Исследование взаимодействия 4-изопропоксалил- и 4-этоксикарбонил-1H-пиррол-2,3-дионов с нуклеофильными реагентами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат химических наук Дмитриев, Максим Викторович

• Дмитриев, Максим Викторович
• кандидат химических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат химических наук Дмитриев, Максим Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Нуклеофильные превращения 1Я-пиррол-2,3-Дионов под действием 1,3-бинуклеофилов (обзор литературы).

1.1. Взаимодействие с l,3-CH,NH-бинyклeoфилaми.

1.2. Взаимодействие с 1,3-ЫН,ЫН- и 1,3-СН,ОН-бинуклеофилами.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование взаимодействия 4-изопропоксалил- и 4-этоксикарбонил-1H-пиррол-2,3-дионов с нуклеофильными реагентами»

Актуальность темы. Одним из важнейших направлений развития современной органической химии является изучение химических свойств различных карбонильных производных гетероциклов, на основе которых возможно получение новых классов гетероциклических соединений. Моноциклические 1//-пиррол-2,3-дионы, в особенности содержащие функциональные группы в различных положениях пирролдионового цикла, проявляют уникальные свойства в этом отношении и представляют собой интересные объекты исследования.

4-Ацилзамещенные 1Л-пиррол-2,3-дионы являются полифункциональными соединениями, содержащими несколько карбонильных групп в гетеро-ядре и заместителях, что наряду с напряженностью неароматичного пирролдионового цикла придает им высокую реакционную способность, в особенности по отношению к нуклеофильным реагентам. В результате нуклеофиль-ных превращений 4-ацил-1#-пиррол-2,3-дионов, а именно их реакций с ОН-мононуклеофильными реагентами, 1,2- и 1,4- N11,N11-, N13,8Н-бинуклеофильными реагентами получены карбонильные производные пяти-, шести- и семичленных азагетероциклов и конденсированных гетероциклических систем, в том числе обладающие полезными свойствами. Представлялось перспективным исследовать ранее неизученные реакции 4-ацил- \Н-пиррол-2,3-дионов с ЫН-мононуклеофильными, 1,3-СН,>Щ-, 1,3-NH,NH- и 1,3-СН,ОН-бинуклеофильными реагентами, направление первоначального присоединения и последующих гетероциклизаций.

Цель работы. Исследование взаимодействия 4-изопропоксалил- и 4-этоксикарбонил-1 Я-пиррол-2,3 -дионов с моно- и бинуклеофильными реагентами - МН-нуклеофилами, 1,3-СН,ЫН-, 1,3-М-1,№1- и 1,3-СН,ОНбинуклеофилами. Изучение возможностей проведения многокомпонентных реакций на основе нуклеофильных превращений пирролдионов.

Научная новизна. Впервые изучены нуклеофильные превращения 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1Л-пиррол-2,3-дионов и l-алкил-, 1-арил- и 1-незамещенного 5-фенил-4-этоксикарбонил-1/7-пиррол-2,3-дионов под действием первичных арил- и алкиламинов, ^-замещенных З-амино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1 -онов, 3 -ариламино- 1/7-инден-1 -онов, тиомочевины, димедона, 4-гидроксикумарина и 3-метил-1-фенил-1Я-пиразол-5(47У)-она.

Впервые изучены трехкомпонентные реакции l-алкил-, 1-арил- и 1-незамещенного 5-фенил-4-этоксикарбонил-1#-пиррол-2,3-дионов с индан-1,3-дионом и 3-алкиламино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-онами, а также нитрилами (малононитрилом, метилцианоацетатом) и циклическими енолами (циклогексан-1,3-дионами, 4-гидроксикумарином, индан-1,3-дионом, хино-лин-2,4-диолом и 3-метил-1 -фенил- 1//-пиразол-5(4//)-оном).

Установлено, что взаимодействие 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1#-пиррол-2,3-дионов и 5-фенил-4-этоксйкарбонил-1#-пиррол-2,3-дионов с моно- и бинуклеофилами приводит к образованию оксопроизводных гетероциклических систем пиррола, спиро[фуран-2,3'-индола], 1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нонана, спиро [пиррол-3,9'-ксантена], спиро [акридин-9,3'-пиррола], спиро {индено[ 1,2-6]хинолин-10,3 -пиррола}, спиро{дииндено[1,2-Ь:2\\ '-е]пиридин-11,3'-пиррола}, спиро^ираноЕЗ^-с^б-с^дихромен-Т^'-пиррола}, спиро[хромен-4,3 -пиррола], спиро {пирано[3,2-с]хромен-4,3 пиррола}, спиро{индено[1,2-&]пиран-4,3'-пиррола}, спиро {пирано[3,2-<?]хинолин-4,3'-пиррола}, спиро {пирано[2,3-с]пиразол-4,3'-пиррола}, 4-[(пиразол-4-илиден)метил]пиррола.

