Диссертация (1155371), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Принагревании до 78°С в этаноле без электролиза аналогичные превращения в присутствии 10%NaOAc или NaOH давали хромено[2,3-b]пиридин с выходом не более 65%.Схема 1.4230Предполагаемый механизм данной электрокаталитической реакции представлен на схеме1.43. Депротонирование этанола приводит к образованию этоксид-аниона, последующая реакциякоторого с малононитрилом в растворе дает анион малононитрила. Конденсация Кневенагеляаниона A с салициловым альдегидом приводит к образованию бензилиденмалононитрила B.Затем внутримолекулярная циклизация аддукта Кневенагеля и последующее присоединениевторого аниона малононитрила дает (4Н-хромен-4-ил)малононитрил С с регенерацией анионамалононитрила.
Последний атакует нитрильную группу пиранового кольца промежуточногосоединения C с образованием последовательно анионов D и E. Дальнейшая циклизация анионаE приводит к хромено[2, 3-b]пиридину 62 с регенерацией аниона малононитрила.Схема 1.43Псевдочетырехкомпонентнаяоднореакторнаяреакциянафтолов,салициловыхальдегидов и двух молекул малононитрила приводит к замещенным хромено[2,3-b]пиридинам63 (схема 1.44). Было показано, что процесс легко протекает за 20-30 минут в условияхотсутствия растворителя и катализатора при нагревании реакционной смеси до 110°С.8931Схема 1.44Процесс начинается, как обычно, с конденсации Кневенагеля салицилового альдегида ималононитрила, за которой следует реакция Пиннера с образованием имина А. Затемприсоединение по Михаэлю нафтола к имину А дает интермедиат B, цианогруппа которогоатакуется второй молекулой малононитрила.
Циклизация образовавшегося промежуточногосоединения C завершает формирование хромено[2,3-b]пиридина 63 (схема 1.45).Схема 1.45Аналогичные хроменопиридиныможно получитьвзаимодействиемзамещенныхсалициловых альдегидов с димером малононитрила и 3-фенилизоксазол-5(4H)-оном в кипящемпиридине в течение 4 часов (схема 1.46).9032Схема 1.46Взаимодействием салициловых альдегидов, малононитрила и тиолов можно получитьтиозамещенные хроменопиридины 65 (схема 1.47).
Реакция проводится при кипячении в этанолев присутствии 20 моль% карбоната калия91 в качестве катализатора, 10 моль% триэтиламина92или 5 моль% пирофосфата циркония93. Выходы целевых соединений 65 достигают 95%. Припроведении этого процесса в условиях микроволнового облучения время реакции сокращаетсядо 10 минут, однако выходы хроменопиридинов уменьшаются и составляют 30-45%92.Схема 1.47В 2013 году Дамаванди был описан синтез производных хромено[2,3-b]пиридинов сиспользованием металлокомплексного катализа (схема 1.48). Соединения 66 были полученыконденсацией резорцина, малононитрила, ароматического альдегида и циклогексанона вприсутствии органокомплексов с хлоридами железа (II) 6794 и циркония (IV) 6895.
Реакционнуюсмесь подвергали ультразвуковому облучению при комнатной температуре в течение 30-60минут и выделяли целевые соединения 66 с помощью колоночной хроматографии с отличнымивыходами – 80-90%.33Схема 1.48Реакция между 2 молекулами малононитрила, ароматическим альдегидом и 2гидроксиацетофенономприводиткобразованию5-амино-2-арил-3H-хромено[4,3,2-de][1,6]нафтиридин-4-карбонитрилам 69 (схема 1.49)96.
Авторами было отмечено, что наиболееэффективно данное взаимодействие протекает в воде при 80°С в присутствии силикагеля.Важную роль силикагеля в этой реакции можно объяснить его подходящей кислотностью испособностью образовывать водородные связи. Образование H-связи между силикагелем и ОНгруппой в 2-гидроксиацетофеноне побуждает его действовать в качестве катализатора фазовогопревращения и повышает растворимость реагирующего вещества в воде.Схема 1.49Предположительно реакция протекает через первоначальную альдольную конденсациюальдегида и 2-гидроксиацетофенона с образованием халкона А. Затем малононитрил атакуеткарбонил халкона с образованием B. Внутримолекулярная циклизация B дает C, а конденсацияС со второй молекулой малононитрила приводит к образованию D.
Последовательныевнутримолекулярная циклизация и ароматизация D дают конечный продукт 69 (схема 1.50).34Схема 1.50Заменив один эквивалент малононитрила на изоксазолил цианоацетамид 70, можнополучить соединения 71 со средними выходами (схема 1.51). Реакция проводится в присутствииаммоний-церий (IV) нитрата в кипящем этаноле в течение 30 минут. Нагреваниехроменонафтиридинов 71 с уксусным ангидридом через последовательные N-ацилирование ивнутримолекулярную циклоконденсацию приводит к образованию соединений 72.97Схема 1.5135Синтез замещенных бензопиранопиримидинов также хорошо изучен. Для получениясоединений73используютмногокомпонентнуюреакциюсалициловогоальдегидасмалононитрилом и вторичным амином (схема 1.52).
Высокие (до 95%) выходы целевыхпродуктов достигаются путем добавления в реакционную среду различных катализаторов –LiClO498, ZrOCl2*8H2O99, Na2MoO4*2H2O100, Fe(II)-BTU-SNPs101 при комнатной температуре вэтаноле. Кроме этого реакция хорошо проходит в различных ионных жидкостях безрастворителя102,103, и даже при простом нагревании смеси реагентов до 100°С без катализатора ирастворителя104.Схема 1.52На схеме 1.52 изображен механизм данной псевдочетырехкомпонентной реакции. Онвключает последовательные конденсацию Кневенагеля, реакцию Пиннера, атаку цианогруппыинтермедиата A вторичным амином, взаимодействие B со второй молекулой салициловогоальдегида и протонный сдвиг на завершающей стадии.Карими105 и коллеги показали, что иминохромены можно ввести в трехкомпонентнуюреакцию с первичным спиртом и салициловым альдегидом (схема 1.53).
