Научная статья на тему 'Сравнительное исследование внутримолекулярной циклизации фталимидсодержащих г-илидов серы и фосфора'

Сравнительное исследование внутримолекулярной циклизации фталимидсодержащих г-илидов серы и фосфора Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
120
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
N-ФТАЛИЛ-В-ФЕНИЛ-В-АЛАНИН / N-ФТАЛИЛГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА / КЕТОСТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ФОСФОНИЕВЫЙ ИЛИД / КЕТОСТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ СУЛЬФОНИЕВЫЙ ИЛИД / ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНАЯ ЦИКЛИЗАЦИЯ / N-PHTHALYL-В-PHENYL-В-ALANINE / N-PHTALYLGLUTAMINIC ACID / KETO STABILIZED PHOSPHONIUM YLIDE / KETO STABILIZED SULFUR YLIDE / INTRAMOLECULAR CYCLIZATION

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Сахаутдинов И. М., Халиков И. Г., Галин Ф. З., Егоров В. А., Лакеев С. Н.

Приведены результаты сравнительного исследования внутримолекулярной циклизации кетостабилизированных сульфониевых и фосфониевых илидов, полученных из N-фталилзамещенных г-аминокислот.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Сахаутдинов И. М., Халиков И. Г., Галин Ф. З., Егоров В. А., Лакеев С. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE COMPARATIVE STUDY OF INTRAMOLECULAR CYCLIZATION OF PHTHALIMIDECONTAINING SULFUR AND PHOSPHONIUM

The results of comparative study of intramolecular cyclization of keto stabilized sulfur and phosphonium г-ylides derived from N-phthalimide-containing г-amino acids are given.

Текст научной работы на тему «Сравнительное исследование внутримолекулярной циклизации фталимидсодержащих г-илидов серы и фосфора»

УДК 547.759:547.94:542.97

1И. М. Сахаутдинов, 1И. Г. Халиков, 1 2Ф. З. Галин, 1В. А. Егоров, 1 2С. Н. Лакеев, 1И. О. Майданова

Сравнительное исследование внутримолекулярной циклизации фталимидсодержащих у-илидов серы и фосфора

1 Институт органической химии УНЦ РАН 450054, г. Уфа, пр. Октября, 71; факс: (347) 235-60-66, 235-26-41. e-mail: galin@anrb. 2 Башкирский Государственный Университет 450074 Уфа, Фрунзе, 32; тел.: (347) 222-61-05

Приведены результаты сравнительного исследования внутримолекулярной циклизации кетоста-билизированных сульфониевых и фосфониевых илидов, полученных из Ы-фталилзамещенных у-аминокислот.

Ключевые слова: Ы-фталил-уб-фенил-ув-аланин, Ы-фталилглутаминовая кислота, кетостабилизи-рованный фосфониевый илид, кетостабилизиро-ванный сульфониевый илид, внутримолекулярная циклизация.

Интерес к синтезу и исследованию свойств полифункциональных илидов серы и фосфора во многом определяется возможностью их использования в синтезе сложных полициклических структур, в том числе аналогов природных соединений. Развивая наши работы по синтезу полициклических соединений с использованием илидов 1-8, мы провели сравнительное исследование внутримолекулярной циклизации кетостабилизированных сульфо-ниевых и фосфониевых илидов, полученных из у-аминокислот — ^-фталилглутаминовой кислоты и Ы-фталил-^-фенил-^-аланина.

В предыдущей работе 9 нами была разработана схема синтеза сульфониевого илида 6 по у-карбоксильной группе Ы-фталилглутами-новой кислоты 1. Взаимодействием кислоты 1 с Б0С12 получали ангидрид 2, обрабатывали его раствором диазометана в СН2С12 и выделяли диазокетон 3. Реакция 3 с водным НВг и далее с Ме2Б давала сульфониевую соль 5, депротонирование которой ЫаН в ТГФ под аргоном приводило к илиду серы 6. Ранее нами было установлено, что при нагревании в растворителе в присутствии эквимольного количества бензойной кислоты, фталимидза-мещенные сульфониевые илиды, полученные из а- и ^-аминокислот, вступают в реакцию внутримолекулярной циклизации, давая пир-ролизидин- и индолизидиндионовые производные 7 8. Соответственно, циклизацией или-да из у-аминокислоты мы ожидали получить азепиновое производное с семичленным циклом. Однако, как показали исследования, илид серы 6 не циклизуется. Продуктами реакции являются линейный сульфид 7 (19%) и кетобензоат 8 (32%) 9 (схема 1).

Схема 1

O O M

C—O

Реагенты и условия: a. SOCl2, C6H6; b. CH2N2 CH2Cl2, 0 0C; c. HBr, CH2Cl2, 20 оС; d. Me2S, Me2CO; e. NaH, ТГФ; f. BzOH, PhMe

Дата поступления 29.03.07

Для сравнения свойств илидов серы и фосфора аналогичного строения из бромке-тона 4 реакцией с РРЬ3 была получена фосфо-ниевая соль 9, депротонирование которой гидридом натрия дало фосфониевый илид 10. При нагревании в 4-трет-бутилтолуоле илид 10 по реакции Виттига образует два продукта внутримолекулярной циклизации: по амидной кетогруппе — соединение с тетрагидроазепино-изоиндолдионовой структурой 11 с выходом 25% и по сложноэфирной кетогруппе — цикло-гексеновое производное 12 с выходом 53% (схема 2).