Практическая ценность. Разработаны препаративные методы синтеза неописанных ранее оксопроизводных замещенных изопропил пирролидин-2-карбоксилатов, 6',7'-дигидро-ЗЛ-спиро [фуран-2,3 '-индолов], 1 -тиа-3,6диазаспиро[4.4]нонанов, изопропил 2-(1,1',2,2',3',4',5',6',7',8'-декагидро-спиро[пиррол-3,9'-ксантен]-4-ил)ацетатов, этил 1 ',2,2',3,4,10-гексагидро-1/7-спиро[акридин-9,3'-пиррол]-4'-карбоксилатов, этил Г,2',5,11тетрагидроспиро{индено[1,2-6]хиноли11-10,3'-пиррол}-4'-карбо1ссилатов, этил Г,2', 10,12-тетрагидро-5/7-спиро { дииндено [ 1,2-Ь :2', 1'-г] пиридин-11,3'-пиррол}-4'-карбоксилатов, этил Г,2',5,6,7,8,9,11-октагидроспиро{индено[1,2-¿>]хинолин-10,3'-пиррол}-4'-карбоксилатов, этил 1',2',6,8тетрагидроспиро^ираноРД-с^б-с'Здихромен^З'-пиррол}^'-карбоксилатов, этил 1 ',2',5,6,7,8-гексагидроспиро[хромен-4,3'-пиррол]-4'-карбоксилатов, этил Г,2'-дигидро-5//-спиро{пирано[3,2-с]хромен-4,3'-пиррол}-4'-карбоксилатов, этил 1 ',2'-дигидро-5/7-спиро {индено[1,2-6]пиран-4,3'-пиррол }-4'-карбоксилатов, этил Г,2',5,6-тетрагидроспиро{пирано[3,2-с]хинолин-4,3'-пиррол}-4'-карбоксилатов, этил Г,2'-дигидро-\Нспиро { пирано [2,3 -с] пиразол-4,3 '-пиррол } -4'-карбоксилата, 4- [(1/7-пиразол-4(5//)-илиден)метил]-2,5-дигидро-1/7-пиррол-3-олатов триэтиламмония.

Предлагаемые методы просты по выполнению, позволяют получать соединения с заданной комбинацией заместителей и могут быть использованы, как препаративные в синтетической органической химии.

В результате первичного биологического скрининга продуктов синтеза обнаружены соединения, проявляющие анальгетическую активность, превосходящую активность анальгина.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 статей в «Журнале Органической Химии», 5 тезисов докладов конференций, получен 1 Патент РФ.

Апробация. Результаты работы доложены на Региональной научной конференции «35 Лет синтеза фурандионов» (Пермь, 2008), XI Всероссийской конференции «Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов» (Саратов, 2008), Молодежной научно-практической школе-конференции «Химия поликарбонильных соединений» (Пермь, 2009), Всероссийской конференции по органической химии (Москва, 2009). Международной конференции «Advanced Science in Organic Chemistry» (Мисхор, Крым, 2010),

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа общим числом 142 страницы машинописного текста состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, приложения и выводов, содержит 15 рисунков, 5 таблиц. Список литературы включает 75 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Заключение диссертации по теме «Органическая химия», Дмитриев, Максим Викторович

ВЫВОДЫ

Установлено, что первичные ариламины и алкиламины взаимодействуют с 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1#-пиррол-2,3-дионами по. схеме присоединения аминогруппы к атому С2 или С5 пирролдионов, расщепления пирролдионового цикла по связи 1Ч7-С2 или Ы7-С5 и последующего замыкания «нового» пирролдионового цикла.

Показано, что 1,3-бинуклеофилы (3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-оны и тиомочевина) взаимодействуют с 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил- 1//-пиррол-2,3-дионами по схеме первоначального присоединения л группы N11 бинуклеофила к атому С пирролдионов^ расщепления пирролдионового цикла по связи ^-С2 и последующего внутримолекулярного замыкания пиррольного (или тиазольного) и фуранового циклов. Найдено, что димедон взаимодействует с 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил- 1//-пиррол-2,3-дионами по схеме первоначальной конденсации кетонной карбонильной группы в положении 3 пирролдионов с метиле-новой группой димедона и последующего нуклеофильного присоединения второй молекулы димедона.