В результате этоговзаимодействия были выделены 4-алкокси-5H-хромено[2,3-d]пиримидины 74 с выходами 8093%.Вкачествекатализаторабылаиспользованаионнаяжидкость[Bmim][BF4],36функционализированная фосфористой кислотой. Авторами было отмечено также, что вприсутствии кислот Льюиса данная реакция проходит значительно менее эффективно – 30-45%.Схема 1.53Взаимодействие 2-аминобензохромен-3-карбонитрилов с бис(трихлорметил)карбонатом(BTC) и оксидом трифенилфосфина в хлорбензоле при 110°С дает соответствующиедихлорбензохроменопиридины 75 с хорошими выходами (схема 1.54).106Схема 1.54Предполагаемый механизм получения соединений 75 представлен на схеме 1.55.Схема 1.5537Обработка2-аминохромен-3-карбонитриловтриэтилортоформиатомвуксусномангидриде при нагревании дает соответствующие соединения 76.
Взаимодействие 76 сгидразином при комнатной температуре в метаноле или этаноле приводит к образованиюиминодигидрохромено[2,3-d]пиримидинам 77, которые под действием хлорангидридов илиэфировкислотпревращаютсявхроменотриазолопиримидины78,проявляющиепротивомикробную активность (схема 1.56).107,108Схема 1.56Нафтопиранопиримидины и их производные 79 являются важным структурнымэлементом в медицинской и фармацевтической химии. Их получают трехкомпонентной реакциейβ-нафтола,ароматическогоальдегидаи6-амино-1,3-диметилурацилаили1,3-диметилбарбитуровой кислоты (схема 1.57). Для катализа могут быть использованыAl(H2PO4)3109, InCl3110, ZrOCl2/нано-TiO2111, кремневольфрамовая кислота112, молекулярныййод113 и многое другое.
Во всех случаях реакция проводится в условиях отсутствия растворителяпри нагревании реакционной смеси до 100-120°С. Выходы целевых нафтопиранопиримидинов79 колеблются от средних (40-50%) до высоких (80-90%) показателей.38Схема 1.57Предполагаемый механизм образования нафтопиранопиримидинов 79 представлен насхеме 1.58, реакция протекает через промежуточное образование орто-хинонметида A.Схема 1.58Если заменить в этой реакции ароматический альдегид на изатин, можно получитьсоответствующие спиро-соединения 80 (схема 1.59).114 Реакция проводится при кипячении в водев присутствии каталитических количеств п-тоуолсульфокислоты:39Схема 1.59Аналогично протекает взаимодействие диметилбарбитуровой кислоты с ароматическимиальдегидами и 3,4-метилендиоксифенолом.115 Проведение реакции при нагревании до 120°С безрастворителя в присутствии хлорангидрида циануровой кислоты (TCT) позволяет получатьсоответствующие 10-арил-6,8-диметил-6,10-дигидро-5-окса-6,8-диазаантра[2,3-d][1,3]диоксол7,9-дионы 81 с высокими выходами всего за 1-2.5 часа (схема 1.60).Схема 1.60Интересенпримерполученияхромено[2,3-d]пиримидин-5-карбоксамидов82трехкомпонентной реакцией между салициловым альдегидом, барбитуровой кислотой иизоцианидом.116Соединения82являютсярезультатомпервоначальнойконденсацииКневенагеля между салициловым альдегидом и барбитуровой кислотой, приводящей кобразованию бензопиранового кольца (A), с последующим нуклеофильным присоединениемизоцианида к A и завершающей последовательность превращений нуклеофильной атакоймолекулы воды по изонитрильной группе в интермедиате B (схема 1.61).40Схема 1.61Изучение влияния растворителя, температуры и катализатора на протекание процессапоказало, что наиболее эффективно данные превращения проходят в смеси этанол-вода 4:1 притемпературе 75 °С в присутствии 100 моль% уксусной кислоты.1.3.
4H-Хромены, конденсированные с пятичленными азотистыми гетероцикламиХромены конденсированные с индольным фрагментом встречаются в литературезначительно реже.Хроменоиндол 83 может быть получен из оптически активного 2-((1H-индол-3ил)метил)фенолаподдействиемDMDOсхорошимвыходом,носпотерейстереоселективности.117 Для сохранения оптической чистоты соединения 83 предпочтительнеепроводить циклизацию в присутствии Selectfluor118 и основания. Процесс протекает черезфторирование с последующей циклизацией и элиминированием HF (схема 1.62).Схема 1.62Аналогичные превращения были описаны совсем недавно на серии нафтолов 84.119Циклизация по С2 индольного фрагмента происходила только при наличии заместителя приатоме азота в индоле.
Проведение реакции в присутствии молекулярного йода и TBHP в толуолепри комнатной температуре дает наилучшие результаты – выходы хромено[2,3-b]индолов 8641составляют 66-98% (схема 1.63). Исследование механизма реакции показало, что роль TBHP нетолько в окислении образующегося HI обратно до I2, но и в образовании электрофильной частицыI+, присоединение которой по индольному фрагменту является инициирующей стадиейциклизации.Схема 1.63Авторами также была предпринята попытка получить целевые хроменоиндолы 86двухкомпонентной домино-реакцией 84 с N-замещенным индолом без выделения интермедиата85.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
