CC BY
14
УДК 547.748:785.5.07
DOI: 10.17213/0321-2653-2014-6-110-116
синтез, свойства и относительная реакционная способность 2-(2-гетарил)нафто[1,2^] и [2,1^]оксазолов
© 2014 г. А.А. Александров, М.М. Ельчанинов
Александров Андрей Анатольевич - канд. техн. наук, доцент, кафедра ХТВМСОФКх, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова. E-mail: aaanet1@yandex.ru
Ельчанинов Михаил Михайлович - д-р хим. наук, профессор, кафедра ХТВМСОФКх, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова. E-mail: elchaninov-43@mail.ru
Aleksandrov Andrey Anatolevich - Candidate of Technical Sciences, assistant professor, department CTHMCOPKc, Pla-tov South-Russian State Polytechnic University (NPI). E-mail: aaanet1@yandex.ru
Elchaninov Mikhail Mikhailovich - Doctor of Chemical Sciences, department CTHMCOPKc, Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI)/ E-mail: elchaninov-43@mail.ru
Конденсацией аминогидроксинафталинов с хлорангидридами фуранкарбоновой и тиофенкарбоно-вой кислот в среде 1-метил-2-пирролидона синтезированы соответствующие 2-(2'-гетарил)нафто [1,2-d] и [2,1^]оксазолы и введены в реакции электрофильного замещения: нитрование, бромирование, сульфирование, формилирование, ацилирование. Заместитель обычно вступает в положение 5 гетари-ла, но при нитровании и бромировании электрофильной атаке подвергается как гетарильное ядро, так и нафталиновый фрагмент. Как и для ранее изученных соединений ряда 2-гетарилоксазолов продукта сульфирования выделить не удалось, ввиду низкой основности оксазольного фрагмента, что исключает возможность существования сульфокислоты в виде внутренней соли.
Ключевые слова: хлорангидрид; фуранкарбоновая; тиофенкарбоновая; 1-амино-2-гидроксинафталин; 2-амино-1-гидроксинафталин; реакции электрофильного замещения.
Condensation of aminohydroxynaphtenes with acid chlorides of furancarboxylic and thiophenecarboxylic acids in a 1-methyl-2-pyrrolidone were synthesized corresponding 2-(2'-hetaryl)naphthene[1,2-d] and [2,1-d]oxazoles and administered in electrophilic substitution reaction: nitration, bromination, sulfonation, formy-lation, acylation. Deputy usually takes position 5 hetaryl, but the nitration and bromination of electrophilic attack exposed as hetaryl kernel and the naphthalene moiety. As for the previously studied compounds, the products of sulfonation of 2- hetaryloxazols was not isolated, due to the low basicity of the oxazole moiety, which precludes the existence of sulfonic acid internal salt.
Keywords: acid chlorides; furancarboxylic; thiophenecarboxylic; hydroxynaphtene; electrophilic substitution reactions.
1 -amino-2-hydroxynaphtene; 2-amino-1 -
Среди областей гетероциклической химии, которым уделяется повышенное внимание, следует выделить химию бигетарилов - соединений, состоящих из двух гетероароматических радикалов, соединенных простой связью. Они находят применение в качестве фармацевтических препаратов [1, 2] и органических люминофоров [3, 4]. Взаимное влияние гетероциклических радикалов в бигетарилах как с точки зрения их структуры, так и реакционной способности - интерес-
ная и все еще недостаточно изученная проблема.
Так, целью данного исследования была разработка методов синтеза новых, ранее не изученных 2-(2-гетарил)нафтооксазолов: 2-(2'-фурил)нафто[1,2^] ок-сазола (I), 2-(2'-фурил)нафто[2,1^]оксазола (II), 2-(2'-тиенил)нафто[1,2^]оксазола (III), 2-(2'-тиенил) наф-то[2,1^]оксазола (IV), изучение их химических свойств и сравнение с известными нафтоимидазоль-ными аналогами (V) и (VI) [5 - 6].
(I)
Наиболее удобным методом синтеза, обеспечивающим максимально возможный выход целевых продуктов, оказалось кипячение аминонафтолов с соответствующими хлорангидридами гетарилкарбо-новых кислот в среде 1-метил-2-пирролидона. Выход продуктов составил 56 - 71 %.
Полученные соединения были введены в реакции электрофильного замещения: нитрование, бромирова-ние, сульфирование, формилирование, ацилирова-ние:
Проведенные превращения подтверждают это предположение. Так, например, при проведении реакции нитрования действием комплекса Си^03)2 и уксусного ангидрида в основном возвращаются исходные соединения (I) и (II), в то время как соединение (V) в этих условиях дает 5',5-динитропроизводное по фурановому и нафталиновому ядрам. Продукты нитрования соединений (I) и (II) удалось получить при кипячении их в разбавленной азотной кислоте ^ = 1,32 г/см3).
