Диссертация (1139716), страница 25
Текст из файла (страница 25)
к атому СН2СО остатка уксусной кислоты (табл. 2.46). Сигнал азометиновогоуглерода регистрируется в области 139,54-151,18 м.д., а сигналы в области110,78 – 160,74 м.д. принадлежат атомам углерода арильных фрагментов соединений 2.198, 2.201, 2.206, 2.220, 2.233.2.4.3 Взаимодействие ацетогидразидов, содержащих в ацетильной группефрагменты 3-(тиетан-3-ил)-, 3-(1-оксотиетан-3-ил)- и3-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-2,4-диоксотетрагидропиримидин-1-илов,с β-дикарбонильными соединениямиВзаимодействие гидразидов кислот с β-дикарбонильными соединениямив зависимости от структур N-ацильного заместителя в гидразинной компоненте и β-дикарбонильной составляющей приводит к образованию производныхпиразольного, 5-гидроксипиразолинового, гидразонного или енгидразинногостроения [35, 82, 105-107, 161, 162]. Нами изучено взаимодействие неописанных в литературе ацетогидразидов, содержащих в ацетильной группе фрагменты 3-(тиетан-3-ил)-, 3-(1-оксотиетан-3-ил)- и 3-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-2,4диоксотетрагидропиримидин-1-илов, с β-дикарбонильными соединениями:ацилацетонами алифатических и ароматических кислот, производными ацетоуксусной кислоты [67].Регионаправленность взаимодействия гидразидов 2.194-2.196 с различными β-дикарбонильными соединениями в кипящем этаноле без применениякислотных катализаторов зависит как от строения β-дикарбонильной составляющей, так и степени окисленности атома серы тиетанового цикла (схема2.41).201Таблица 2.46Химические сдвиги протонов в спектрах ЯМР С ацилгидразонов, содержащих в ацетильной группе фрагменты 3(тиетан-3-ил)-, 3-(1-оксотиетан-3-ил)- и 3-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-2,4-диоксотетрагидропиримидин-1-илов (75,5 МГц,ДMСO-d6, δС, м.д.)№ соеди- 6-СН3 С2'тиетан С3' тиетанС5С2С6С4Химические сдвиги других атомов углерода4'ненияС тиетан19,0331,3646,96 100,09 151,54 153,84 161,13 45,54 (1-СН2-С=О), 114,21 (2СНаром), 126,342.198(Саром), 128,44 (2СНаром), 144,22 (N=СН),160,74 (Саром), 167,95 (1-СН2-С=О)19,1031,4046,95 100,11 151,58 153,95 161,17 45,69 (1-СН2-С=О), 110,78 (Саром); 118,392.201(СНаром), 122,38 (Саром), 127,59 (СНаром), 133,52(СНаром), 139,54 (N=СН), 155,60 (Саром), 168,24(1-СН2-С=О)19,2554,4743,44 100,24 151,36 151,58 161,01 40,36 [N(СН3)2], 45,89 (1-СН2-С=О), 111,822.206(цис)(цис)(2СНаром), 121,16 (Саром), 128,36 (2СНаром),145,43 (N=СН), 154,32 (Саром), 167,65 (1-СН2С=О)19,1531,4747,01 100,24 151,68 153,95 161,23 13,55 (N=С-СН3), 46,16 (1-СН2-С=О), 122,802.220(Саром); 128,25 (2СНаром), 131,32 (2СНаром),137,06 (Саром), 148,02 (N=С-СН3), 169,32 (1СН2-С=О)19,1767,0531,82 100,13 151,35 154,28 161,29 13,61 (N=С-СН3), 46,35 (1-СН2-С=О), 122,832.233(Саром); 128,28 (2СНаром), 131,34 (2СНаром),137,08 (Саром), 148,14 (N=С-СН3), 169,19 (1СН2-С=О)19,1554,2943,35 100,03 151,18 154,06 160,80 17,04 (N=С-СН3), 25,03 (N=С-СН3), 45,96 (12.238(цис)(цис)СН2-С=О), 152,12 (N=С-СН3), 168,14 (1-СН2С=О)13202Так, при взаимодействии гидразида 2.194 с ацетил- и пропионилацетоном были выделены N-ацилпиразолы 2.245, 2.246 с выходами 69-71% (схема2.41).Схема 2.41Спектры ЯМР 1Н соединений 2.245, 2.246 (табл.
