Фураны в синтезе азагетероциклов (1098257), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Белый порошок. Rf = 0.05 (EtOAc/петролейный эфир, 1:4). Т.пл. 115–116 С(EtOAc/петролейный эфир). Найдено, %: C, 56.72; H, 4.61; N, 3.49.C18H18ClNO4S (379.86). Вычислено, %: C, 56.92; H, 4.78; N, 3.69.Спектр ЯМР 1Н (300 МГц, СDCl3, δ, КССВ): 2.26 (c, 3Н, Ме), 2.37 (c, 3Н, Ме), 2.79–2.83(м, 2Н, СН2), 3.16–3.20 (м, 2Н, СН2), 6.99 (дд, 3J = 8.4, 4J = 1.8, 1H, HAr), 7.26 (д, 3J = 8.4,2H, HAr), 7.66 (д, 4J = 1.8, 1H, HAr), 7.72 (д, 3J = 8.4, 2H, HAr), 7.80 (д, 3J = 8.4, 1H, HAr), 11.47(уш. с, 1H, NH). Спектр ЯМР13С(75 МГц, CDCl3, δ): 21.5, 30.0, 33.3, 36.6, 118.3, 119.8,122.6, 127.2 (2С), 129.8 (2С), 132.1, 136.0, 140.9, 141.0, 144.2, 201.5, 206.8. Масс-спектр(ЭУ, 70 эВ, m/z, Iотн., %): 381/379 (12/36) [M+], 338/336 (6/18), 310/308 (24/72), 243 (28), 224(57), 182 (30), 180 (44), 155 (52), 91 (100), 65 (32), 55 (31), 43 (32).
ИК (KBr): νmax 3113,1716, 1649, 1616, 1397, 1158, 906, 818 см-1.4-Метил-N-[5-метокси-2-(4-оксопентаноил)фенил]бензолсульфонамид (140e). Белыйпорошок. Rf = 0.04 (EtOAc/ацетон/петролейный эфир, 1:4). Т.пл.114–115 С (EtOAc/петролейный эфир). Найдено, %: C, 60.88; H,5.63; N, 3.69. C19H21NO5S (375.44).
Вычислено, %: C, 60.78; H, 5.64;N, 3.73. Спектр ЯМР 1Н (300 МГц, СDCl3, δ, КССВ): 2.26 (c, 3Н, Ме), 2.35 (c, 3Н, Ме),2.77–2.81 (м, 2Н, СН2), 3.15–3.19 (м, 2Н, СН2), 3.79 (c, 3Н, МеO), 6.53 (дд, 3J = 9.0, 4J = 2.7,1H, HAr), 7.11 (д, 4J = 2.7, 1H, HAr), 7.23 (д, 3J = 8.4, 2H, HAr), 7.71 (д, 3J = 8.4, 2H, HAr), 7.79(д, 3J = 9.0, 1H, HAr), 11.80 (уш. с, 1H, NH). Спектр ЯМР13С(75 МГц, CDCl3, δ): 21.5,30.1, 32.9, 36.7, 55.5, 102.6, 109.0, 115.0, 127.2 (2С), 129.6 (2С), 133.0, 136.3, 142.5, 143.9,164.3, 200.6, 207.2. Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ, m/z, Iотн., %): 375 (52) [M+], 304 (83), 239 (90),336220 (34), 176 (100), 149 (46), 91 (56), 43 (53). ИК (KBr): νmax 3402, 1719, 1635, 1571, 1510,1158, 898 см-1.5-{1-[(4-Метилфенил)сульфонил]-6-хлор-1Н-индол-2-ил}-4-оксопентановая(141а)полученапометоду,описанномудлякислотасинтезасоединений 139 из 134k.
Выход 1.70 г (45%). Белый порошок.Rf = 0.02 (CH2Cl2/ацетон/петролейный эфир, 1:1:2). Т.пл. 147–148 С (бензол/петролейный эфир). Найдено, %: C, 56.84; H,4.15; N, 3.13. C20H18ClNO5S (419.88). Вычислено, %: C, 57.21; H, 4.32; N, 3.34. СпектрЯМР 1Н (300 МГц, СDCl3, δ, КССВ): 2.33 (c, 3Н, Ме), 2.66–2.69 (м, 2Н, СН2), 2.87–2.89 (м,2Н, СН2), 4.11 (с, 2Н, СН2), 6.49 (с, 1H, HAr), 7.14–7.34 (м, 4H, HAr), 7.63 (д, 3J = 8.2, 2H,HAr), 7.97 (с, 1H, HAr), 9.92 (уш. с, 1H, ОH). Спектр ЯМР13С(75 МГц, CDCl3, δ): 21.5,27.8, 36.4, 42.7, 112.2, 114.5, 121.3, 124.2, 126.5 (2С), 127.6, 130.0 (2С), 130.3, 134.2, 135.4,136.9, 145.3, 178.5, 203.9. Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ, m/z, Iотн., %): 421/419 (2/6) [M+], 319(33), 164 (100), 155 (18), 101 (27), 91 (84), 65 (44).
