CC BY
10
ХИМИЯ
УДК 547.495.7
Е. А. Аникина, Т. С. Ризбаева, А. В. Смолобочкин, А. С. Газизов, А. Р. Бурилов, М. А. Пудовик
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ 1-(4,4-ДИЭТОКСИБУТИЛ)-3-АЛКИЛМОЧЕВИН С ГИДРОХИНОНОМ.
СИНТЕЗ 2-АРИЛПИРРОЛИДИНОВ
Ключевые слова: 2-арилпирролидин, 1-(4,4-диэтоксибутил)-3-алкилмочевина, гидрохинон.
Взаимодействие 1-(4,4-диэтоксибутил)-3-алкилмочевин с гидрохиноном в хлороформе в присутствии трифторуксутой кислоты приводит к образованию 2-арилпирролидинов. Структуры полученных продуктов подтверждены данными ЯМР 1Н,, ИК-спектроскопии и элементного анализа.
Keywords: 2-arylpyrrolidine, 1-(4,4-diethoxybutane)-3-alkylurea, hydroquinone.
Reaction of 1-(4,4-diethoxybutyl)-3-alkylureas with hydroquinone in chloroform at the presence of trifluoroacetic acid leads to the formation of 2-arylpyrrolidines. Structures of products were confirmed by NMR 1H, IR-spectroscopy and elemental analysis.
Среди 2-арилпирролидинов обнаружено большое число биологически активных соединений широкого спектра действия [1-4]. Большинство подходов к синтезу подобных соединений основывается на реакциях внутримолекулярной циклизации с образованием пирролидинового ядра [5,6]. Однако немногие из них позволяют одновременно с образованием связи С-М формировать связь углерод-углерод во втором положении гетероциклического кольца. Существующие методы требуют использования жестких условий для проведения реакции, токсичных либо дорогостоящих реактивов, таких, как комплексы палладия [7].
Следует отметить, что в литературе описаны главным образом 2-арилпирролидины, содержащие арильный заместитель у атома азота. 2-Арилпирролидины, содержащие алкильные заместители, представлены лишь единичными примерами [8-10]. Поэтому разработка новых, простых способов получения соединений этого класса остаётся одной из важных задач химии 2-арилпирролидинов.
Ранее нами был предложен подход к синтезу функционализированных 2-арилпирролидинов,
основанный на кислотно-катализируемой реакции резорцина и его производных с(4,4-диэтоксибутил)мочевинами [11-13]. С целью расширения границ применимости этого метода, нами было решеноизучить взаимодействие1-(4,4-диэтоксибутил)-3-алкилмочевин 1а,б, синтез которых был описан ранее [11], с изомером резорцина -гидрохиноном.
о
Л
ЕЮ С® СР3СО Н, н-С6Н13 (а); (б) Т 6
Взаимодействие ацеталей 1а,б с гидрохиноном в соотношении 1:2 в хлороформе в присутствии эквимольных количеств трифторуксусной кислоты
привело к образованию 2-арилпирролидинов 2а,б с выходом 22 и 24%, соответственно. Низкий выход продуктов, вероятно, связан как с низкой реакционной способностью гидрохинона по сравнению с другими двухатомнымифенолами, так и с лёгкостью его окисления, что приводит к протеканию побочных процессов, значительно снижающих выход целевых соединений.
Интересно, что согласно данным ЯМР-спектроскопии, соединения 2а,б, имеющие в своём составе два хиральных центра, были выделены в виде единственного диастереомера.
Таким образом, кислотно-катализируемая реакция 1-(4,4-диэтоксибутил)-3-алкилмочевин с гидрохиноном позволяет в мягких условиях получать 2-арилпирролидины, содержащие алифатические заместители у амидного атома азота. Несомненным преимуществом данного метода является использование коммерчески доступной
трифторуксусной кислоты в качестве катализатора.