Структуры соединений 11 и 12 подтверждены спектральными характеристиками. Так, в спектре ЯМР соединения 11 наблюдается нарушение симметрии двух мультиплетных сигналов четырех протонов фталильного фрагмента в области 5н 7.44—8.40 м.д. и появление синглетного сигнала протона при двойной связи в области 5н 5.96 м.д. В спектре ЯМР 13С характерными являются сигналы атомов углерода двойной связи циклогептенового фрагмента в области 5с 105.54 и 150.29 м.д. Для соединения 12 информативным является синглет протона при двойной связи циклогек-

4

О О М

С—О

ф е

Схема 2

0 О м

С—О

О PPhзBr

10

О О Ме О

Л + с V

\ 1 Л^ Л О

Ме /

О

11

12

О

Реагенты и условия: а) РРЬ3, Ме2СО, 50%; Ь) К2С03 (насыщ.), 12.5 N №ОН, +10 оС; c) 4-трет-бутилтолуол.

Схема 3

О О

Ph О

АЛ

ОИ

О О

Ph О

13

14

ОО Ph

О

СО2(^Ви)

15

Р Ph 9 Ph О Ph

О 16 О 17 О 18

О №

19

О №

20

О

Ph

О

Реагенты и условия: a) БОС12, С6Н6; Ь) CH2N2 , СН2С12, -5 оС, 86%; с) ¿-БиОН, C6H5C00Ag, Et3N, 70%; d) КОН, ¿-БиОН, 42%; e) НБг, 25 оС, 87%; ^ РРЬ3, Ме2С0, 59.5%; g) К2С03 (насыщ.), 12.5 N №ОН, +10 оС, 85%.

9

с

с

а

f

сенового кольца в области 5н 5.54 м.д. и сохранение симметрии двух мультиплетных сигналов четырех протонов фталильного фрагмента в области 5н 7.74—7.86 м.д. в спектре ЯМР

По этой же схеме синтезировали илиды серы и фосфора из гомолога Ы-фталил-^-фе-нил-^-аланина 13 10. Илид серы выделить не удалось, так как при депротонировании сульфониевой соли образовалась трудноразделимая смесь продуктов. Фосфониевый илид 20 также оказался очень лабильным, но, в отличие от илида серы, претерпевал внутримолекулярную циклизацию, взаимодействуя с амид-ной кетогруппой и давая 5-фенил-2,4,5,7-тетрагидро-3^-азепино[2,1-а]изоиндол-2,7-дион 21 с выходом 85% (схема 3).

Таким образом, сравнение свойств илидов серы и фосфора, полученных из у-аминокис-лот, показало, что в реакцию внутримолекулярной циклизации с образованием семичлен-ного цикла вступают только фосфониевые илиды, что определяется различием механизма протекания реакций циклизации фосфоние-вых и сульфониевых илидов.

Экспериментальная часть

ИК-спектры сняты на приборе «иК-20» и «8рескоЫ-М80». Спектры ЯМР 1Н и 13С записаны на спектрометре «Вгикег-АМ-300» с рабочей частотой 300 и 75 МГц соответственно, внутренний стандарт ТМС. За ходом реакции следили по ТСХ на пластинках «БНиМ иУ-254», с обнаружением веществ с помощью УФ-облучения, паров иода, опрыскиванием пластинок раствором нингидринового проявителя или раствором анисового альдегида с последующим нагреванием при 100—120 оС. Бензол, ТГФ, 4-трет-бутилтолуол кипятили и перегоняли над натрием. Глутаминовую кислоту «ч», ЫаИ (60—65% дисперсия в масле, <^1ика»), РРЬ3 «ч» использовали без дополнительной очистки.

Синтез и свойства соединений 1—8 описаны в работе 9.

Синтез и свойства соединений 13—21 описаны в работе 10.

[5-(1,3-диоксо-1,3-дигидро-2Н-изоин-дол-2-ил)-6-метокси-2,6-диоксогексил](три-фенил)фосфоний бромид (9). К раствору 1ммоля бромкетона (IV) в 10 мл сухого бензола при перемешивании прибавили раствор 1 ммоля РРЬ3 в 5 мл сухого бензола и смесь оставили стоять в течение 12 ч. Растворитель декантировали и осадок промыли бензолом. Выход 50%. Т. пл. 122-125 оС. ИК-спектр.

(в.м.) v см-1: 742, 1440, 1462, 1743. Найдено, %: С - 62.86, H - 4.62, Br - 12.66, N - 2.21, P - 4.89. C33H29BrNO5P. Вычислено, %: С - 62.87, H - 4.64, Br - 12.67, N - 2.22,

0 - 12.69, P - 4.91.