Показано, что карбоциклические енамины (З-ариламино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-оны и 3-ариламино-1 //-инден-1 -оны) взаимодействуют с 5-фенил-4-этоксикарбонил-Ш-пиррол-2,3-дионами как 1,5-СН,СН-бинуклеофилы с образованием продуктов присоединения групп о-СН арильного заместителя и /?-СН енаминофрагмента енаминов к атому углерода в положении 3 пирролдионов.

Найдено, что 5-фенил-4-этоксикарбонил-1#-пиррол-2,3-дионы взаимодействуют с индан-1,3-дионом и 3-алкиламино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-онами в соотношении 1:1:1, а с 4-гидроксикумарином в соотношении 1:2 по схеме первоначальной конденсации кетонной карбонильной группы пирролдионов с группой СН2 енолов и последующего присоединения енамина или енола.

6. Установлено, что нитрилы (малононитрил и метилцианоацетат) и циклические енолы взаимодействуют с 5-фенил-4-этоксикарбонил-1//-пиррол-2,3-дионами в соотношении 1:1:1 по схеме первоначальной конденсации кетонной карбонильной группы пирролдионов с группой СН2 нитрилов с последующим нуклеофильным присоединением группы /?-СН и гидро-ксильной группы енолов к атому С3 и цианогруппе соответственно.

7. Найдено, что 3-метил-1 -фенил-1 Я-пиразол-5(4#)-он взаимодействует с 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Я-пиррол-2,3-дионами в присутствии три-этиламина с образованием продуктов первоначального присоединения группы /?-СН енольной формы пиразолона к атому С5 пирролдионов, расщепления пирролдионового цикла по связи 1ЧУ-С5 и последующего замыкания «нового» пиррольного цикла.

1.3. Заключение

В обзоре литературных данных по превращениям моноциклических 1//-пиррол-2,3-дионов под действием 1,3-бинуклеофилов показаны примеры разнообразных реакций с образованием новых соединений, многие из которых относятся к различным гетероциклическим системам. Эти данные свидетельствуют о том, что класс 1//-пиррол-2,3-дионов является интересным и перспективным как с теоретической, так и с практической, в том числе препаративной, точек зрения. Большинство синтезов описанных превращений просты по исполнению и не требуют сложного оборудования, причем выходы конечных продуктов, как правило, хорошие.

Глава 2. Взаимодействие 4-ацил-5-фенил-1Н-пиррол-2,3-дионов с нуклеофильными реагентами (обсуждение полученных результатов)

Как следует из данных литературного обзора, в настоящее время имеется большое количество публикаций, посвященных исследованию нуклео-фильных превращений моноциклических 1/7-пиррол-2,3-дионов под действием различных нуклеофильных реагентов. В продолжение ранее проведенных исследований по изучению химических свойств моноциклических 1Н-пиррол-2,3-дионов представлялось целесообразным исследовать реакции раннее малоизученных 4-ацил-5-фенил-1#-пиррол-2,3-дионов с нуклеофильными реагентами - ]МН-нуклеофилами, 1,3-СН,ЫН-, 1,3-NH,NH- и 1,3-СН,ОН-бинуклеофилами, в качестве которых могут быть использованы первичные амины, тиомочевина, карбоциклические енамины, енолы карбоцик-лической и гетероциклической- структуры. Введение алкоксалильного заместителя в положение 4 1Л-пиррол-2,3-дионового цикла увеличивает препаративные возможности нуклеофильных превращений этих соединений. В связи с вышеизложенным в качестве объектов исследования реакций моноциклических 1//-пиррол-2,3-дионов с нуклеофилами выбраны 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1//-пиррол-2,3-дионы (изопропил 2-(1-арил-4,5-диоксо-2-фенил-4,5-дигидро-1/7-пиррол-3-ил)-2-оксоацетаты), а в качестве нуклеофилов — вышеназванные реагенты. В процессе исследования было обнаружено, что вследствие наличия у этих 1//-пиррол-2,3-дионов большого числа электрофильных центров значительная часть их реакций с нуклеофилами протекает неселективно, поэтому к 4-изопропоксалилзамещенным 1Н-пиррол-2,3-дионам в качестве более «простых» объектов исследования были также добавлены менее реакционноспособные 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Л-пиррол-2,3-дионы (этил 4,5-диоксо-2-фенил-4,5-дигидро-1/7-пиррол-3-карбоксилаты). Как оказалось, реакции 4-этоксикарбонилзамещенных 1Н-пиррол-2,3-дионов с нуклеофилами в большинстве случаев протекают иным образом. Представлялось логичным последовательное изложение полученных результатов: нуклеофильные превращения 4-изопропоксалилзамещенных и нуклеофильные превращения 4-этоксикарбонилзамещенных 1//-пиррол-2,3-дионов.