R'
Вг2/ДХЭ
I, III
I, III а-в
X=O: R=R'=NO2 (Ia); R=R'=Br (I6); R=H (Ib); R=Me (Ir); R=Ph (Тд);
X=S: R=R'=NO2 (IIIa); R=Br, R'=H (III6); R=R'=Br (IIIb); R=H (IIIr); R=Me (Щд); R=Ph (IIIe);
I, III г-е
r- ^ -N II, IV а-в
Вг2/ДХЭ
N
II, IV
(С^^/ПФК
R
II, IV г-е
X=O: R=NO2, R'=H (IIa); R=Br, R'=H (II6); R=H (IIb); R=Me (IIr); R=Ph (Пд);
X=S: R=R'=NO2 (IVa); R=Br, R'=H (IV6); R=R'=Br (IVb); R=H (IVr); R=Me (IVд); R=Ph (IVe).
Основные направления исследований соединений ряда фурана и его изологов методом спектроскопии ЯМР основываются на сравнении химических сдвигов и констант спин-спинового взаимодействия, исходных гетероциклов и их производных. На основании подобного сравнения можно при рассмотрении бигетарилов оценить влияние различных гетероциклических заместителей в системе. Так, например, анализ данных ЯМР 1Н спектров соединений (I), (II) и (V) обнаруживает четкую корреляцию между слабопольным сдвигом протонов Н-3 фуранового цикла 7.30, 7.31 и 7.15 м.д., обусловленным, прежде всего, индукционным эффектом и степенью электроноакцепторного влияния нафтооксазольного или имидазольного заместителей, которая в последнем случае меньше. Кроме того, как было установлено ранее [5], реакционно-способным центром в соединении (V) по отношению к нитрованию и бромированию является положение 5 нафтоимидазольного фрагмента. В соединении (II) положения 4 и 5 практически одинаково дезэкранированы (7.82 и 7.78 м.д.), и поэтому на основании вышеизложенного следует ожидать снижения относительной реакционной способности как фурано-вого ядра, так и нафтооксазольного фрагмента в соединении (II). Напротив, в соединении (I) положение 5 дезэкранировано в меньшей степени (7.72 м.д.), и поэтому можно ожидать прохождение реакций как по положению 5 нафтооксазола, так и по фурановому ядру.
Причем, как и предполагалось, менее активное соединение (II) реагирует только по фурановому фрагменту, а соединение (I) дает динитропроизводное (!а).
Аналогичный результат получен и в результате бромирования нафтооксазолов (I) и (II) при кипячении в дихлорэтане. Выход 2-(5'-бром-2'-фурил)нафто[2,1-d]оксазола (Пб) составил 78 %, выход 5-бром-2-(5'-бром-2'-фурил)нафто[1,2^]оксазола (Ю) - 66 %. Соединение (V) образует аналогичное дибромпроизвод-ное уже при -5 °С [5], а вещества (I) и (II) в этих условиях регенерируются.
Формилирование пятичленных п-избыточных ге-тероциклов и их производных в настоящее время успешно осуществляют по реакции Вильсмайера. Однако, согласно данным [7], для большинства гета-рилимидазолов применение данного метода не всегда бывает успешным. Соединения (I) и (II) также оказались инертным к комплексу ДМФА - РОС13, поэтому для них был применен метод формилирования гекса-метилентетрамином в полифосфорной кислоте при 90 - 100 °С. Выход альдегидов (!в) и (Пв) составил лишь 41 и 49 %. Остальное исходное расходовалось на образование промежуточных продуктов, выделить и идентифицировать которые нам не удалось. Соединение (V) реагирует в аналогичных условиях уже при 60 °С с выходом 5-формилпроизводного по фурано-вому кольцу (75 %).
R
Согласно литературным данным [5], ацетилиро-вание соединения (V) осуществлено действием уксусного ангидрида при 100 - 110 °С в полифосфорной кислоте. Интересно, что нам удалось провести ацети-лирование соединений (I) и (II) кипячением в уксусном ангидриде и в присутствии каталитических количеств ангидрона, т.е. в мягких условиях реакции Г.Н. Дорофеенко [8]. Вероятно, в данном случае, вещества (I) и (II) ацилируются в форме основания, электроноакцепторность нафтооксазольного фрагмента в котором значительно ниже. К тому же этому способствует весьма низкая его основность [9]. Выход 5'-ацети-лпроизводных (!г) и (Пг) оказался довольно высок (78 и 69 % соответственно).
Бензоилирование фурилнафтооксазолов (I) и (II) проводилось в полифосфорной кислоте действием бензойной кислоты при 160 °С. В отличие от аналогичного превращения соединения (V), оно протекает с большим трудом и с низким выходом кетонов (!д) и (Пд). Для сравнения соединение (V) образует 5'-бензоилпроизводное за 4 - 6 ч с выходом 70 %, в то время как выход 2-(5'-бензоил-2'-фурил)нафто[1,2-d]оксазола (!д) за 12 ч не превышает 43 % и при этом регенерируется около 45 % исходного соединения (I). Аналогично, выход 2-(5'-бензоил-2'-фурил) нафто[2,1-d]оксазола (Пд) за 14 ч не превышает 37 % и при этом регенерируется 49 % исходного соединения (II).