Экспериментальная часть
Спектры ЯМР H записаны на спектрометре BrukerAvance 600 рабочей частотой 600 МГц относительно сигналов остаточных протонов дейтерированных растворителей (ДМСО^б).ИК спектры записаны на Фурье-спектрометре Vector 22 фирмы Bruker в интервале 400-4000 см-1. Кристаллические образцы исследовались в KBr. Температуры плавления определены в стеклянных капиллярах на приборе Stuart SMP 10.
2,2'-(2,5-дигидрокси-1,4-фенилен)бис(К-гексилпирролидин-1-карбоксамид) (2а). К раствору0.15 г (0.52 ммоль) 1-(4,4-диэтоксибутил)-3-гексилмочевины в 10 мл сухого хлороформа добавили 0.03 г (0.26 ммоль) гидрохинона и 0.06 г (0.52 ммоль)трифторуксусной кислоты.
Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 168 ч. Выпавший осадок отфильтровали, промыли 50 мл воды, высушили в
вакууме (4 ч, 0.01 торр). Выход 0.03 г (22%). Т. пл. > 250°C. ИК-спектр (KBr, v/см-1): 1583 (аром.); 1611 (C=O); 2930, 3118 (N-H); 3426 (О-Н). Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-ds, б, м.д.): 0.84 (т, 6Н, СН3, 3JHH6.87 Гц); 1.13-1.26 (м, 12Н, СН2); 1.30-1.44 (м, 4Н, СН2);
I.81-1.99 (м, 6Н, СН2); 2.08-2.23 (м, 2Н, СН2); 2.913.02 (м, 4Н, СН2); 3.22-3.38 (м, 4Н, СН2); 4.94-5.01 (м, 2Н, СН); 5.80 (уш.с., 2Н, NH); 6.40 (с, 1Н, СНаром), 6.55 (с, 1Н, СНаром.). Найдено, (%): С 67.71; Н 9.16; N 11.29. C28H46N4O4. Вычислено, (%): С 67.90; Н 9.22; N 11.15.
2,2'-(2,5-дигидрокси-1,4-фенилен)бис^-циклогексилпирролидин-1-карбоксамид) (2б). Получен аналогично предыдущему из 0.25 г (0.87 ммоль) 1-циклогексил-3-(4,4-
диэтоксибутил)мочевины, 0.05 г (0.44 ммоль) гидрохинона, 0.01 г (0.87 ммоль) трифторуксусной кислоты. Выход 0.05 г (24%). Т. пл. > 250°C ИК-спектр (KBr, v/см-1): 1585 (аром. ); 1617 (C=O); 2936, 3127 (N-H); 3436 (О-Н). Спектр ЯМР 1Н (ДМСО^6, б, м.д.): 1.01-1.27 (м, 10Н, СН2); 1.46-1.64 (м, 8Н, СН2); 1.67-1.88 (м, 8Н, СН2); 2.06-2.17 (м, 2Н, СН2); 3.33-3.42 (м, 4Н, СН2); 3.44-3.50 (м, 2Н, СН2); 4.934.98 (м, 2Н, СН); 5.38 (уш.с., 2Н, NH); 6.43 (с, 2Н, СНаром). Найдено, (%): С 67.61; Н 8.27; N 11.54. ^H^N^O^ Вычислено, (%): С 67.44; Н 8.49; N
II.24.
Литература
1. L.R. Reddy, M.Prashad,Chem. Commun., 46, 222.(2010).
2. O.D.Lopez, V.N.Nguyen, D.R.S.Laurent, M.Belema, M.H.Serrano-Wu, J.T.Goodrich, F.Yang, Y.Qiu, A.S.Ripka, P.T.Nower, L.Valera, M.Liu, D.R.O'Boyle, J-H.Sun,
R.A.Fridell, J.A.Lemm, M.Gao, A.C.Good, N.A.Meanwell, L.B.Snyder,Bioorg. Med. Chem. Lett,23, 779 (2013).