ИК (KBr): νmax 3430, 1712, 1424, 1360,1276, 1260, 1172, 1088, 948 см-1.5-{6-Метил-1-[(4-метилфенил)сульфонил]1Н-индол-2-ил}-4-оксопентановаякислота(141b) получена по методу, описанному для синтеза соединений 139 из 134l. Выход 1.54 г (43%). Белый порошок.
Rf = 0.02(CH2Cl2/ацетон/петролейный эфир, 1:1:2). Т.пл. 170–171 С(бензол/петролейный эфир). Найдено, %: C, 63.28; H, 5.20; N,3.36. C21H21NO5S (399.46). Вычислено, %: C, 63.14; H, 5.30; N, 3.51. Спектр ЯМР 1Н (300МГц, СDCl3, δ, КССВ): 2.32 (c, 3Н, Ме), 2.43 (c, 3Н, Ме), 2.65–2.68 (м, 2Н, СН2), 2.86–2.89(м, 2Н, СН2), 4.09 (с, 2Н, СН2), 6.48 (с, 1H, HAr), 7.02 (д, 3J = 7.8, 1H, HAr), 7.19 (д, 3J = 8.4,2H, HAr), 7.31 (д, 3J = 7.8, 1H, HAr), 7.62 (д, 3J = 8.4, 2H, HAr), 7.77 (с, 1H, HAr), 9.98 (уш. с,1H, ОH). Спектр ЯМР13С(75 МГц, CDCl3, δ): 21.5, 21.9, 27.8, 36.3, 42.9, 112.6, 114.6,120.2, 125.0, 126.5 (2С), 126.9, 129.8 (2С), 132.8, 134.5, 135.9, 137.2, 144.8, 178.2, 204.3.Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ, m/z, Iотн., %): 399 (3) [M+], 299 (12), 234 (13), 144 (100), 115 (10),91 (31), 65 (17). ИК (KBr): νmax 3430, 1712, 1424, 1360, 1276, 1260, 1172, 1088, 948 см-1.1-(1-Метансульфонил-6-метил-1Н-индол-2-ил}ацетон (142).
Выход 1.62 г (68%). Белыйпорошок. Rf = 0.51 (CH2Cl2/ацетон/петролейный эфир, 1:1:2). Т.пл.159–160 С (бензол/петролейный эфир). Найдено, %: C, 59.08; H,5.66; N, 5.32. C13H15NO3S (265.33). Вычислено, %: C, 58.85; H, 5.70;N, 5.28. Спектр ЯМР 1Н (300 МГц, СDCl3, δ, КССВ): 2.29 (c, 3Н, Ме), 2.48 (с, 3Н, Ме),3.11 (c, 3Н, Ме), 4.10 (с, 2Н, СН2), 6.41 (с, 1H, HAr), 7.08 (дд, 3J = 8.1, 4J = 0.9, 1H, HAr), 7.18337(д, 4J = 0.9, 1H, HAr), 7.39 (д, 3J = 8.1, 1H, HAr). Спектр ЯМР 13С (75 МГц, CDCl3, δ): 21.9,29.5, 39.1, 43.6, 111.3, 113.6, 120.3, 124.9, 126.7, 133.3, 134.6, 136.7, 205.5.
Масс-спектр(ЭУ, 70 эВ, m/z, Iотн., %): 265 (2) [M+], 222 (26), 143 (74), 115 (22), 43 (100), 39 (20). ИК(KBr): νmax 1720, 1452, 1423, 1354, 1330, 1268, 1167, 1060, 974, 810 см-1.3384. ЗАКЛЮЧЕНИЕТаким образом, в данном исследовании разработаны и оптимизированы методыпревращения простых производных фурана, легко получаемых при переработке биомассы, в различные азагетероциклы: полизамещённые индолы и хинолины, замещённые 5Ни 11Н-индоло[3,2-c]хинолины, пирроло[1,2-a]пиразины, пирроло[1,2-a][1,4]диазепины, ихбензо- и гетарен-аннелированные производные, 10Н-пиридазино[1,6-b]изохинолины, 2(аминометил)пирролы, производные фуро[2,3:3,4]циклогепта[1,2-b]индола и фуро[2,3:3,4]циклогепта[1,2-c]изохинолина, а также в 3-(3-оксоалкил)изокумарины и нафто[1,2-b:3,4-b’]дифураны.Разработанные методы можно разделить на две большие группы.
В первой фурановый цикл выступает в роли нуклеофила, а электрофилом является либо аминоалкильныйкатион, получаемый в условиях реакций Пикте-Шпенглера или Бишлера-Напиеральского(схема 4.1), либо нитрениевый ион (схема 4.2).Схема 4.1Схема 4.2Вторую группу образуют превращения, в которых протонирование фурановогоцикла превращает его в электрофил, который взаимодействует с нуклеофильной группой,соединённой с -атомом углерода фурана линкером, состоящим из двух, трёх или четырёхатомов, причём в первом случае фуран выступает в необычной роли синтетическогоэквивалента 1,3-дикетона (схема 3.3); в остальных реакциях фуран реагирует как синтетический эквивалент 1,4-дикетона (схема 3.4).339Схема 4.3Схема 4.4В ходе исследования определены факторы, влияющие на направление протеканияизученных процессов, найдены условия, позволяющие селективно получать один из возможных продуктов соответствующей реакции; выявлены сферы применимости разработанных подходов, найдены ограничения для их использования.Кроме того, в данной работе продемонстрирована возможность использования разработанных методов в полном синтезе природных соединений, а также их синтетическиханалогов.340ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ1.