Известно, что ацидофобные пятичленные гетеро-циклы пиррольного типа сульфируются аддуктом серного ангидрида с пиридином [10]. В то же время для большинства 2-гетарилимидазолов сульфирование удалось провести только действием концентрированной серной кислоты в среде ПФК. Нам не удалось сульфировать соединения (I) (II) ни первым, ни вторым способами. По-видимому, это связано с существованием сульфокислот в виде бетаинов, устойчивость которых зависит от основности нафтооксазольного фрагмента, а она, как известно, самая низкая среди азолов [9].
Аналогичная ситуация наблюдается при сравнении химических сдвигов протонов в соединениях (III), (IV) и (VI): сильнее всего экранированы протоны Н-4 (7.19, 7.22 и 7.20 м.д. соответственно). Такая нечувствительность в мета-положениях к месту введения заместителя, как известно, типична для всех сопряженных п-систем, менее экранированы протоны Н-5 (7.53, 7.56 и 7.51 м.д.), но еще менее экранированы протоны Н-3 (7.93, 7.96 и 7.57 м.д.). Следовательно, данные 1Н ЯМР спектроскопии обнаруживают четкую корреляцию между слабопольным сдвигом протонов Н-3 тиофенового цикла, обусловленным прежде всего индукционным эффектом и степенью электроноакцеп-торного влияния нафтооксазольного или нафтоимида-зольного заместителей, которая в последнем случае меньше. Поэтому следует ожидать снижения относи-
тельной реакционной способности тиофенового ядра в соединениях (III) и (IV) относительно (VI).
Что касается нафталинового фрагмента, то в соединении (III) наблюдается значительная разница в химсдвигах протонов Н-4 и Н-5 (7.78 и 7.68 м.д.), в то время как в соединении (IV) дублетные сигналы этих протонов практически сливаются (7.83 и 7.79 м.д.). В первом случае это, по-видимому, является следствием дезэкранирующего влияния наиболее электроотрицательного пиррольного гетероатома, а во втором аза-группы. Об этом же свидетельствует и слабопольное смещение сигнала протона Н-9 в соединении (III) (8.54 м.д.) в сравнении с таковым для соединения (IV) (8.29 м.д.). Отсюда видно, что электроакцепторное влияние кислородного гетероатома на указанные протоны нафталинового фрагмента менее выражено, чем аза-группы [9].
В связи с незначительной разницей в химсдвигах протонов Н-3 тиофенового цикла соединения (III) относительно изомера (IV) и величиной электроноак-цепторности нафтооксазольных групп не следует ожидать значительного изменения его относительной реакционной способности.
Так, например, при проведении реакции нитрования действием комплекса Cu(NO3)2 и уксусного ангидрида в основном возвращаются исходные соединения (III) и (IV), в то время как соединение (VI) в этих условиях дает 5-нитропроизводное по нафталиновому ядру [6]. Продукт нитрования соединений (III) и (IV) удалось получить при кипячении в разбавленной азотной кислоте (d = 1,32 г/см3). Согласно спектру :Н ЯМР ими оказались 5,5-динитропроизвдные (Ша) и (^а) с выходом 63 и 59 % соответственно.
Бромирование нафтооксазолов (III) и (IV) одним эквивалентом брома при кипячении в дихлорэтане приводит к 5-бромпроизводным (Шб) и (IV6) по тио-феновому ядру с выходом 42 и 45 % при этом регенерируется около 37 и 42 % исходных соединений (III) и (IV). При бромировании тремя эквивалентами брома соединения (III) образуется смесь моно- (Шб) и диб-ромпроизводного (IIIb) как по тиофеновому, так и нафталиновому фрагментам. Оба бромпроизводных выделены с помощью колонной хроматографии. При бромировании соединения (IV) тремя эквивалентами брома, в отличие от (III) и (VI), образуется 5,5-дибромпроизводное (IVb) без примеси монобромпро-изводного (IV6). Это облегчило его очистку перекристаллизацией без применения колоночной хроматографии. Соединение (VI) образует аналогичное диб-ромпроизводное уже при -5 °C [6], а вещества (III) и (IV) в этих условиях превращения не претерпевают.
Как и ранее, нам не удалось выделить в индивидуальном виде какого-либо продукта сульфирования оксазолов (III) и (IV). При обработке последних серной кислотой в ПФК по данным тонкослойной хроматографии реакция протекает, так как исчезают исход-
ные соединение (III) и (IV). Однако при попытке выделения сульфокислоты разложением реакционной массы водой происходит ее десульфирование. По-видимому, в этом случае ее существование возможно только в виде цвиттер-иона, устойчивость которого зависит от основности нафтооксазольного фрагмента, а она, как известно, самая низкая среди азолов [9].
