Диссертация (1155371), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Однако в этих условиях не удалось выделить в чистом виде целевыепродукты в случаях с хлоридом 4-фенил-N-(цианометил)пиридиния, а выходы незамещенных поположению 8 пиридоиндолизинов были очень низкими. Вследствие этого, эксперименты былиуспешно повторены с использованием ацетата натрия (схема 2.23, таблица 2.10). Соединения 25a,c, 26d и 27a,d выделить в чистом виде на настоящий момент не удалось, что связано с близкойхроматографической подвижностью целевого и побочных продуктов реакции и низкойрастворимостью указанных пиридоиндолизинов в системе элюирования.73Схема 2.23Таблица 2.10СоединениеRR1Выход, %Выход, %(Et3N)(NaOAc)22aMeH72022bMeMe343722cMeEt283422dMePh-2323aPhH113623bPhMe305623cPhEt285023dPhPh-4724ao-гидроксифенилH52724bo-гидроксифенилMe464624co-гидроксифенилEt363824do-гидроксифенилPh-3525aEtH--25bEtMe-3825cEtEt--25dEtPh-1926a4-пиридилH-3726b4-пиридилMe-3726c4-пиридилEt-5326d4-пиридилPh--27a2-пиридилH--27b2-пиридилMe-3527c2-пиридилEt-4227d2-пиридилPh--74Интересно отметить, что в случае реакций енаминонов 21a и 21с с солями 4-метил- и 4этилпиридиния выходы продуктов с Et3N и с NaOAc практически одинаковы, тогда как (E)-3(диметиламино)-1-фенилпроп-2-ен-1-он 21b при использовании ацетата натрия дает суказанными солями выход в 2 раза больше чем в присутствии триэтиламина.Строениевсехполученныхподтверждено данными ЯМР 1Н и13пиридо[2,3-b]индолизин-10-карбонитриловбылоС, ИК спектроскопии и масс-спектрометрии.
ИК-спектрысоединений 22-27 характеризуются полосой поглощения валентных колебаний CN-группы(2200-2207 см-1) высокой интенсивности. Наиболее слабопольным (9.01-9.35 м.д.) в протонныхспектрах является дублетный сигнал протона при С(6) с КССВ 6.6-7.1 Гц. Сигналы протонов Н3 и Н-4 2-замещенных пиридо[2,3-b]индолизин-10-карбонитрилов находятся в области 8.56-8.99м.д. и 7.98-8.45 м.д. (7.24-7.33 м.д. для соединений 22 и 25), соответственно, и представляютсобой дублеты с КССВ 8.1-9.1 Гц. Синглетный сигнал протона гидроксильной группы продуктов24 наблюдается между 13.99-14.05 м.д.
В спектрахС ЯМР характерным является наличие13четвертичного сигнала углерода с химическим сдвигом 71.3-74.3 м.д. соответствующего С-10пиридоиндолизина. Сигнал циано-группы в углеродных спектрах соединений 22-27 находитсяпри 114.9-116.0 м.д. Структуры соединений 22b и 24b достоверно подтвержденырентгеноструктурным анализом (рис.
2.3 и рис. 2.4).Рисунок 2.3. Молекулярная структура 2,8-Рисунок 2.4. Молекулярная структура 2-(2-диметилпиридо[2,3-b]индолизин-10-гидроксифенил)-8-метилпиридо[2,3-карбонитрила 22bb]индолизин-10-карбонитрила 24bНа схеме 2.24 изображен предположительный механизм реакций пиридиниевых солей ссолями винамидиния и енаминонами. Сначала под действием основания происходит образованиедимерной пиридиниевой соли A. Внутримолекулярная циклизация А, сопровождающаясяотщеплением пиридина в виде гидрохлорида, дает 2-аминоиндолизин-1-карбонитрил 28,который был выделен в небольшом количестве (10%) в процессе колоночной хроматографии.Дальнейшее взаимодействие индолизина 28 с перхлоратом винамидиния 14 или енаминоном 21приводит к образованию соответствующих целевых продуктов.75Схема 2.24Помимо основного продукта реакции нами были выделены и охарактеризованы такжепродукты взаимодействия 1 эквивалента солей пиридиния 16b,d с енаминонами 21b,d –индолизины 29a-c (схема 2.25).
Примеси подобных индолизинов присутствуют в реакционныхсмесях постоянно и их выходы не превышают 9%.Схема 2.25Согласно литературным данным141 аналогичные 1-ацилиндолизин-3-карбонитрилыобразуются с хорошими выходами в реакциях пиридиниевых солей с метоксизамещенными α,βнепредельными кетонами (схема 2.26).76Схема 2.26Таким образом, нами был разработан трехкомпонентный подход к синтезу 2- или 3замещенных пиридоиндолизинов на основе взаимодействия цианометильных пиридиниевыхсолей с енаминонами или винамидиниевыми солями, соответственно.
