Трехкомпонентная конденсация гетарилгуанидинов с аминами и формальдегидом

Потапов А.Ю.; Шихалиев Х.С.; Крыльский Д.В.; Пешков М.Д.

УДК 547.495.9

А.Ю.ПОТАПОВ, Х.С.ШИХАЛИЕВ, Д.В.КРЫЛЬСКИЙ, М.Д.ПЕШКОВ

ТРЕХКОМПОНЕНТНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ ГЕТАРИЛГУАНИДИНОВ С АМИНАМИ И ФОРМАЛЬДЕГИДОМ

(Воронежский государственный университет)

Взаимодействием бензоксазолил-2-, бензтиазолил-2- и хиназолил-2-гуанидинов с формальдегидом и первичными аминами получен ряд гетарилиминогексагидро-1,3,5-триазинов. Подобраны оптимальные условия проведения реакции, изучено взаимодействие синтезированных веществ с арилизоцианатами, изотиоцианатами и хлорангидри-дами.

Высокая реакционная способность гета-рилгуанидинов позволяет вводить их в разнообразные реакции как двух-, так и трехкомпонент-ных конденсаций, приводящие к различным азаге-тероциклам. В предыдущих работах нами изучены реакции гетероциклизации бензоксазолил-2- (1), бензтиазолил-2- (2) и хиназолил-2-гуанидинов (3) с участием дикарбонильных соединений, альдегидов, ортоэфиров и метиленактивных веществ [1-3]. В настоящей работе исследована реакция трех-компонентной конденсации 1-3 с формальдегидом и первичными аминами. С участием ал-кил(арил)сульфогуанидинов эта реакция изучалась в работе [4]. Для изучаемой реакции найдены оптимальные условия проведения: кипячение в ди-оксане эквимольных количеств гуанидина, амина и 2 моль формальдегида (в виде 40%-ного водного раствора) в течение 0.5-4 ч (схема 1). При этом процесс протекает гладко лишь с алифатическими аминами, использование аминов ароматического ряда приводило к осмолению реакционной смеси и выделить целевые продукты не удалось. Наличие в спектрах ЯМР 1Н полученных соединений следующих характерных сигналов: синглета четырех протонов, соответствующий двум метилено-вым группам с 5 4.20-4.40 м.д. и синглета двух протонов, соответствующих двум группам КИ с 5 8.50-8.95 (соединения 6,7) и 9.30-9.70 (соединения 8) м.д. (табл.2) позволяет приписать указанным веществам структуры, в которых гексагидро-1,3,5-триазиновое кольцо имеет плоскость симметрии. При этом таутомерные и/или региомерные формы 9-11 не образуются. Предполагаемый механизм реакции может включать образование промежуточных соединений различного типа (схема 2).

Найдено, что дициандиамид (12) также вступает в описываемую реакцию, образуя циани-миногексагидро-1,3,5-триазины 13 (схема 3).

Гетарилиминогексагидро-1,3,5-триазины 6-8 взаимодействуют с арилизоцианатами при не-

продолжительном нагревании в диоксане с образованием гетарилиминогексагидро-1,3,5-триазин-карбоксамидов 14 (см. схему 4).

Схема 1

N

. + 2 СИ20 + иин 1, 2 И2й

N

У^ „

' \\ И

4

5

Ий

^Г ИИ + 4 + 5

м^м^мн

;

-И \

ни N

и1

N N 8

н

' 74

N—и не;—N

/ ;

N ^М

] , Ие; N >

ИЫ н^ы

9 10 11

1 Ч=0; 2 Ч=8; 6 а Ч=0, К=РИСИ2СИ2; б Ч=0, Я=РЬСИ2; в Ч=0, Я= СИ30СИ2СИ2; г Ч=0, К=СИэ0(СИ2)э; 7 а Ч=8, К=РИСИ2СИ2; б Ч=8, Я=РЬСИ2; в Ч=8, К=СИ30СИ2СИ2; г Ч=8, Я= СИ30(СИ2)3; 3, 8 а Я1=И; б Я1=8-Ме; в Я1=7-Ме; г Я^б-Б^ 8 а К=СИ30СИ2СИ2; б К=РИСИ2СИ2; в Я=РЬСИ2; г Я=СИ30СИ2СИ2.

Схема 2

1-3 + 4

4 + 5

Ые1

Ие1

V1

ч

6-8

1-3

Ие1

У™,

ЫNV

Схема 3

4

N

+ 4 + 5

/

=\ З^—я

N И

12 ' 13

13 а я= РЬСИ2СИ2; б Я= РИСИ2; в Я= ^морфолил-СИ2СИ2.

6, 7

я

СИ

к

3

Ие;

4

к

Схема 4

6b + PhNCO

HN

NN

HN 14 ^—N

Использование арилизотиоцианатов в последней реакции приводило к осмолению реакционной смеси, и выделить тио-аналог соединения 14 не удалось.