С учетом отрицательного результата формилиро-вания соединений (III) и (IV) реактивом Вильсмайера, в настоящей работе мы воспользовались способом, ранее успешно применявшимся для формилирования 2-(2-гетарил)бензимидазолов, а именно нагреванием их с уротропином в среде ПФК при 90 - 100 °С. В сравнении с нафтоимидазолом (VI), образующим 5-формилзамещенное с выходом 75 % [6], соответствующие 2-(5-формил-2-тиенил)нафто[1,2^] и [2,1-d]оксазолы (Шг) и (ГУг) получены с выходом, не превышающим 25 %. Возврат сходных соединений (III) и (IV) вместе с неидентифицированными примесями составил около 60 %.
Различные варианты ацетилирования соединений
(III) и (IV), апробированные в работе, оказались безрезультатными. Учитывая успешный опыт ацетилиро-вания тиенилнафтоимидазола (VI), мы воспользовались способом ацилирования фенолов и фениловых эфиров, предложенным Гарднером [11], в соответствии с которым соединения (III) и (IV) подвергались действию уксусной кислоты или ее ангидрида в ПФК при 110 - 120 °С. Как и соединение (VI), нафтоокса-золы (III) и (IV) довольно трудно ацетилируются в положение 5-тиофенового ядра, образуя кетоны (Щд) и (^д) с выходом 18 и 21 % за 28 ч перемешивания, в то время как аналогичный кетон соединения (VI) был получен за 6 ч с выходом 55 %.
Бензоилирование тиенилнафтооксазолов (III) и
(IV) проводили также методом Гарднера, но при более высокой температуре (160 °С) действием бензойной кислоты в ПФК. В отличие от аналогичного превращения соединения (VI) оно также протекает с большим трудом и с низким выходом кетонов (Ше) и (^е). Для сравнения, соединение (VI) образует 5-бензоилпроизводное за 4-6 ч с выходом 56 %, а выход 2-(5-бензоил-2-тиенил)-нафто[1,2^]оксазола (Ше) за 15 ч не превышает 37 %, и при этом возвращается около 47 % исходного соединения (III); 2-(5-бензоил-2-тиенил)-нафто[2,1^]оксазола (^е) за 15 ч не превышает 42 %, и при этом возвращается около 37 % исходного соединения (IV).
Обобщая данные по реакциям электрофильного замещения в ряду 2-(2-тиенил)нафто[1,2^] и [2,1-d]оксазолов (III) и (IV), можно констатировать, что они действительно идут труднее, чем для изученного ранее 1 -метил-2-(2 -тиенил) - 1Н-нафто [1,2^]имидазола (VI). Полученные экспериментальные данные подтверждают более высокий дезэкранирующий (элек-
троноакцепторный) эффект нафто[1,2^] и [2,1-^оксазоил-2 групп относительно нафто[1,2^]имида-золил фрагмента.
Наряду с имидазолами и тиазолами некоторые производные 2-гетарилоксазолов известны как антипаразитические агенты. Изучение их биологической активности показало, что 5'-нитропроизводные проявляют высокую антигельминтную активность [12].
Экспериментальная часть
ИК спектры регистрировали на спектрометре Specord 75IR в вазелиновом масле, и хлороформе, спектры ЯМР 1H записаны на приборе Varian Unity 300 (300 МГц, CDCl3, внутренний стандарт - ТМС). Контроль за ходом реакций и индивидуальностью синтезированных соединений осуществляли методом ТСХ на пластинах с Al2O3 II степени активности по Брокману (проявление парами иода) в CH2Cl2 и на пластинах Silufol UV-254 в CH2Cl2. Элементный анализ проводили на анализаторе Perkin Elmer 2400. Температуры плавления определяли капиллярным методом на приборе ПТП.
2-(2'-Фурил)нафто[1,2^]оксазол (I). К раствору 1,59 г (10 ммоль) 1-амино-2-гидроксинафталина в 10 мл 1-метил-2-пирролидона прибавляли 1,31 г (10 ммоль) фуроилхлорида. Смесь кипятили 2 ч, затем выливали охлажденную реакционную массу в 50 мл холодной воды, выпавший осадок отделяли, тщательно промывали холодной водой и кристаллизовали из этанола. Выход 1,57 г (67 %), т. пл. 102 - 103 °С.
5-Нитро-2-(5'-нитро-2'-фурил) нафто [1,2-d]oK-сазол (1а). Раствор 1,18 г (5 ммоль) соединения (I а) в 25 мл азотной кислоты (d 1,32 г/см3) кипятили 2 ч. Реакционную массу охлаждали и выливали в 100 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывали и промывали 2 - 3 раза небольшим количеством холодной воды. Кристаллизовали из изопропанола. Выход 0,99 г (61 %), т. пл. 199 - 200 °С.
