Диссертация (1139716), страница 15
Текст из файла (страница 15)
раздел 1.2.). Выбор методики алкилирования чаще всего зависит от алкилирующих свойств электрофильного агента.С целью исследования реакций алкилирования N-тиетансодержащих пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионов мы синтезировали их водорастворимые натриевые и калиевые соли (схема 2.29).Схема 2.29По данным ИК спектроскопии соли 2.71–2.76, полученные при отгонкерастворителя из спиртовых растворов гидроксидов щелочных металлов с Nтиетансодержащими пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионами 2.33, 2.43, 2.45 (в соотношении 1 : 1), находятся в дикето-форме. В спектрах присутствуют интенсивные полосы валентных колебаний связей С2=О с максимумами поглощенияв области 1743-1738 см-1 и С4=О – в области 1654-1616 см-1 (табл. 2.17). Характеристические колебания с частотами 1039 см-1 и 1065 см-1 в спектрах солей1152.73 и 2.74 соответствуют валентным колебаниям связи S=O, а растяжениясвязей группы S(=O)2 характеризуются колебаниями с частотами 1312 (νas) и1154 (νs) см-1 для соли 2.75 и 1319 (νas) и 1145 (νs) см-1 для соли 2.76, что свидетельствует о сохранении тиетан-1-оксидного, тиетан-1,1-диоксидного циклов вреакциях солеобразования.Соединения 2.71–2.76 – светло-желтые кристаллические вещества, растворимые в воде, ДМСО, ДМФА, при нагревании в низших спиртах.
Выходы ифизико-химические характеристики солей представлены в табл. 2.16 а.Нами изучено влияние растворителей, температуры, типа используемогоосновного компонента на протекание реакций алкилирования с применениемразличных алкилирующих агентов (схема 2.30) [70].Схема 2.30Установлено, что в случае алкилйодидов, алкилбромидов и алкенилбромида в качестве основного компонента предпочтительно использовать экви-116мольное количество гидроксида калия, в качестве растворителя – ДМФА и оптимальная температура процесса 40-50˚C.Алкилирование алкилхлоридами, такими как бензилхлорид и этиленхлоргидрин, проводили при кипячении в ацетонитриле (для соединений2.33, 2.45 с бензилхлоридом в ДМФА при 90ºС→40ºС) в присутствии 1,5кратного мольного избытка безводного карбоната калия.N1-Алкилпроизводные 2.77-2.83, 2.86, 2.88-2.101 выделены в виде светло-желтых кристаллических веществ, а соединения 2.84, 2.85, 2.87 – в видевязких светло-желтых жидкостей (характеристики синтезированных соединений приведены в табл.
2.16 а и 2.16 б). Все N1-алкилпроизводные растворимы вДМСО, ДМФА, при нагревании в низших спиртах. Тиетансодержащие соединения 2.77-2.87 растворимы также в хлороформе.Таблица 2.16 аВыходы и физико-химические характеристики синтезированных соединенийСоединение Выход,Т.пл., ºСRƒБрутто-формула%(система А)1234582238-240C8H9N2NаO2S2.7176240-242C8H9КN2O2S2.7277238-240 с разл.C8H9N2NаO3S2.7379240-243 с разл.C8H9КN2O3S2.7481211-214C8H9N2NаO4S2.7579211-214C8H9КN2O4S2.7647132-1340,63C9H12N2O2S2.7728191-1940,89C10H14N2O2S2.7812176-1800,87C11H16N2O2S2.7921203-2040,86C11H14N2O2S2.8029191-1920,87C12H18N2O2S2.8146220-2210,66C13H20N2O2S2.8251213-2150,66C13H20N2O2S2.837293-950,67C15H16N2O2S2.8688171-1740,21C9H12N2O3S2.8871166-1680,61C10H14N2O3S2.8968149-1500,60C11H16N2O3S2.9058121-1220,68C11H14N2O3S2.9163125-1270,63C12H18N2O3S2.926291-930,35C15H16N2O3S2.9331120 с разл.0,51C10H14N2O4S2.9411712.952.962.972.982.992.1002.1012785940625763363193-195141-143137-138134-135123-12586-87 с разл.145-14640,520,580,480,730,490,430,695C9H12N2O4SC10H14N2O4SC11H16N2O4SC11H14N2O4SC12H18N2O4SC15H16N2O4SC10H14N2O5STаблица 2.16 бВыходы и физико-химические характеристики синтезированных соединенийСоедиВыход,Т.кип., ºСn20ºDRƒБруттонение%(система А)формула77238-2401,54640,67C14H22N2O2S2.84(738 мм.