При взаимодействии триазинов 6-8 с хлорангидридами карбоновых кислот наблюдалось расщепление триазинового кольца, при этом образовывались ацилпроизводные соответствующих гетарилгуанидинов.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Контроль за ходом реакции и индивидуальностью полученных веществ осуществляли методом ТСХ на пластинах Merck UV-254, элюент - CHCI3 : MeOH (20 : 1). Спектры ЯМР 1Н сняты на приборе Bruker AC-300 MHz (ИОХ, Москва) в ДМСО-d

6 относительно ТМС.

Взаимодействие гуанидинов 1-3 и дици-андиамида с аминами и формальдегидом. К

раствору/суспензии 40 ммоль гуанидина (ди-циандиамида) в 15 мл диоксана прибавляли 40 ммоль алифатического амина и 80 ммоль формальдегида в виде 40%-ного водного раствора. Смесь кипятили 1-4 ч (контроль по ТСХ), выпавшие после охлаждения кристаллы перекристаллизовывали из диоксана.

К-1-фенил-2-(1,3-бензоксазол-2-илими-но)-5-бензил-1,3,5-триазин-1-карбоксамид (14). К раствору 10 ммоль 2-(1,3-бензоксазол-2-илимино)-5-бензил-1,3,5-триазина 6а в 10 мл

безводного диоксана прибавляли по каплям 10 ммоль фенилизоцианата. Смесь нагревали 30 мин, выпавший после охлаждения осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из диоксана.

Таблица 1.

Выходы и характеристики синтезированных соединений.

Соединение Брутто-формула Найдено/ /вычислено, % Т пл., °С Выход, %

С Н N

6а ад^О 67.11 67.27 5.90 5.96 21.89 21.79 182-190 65

6б C17H17N5O 66.54 66.43 5.73 5.58 22.95 22.79 195-197 39

6в C13H17N5O2 56.53 56.72 6.40 6.22 25.31 25.44 154-156 52

6г Cl4Hl9N5О2 58.05 58.12 6.79 6.62 24.38 24.20 162-164 41

7а C18H19N5S 64.25 64.07 5.49 5.65 20.56 20.75 202-204 48

7б C17H17N5S 63.28 63.13 5.18 5.30 21.80 21.65 196-198 57

7в C13H17N5OS 53.75 53.58 5.69 5.88 23.88 24.05 175-177 64

7г C14H19N5OS 54.95 55.06 6.09 6.27 23.08 22.93 181-183 68

8а Cl5H20N6О 60.09 59.98 6.56 6.71 30.11 29.98 212-214 51

8б C21H24N6 70.12 69.97 6.83 6.71 22.19 23.31 263-265 80

8в C20H22N6 69.50 69.34 6.40 6.40 24.21 24.26 251-252 74

8г Cl7H24N6О 61.99 62.17 7.48 7.37 25.60 25.59 216-218 59

13а C12H15N5 63.02 62.86 6.48 6.59 30.70 30.54 189-191 85

13б C11H13N5 61.46 61.38 6.05 6.09 32.37 32.53 206-208 93

13в CllHl8N6О 50.27 50.40 7.78 7.61 35.41 35.27 182-184 66

14 C24H22N6О2 67.47 67.59 5.38 5.20 19.58 19.71 215-216 68

Таблица 2.

Данные ЯМР 1Н спектроскопии синтезированных соединений.

Соедине- Химический сдвиг 5, м.д.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ние Гексагидро -1,3,5 -триазин Нй R

1 2 3 4

6а 4.15 с (4H, 2CH2); 8.56 с (2H, 2NH) 7.05 т (1Н, аром.); 7.13-7.30 м (3Н, аром.) 2.83-2.90 м (4H, 2CH2); 7.13-7.30 м (3H, аром.); 7.44 д (1H, аром.); 7.55 д (1H, аром.)

6б 4.20 с (4H, 2CH2); 8.60 с (2H, 2NH) 7.10 т (1Н, аром.); 7.23-7.40 м (3Н, аром.) 2.90 c (2H, CH2); 7.23-7.40 м (3H, аром.); 7.50 д (1H, аром.); 7.68 д (1H, аром.)

6в 4.33 с (4H, 2CH2); 8.75 с (2H, 2NH) 6.95-7.14 м (2Н, аром.); 7.23-7.42 м (2Н, аром.) 2.85 т (2H, CH2); 3.20 с (3H, ОШ3); 3.52 т (2H, CH2)

6г 4.30 с (4H, 2CH2); 8.95 с (2H, 2NH) 6.90-7.13 м (2Н, аром.); 7.22-7.40 м (2Н, аром.) 1.74 м (2H, CH2); 2.73 т (2H, CH2); 3.21 с (3H, ОШ3); 3.40 т (2H, CH2)

1 2 3 4

7а 4.30 с (4H, 2CH2); 8.50 с (2H, 2NH) 7.04 т (1Н, аром.); 7.15-7.31 м (3Н, аром.) 2.78-2.93 м (4Н, 2СН2); 7.15-7.31 м (3Н, аром.); 7.42 д (1Н, аром.); 7.62 д (1Н, аром.)