5-Бром-2-(5'-бром-2'-фурил)нафто [1,2^]окса-зол (1б). К раствору 1,18 г (5 ммоль) соединения (I а) в 25 мл дихлорэтана добавляли 1,6 г (10 ммоль) брома и кипятили 4 ч, упаривали на воздухе, остаток кристаллизовали из спирта. Выход 1,30 г (66 %), т. пл. 141 - 142 °С.
2-(5'-Формил-2'-фурил)нафто[1,2^]оксазол(1в). К смеси 1,18 г (5 ммоль) соединения (I а) к 20 г ПФК прибавляли 2,8 г (20 ммоль) уротропина, нагревали 4 ч при 80 - 90 °С, интенсивно перемешивая. Затем реакционную массу разбавляли 50 мл воды и нейтра-лизовывали раствором аммиака. Продукт реакции экстрагировали метиленхлоридом и хроматографиро-вали на колонке с окисью алюминия, элюируя мети-ленхлоридом, растворитель испаряли, остаток пере-кристаллизовывали из изопропанола. Выход 0,54 г
(41 %), т. пл. 127 - 128 °С.
2-(5'-Ацетил-2'-фурил)нафто[1,2^]оксазол (1г).
К раствору 1,18 г (5 ммоль) соединения (I а) в 15 мл уксусного ангидрида прибавляли каталитическое количество ангидрона (перхлората магния) 0,005 г (0,02 ммоль), кипятили 1 ч. Затем реакционную массу разлагали 25 мл воды и нейтрализовывали концентрированным раствором аммиака. Продукт реакции экстрагировали дихлорметаном и хроматографирова-ли на колонке с окисью алюминия, элюируя дихлор-метаном, растворитель испарили, остаток перекри-сталлизовывали из изопропанола. Выход 1,08 г (78 %), т. пл. 128 - 129 °С.
2-(5'-Беюоил-2'-фурил)нафто[1,2^]оксазол (1д). Перемешивали 1,18 г (5 ммоль) соединения (I а), 20 г ПФК и 1,8 г (15 ммоль) бензойной кислоты 12 ч при
140 - 150 °С. Продукт реакции выделяли аналогично ацетилпроизводному (I д). Выход 0,73 г (43 %), т. пл. 105 - 106 °С (из спирта).
2-(2'-Фурил)нафто[2,1^]оксазол (II). К раствору 1,59 г (10 ммоль) 1-гидрокси-2-аминонафталина в 10 мл 1-метил-2-пирролидона прибавляли 1,31 г (0,01 моля) фуроилхлорида. Смесь кипятили 2 ч, затем выливали охлажденную реакционную массу в 50 мл холодной воды, выпавший осадок отделяли, тщательно промывали холодной водой и кристаллизовали из этанола. Выход 56 %, т. пл. 119 - 120 °С (из спирта).
2-(5'-Нитро-2'-фурил)нафто[2,1^]оксазол (Па). Раствор 1,18 г (5 ммоль) соединения (II) в 25 мл азотной кислоты ^ = 1,32) кипятили 2 ч. Реакционную массу охлаждали и выливали в 100 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывали и промывали 2 - 3 раза небольшим количеством холодной воды. Кристаллизовали из этанола. Выход 78 %, т. пл. 181 -182 °С (из спирта).
2-(5'-Бром-2'-фурил)нафто[2,1^]оксазол (Пб). К раствору 1,18 г (5 ммоль) соединения (II) в 25 мл дихлорэтана добавляли 1,6 г (10 ммоль) брома и кипятили 4 ч, упаривали на воздухе, остаток растворяли в метиленхлориде и хроматографировали на колонке с А120з (2,5^15 см), элюент - метиленхлорид. Продукт кристаллизовали из этанола. Выход 78 %, т. пл. 134 -135 °С (из спирта).
2-(5'-Формил-2'-фурил)нафто[2,М]оксазол (Пв). К смеси 1,18 г (5 ммоль) соединения (II) в 20 г ПФК прибавляли 2,8 г (20 ммоль) уротропина, нагревали 5 ч при 80 - 90 °С, интенсивно перемешивая. Затем реакционную массу разбавляли 50 мл воды и нейтра-лизовывали раствором аммиака. Продукт реакции экстрагировали метиленхлоридом и хроматографиро-вали на колонке с оксидом алюминия, элюируя мети-ленхлоридом, растворитель испаряли, остаток пере-кристаллизовывали из этанола. Выход 50 %, т. пл.
141 - 142 °С (из спирта).
2-(5'-Ацетил-2'-фурил)нафто[2,М]оксазол (Пг).
К раствору 1,18 г (5 ммоль) соединения (II) в 15 мл
уксусного ангидрида прибавляли каталитическое количество ангидрона (перхлората магния) (0,005 г; 0,02 ммоль), кипятили 1,5 ч. Затем реакционную массу разлагали 25 мл воды и нейтрализовывали концентрированным раствором аммиака. Продукт реакции экстрагировали дихлорметаном и хроматографирова-ли на колонке с Al2O3, элюируя дихлорметаном, растворитель испаряли, остаток кристаллизовали из этанола. Выход 69 %, т. пл. 184 - 185 °С (из спирта).