3. J.Lloyd, H.J.Finlay, W.Vacarro, T.Hyunh, A.Kover, R.Bhandaru, L.Yan, K.Atwal, M.L.Conder, T.Jenkins-West, H.Shi, C.Huang, D.Li, H.Sun, P.LevesqueMed. Chem. Lett.;20, 1436(2010).
4. T.McHardy, J.J.Caldwell, K-M.Cheung, L.J.Hunter, K.Taylor, M.Rowlands, R.Ruddle, A.Henley, A.H.Brandon, M.Valenti, T.G.Davies, L.Fazal, L.Seavers, F.I.Raynaud, S.A.Eccles, G.W.Aherne, M.D.Garrett, I.Collins,J. Med. Chem, 53, 2239 (2010).
5. M.Piehon,B.Figadsre, Tetrahedron: Asymmetry,7, 927 (1996).
6. A.Mitchinson, A.Nadin, J. Chem. Soc. Perkin Trans., 2862(2000).
7. M.B.Bertrand, J.P.Wolfe, Tetrahedron, 61, 6447 (2005).
8. H.Nate, Y.Sekine, K.Oda, K.Aoe, H.Nakao, H.Wada, M.Takeda, H.Yabana, T.Nagao, Chem. Pharm. Bull.,35, 3253 (1987).
9. X.Qian, G.-B.Liang, D.Feng, M. Fisher, T.Crumley, S.Rattray, P.M.Dulski, A.Gurnett, P.S.Leavitt, P.A.Liberator, A.S.Misura, S.Samaras, T.Tamas, D.M.Schmatz, M.Wyvratt, T.Biftu, Bioorg. Med. Chem. Lett, 16, 2817 (2006).
10. R.Bach, J.Clayden, U.Hennecke, Synlett,3, 421 (2009).
11. A.S.Gazizov, A.V. Smolobochkin, Y.K.Voronina, A.R.Burilov, M.A. Pudovik, Synth. Commun.,45, 1215(2015).
12. А.В.Смолобочкин, А.С.Газизов, А.Р.Бурилов, М.А.Пудовик, Вестник КГТУ, 17, 5, 24 (2014).
13. А.В.Смолобочкин, А.С.Газизов, А.Р.Бурилов, М.А.Пудовик, Вестник КГТУ, 17, 21,53 (2014).
Работа выполнена при финансовой поддержке
Российского фонда фундаментальных исследований
(грант 15-43-02088).
© Е. А. Аникина, асп. каф. технологии основного органического и нефтехимического синтеза КНИТУ, [email protected]; А. В. Смолобочкин, магистрант группы 115-М1 каф. химии и технологии органических соединений азота КНИТУ; Т. С. Ризбаева, м.н.с. лаборатории элементоорганического синтеза (ЭОС) ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН, [email protected]; А. С. Газизов, к.х.н, с.н.с. той же лаборатории, [email protected]; А. Р. Бурилов, д.х.н., профессор, зав. лаб. элементоорганического синтеза (ЭОС) ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН,Ьип^@юрс.ги; М. А. Пудовик, д.х.н., проф., г.н.с. лаборатории элементоорганического синтеза (ЭОС) ИОФХ им. А.Е. АрбузоваКазНЦРАН.
© E. A. Anikina, PhD studentof department of technology of basic organic and petrochemical synthesis, KNRTU, [email protected]; A V. Smolobochkin, ndergraduate of group 115-M1 of chair of the KNRTU Chemistry and technology of organic nitrogen compound; T. S. Rizbaeva, A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Kazan Scientific Center, Russian Academy of Sciences; [email protected]; A S. Gazizov, Dr., Laboratory of Organoelement synthesis (EOS) A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Kazan Scientific Center, Russian Academy of Sciences, [email protected]; A R. Burilov, Dr., Prof., Laboratory of Organoelement synthesis (EOS) A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Kazan Scientific Center, Russian Academy of Sciences, [email protected]; M A Pudovik, Dr., Prof., Laboratory of Organoelement synthesis (EOS) A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Kazan Scientific Center, Russian Academy of Sciences.
