Новые серосодержащие терпиридины с расширенной системой сопряжения и их координационные соединения с родием и рутением (1105638), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Синтез исходных 4'-арилзамещённых 2,2':6',2''–терпиридинов.363.1.2. Функционализация терпиридинов. Исходя из целей данной работы, намибыли выбраны пути химической модификации терпиридиновой системы. Целевыемолекулы аурофильных терпиридинов можно представить показанной на схеме 33 общейформулой. Их молекулы состоят из трёх структурных фрагментов: 4'-фенилен-2,2':6',2''–терпиридиновой системы, серосодержащей группировки и соединяющего их фрагменталинкера.Вкачествесеросодержащихгруппировокбыливыбраныследующие:сульфидные (группа Ι), тиольные и дисульфидные (группа II), тиоацетатные (группа III), атакже тионные в составе 2-тиогидантоинового фрагмента (группа IV).I: -S-RNII: -SH , -S-SлинкерNSNIII: -SCOCH3RONSIV:NHСхема 33.
Общая схема строения полученных в работе терпиридиновых лигандов.К лигандам I группы относятся соединения 3 и 4, напрямую получаемыеконденсацией Крёнке из соответствующих альдегидов (см. предыдущий раздел). К этой жегруппе стоит отнести и модельный терпиридин 2. Других лигандов первой группы намисинтезировано не было.3.1.2.а Синтез лигандов II группы. Удобным способом введения в молекулутиольной группы является нуклеофильное замещение атома галогена в алкилгалогенидахпод действием серосодержащего нуклеофила [227].
По этому методу нами в две стадиибыл получен описанный ранее [4-(2,2':6',2''–терпиридин-4'-ил)фенил]метантиол 9 (схема34).Вначалеиз4'-(4-метилфенил)-2,2':6',2''–терпиридина5синтезировали4'-(4-(бромометил)фенил)-2,2':6',2''–терпиридин 8 бромированием N-бромсукцинимидом вприсутствии инициатора радикальных реакций азобисизобутиронитрила [67]. Затемполученный алкилгалогенид вводили в реакцию с тиомочевинной с выделениемтиурониевой соли и ее последующим гидролизом в целевое соединение 9 [68].
Наличиетиольной группы в полученном соединении было подтверждено данными спектроскопииЯМР 1Н (наличие сигнала протонов группы -SH при 1.46 м.д.); отсутствие в выделенномобразце примеси дисульфида доказывает отсутствие в масс-спектре пиков ионов с m/z >355.37Br1) (NH2)2CS, EtOH, toC2) NaOH, EtOH/H2O, Ar, toC3) HClNBS, AIBNCCl4, toCNNSHNNNNNNN9, 71%.8, 60%.5Схема 34. Синтез [4-(2,2':6',2''–терпиридин-4'-ил)фенил]метантиола.Альтернативным способом введения серосодержащей группировки в исходныетерпиридиныявляетсявзаимодействиетерпиридин-содержащихэлектрофиловснуклеофильными молекулами, имеющими в составе дополнительные дисульфидныефрагменты.
В данной работе в качестве таких дисульфид-содержащих нуклеофилов быливыбраны цистамин и липоевая кислота.Исходным соединением для получения имина в реакции с цистамином былальдегид 10, полученный по описанной в работе [67] реакции из 4'-(4-(бромометил)фенил)-2,2':6',2''–терпиридина 8 с гидрокарбонатом натрия в ДМСО (схема 35).BrONaHCO 3DMSO, 100oCNNNNNN10, 83%.8Схема 35. Синтез 4-(2,2':6',2''-терпиридин-4'-ил)бензальдегида.При взаимодействии цистамина с альдегидом 10 был получен имин 11 (схема 36).Цистамин предварительно был переведён из дигидрохлорида в свободное основаниедействием гидроксида калия в этаноле.
Строение соединения 11 было доказано даннымиспектроскопии ЯМР 1Н испектроскопиивысокого13С, ИК-спектроскопии. Состав подтверждён данными масс-разрешения.Строениесоединения11подтверждаетсяотсутствием в спектре ЯМР 1Н сигнала бензальдегидного протона при 10.05 м.д. иналичием сигналов протонов группировок -N-CH2- и -S-CH2- при 3.91 и 3.16,соответственно.38Соединение 11 содержит в своем составе лабильную иминную группировку,способную гидролизоваться в условиях реакции комплексообразования (см. раздел 3.2.1.).Поэтому далее было проведено восстановление диимина 11 до соответствующего амина12 под действием боргидрида натрия в смеси ТГФ : этанол.
Так как продуктвосстановления представлялсобойвязкое маслянистое вещество,дляудобствадальнейшей работы целевое соединение 12 было выделено в виде гексагидрохлоридаобработкой эфиром, насыщенным газообразным HCl. Строение данного соединения былоподтверждено данными ЯМР и ИК-спектроскопии, состав - данными элементногоанализа. Сдвиг сигнала протонов группировки Ar-CH2-N- в более сильное поле посравнению с исходным соединением и отсутствие полосы поглощения группировки C=N,сопряжённой с ароматической системой, в ИК-спектре соединения 12 подтверждаетполноту протекания реакции.ONSNNNS21) NaBH4, THF/EtOH2) HCl, Et2O[-S-(CH2)2-NH 2]2EtOH, toCNHNN1011, 58%.2* 6 HClNNN12, 55%.NСхема 36.
