Н; (СН2)2); 1,56-1,66 м (4Н; (СН2)2СН2СO2CHз); 2,30 т (4Н, (C(=N)СН2 + Œ2œ2CH3); 2,48 дд (1Н, Нб-4 ; Гш = 16,9; J2 = 8,0 Гц); 2,91 дд (1Н, НА-4; J™ = 16,6; J2 = 10,0 Гц); 3,62 с (3Н, СO2CHз); 4,46 м (1Н, Н-5; J = 10,0; J2 = 8,2); 7,29-7,37 м (5Н; Нар).
Спектр 13С ЯМР (СБСУ 5, м. д.: 173,57 (С00Я); 158,18 (С=К); 80,01 (С-5); 51,32(С02СН3); 40,50 (С-4); 35,02 (СН2С5-0); 33,36 (СН2С02Я); 31,45 (СН2СН2СН3); 27,37 (С(=К)СН2); 25,56 (СН2СН2С02Я); 25,07 (СЩС^ЬС^); 24,21 (С(=К)СН2СН2); 22,35 (СН2СН3); 13,78 (СН3).
Метил 5-(5-фенилизоксазол-3-ил)пента-ноат получен по методу А в виде кристаллов с выходом 59,6%. Гпл = 63-66°С.
Спектр ПМР (СБСЬ) 5, м. д. (д, Гц): 7,74 д (2Н; Нар); 7,42 м (3Н; Нар); 6,37 с (1Н, НЮокс-4); 3,66 с (3Н, СО2СН3); 2,72 т (2Н, J = 6,4, С(=К)СН2); 2,36 т (2Н, J = 6,7; СН2СО2СН3); 1,70-1,77 м (4Н; (СШ2СН2ТО2СН3).
Спектр 13С ЯМР (СБСЬ) 5, м. д.: 173,70 (С00Я); 169,56 (С-5); 164,03 (С=К); 129,91 (Сар-1'); 128,83 (Сар-3'+ Сар-5'); 127,52 (Сар-4'); 125,66 (Сар-2'+ Сар-6'); 99,00 (СИзокс-4) 51,43 (С02СН3); 33,50 (СН2С02Я); 27,60 (С(=К)СН2); 25,73 (С(=К)СН2СН2); 24,33 (СН2СН2С02Я).
Фуроксан 7 получен в виде масла.
Спектр ПМР (СБСЬ) 5, м. д. (д, Гц): 3,66 с (3Н, С02СН3); 2,59 т (2Н, д = 6,9, С(=К)СШ; 2,39 т (2Н, д = 6,9; СН2ТО2СН3); 1,73-1,82 м (4Н; (СШ2СН2С02СН3).
Спектр 13С ЯМР (СБСЬ) 5, м. д.: 173,64 (С00Я); 151,66 (С=К); 145,51 (С=К); 51,53 (С02СН3); 33,53 (СН2С02Я); 34,26 (С(=К)СН2); 26,04 (С(=К)СН2СН2); 24,04 (СН2СН2С02Я).
Методика реакции 1,3-диполярного цик-лоприсоединения с использованием гидрокси-моилхлоридов (метод Б). К раствору 2,9734 г (0,024 моль) оксима бензальдегида в 25 мл ди-хлорметана добавили небольшими порциями при перемешивании и комнатной температуре 3,2797 г (0,025 моль) К-хлорсукцинимида. Ход реакции контролировали с помощью ТСХ. После исчезновения исходного реакционную смесь вылили в 10 мл воды, водный слой экстрагировали дихлорметаном. Органические экстракты сушили сульфатом натрия. Растворитель упарили на роторном испарителе. Полученный гидроксимоилхлорид 4 далее использовали в реакции 1,3-диполярного циклоприсое-динения по следующей методике.
К раствору 1,8015 г (0,025 моль) свежепере-гнанной акриловой кислоты в 10 мл дихлорме-тана при комнатной температуре и перемешивании по каплям из двух капельных воронок одновременно добавляли раствор гидроксимоилхло-рида, полученного как описано выше, в 20 мл дихлорметана, и раствор 2,4286 г (0,024 моль) триэтиламина в 10 мл дихлорметана. Перемешивание продолжали при комнатной температуре, контроль за ходом реакции осуществляли методом ТСХ. Затем осадок триэтиламмоний хлорида отфильтровали, фильтрат промыли водой, органический слой сушили сульфатом
натрия. После отделения осушителя растворитель упарили на роторном испарителе, полученный остаток подвергли колоночной хроматографии на силикагеле при градиентном увеличении полярности элюента (эфир - гексан, этанол - эфир).