Данный методпревосходит известный способ тем, что не требует предварительного выделения димеризованнойсоли, а также значительно расширяет синтетический потенциал цианометильных солей.Большая часть синтезированных в настоящей работе пиридо[2,3-b]индолизин-10карбонитрилов обладают флуоресцентными свойствами как в растворах, так и в твердом виде. Сцелью исследования оптических свойств полученных соединений нами были зарегистрированыспектры поглощения и эмиссии некоторых из них.1Измерения были проведены в абсолютном этаноле.
В таблице 2.11 приведены значениямаксимумов поглощения и эмиссии изученных пиридоиндолизинов. Стоксов сдвиг посчитан помаксимуму наибольшей интенсивности.Таблица 2.11Максимумы абсорбции,Максимумы эмиссии,нмнм18с396, 414, 436464, 494, 5288020с414, 436, 458488, 522, 5588622а390, 408, 428444, 472, 5066422d402, 422, 444472, 504, 5408223b390, 408, 428456, 486, 5187823c390, 408, 428460, 488, 51880СоединениеРастворыполученныхСтоксов сдвигпиридо[2,3-b]индолизин-10-карбонитриловхарактеризуютсяспектрами зелёной области, положения максимумов эмиссии флуоресценции для всехсоединений находятся в одной области (рис. 2.5).1Автор выражает благодарность к.х.н.
Голанцову Н.Е. (РУДН) за проведение исследования777000018c20c6000022a5000022d23b4000023cCoumarin 1533000020000100000420470520570620670720770820Рисунок 2.5. Спектры эмиссии пиридо[2,3-b]индолизин-10-карбонитрилов в EtOHКвантовый выход флуоресценции был рассчитан в абсолютном этаноле с использованиемCoumarin 153 в качестве стандарта и представлен в таблице 2.12.142Таблица 2.12СоединениеОптическая плотностьраствора при 415 нмQY18с0.05480.7520с0.05060.8622a0.02730.8922d0.03740.8223b0.03550.8923c0.03620.92Coumarin 1530.05090.53783. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬИК спектры синтезированных соединений зарегистрированы на Фурье-спектрометреИнфралюм ФТ-801 в таблетках KBr для твёрдых веществ или в плёнке для масел.
Спектры ЯМР1Н и ЯМР 13С зарегистрированы в CDCl3 или (CD3)2SO на приборах Bruker AMX-400 (рабочаячастота 400 МГц для ядер 1Н и 100.6 МГц для ядер 13C) и JEOL JNM ECA (600 МГц и 150.9 МГц,соответственно). Химические сдвиги в спектрах ЯМР 1Н и13С измерены в м.д. (-шкала), вкачестве внутреннего стандарта использовали остаточные сигналы растворителей: 7.27 м.д. дляядер 1Н и 77.2 м.д. для ядер 13С (CDCl3); 2.50 м.д. для ядер 1Н и 39.5 м.д.
для ядер 13С ((CD3)2SO).Масс-спектры записаны на масс-спектрометре НР MS 5988 или хромато-масс-спектрометреFinnigan MAT95XL с прямым вводом образца в источник ионов с ионизирующим напряжением70 эВ. Спектры LC-MS получены на системе, включающей жидкостной хроматограф Agilent 1100Series, масс-спектрометр Agilent Technologies LC/MSD VL (электрораспыление, ХИ приатмосферном давлении), детектор Sedex 75 ELSD. Элементный анализ осуществлен наэлементных анализаторах Carlo Erba 1106 и EuroVector EA-3000. Температуры плавлениясинтезированных соединений определены на приборе SMP 10 в открытых капиллярах. Длятонкослойной хроматографии использовали пластины Sorbfil и Alufol (проявление в УФ камере,парами иода или раствором перманганата калия 3 г/л), для колоночной хроматографии –силикагель фирмы Macherey Nagel GmbH&Co (0.04–0.06 мм / 230–400 меш), 60 Å и нейтральныйAl2O3 Fluka-507C (зернистость 0.05–0.15 мм).
Данные рентгеноструктурного анализа полученына дифрактометре Bruker APEX II (MoKa-излучение, графитовый монохроматор, ωсканирование). Микроволновые реакции проведены в Microwave Synthesis Reactor Monowave 300от Anton Paar. Спектры абсорбции и эмиссии флуоресценции зарегистрированы намногофункциональном планшетном анализаторе TECAN INFINITE M1000PRO.2-Меркапто-5-нитробензальдегид(1a),2-меркапто-5-бромбензальдегид(1b).Суспензию безводного сульфида натрия (3.3 ммоль) и соответствующего о-фторбензальдегида(3.0 ммоль) в ДМФА перемешивают в токе азота. Через 1 час реакционную смесь разбавляют 100мл 1М раствора NaOH и промывают ДХМ (3х25 мл).
Водный слой подкисляют 6N HCl дообразования белой суспензии (pH~3), экстрагируют ДХМ (3х25 мл). органический слойпромывают солевым раствором и сушат над Na2SO4. Растворитель удаляют при пониженномдавлении и получают целевые альдегиды в виде коричневого масла. Анализ полученных маселметодом LC-MS показывает ещё 2 пика, предположительно приписанных соответствующимкарбоновым кислотам. Выделить соединения 1a и 1b в чистом виде не удаётся.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