Разработка эффективных методов переработки биомассы в продукты тонкого химического синтеза является одной из глобальных тенденций развития химии и технологии последних лет. В данной работе показано, что производные фурана, легкополучаемые из фурфурола или 5-(гидроксиметил)фурфурола, первичных продуктов переработки биомассы («молекулярных синтетических платформ»), могут бытьпревращены в разнообразные азагетероциклы (пирролы, индолы, хинолины, диазепины, их бензо- и гетарен-аннелированные производные). При этом фурановыйцикл предоставляет от одного до четырёх атомов углерода для образования новойциклической системы.2. Открыта новая реакция синтеза индолов, основанная на катализируемом кислотойвзаимодействии 2-(2-аминофенил)фуранов с альдегидами и приводящая к образованию 2-арил-3-(2-ацилвинил)индолов, представляющих интерес в качестве физиологически активных соединений, а также в качестве интермедиатов для дальнейших превращений благодаря наличию в молекуле легко функционализируемыхгрупп.
Определена сфера применимости открытой реакции, показаны её возможные ограничения. На основе этой реакции разработан новый простой и эффективный метод синтеза индоло[3,2-c]хинолинов, алкалоида изокриптолепина, проявляющего противомалярийные свойства, а также его производных.3.
Обнаружена необычная реакция деацилалкенилирования 2-арил-3-(2-ацилвинил)индолов при действии гидрохлорида фенилгидразина. В сочетании с открытой реакцией синтеза этих индолов этот процесс можно рассматривать как метод получения 6-замещённых-2-арилиндолов, трудно доступных иными методами.4. Открыта новая реакция синтеза полифункционализированных хинолинов, основанная на катализируемой кислотой перегруппировке 2-[(2-ациламино)бензил]фуранов. Определена сфера применимости этой реакции.
Показано, что диастереоселективность реакции определяется заместителем при атоме С(4) образующегося хинолинового ядра: в случае (гетеро)ароматического заместителя фрагмент α,β-ненасыщенного кетона в хинолине имеет Z-конфигурацию, а при отсутствии заместителя(атом водорода) – E-конфигурацию.5. Показано, что реакция восстановительной рециклизации 2-(2-нитробензил)фурановв 2-(3-оксоалкил)-3-фурилиндолы при действии SnCl2. протекает через катализируемую кислотой Льюиса (Брёнстеда) электрофильную атаку промежуточно образу341ющегося нитрозосоединения на α атом углерода фурана. Установлено влияние заместителей в субстрате на хемоселективность процесса.6. Определено влияние заместителей как в ароматическом, так и в фурановом цикле, атакже условий проведения реакции на направление кислотно-катализируемой рециклизации (2-аминофенил)дифурилметанов.
Выявлены сходство и различие в поведении (2-аминофенил)дифурилметанов, 2-гидроксифенильных аналогов и других(2-аминофенил)ди(гетарил)метанов. Определены условия селективного образования 2-(3-оксоалкил)-3-фурилиндолов, 2-(3-оксоалкил)-3-(1,4-диоксоалкил)индолов,фуро[2,3:3,4]циклогепта[1,2-b]индолов.7.
Показано, что кислотно-катализируемая рециклизация 2-фурфурилбензойных кислот приводит к образованию 3-(3-оксоалкил)изокумаринов; в случае 2-(дифурилметил)бензойных кислот первоначально образующийся продукт вступает во вторичную реакцию циклизации с образованием фуро[2,3:3,4]циклогепта[1,2-c]изокумаринов. Реакцией 3-(3-оксоалкил)изокумаринов с гидразином впервые получена новая гетероциклическая система пиридазино[1,6-b]изохинолина. Взаимодействием гидразина с фуро[2,3:3,4]циклогепта[1,2-c]изокумаринами были полученыранее неизвестные тетрациклические производные фуро[2,3:3,4]циклогепта[1,2c]изохинолина.8.
Разработан простой и эффективный метод синтеза труднодоступных производных2-(аминометил)пиррола, основанный на рециклизации соответствующих фурфуриламинов через последовательность превращений «защита аминогруппы – гидролиз фурана в 1,4-дикетон – реакция Пааля-Кнорра – снятие защитной групппы».9. Предложен общий подход к синтезу производных пиррола, аннелированных к азагетероциклическим системам – частично гидрированным пирроло[1,2-a][1,4]диазепинам, их бензо- и гетероарен-аннелированным производным, а также тетрагидропирроло[1,2-a]пиразинам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