рт. ст.)67260-2621,54950,71C15H24N2O2S2.85(750 мм. рт. ст)85278-2801,56870,54C10H14N2O3S2.87(748 мм. рт. ст)Структура ранее неописанных в литературе N1-алкилпроизводных тиетанил-, 1-оксотиетанил- и 1,1-диоксотиетанилпиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионовдоказана спектральными методами.Отсутствие в ИК спектрах соединений 2.77-2.80, 2.83-2.88, 2.90-2.94,2.96-2.101 в области 3098-3075 см-1 широкой полосы поглощения валентныхколебаний связи NН и наличие в области 1740-1630 см-1 двух интенсивных полос поглощения, соответствующих колебаниям растяжения связей С=О (болеевысокочастотная полоса поглощения интерпретирована как соответствующаявалентным колебаниям связи С2=О, а вторая – связи С4=О), свидетельствует обN-алкилировании N-монотиетанилпиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионов (табл.
2.17).Спектры ЯМР 1Н соединений 2.77, 2.81, 2.86, 2.88, 2.96, 2.100, в которыхотсутствует уширенный синглет протона группы N1Н при 11,18-11,33 м.д. исодержатся, кроме сигналов протонов тиетанилпиримидиновых фрагментов,сигналы протонов алкильных заместителей, также подтверждают образованиеN1-алкилзамещенных и сохранение тиетанового, тиетан-1-оксидного, тиетан1,1-диоксидного циклов (табл. 2.18). В спектрах соединений 2.77, 2.88 сигнал118протонов N1-метильной группы регистрируется в виде синглета при 3,39 и 3,29м.д.
соответственно, химические сдвиги протонов бутильного радикала соединения 2.81 регистрируются в виде триплета с центром при 0,94 м.д. и КССВ7,4 Гц (СН3), двух мультиплетов в интервалах 1,31-1,43 м.д. и 1,75-1,85 м.д. синтенсивностью в два протона (2СН2) и синглета при 3,24 м.д. (NCH2). Протоны группы NС2Н5 соединения 2.96 дают две группы сигналов в виде триплетапри 1,18 м.д. (СН3, J 7,0 Гц) и квартета при 3,83 м.д. (NCH2, J 7,1 Гц), а протонам бензильных фрагментов в спектрах соединений 2.86, 2.100 отвечают синглетный сигнал при 5,31 и 5,12 м.д.
группы NCH2 соответственно и мультиплет в интервале 7,24-7,44 м.д. ароматических протонов. Следует отметить,что в спектре 1,6-диметил-3-(1-оксотиетан-3-ил)пиримидин-2,4(1Н,3Н)-диона2.88 в ДMСO-d6 наблюдаются характерные сигналы протонов цис- и трансизомеров тиетан-1-оксидного и 6-метилпиримидинового циклов (соотношениецис- и транс-изомеров 93:7%) (рис. 2.13).В спектрах ЯМР 13С продуктов алкилирования 2.77, 2.88, 2.90, 2.97, 2.98содержатся сигналы атомов углерода пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионового фрагмента, тиетанового (соединение 2.77), тиетан-1-оксидного (соединения 2.88,2.90), тиетан-1,1-диоксидного (соединения 2.97, 2.98) циклов и соответствующих алкильных заместителей в положении N1 (табл.
2.19).Таким образом, в результате изучения реакций аминометилирования иалкилирования N-тиетанилпиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионов, разработаны способы синтеза неизвестных ранее С5- и N1-замещенных пиримидин-2,4(1Н,3Н)дионов, содержащих тиетановый, тиетан-1-оксидный, тиетан-1,1-диоксидныйциклы. Определены физико-химические характеристики и спектральными методами установлено строение синтезированных соединений.