3-фенилизоксазолин-5-карбоновая кислота 2а получена с выходом 45,9%. Тпл = 140-142°С.
Спектр ПМР (СБС13) 5, м. д. (д Гц): 3,56-3,64 м (2Н; д = 10,4; СН2-4); 5,13 дд (1Н; = 10,4; д2 = 8,6; Н-5); 7,34 м (3Н; Нар); 7,60 м (2Н; Нар).
Спектр 13С ЯМР (СБСЬ) 5, м. д.: 173,3 (С00Я); 156,5 (С=К); 130,8 (Сар-1); 128,9 + + 128,1 + 127,0 (Сар); 80,8 (С-5); 39,3 (С-4).
Примесь региоизомера - 3-фенил-изокса-золин-4-карбоновой кислоты - наблюдалась в спектре ПМР, записанном для сырого продукта после водной обработки реакционной смеси.
Спектр ПМР (СБСЬ) 5, м. д. (д, Гц): 5,81 дд (1Н, д = 10,4; д2 = 1,5; Н-4); 6,09 дд (1Н, дгем = = 17,3; д 2 = 10,4; НБ-5); 6,38 дд (1Н, дгем = 17,3; д2 = 1,5; На-5); 7,34 м (3Н; Нар); 7,60 м (2Н; Нар).
Метил 4,5-дигидро-1Н-пиразол-3-карбо-ксилат. К раствору 0,5255 г (0,0073 моль, 0,5 мл) акриловой кислоты в 50 мл абсолютного диэтилового эфира постепенно при 0°С и перемешивании добавили 90 мл разбавленного эфирного раствора диазометана, содержащего 0,0150 моль реагента (до неисчезающего желтого цвета реакционной смеси). Реакционную смесь перемешивали при пониженной температуре в течение еще 1 ч, после чего оставили на ночь при комнатной температуре. Затем растворитель упарили, продукт выделился в виде кристаллов. Получили 0,926 г (0,0073 моль) 3-метоксикар-бонилпиразолина с выходом 100%. Тпл = 66-68°С.
ИК спектр (КБг), см-1: 3312, 2988, 2950, 2883,1697, 1544, 1441, 1350, 1314, 1262, 1214, 1107.
Спектр ПМР (СБСЬ) 5, м. д. (д, Гц): 5,80 уш. с (1Н, КН); 3,80 с (3Н, ОСН3); 3,62 т (2Н, Н-5, д = 10,8 Гц); 2,88 т (2Н, Н-4, д = 10,8).
Спектр 13С ЯМР (СБСЬ) 5, м. д.: 172, 04 (С02Я); 145,63 (С=К); 52,01 (С-5); 51,91 (С02СН3); 30,45 (С-4).
Взаимодействие диазометана с ацетилен-карбоновой кислотой. К раствору 1,0110 г (0,0144 моль) ацетиленкарбоновой кислоты в 50 мл абсолютного диэтилового эфира постепенно добавили при 0°С и перемешивании 150 мл разбавленного эфирного раствора диазометана (до неисчезающего желтого цвета реакционной смеси). Реакцию перемешивали 1 ч, затем еще 12 ч при комнатной температуре. После отгонки растворителя и колоночной хроматографии выделили 0,352 г метил 1#-пиразол-5-карбокислат 11 (Тпл = 134-136°С) с выходом 19,4% и 1,119 г метил К-метилпиразол-5-карбокислат 12 (масло) с выходом 55,5%.
Метил 1/7-пиразол-5-карбокислат (19,4%). Кристаллы. Тпл = 134-136°С.
ИК спектр (КБг), см-1: 3128, 3042, 2904, 2833, 1734, 1540, 1466, 1370, 1308, 1198, 1168, 1059, 1000.