2-(5'-Бензоил-2'-фурил)нафто[2Д^]оксазол (Цд). Перемешивали 1,18 г (5 ммоль) соединения (II), 20 г ПФК и 1,8 г (15 ммоль) бензойной кислоты 15 ч при 150 - 160 °С. Продукт реакции выделяли аналогично ацетилпроизводному (Пг). Кристаллизовали из 2-про-панола. Выход 37 %, т. пл. 154 - 155 °С (из спирта).
2-(2-Тиенил)нафто[1,2^]оксазол (III). К раствору 1,59 г (10 ммоль) 1-амино-2-гидроксинафталина в 10 мл 1-метил-2-пирролидона прибавляют 1,44 г (10 ммоль) теноилхлорида. Смесь нагревают до кипения 2 ч затем выливают охлажденную реакционную массу в 50 мл холодной воды, выпавший осадок отделяют, тщательно промывают и кристаллизуют из этанола, получают бесцветные иглы. Выход 63 %, т. пл. 131 - 132 °С.
5-Нитро-2-(5-нитро-2-тиенил)нафто[1,2^] окса-зол (IIIa). Раствор 1,26 г (5 ммоль) соединения (III) в 25 мл азотной кислоты (d = 1,32 г/см3). Нагревают до кипения 2 ч, затем реакционную массу охлаждают и выливают в 100 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают 2 - 3 раза небольшим количеством холодной воды и кристаллизуют из 2-пропанола. Желтые кристаллы. Выход 67 %, т. пл. 179 - 180 °С (из спирта).
2-(5-Бром-2-тиенил)нафто[1,2^]оксазол (III6). К раствору 1,26 г (5 ммоль) соединения (III) в 25 мл дихлорэтана прибавляют 0,8 г (5 ммоль) брома и нагревают до кипения 6 ч, испаряют растворитель на воздухе. Остаток растворяют в метиленхлориде и хроматографируют на колонке с Al2O3, элюируя ме-тиленхлоридом. Получают кремовые иглы (из спирта). Выход 42 %, т. пл. 180 - 181 °С (из спирта).
5-Бром-2-(5-бром-2-тиенил)нафто[1,2^]окса-зол (Шв). К раствору 1,26 г (5 ммоль) соединения (III) в 25 мл дихлорэтана прибавляют 2,4 г (15 ммоль) брома и нагревают до кипения 4 ч. Затем реакционную смесь выливают в чашку Петри, испаряют дихлорэтан на воздухе, остаток растворяют в CH2Cl2 и хроматографируют на колонке с Al2O3, элюируя ме-тиленхлоридом. Получают кремовые иглы (из спирта). Выход 53 %, т. пл. 203 - 204 °С (из спирта).
2-(5-Формил-2-тиенил)нафто[1,2^] оксазол (Шг). К смеси 1,26 г (5 ммоль) соединения (III) в 20 г ПФК прибавляют 2,8 г (20 ммоль) уротропина, нагревают 6 ч при 90 - 100 °С, интенсивно перемешивая. Затем реакционную массу разбавляют 50 мл воды и при
охлаждении нейтрализуют раствором аммиака. Продукт реакции экстрагируют метиленхлоридом. Экс-такт сушат безводным Na2S04 и хроматографируют на колонке с Al2O3, элюируя метиленхлоридом. Получают желтые кристаллы (из спирта). Выход 23 %, т. пл. 203 - 204 °С (из спирта).
2-(5-Ацетил-2-тиенил)нафто[1,2^]оксазол (Шд). К раствору 1,26 г (5 ммоль) соединения (III) в 20 г ПФК прибавляют 0,95 мл (10 ммоль) уксусного ангидрида, полученную смесь нагревают 28 ч при 110 - 120 °С и постоянном перемешивании. Затем реакционную массу выливают в 100 мл воды, нейтрализуют раствором аммиака и далее продукт реакции выделяют аналогично формилпроизводному (Шг). Желтые кристаллы (из спирта). Выход 18 %, т. пл. 167 - 168 °С (из спирта).
2-(5-Бензоил-2-тиенил)нафто[1,2^]оксазол (Ше). Перемешивают 1,26 г (5 ммоль) соединения (III), 20 г ПФК и 2,44 г (20 ммоль) бензойной кислоты при 140 - 150 °С 15 ч. Продукт реакции выделяют аналогично соединению (Шд). Получают светло-коричневые кристаллы (из спирта). Выход 37 %, т. пл. 154 -155 °С.