2.47) подтверждают образованиепиразольнойсистемы:кромесигналовпротонов6-метилтиетанилпиримидина и группы СН2 ацильного радикала наблюдаетсяхарактерный синглетный сигнал протона =СН пиразольного цикла при 6,30(2.245) и 6,45 м.д. (2.246). Сигналы протонов метильных групп пиразола вспектре соединения 2.245 регистрируются в виде двух синглетов при 2,19 и2032,47 м.д., сигнал протонов метильной группы в положение 3' находится в более сильном поле по сравнению с аналогичным сигналом в положении 5' [29].Наличие синглетного сигнала протонов метильной группы пиразола соединения 2.246 в сильнопольной области при 2,01 м.д. позволяет сделать вывод, чтов случае несимметричного β-дикетона – пропионилацетона – образуется 3метил-5-этилпиразольная система.В спектре ЯМРсдвиговуглеродных13С соединения 2.245 кроме характерных химическихатомовацетильнойгруппы,6-метилпиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионового и тиетанового циклов регистрируются сигналы при111,65 (С4ʹ), 143,91 (С5ʹ), 152,81 (С3ʹ) м.д., положение которых типично дляатомов углерода пиразола (табл.
2.48).Следует также отметить, что циклические ацилгидразоны, для которыхисключается и геометрическая изомерия относительно связи С=N и вращениевокруг связи N-N, а характерна только конформационная изомерия за счет заторможенного вращения вокруг гидразидной связи N-C [35, 105], могут существовать в виде двух стереоизомеров. Наличие в спектрах ЯМР 1Н соединений2.245, 2.246 одного набора резонансных сигналов и синглетного сигнала протонов группы СН2СО в более слабом поле (δН 5,35 и 4,85 м.д. соответственно)указывает, что N-ацилпиразолы 2.245, 2.246 существуют в одной стереоизомерной форме, имеющей ЕN-C=O-конформацию [35, 105, 107]. Это объясняетсятем, что в соединениях 2.245, 2.246, как и в других ацилгидразонах, реализуется система π-р-π-сопряжения компланарного фрагмента С=N-N¨-С=О, и диполь-дипольное отталкивание атомов кислорода и иминного азота исключаетвозможность образования альтернативного ZN-C=O–конформера [35, 105].В спектрах ЯМР 1Н продуктов конденсации гидразида 2.194 с ароилацетонами также наблюдается только по одному набору резонансных сигналов,подтверждающих региоселективность реакции, однако изучение данных спектров показало, что соединения 2.247-2.249 имеют 5-гидроксипиразолиновуюструктуру (схема 2.41).
Аналогично данным работы [107], дегидратация 5-гидроксипиразолинов 2.247-2.249 в данных условиях затруднена из-за –I-эффекта204фенильного заместителя, который препятствует отщеплению гидроксильнойгруппы, тогда как алкильные заместители в ацилацетонах, имеющие +Iэффект, способствуют дегидратации, и реакция не останавливается на стадии1-ацил-5-гидроксипиразолинов (А), а протекает с образованием 1-ацилпиразолов 2.245, 2.246 (схема 2.41).В спектрах ЯМР 1Н соединений 2.247-2.249 (табл. 2.47) сигналы протонов группы СН2 пиразолиновой системы маскируются псевдотриплетом протонов одной из групп S(CH)2 тиетанового цикла и регистрируются в виде объединенного мультиплета в интервале 3,03-3,18 м.д.
с интенсивностью в четырепротона. Синглетный сигнал при 7,03-7,17 м.д. принадлежит протону гидроксильной группы, положение которого типично для протона группы ОН, участвующей в образовании сильносопряженной внутримолекулярной водороднойсвязи (ВМВС) с карбонильной группой, и подтверждает то, что 5гидроксипиразолины 2.247-2.249 в ДМСО-d6 имеют исключительно Еконформационное построение относительно гидразидной связи [82, 106, 162].Наличие в спектрах соединений 2.247-2.249 сигналов протонов метильнойгруппы в более слабопольной области при 2,04 или 2,05 м.д., свидетельствует,что конденсация осуществляется по карбонильной функции, смежной с метильной группой.В спектре ЯМР 13С соединения 2.248 (рис.
2.30) сигнал атома углерода вположении 3' и сигнал четвертичного атома углерода в положении 5' образованного цикла находятся при δС 54,94 и 91,58 м.д. соответственно, это однозначно указывает, что продукт конденсации имеет 5-гидроксипиразолиновоестроение (табл. 2.48). С 5-гидроксипиразолиновым строением соединений2.247-2.249 сοгласуется и наличие узкой полосы поглощения в области 34533318 см-1, отвечающей валентным колебаниям гидроксильной группы, и отсутствие поглощения свыше 1710 см-1, характерного для несопряженной карбонильной группы N-ацилгидразонов и N-ацилпиразолов (табл.