Спектр ПМР (СБСЬ) 5, м. д. Гц): 7,88 д (1Н, Н-3, I = 2,3 Гц); 6,85 д (1Н, Н-4, J = 2,3 Гц); 3,95 с (3Н, -ОСН3)
Спектр 13С ЯМР (СБСЬ) 5, м. д.: 162, 87 (С02Я); 142,31 (С=К); 131,21 (С-3); 107,50 (С-4);
51.82 (СО2СН3);
Метил ^метилпиразол-5-карбокислат (55,5%). Масло.
ИК спектр (КБг) , см-1: 2954, 2915, 2841,1726, 1515,1460, 1320, 1255, 1193, 1123, 1019.
Спектр ПМР (СБСУ 5, м. д. Гц): 7,43 д (1Н, Н-5, J = 2,05 Гц); 6,81 д (1Н, Н-4, J = 1,79 Гц); 4,18 с (3Н, -ЖН3) 3,88 с (3Н, -ОСН3)
Спектр 13С ЯМР (СБСЬ) 5, м. д.: 160, 27 (С02Я); 142,30 (С=К); 137,73 (С-5); 111,20 (С-4);
51.83 (СО2СН3); 39,45 (К-СНэ).
Заключение. Реализована схема получения
производных изоксазолин-, изоксазол- и пира-золкарбоновых кислот посредством реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения.
Синтез данных гетероциклических кислот и их сложных эфиров протекал с высокой регио-селективностью.
При взаимодействии диазометана с аце-тиленкарбоновой кислотой наряду с циклопри-соединением происходило метилирование карбоксильной группы, а также частично атома азота пиразольного цикла. Синтезированные соединения являются предшественниками в схеме синтеза новых 1,2-диацилгид-разинов, перспективных в качестве инсектицидов.
Литература
1. Ахрем, А. А. Экдистероиды: химия и биологическая активность / А. А. Ахрем, Н. В. Ков-ганко. - Минск: Наука и техника, 1989. - 327 с.
2. Ковганко, Н. В. Агонисты экдистероидов группы 1,2-диацил-1-алкилгидразинов / Н. В. Ковганко, С. К. Ананич // Биоорганическая химия. -2004. - Т. 30, № 6. - С. 563-581.
3. Грапов, А. Ф. Новые инсектициды и ака-рициды / А. Ф. Грапов // Успехи химии. - 1999. -Т. 68, № 8. - С. 773-784.
4. Wing, K. D. RH 5849, a nonsteroidal ecdy-sone agonist: effects on a Drosophila cell line / K. D. Wing // Science. - 1988. - Vol. 241, No. 4864. - P. 467-469.
5. Wing, K. D. RH 5849, a Nonsteroidal Ecdy-sone Agonist: Effects on Larval Lepidoptera / K. D. Wing, R. A. Slawecki, G. R. Carlson // Science. - 1988. - Vol. 241, No. 4864. - P. 470-472.
6. Мельников, Н. Н. Пестициды и регуляторы роста растений. Справочник / Н. Н. Мельников, К. В. Новожилов, С. Р. Белан. - М.: Химия, 1995. - 576 с.
7. Новые пестициды. Справочник / С. Р. Белан [и др.] - М.: Грааль, 2001. - 196 с.
8. Dhadialla, T. S. New Insecticides with Ecdysteroidal and Juvenile Hormone Activity / T. S. Dhadialla, G. R. Carslon, D. P. Le // Ann. Rev. Entomol. - 1998. - Vol. 143. -P. 545-569.
9. Способ получения третбутилгидразина: пат. 8011 Респ. Беларусь / Н. В. Ковганко, Т. М. Цветкова // Афщыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ.
10. Ковганко, Н. В. Синтез агонистов экдисте-роидов ряда 1,2-диацилгидразинов / Н. В. Ков-ганко, Т. М. Цветкова, С. К. Ананич // Весщ На-цыянальнай акадэмп навук Беларуси Сер. xiM. на-вук. - 2004. - № 2. - С. 62-63.
11. Armarego, W. L. F. Purification of laboratory chemicals / W. L. F. Armarego, C. L. L. Chai. -5-th ed. - Oxford: Butterworth - Heinemann, 2003. - 609 c.
Поступила 28.02.2013