2-(2-Тиенил)нафто[2,1^]оксазол (IV). К раствору 1,59 г (10 ммоль) 1-гидрокси-2-аминонафталина в 10 мл 1-метил-2-пирролидона прибавляли 1,44 г (10 ммоль) теноилхлорида. Смесь нагревали до кипения 3 ч, затем выливали охлажденную реакционную массу в 50 мл холодной волы, выпавший осадок отделяли, тщательно промывали водой и кристаллизовали из этанола. Выход 1,78 г (71 %), т. пл. 116 - 117 °С.
5-Нитро-2-(5-нитро-2-тиенил)нафто[2,М]окса-зол (IVa). Раствор 0,25 г (1 ммоль) соединения (IV) в 5 мл азотной кислоты (d 1,32 г/см3) нагревали до кипения 2 ч. Затем реакционную массу охлаждали и выливали в 25 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывали и промывали 2 - 3 раза небольшим количеством холодной воды. Кристаллизовали из 2-пропанола. Желтые кристаллы. Выход 0,20 г (59 %), т. пл 218 - 219 oC.
2-(5-Бром-2-тиенил)нафто[2,1^]оксазол (IV6). К раствору 0,25 г (1 ммоль) соединения (IV) в 5 мл дихлорэтана прибавляли 0,16 г (1 ммоль) брома и нагревали до кипения 6 ч, испаряли растворитель на воздухе. Остаток растворяли в метиленхлориде и хроматографировали на колонке с Al2O3, элюируя CH2Cl2. Получали кремовые иглы из этанола. Выход 0,15 г (45 %), т. пл. 139 - 140 oC.
5-Бром-2-(5-бром-2-тиенил)нафто[2,М]оксазол (IVb). К раствору 0,25 г (1 ммоль) соединения (IV) в 5 мл дихлорэтана прибавляли по каплям 0,48 г (3 ммоль) брома в 5 мл дихлорэтана и нагревали до кипения 4 ч. Затем реакционную массу выливали в чашку Петри, испаряли дихлорэтан на воздухе, остаток кристаллизовали из этанола. Получали кремовые
иглы. Выход 0,29 г (72 %), т. пл. 173 - 174 °С.
2-(5-Формил-2-тиенил)нафто[2,М]оксазол (1Уг).
К смеси 0,25 г (1 ммоль) соединения (IV) в 5 г ПФК прибавляли 0,56 г (4 ммоль) уротропина, после чего нагревали ее 6 ч при 80 - 90 °С при интенсивном перемешивании. Затем реакционную массу разбавляли 10 мл воды и при охлаждении нейтрализовывали раствором аммиака. Продукт реакции экстрагировали метиленхлоридом. Экстракт сушили безводным и хроматографировали на колонке с А1203, элюируя метиленхлоридом. Получили желтые кристаллы (из этанола). Выход 0,07 г (25 %), т. пл. 202 -203 °С.
2-(5-Ацетил-2-тиенил)нафто[2,М]оксазол (1Уд).
К раствору 0,25 г (1 ммоль) соединения (IV) в 5 г ПФК прибавляли 0,2 мл (2 ммоль) уксусного ангидрида, полученную смесь нагревали 28 ч при 110 -120 °С и постоянном перемешивании. Затем реакционную массу выливали в 20 мл воды, нейтрализовы-вали раствором аммиака и далее продукт реакции выделяли аналогично формилпроизводному (^г). Желтые кристаллы (из этанола). Выход 0,062 г (21 %), т. пл. 183 - 184 °С.
2-(5-Бензоил-2-тиенил)нафто[2Д^]оксазол (1Уе). Перемешивали 0,25 г (1 ммоль) соединения (IV), 5 г ПФК и 0,49 г (4 ммоль) бензойной кислоты при 140 -150 °С 15 ч. Продукт реакции выделяли аналогично соединению (ГУд). Получили кремовые кристаллы (из этанола). Выход 0,15 г (42 %), т. пл.174 - 175 °С.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда № 14-23-00078.
Литература
1. Симонов А.М., Ельчанинов М.М., Кошутин В.И., Олейникова Л.Я., Колбачева Н.Г. А. с. 677338 СССР. 1978. МКИ С 07 Д 409/04. Кетоны 1-алкил-2-(тиенил-2)бензимидазола, обладающие противогрибковой активностью.
2. Гребенников В.А., Ельчанинов М.М., Нахрацкий И.И., Симонов А.М., Боканева С.А. А. с. 1203861 СССР. 1985. МКИ С 07 Д 409/04. Гидрохлорид 5-нитро-2-(тиенил-2) бензимидазола, обладающий противогрибковой активностью в отношении Microsporum canis
3. Красовицкий Б.М., Болотин Б.М. Органические люминофоры. М., 1984. 334 С.
4. Александров А.А., Ельчанинов М.М., Макарова Н.И., Лукьянов Б.С. Новые флуоресцентные 2-(5-ацетоацетил-2-фурил)бензазолы с прохиральными протонами мети-леновой группы // Химия гетероциклических соединений. 2011. № 6. С. 837.