7б 4.28 с (4H, 2CH2); 8.65 с (2H, 2NH) 7.08 т (1Н, аром.); 7.16-7.37 м (3Н, аром.) 2.92 с (2Н, СН2); 7.16-7.37 м (3Н, аром.); 7.52 д (1Н, аром.); 7.66 д (1Н, аром.)

7в 4.25 с (4H, 2CH2); 8.45 с (2H, 2NH) 6.71 т (1Н, аром.); 7.03 т (1Н, аром.); 7.11-7.22 м (2Н, аром.) 2.81 т (2Н, СН2); 3.24 с (3Н, ОСН3); 3.55 т (2Н, СН2)

7г 4.34 с (4H, 2CH2); 8.85 с (2H, 2NH) 6.67 т (1Н, аром.); 7.20 т (1Н, аром.); 7.16-7.32 м (2Н, аром.) 1.77 м (2Н, СН2); 2.68 т (2Н, СН2); 3.24 с (3Н, ОСН3); 3.50 т (2Н, СН2)

8а 4.41 с (4H, 2CH2); 9.72 с (2H, 2NH) 2.70 с (3Н, СН3); 7.26 т (1Н, аром.); 7.56 д (1Н, аром.); 7.68 т (1Н, аром.); 7.94 т (1Н, аром.) 2.83 т (2Н, СН2); 3.24 с (3Н, ОСН3); 3.57 т (2Н, СН2)

8б 4.39 с (4H, 2CH2); 9.32 с (2H, 2NH) 2.42 с (3Н, СН3); 2.67 с (3Н, СН3); 7.08-7.32 м (2Н, аром.) 7.81 д (1Н, аром.) 2.72-2.90 м (4Н, 2СН2); 7.08-7.32 м (5Н, аром.)

8в 4.32 с (4H, 2CH2); 9.40 с (2H, 2NH) 2.40 с (3Н, СН3); 2.64 с (3Н, СН3); 7.11-7.36 м (2Н, аром.) 7.84 д (1Н, аром.) 2.92 с (2Н, СН2); 7.11-7.36 м (5Н, аром.)

8г 4.33 с (4H, 2CH2); 9.24 с (2H, 2NH) 1.25 т (3Н, СН3); 2.70 с (3Н, СН3); 2.75 м (2Н, СН2); 7.46-7.57 м (2Н, аром.); 7.70 с (1Н, аром.) 2.44 т (2Н, СН2); 3.19 с (3Н, ОСН3); 3.51 т (2Н, СН2)

13а 4.14 с (4H, 2CH2); 7.55 с (2H, 2NH) 2.73-2.92 м (4Н, 2СН2); 7.10-7.29 м (5Н, аром.)

13б 4.11 с (4H, 2CH2); 7.47 с (2H, 2NH) 2.90 с (2Н, СН2); 7.06-7.31 м (5Н, аром.)

13в 4.22 с (4H, 2CH2); 7.63 с (2H, 2NH) 2.36 т (4Н, 2СН2); 2.54 т (2Н, СН2); 2.84 т (2Н, СН2); 3.52 т (4Н, 2СН2)

14 4.20 с (2H, CH2); 4.44 с (2H, CH2); 8.63 с (1H, NH); 7.58-7.85 м (5H, аром.) 7.14 т (1Н, аром.); 7.26-7.47 м (3Н, аром.) 2.90 с (2Н, СН2); 7.26-7.47 м (3Н, аром.); 7.58-7.85 м (2Н, аром.)

2.

ЛИТЕРАТУРА Шестаков А.С. и др. Азотсодержащие гетероциклы: синтез, свойства, применение. Астрахань. 2000. С.68. Шихалиев Х.С. и др. Органическая химия - упадок или возрождение? 4-й Всерос. симпозиум по

орг. химии. Тез.докл. М. 2003. С.198.

3. Шихалиев Х.С. и др. ХГС. 2002. № 11. С. 1552.

4. Мельникова Т.Г., Шагаева М.Е., Лукьянов О.А. Изв. АН, Сер. хим. 2001. №3. С. 461.

Кафедра органической химии

Трехкомпонентная конденсация гетарилгуанидинов с аминами и формальдегидом Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Потапов А. Ю., Шихалиев Х. С., Крыльский Д. В., Пешков М. Д.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Потапов А. Ю., Шихалиев Х. С., Крыльский Д. В., Пешков М. Д.

THREECOMPONENT CONDENSATION OF HETARYLGUANIDINES WITH AMINES AND FORMALDEHYDE

Текст научной работы на тему «Трехкомпонентная конденсация гетарилгуанидинов с аминами и формальдегидом»