Установлено влияние тиетанового цикла и степени окисления серы в нем на реакционную способность пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионов в данных реакциях. Так, введение серосодержащего гетероцикла приводит к снижению реакционной способностипиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионов, в то же время пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионы,содержащие окисленный тиетановый цикл, менее реакционноспособны119Рисунок 2.13. Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, DMSO-d6) 1,6-диметил-3-(1-оксотиетан-3-ил)пиримидин-2,4(1Н,3Н)-диона(2.88).120Таблица 2.17Данные ИК спектров солей и N -алкил-, N -алкенилпроизводных 6-метилпиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионов, содержащихтиетановый, тиетан-1-оксидный и тиетан-1,1-диоксидный циклы№Валентные колебания, ν, см-1соединения12242944, 2861 ср (С-Н), 1743 с (С =О), 1636 с (С =О), 1616 с (С=С), 1415 с (С-N, δС-Н), 1348 ср (δС-Н)2.712938, 2907 ср (С-Н), 1742 с (С2=О), 1647 с (С4=О), 1617 с (С=С), 1414 с (С-N, δС-Н), 1348 ср (δС-Н)2.722947 сл (С-Н), 1738 с (С2=О), 1654 с (С4=О, С=С), 1432 с (С-N, δС-Н), 1347 ср (δС-Н), 1039 с (S=O)2.732957, 2848 ср (С-Н), 1739 с (С2=О), 1616 с (С4=О, С=С), 1430 с (С-N, δС-Н), 1065 с (S=O)2.743045, 2970, 2860 ср (С-Н), 1742 с (С2=О), 1638 с (С4=О), 1618 с (С=С), 1414 с (С-N, δС-Н), 1312 (νas), 11542.75(νs) с [S(=O)2]3044, 2979, 2873 ср (С-Н), 1740 с (С2=О), 1648 с (С4=О), 1618 с (С=С), 1413 с (С-N, δС-Н), 1319 (νas), 11452.76(νs) с [S(=O)2]3001, 2962, 2861 с (С-Н), 1735 с (С2=О), 1645 с (С4=О), 1605 с (С=С), 1412, 1349 с (С-N, δС-Н)2.772969 с (С-Н), 1735 с (С2=О), 1645 с (С4=О), 1603 с (С=С), 1431, 1412, 1348 с (С-N, δС-Н)2.782967, 2919, 2849 с (С-Н), 1736 с (С2=О), 1646 с (С4=О), 1608 с (С=С), 1414, 1349 с (С-N, δС-Н)2.792962, 2899, 2840 с (С-Н), 1736 с (С2=О), 1646 с (С4=О), 1604 с (С=С), 1413, 1349 с (С-N, δС-Н)2.802917, 2848 с (С-Н), 1737 с (С2=О), 1645 с (С4=О), 1603 с (С=С), 1414, 1349 с (С-N, δС-Н)2.832.84*2962, 2861 с (С-Н), 1735 с (С2=О), 1643 с (С4=О), 1610 с (С=С), 1556, 1433, 1402, 1366 с (С-N, δС-Н)2.85*2933, 2870 с (С-Н), 1689 с (С2=О), 1658 с (С4=О), 1609 с (С=С), 1549, 1437, 1399, 1351 с (С-N, δС-Н)2963 ср (С-Н), 1701 с (С2=О), 1662 с (С4=О, С=С), 1427, 1351 с (С-N, δС-Н)2.862.87*3640 с (О-Н), 2962, 2940 ср (С-Н), 1735 с (С2=О), 1644, 1617 с (С4=О, С=С), 1417, 1345 с (С-N, δС-Н), 1087ср (С-О)3014 сл (С-Н), 1701 с (С2=О), 1655 с (С4=О, С=С), 1463, 1422, 1399, 1354 с (С-N, δС-Н), 1061 с (S=O)2.883009 сл (С-Н), 1699 с (С2=О), 1662, 1617 с (С4=О, С=С), 1466, 1422, 1394, 1352 с (С-N, δС-Н), 1051 с (S=O)2.903016, 2959 сл (С-Н), 1708 с (С2=О), 1649 с (С4=О, С=С), 1466, 1430, 1384 с (С-N, δС-Н), 1044 с (S=O)2.912918, 2849 ср (С-Н), 1740 с (С2=О), 1630, 1612 с (С4=О, С=С), 1512, 1430, 1348 с (С-N, δС-Н), 1065 с (S=O)2.921112112.932.9423149 ср (С-Н), 1691 с (С =О), 1659 с (С =О, С=С), 1531, 1444, 1409, 1254 с (С-N, δС-Н), 1045 с (S=O)3387 с (О-Н), 2958, 2845 ср (С-Н), 1736 с (С2=О), 1651, 1616 с (С4=О, С=С), 1418, 1342 с (С-N, δС-Н), 1085ср (С-О), 1061 с (S=O)3029, 2979 сл (С-Н), 1712 с (С2=О), 1647 с (С4=О, С=С), 1452, 1433, 1369 с (С-N, δС-Н), 1225 с (С-N), 13082.96(νas), 1126 (νs) с [S(=O)2]3029, 2989 сл (С-Н), 1698 с (С2=О), 1655 с (С4=О, С=С), 1469, 1433, 1396 с (С-N, δС-Н), 1228 с (С-N), 13162.97(νas), 1135 (νs) с [S(=O)2]3031, 2984 сл (С-Н), 1700 с (С2=О), 1659 с (С4=О, С=С), 1465, 1434, 1395 с (С-N, δС-Н), 1226 с (С-N), 13172.98(νas), 1146 (νs) с [S(=O)2]2989 сл (С-Н), 1710 с (С2=О), 1653 с (С4=О, С=С), 1430, 1396 с (С-N, δС-Н), 1226 с (С-N), 1305 (νas), 11442.99(νs) с [S(=O)2]3044 сл (С-Н), 1708 с (С2=О), 1660, 1650 с (С4=О, С=С), 1429, 1383 с (С-N, δС-Н), 1223 с (С-N), 1316 (νas),2.1001136 (νs) с [S(=O)2]3421 с (О-Н), 2982 ср (С-Н), 1735 с (С2=О), 1662 с (С4=О, С=С), 1431 с (С-N, δС-Н), 1224 с (С-N), 13122.101(νas), 1154 (νs) с [S(=O)2], 1122 ср (С-О)Примечание: * - спектры сняты в вазелиновом масле.24122Таблица 2.18Химические сдвиги протонов в спектрах ЯМР Н N -алкилпроизводных 6-метилпиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионов, содержащих тиетановый, тиетан-1-оксидный и тиетан-1,1-диоксидный циклы (300 МГц, δН, м.д.)№ со6-СН3S(CН)2S(CН)2NCHН5Химические сдвиги протонов фраг- Раствориединенияс, 3Нм, 2Нм, 2Нм, 1Нс, 1Нментов N1-алкильных заместителейтель2,313,09-3,15 4,31-4,376,13-6,265,623,39 с (3Н, NCH3)ДМФА-d72.7732,123,08-3,14 4,30-4,366,06-6,205,470,94 т (3Н, СН3, J 7,4 Гц), 1,31-1,43 ДМФА-d72.81м (2Н, СН2), 1,75-1,85 м (2Н, СН2),3,24 с (2Н, NCH2)2.86*2,243,18-3,24 4,35-4,416,16-6,295,725,31 с (2Н, NCH2), 7,27-7,44 м ДМФА-d7(5Наром)2.88*2,243,35-3,39 3,92-3,966,24-6,315,673,29 с (3Н, NCH3)ДMСO-d6(цис)(цис)(цис)(цис)(цис)2,223,87-3,91 4,16-4,215,20-5,265,64(транс) (транс)(транс)(транс)(транс)2,274,25-4,33 4,89-4,975,63-5,725,691,18 т (3Н, СН3, 3J 7,0 Гц), 3,83 к ДMСO-d62.96(2Н, NCH2, 3J 7,1 Гц)2,144,29-4,37 4,90-4,985,64-5,735,775,12 с (2Н, NCH2), 7,24-7,39 м ДMСO-d62.100(5Наром)Примечание: * - рабочая частота 500 МГц.11123Таблица 2.19Химические сдвиги атомов углерода в спектрах ЯМР С N -алкил-, N -алкенилпроизводных 6-метилпиримидин2,4(1Н,3Н)-дионов, содержащих тиетановый, тиетан-1-оксидный и тиетан-1,1-диоксидный циклы (75,5 МГц, δС, м.д.)№ со6-СН3С2'тиетанС3' тиетанС5С2С6С4Химические сдвиги атомов Раствори4'единеС тиетануглерода фрагментовтель11нияN -алкил- и N -алкенильныхзаместителей19,8332,3248,20100,77 152,78 154,81 162,35 31,54 (NCH3)ДМФА-d72.7719,4254,47(цис)43,0999,84 151,26 154,16 160,90 31,25 (NCH3)ДMСO-d62.8856,08(транс)(цис)18,6154,71(цис)42,1998,11 151,65 153,53 162,70 10,66 (NCH2CH2CH3), 21,21 ДMСO-d62.9056,18(транс)(цис)(NCH2CH2CH3),45,78(NCH2CH2CH3)18,9766,8731,62100,18 150,99 153,51 161,29 10,87 (NCH2CH2CH3), 21,27 ДMСO-d62.97(NCH2CH2CH3),45,99(NCH2CH2CH3)18,7567,0131,83100,44 151,04 153,61 161,40 46,34(NCH2),116,35 ДMСO-d62.98(СН=СН2),132,82(СН=СН2)1311в реакциях аминометилирования по сравнению с тиетанпроизводными, а в реакциях алкилирования их реакционная способность существенно не отличается.2.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