Метил-2-(1,3-диоксо-1,3- дигидро-2Н-изоиндол-2-ил)-5-оксо-6-(трифенил-15-фос-фанилиден)гексанат (10). К перемешиваемой суспензии 3 ммолей фосфониевой соли (9) в 10 мл абсолютного ТГФ в один прием прибавили 1.1 ммоль NaH. Реакционную смесь перемешивали 30 мин., отфильтровали и отогнали растворитель. Найдено, %: C - 72.10, H - 5.09, N - 2.51, P - 5.62. C33H28NO5P. Вычислено, %: C - 72.12, H - 5.14, N - 2.55, O - 14.56, P - 5.64.

Метил- 5,10-диоксо-7,8,9,10-тетрагидро-5Н-азепино[2,1-а]изоиндол-7-карбоксилат

(11). Илид (10) 1.1 г (2ммоля) растворили при нагревании в 10 мл сухого 4-трет-бутил-толуола и кипятили 6 ч. Затем отогнали растворитель и остаток хроматографировали (элюент - ацетон - хлороформ, 1:20). Выход 25%. Т. пл. 113-115 оС. Найдено, %: С - 66.38; Н - 4.80; N - 5.12. Ci5H13NO4. Вычислено, %: С - 66.41; Н - 4.83; N - 5.16. ИК-спектр. (в.м.) v см-1: 1172, 1720. Спектр ЯМР *Н: 2.27-2.94 (м, 4H, CH2); 3.79 (c, 3H, CH3); 5.47-5.48 (м, 1H, CH); 6.14 (c, 1H, CH); 7.63-7.71 (м, 2H, C6H4); 7.74-7.77 (д, 1H, C6H4); 7.89-7.91 (д, 1H, C6H4). Спектр ЯМР 13С: 22.55, 39.36, 52.91, 54.72, 104.50, 121.07, 124.22, 127.61, 131.53, 133.29, 137.37, 142.70, 167.44, 169.58, 197.97.

2-(2-Метокси-4-оксо-2-циклогексенил)-

1 Н-изоиндол-1,3(2Н)-дион (12). Выход 52%. Т. пл. 140-143 оС. Найдено, %: С - 66.38; Н - 4.80; N - 5.12. С^Щ-ДО^ Вычислено, %: С - 66.41; Н - 4.83; N - 5.16. ИК-спектр. (в.м.) v см-1: 1169, 1725, 1740. Спектр ЯМР !Н: 2.13-2.76 (м, 4H, CH2); 3.65 (c, 3H, CH3); 5.16-5.22 (м, 1H, CH); 5.54 (c, 1H, CH); 7.74-7.86 (м, 4H, C6H4). Спектр ЯМР 13С: 26.37, 35.96, 47.85, 56.26, 103.91, 123.48, 131.79, 134.19, 167.51, 172.72, 197.22.

Литература

1. Галин Ф. З., Лакеев С. Н., Муллагалин И. З., Майданова И. О. // ХГС.- 2004.- С. 1813.

2. Сахаутдинов И. М., Лакеев С. Н., Халиков И. Г., Абдуллин М. Ф., Галин Ф. З. // Баш. хим. ж.- 2004.- С. 32.

3. Муллагалин И. З., Лакеев С. Н., Майданова И. О., Абдуллин М. Ф., Галин Ф. З. В сб.: Избранные методы синтеза и модификации ге-тероциклов. / Под ред. В. Г. Карцева.- М.: IBS Press, 2003.- Т. 1.- С. 572.

4. Лакеев С. Н., Муллагалин И. З., Галин Ф. З., 8. Майданова И. О., Абдуллин М. Ф. // Изв. АН. Сер. хим.- 2002.- С. 2071.

5. Лакеев С. Н., Муллагалин И. З., Майдано- 9. ва И. О., Галин Ф. З., Толстиков Г. А. // Изв. АН. Сер. хим.- 2002.- С. 177.

6. Галин Ф. З., Лакеев С. Н., Чертанова Л. Ф., 10. Толстиков Г. А. // Изв. АН. Сер. хим.- 1998.-

С. 2376.

7. Галин Ф. З., Лакеев С. Н., Толстиков Г. А. // Изв. АН, Сер. хим.- 1996.- С. 165.

Толстиков Г. А., Галин Ф. З., Лакеев С. Н., Ха-лилов Л. М., Султанова В. С. // Изв. АН СССР. Сер. хим.- 199.- С. 612. Галин Ф. З., Сахаутдинов И. М., Лакеев С. Н., Егоров В. А., Фатыхов А. А., Майданова И. О. // Изв. АН. Сер.хим.- 2005.- С. 2771. Халиков И. Г., Галин Ф. З., Егоров В. А., Сахаутдинов И. М., Лакеев С. Н., Майдано-ва И. О., Гаделева Х. К. // Баш. хим. ж.-2006.- Т. 13, № 1.- С. 41.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.