Синтез терпиридинов, содержащих дисульфидную группировку:диимина 11 и гексагидрохлорида 12.Для получения терпиридинов, содержащих фрагмент липоевой кислоты, мывыбрали реакцию образования сравнительно устойчивой к гидролизу амидной связи, наосновании известных литературных данных по взаимодействию липоевой кислоты сосходными терпиридин-содержащими молекулами [53,228]. С этой целью полученныйконденсацией Крёнке 4'-[4-нитрофенил]-2,2':6',2''–терпиридин 6 был восстановлен доамина 13 (схема 37) хлоридом олова по методике, описанной в работе [131] илигидразингидратом в присутствии 10%-ного палладия на угле. Второй метод привел кполучению целевого соединения с существенно большим выходом.Получение амида 14 проводили реакцией карбодиимидного синтеза в пиридине(схема 37). Условия этого синтеза являются достаточно мягкими, и позволяют избежатьнежелательных превращений лабильной дисульфидной группировки липоевой кислоты.Строение продукта 14 было подтверждено спектроскопическими данными, а составданными масс-спектроскопии высокого разрешения.39ONO2NH2I: 1) SnCl2*H2O, HCl2) NaOHII: NH2NH2*H2O, Pd/CEtOH, toCHN4SCO2HSSSDCC, DMAP, PyNNNNN6NN13, I: 37%;II: 86%.N14, 57%.NСхема 37.
Синтез терпиридина, модифицированного липоевой кислотой.3.1.2.б Синтез лигандов III группы. Как было упомянуто выше, одним из наиболеераспространённых методов введения в молекулу серосодержащей группировки являетсянуклеофильное замещение в алкилгалогенидах под действием S-нуклеофилов. Поэтомупрежде всего перед нами встала задача получения серии 4'-арил-2,2':6',2''–терпиридинов,содержащих ω-бромалкильные фрагменты. Для синтеза этих соединений в качествеисходных были выбраны α,ω-дибромалканы с различной длиной полиметиленовой цепи и4-(2,2':6',2''–терпиридин-4'-ил)фенол(соединение15).Последнеебылополученогидролизом 4'-[4-метоксифенил]-2,2':6',2''–терпиридина (7) смесью концентрированнойбромоводородной и ледяной уксусной кислот [56].
Данная реакция протекает с высокимивыходами, но, как было обнаружено в ходе работы, оказывается очень чувствительной кконцентрации HВr. При использовании раствора с содержанием бромоводорода ниже 40%наблюдается значительное снижение выхода целевого продукта. Поэтому нами былаопробована альтернативная методика получения фенола 15 - конденсация Крёнке с парагидроксибензальдегидом. Выход этой реакции оказался несколько ниже, чем суммарныйвыход синтеза, основанного на гидролизе метилового эфира 7, но данная методика даётвоспроизводимые выходы и более удобна в синтетическом плане (см схему 38).OCH3OHOHI: HBr, AcOH, toCNN7II: 1) KOH, NH3*H2OEtOH2) HClNN+NOONN15, I: 78%;II: 47%.Схема 38.
Два способа синтеза 4-(2,2':6',2''–терпиридин-4'-ил)фенола 15.40Далее фенол 15 вводили в реакции алкилирования α,ω-дибромалканами вприсутствиикарбонатанатрия.Входеоптимизацииметодаполучения4'-[4-(ω-бромалкокси)фенил]-2,2':6',2''-терпиридинов реакции проводились в ацетоне,диметилформамиде и ацетонитриле.
Было установлено, что при одинаковой концентрацииисходного фенола и сходных временах нагревания реакционных смесей целевоесоединение удается выделить с наибольшим выходом при проведении реакции вацетонитриле. Для подавления образования побочных продуктов нуклеофильногозамещения обоих атомов брома в дибромалканах алкилирующий реагент вводился вреакцию в избытке (2-кратный избыток в случае 1,11-дибромундекана и 5-кратныйизбыток в случае других дибромалканов) с одновременным снижением концентрациифенола в реакционной смеси. Подобный подход потребовал увеличения времени реакции,но при этом позволил добиваться от удовлетворительных до высоких выходов целевыхпродуктов и значительно упростить процесс выделения целевых соединений за счёт отказаот очистки методом колоночной хроматографии.
Таким методом в ходе данной работыбыли получены терпиридинокси-содержащие алкилбромиды 16-20, синтез которыхпредставлен на схеме 39.OHO+BrnBrK 2CO3MeCN, t oCN16, n17, n18, n19, n20, nNNNN15СхемаnBr39.Синтезбром-содержащихNтерпиридиновс= 2, 50%;= 4, 36%;= 6, 77%;= 8, 33%;= 11, 79%.различнойдлинойполиметиленового линкера.Вначале мы планировали трансформировать бромиды 16-20 в соответствующиетиолы. Однако, применение для этой цели тиомочевины (аналогично синтезу соединения9) оказалось низкоэффективным: тиурониевые соли из описанных выше бромидовобразовывались с низкими выходами, а в продуктах их гидролиза были обнаруженысоответствующие дисульфиды.
С аналогичной проблемой мы столкнулись при попыткахполучения тиолов при помощи тиоацетата калия с последующим гидролизомобразующегося тиоацетата in situ раствором хлорида аммония. Поэтому в реакциях стиоацетатом калия было решено отказаться от выделения тиолов и остановиться на стадииполучения устойчивых при хранении S-{ω-[4-(2,2:6',2''-терпиридин-4'-ил)фенокси]алкил}41этантиоатов, поскольку органические тиоацетаты, аналогично тиолам и дисульфидам,также могут быть использованы для адсорбции на поверхности золота [229,230].Синтез тиоацетатов 21-25 проводился в аналогичных описанным в статье [89]условиях получения S-{2-[4-(2,2:6',2''-терпиридин-4'-ил)фенокси]этил} этантиоата (схема40).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