2.49).Гидразиды 2.195, 2.196, содержащие тиетан-1-оксидный и тиетан-1,1диоксидный циклы, как с ацилацетонами алифатических кислот, так и с арои-205лацетонами образуют производные только 5-гидроксипиразолина 2.250-2.257(схема 2.41). Это можно объяснить наличием в структуре гетерилацетогидразидов 2.195, 2.196 электроноакцепторных тиетан-1-оксидного и тиетан-1,1диоксидного заместителей, которые препятствуют дегидратации, и реакцияостанавливается на стадии образования 1-ацил-5-гидроксипиразолинов.Региоселективность данных реакций подтверждается одним набором резонансных сигналов в спектрах ЯМР 1Н соединений 2.250, 2.252-2.255, 2.257 вДМСО-d6 (табл. 2.47). Наличие в спектрах двух несимметричных дублетов интенсивностью в один протон каждый и геминальной КССВ 18,4-19,5 Гц (типичная система АВ) однозначно указывает на 5-гидроксипиразолиновую систему, в которой диастереотопность протонов метиленовой группы обусловлена асимметрическим атомом углерода в положении 5' цикла (рис.
2.31а, соединение 2.253) [82]. Слабопольное положение сигнала протонов метильнойгруппы пиразолинового цикла (2,00-2,08 м.д.) свидетельствует в пользу продукта конденсации по карбонильной функции, смежной с метильной группой.5-Гидроксипиразолины 2.250, 2.252-2.255, 2.257 в ДМСО-d6 также существуютв одной ЕN-C=O-стереоизомерной форме, на это указывает смещение сигналапротона группы ОН в слабое поле (6,47-7,17 м.д.) за счет образования ВМВСмежду гидроксильной и карбонильной группами и синглетный сигнал протонов ацетильной группы (СН2СО).В ИК спектрах соединений 2.250-2.255, 2.257 (табл. 2.49) имеются интенсивные расщепленные полосы поглощения: полосы с частотами в области1711-1629 см-1 соответствуют валентным колебаниям связей С=О, С=N, С=С, ас частοтами в области 1445-1387 см-1 – валентным колебаниям связей С-N идеформационным колебаниям связей С-Н.
Узкая высокочастотная полоса поглощения в интервале 3455-3432 см-1 отвечает растяжению связи ОН группы5-гидроксипиразолинового фрагмента. Растяжения связей S=О тиетан-1оксидов 2.250-2.252 характеризуются колебанием с частотой в интервале 10511043 см-1, а связей О=S=О тиетан-1,1-диоксидов 2.253-2.255, 2.257 – двумя интенсивными полосами поглощения, обусловленными асимметричными коле-206баниями в области 1337-1318 см-1 и симметричными в области 1151-1136 см-1.Нами исследовано взаимодействие гидразидов 2.194-2.196 с ацилацетонами алифатических и ароматических кислот с применением кислотного катализатора - п-толуолсульфокислоты. Спектральные исследования показали, чтопродуктами конденсации данных гидразидов с ацетилацетоном, пропионилацетоном и бензоилацетоном в присутствии (2 мол%) п-толуолсульфокислотыявляются N-ацилпиразолы 2.258-2.264 (схема 2.41), тогда как при взаимодействии с ароилацетонами, содержащими атомы галогенов в фенильном радикале, выделены вещества, идентичные, согласно данным ЯМР 1Н, N-ацил-5гидроксипиразолинам 2.248, 2.249, 2.256, 2.257.N-Ацилпиразолы 2.258-2.264 также получены дегидратацией N-ацил-5гидроксипиразолинов 2.247, 2.250-2.255 в присутствии каталитических количеств п-толуолсульфокислоты (схема 2.41).В спектрах ЯМР 1Н соединений 2.258, 2.260 (рис.
2.31б), 2.262, 2.264(табл. 2.47) регистрируется синглетный сигнал при 6,30 или 6,59 м.д. интенсивностью в один протон, отнесенный к протону (=СН) в положении 4ʹ пиразольного цикла, и отсутствуют сигналы в области 2,80-3,38 м.д., которые можно былο бы οтнести к метиленовым протонам гидразонной или 5гидроксипиразолиновой структурам. В области слабых полей также не наблюдается сигналов протонов NН енгидразинной или гидразонной форм.В спектре ЯМР13С соединения 2.260 сигналы при 111,69 (С4ʹ), 143,92(С5ʹ), 152,88 (С3ʹ) м.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