5. Печкин А.А., Ельчанинов М.М. Синтез и свойства 3-метил-2-(2-фурил)- и 3-метил-2-(2-тиенил)нафт [1,2-(1] имидазолов // Изв. вузов Сев.-Кав. регион. Естеств. науки. 2000. № 4. С. 52.
6. Ельчанинов М.М. Синтез, свойства и применение 2-гетарилимидазолов и их конденсированных производных. дис. ... д-ра хим. наук. Ростов на/Д., 2006.
7. Ельчанинов М.М., Олейникова Л.Я., Симонов А.М. Взаимодействие 3-гетарилимидазола с электрофильными реагентами // ХГС. 1979. № 8. С. 1047.
8. Дорофеенко Г.Н., Жданов Ю.А., Дуленко В.И., Кривун С.В.
Хлорная кислота и ее соединения в органическом синтезе. Ростов на/Д., 1965, 148 с.
9. Пожарский А.Ф. Теоретические основы химии гетеро-циклов. М., 1985, 126 с.
10. Терентьев А.П., Казицина Л.А. Сульфирование фурана // ЖОрХ. 1948. Т. 18. С. 723.
11. Gardner P.D. Intermolecular condensation catalyzed by poly-phosphoric acid // J. Am. Chem. Soc., 1951. Vol. 76. P. 4550.
12. Dunn G.L., Actor P., DiPasquo V. J. Antiparasitic Agents. I. 2-(Nitro-heterocyclic) Benzimidazoles, Benzoxazoles, and Benzothiazoles // J. Med. Chem. 1966. № 9. P. 751.
References
I. Simonov A.M., El'chaninov M.M., Koshutin V.I., Olejnikova L.Ya., Kolbacheva N.G. Ketony 1-alkil-2-(tienil-2)benzimidazola, obladayuschie protivogribkovoj aktivnost'yu.. A. s SSSR, no. . 677338 , 1978. 2. Grebennikov V.A., El'chaninov M.M., Nah-rackij I.I., Simonov A.M., Bokaneva S.A. Gidrohlorid 5-nitro-2-(tienil-2) benzimidazola, obladayuschij protivogribkovoj aktivnost'yu v otnoshenii Microsporum canis. A. s. SSSR, 1203861, 1985.
3. Krasovickij B.M., Bolotin B.M. Organicheskie lyuminofory [Organic lumino-handicap]. Moscow, 1984, 334 p.
4. Aleksandrov A.A., El'chaninov M.M., Makarova N.I., Luk'yanov B.S. Novye fluorescentnye 2-(5-acetoacetil-2-furil)benzazoly s prohiral'nymi protonami metilenovoj gruppy [New fluorescent 2-(5-acetoacetyl-2-furyl)benzazoles with ProfileName protons the stands-a new group]. Himiya geterociklicheskih soedinenij, 2011, no. 6, pp. 837.
5. Pechkin A.A., El'chaninov M.M. Sintez i svojstva 3-metil-2-(2-furil)- i 3-metil-2-(2-tienil)naft[1,2-d]imidazolov [Synthesis and properties of 3-methyl-2-(2-furyl)- 3-methyl-2-(2-thienyl)naphthas[1,2-d]imidazoles]. Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskij region. Tehnicheskie nauki , 2000, № 4, pp. 52.
6. El'chaninov M.M. Sintez, svojstva i primenenie 2-getarilimidazolov i ih kondensirovannyh proizvodny . Dis. ... d-ra him. nauk [Synthesis, properties and application of 2-getreleasedate and their condensed derivatives. Dis. ... Dr. chem. Sciences]. Rostov na/D., 2006.
7. El'chaninov M.M., Olejnikova L.Ya., Simonov A.M. Vzaimodejstvie 3-getarilimidazola s 'elektrofil'nymi reagentami [Interaction is 3-getreleasedate with electrophilic Rea-gentami]. HGS, 1979, no. 8, pp. 1047.
8. Dorofeenko G.N., Zhdanov Yu.A., Dulenko V.I., Krivun S.V. Hlornaya kislota i ee soedineniya v organicheskom sinteze [Perchloric acid and its compounds in organic synthesis]. Rostov na/D., 1965, 148 p.
9. Pozharskij A.F. Teoreticheskie osnovy himii geterociklov [Theoretical foundations of chemistry hetero-cycles]. Moscow, 1985, 126 p.
10. Terent'ev A.P., Kazicina L.A. Sul'firovanie furana [Sulfonation of furan]. Zhur.org.chem, 1948, vol. 18, pp. 723.
II. Gardner P.D. Intermolecular condensation catalyzed by polyphosphoric acid. J. Am. Chem. Soc., 1951, vol. 76, pp. 4550.
12. Dunn G.L., Actor P., DiPasquo V. J. Antiparasitic Agents. I. 2-(Nitro-heterocyclic) Benzimidazoles, Benzoxazoles, and Benzothiazoles . J. Med. Chem, 1966, no. 9, pp. 751.
Поступила в редакцию 22 сентября 2014 г.