Таким образом, целью работы явилось изучение взаимодействия 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1#-пиррол-2,3-дионов и 5-фенил-4-этоксикарбонил-1//-пиррол-2,3-Дионов с нуклеофильными реагентами - ]ЧН-мононуклеофилами, 1,3-СН,>ТН-, 1,3-ЫН,>1Н- и 1,3-СН,ОН-бинуклеофилами — первичными аминами, тиомочевиной, карбоциклическими енаминами, ено-лами карбоциклической и гетероциклической структуры; а также изучение возможностей проведения многокомпонентных реакций на основе нуклео-фильных превращений пирролдионов.

2.1. Взаимодействие 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1Н-пиррол-2,3-дионов (изопропил 2-(1-арил-4,5-диоксо-2-фенил-4,5-дигидро-1Н-пиррол-3-ил)-2-оксоацетатов) с нуклеофильными реагентами

2.1.1. Получение 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1Н-пиррол-2,3-дионов

Весьма удобным методом синтеза моноциклических 1Л-пиррол-2,3-дионов является взаимодействие первичных енаминов с оксалилхлоридом. С целью получения 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1#-пиррол-2,3-дионов был синтезирован изопропиловый эфир 2-оксо-4-фенил-3-бутиновой кислоты (1) взаимодействием реактива Иоцича с диизопропилоксалатом по известной методике [43].

C3H7MgBr (СООС3Н7-/)2 Ph—С=СН-Ph—C=CMgBr ---» Ph—С=ССОСООС3Н7-/ 1

Взаимодействие изопропилового эфира (1) с замещенными анилинами, проводимое по известной методике [44, 45] путем выдерживания раствора реагентов в абсолютном эфире при комнатной температуре в течение 5-10 минут при хроматографическом контроле за ходом реакции, приводит к образованию изопропиловых эфиров 4-ариламино-2-оксо-4-фенил-3-бутеновых кислот (2а-д).

Ph—С=ССОСООС3Н7-/ ArNÎ*2 » Ph—Ç=CHCOCOOC3H7-/ 1 NHAr 2а-д

2: Ar = Ph (a), C6H4Me-4 (б), C6H40Me-4 (в), CgHUBr^ (r), Mes (д).

Соединения (2а-д) представляют собой ярко-желтые кристаллические вещества с низкими температурами плавления, легкорастворимые в обычных органических растворителях, труднорастворимые в алканах, нерастворимые в воде.

При взаимодействии енаминов (2а-д) с оксалилхлоридом в соотношении 1:1, проводимом по известному методу [46] путем кипячения в абсолютном хлороформе в течение 100-120 минут, образуются искомые ранее описанные 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1#-пиррол-2,3-дионы (За-д) [46]. о

Ph—С=СНСОСООС3Н7-/ I

NHAr

2а-д

C0C1)2

3: Ar = Ph (a), C6H4Me-4 (б), C6H40Me-4 (в), C6H4Br-4 (r), Mes (д).

Пирролдионы (За-д) представляют собой ярко-оранжевые кристаллические вещества с высокими температурами плавления, плавящиеся с разложением, легкорастворимые в обычных органических растворителях, труднорастворимые в алканах, легко гидролизующиеся при хранении вследствие взаимодействия с влагой воздуха.

Следует отметить, что использование последних версий номенклатуры ИЮПАК для названия пирролдионов (За-д) - изопропил 2-(1-арил-4,5-диоксо-2-фенил-4,5-дигидро-1Л-пиррол-3-ил)-2-оксоацетаты - приводит к изменению нумерации атомов в гетероцикле. Далее в диссертационной работе употребляется приведенная выше в схеме нумерация.

С целью объяснения направлений нуклеофильной атаки на электро-фильные центры 1Л-пиррол-2,3-дионов молекула 4-изопропоксалил-1,5-дифенил- 1//-пиррол-2,3-диона (За) рассчитана в приближении AMI с помощью программы МОРАС7. Электронное строение пирролдиона (За) приведено на рис. 1.

-РгО О

0. -0.( о

РЬ

Рис. 1. Молекулярная диаграмма 4-изопропоксалил-1,5-дифенил-1Н-пиррол-2,3-диона (За). Цифры в числителе — полные заряды на атомах, цифры в знаменателе — коэффициенты 2рг АО в НСМО.

Как следует из молекулярной диаграммы, наиболее электронодефицит-ными атомами в молекуле пирролдиона являются атомы углерода карбонильных групп изопропоксалильного заместителя, а также атомы углерода в положении 2, 3 и 5 пирролдионового цикла. Небольшие по величине различия в полных зарядах на электронодефицитных атомах делают почти равновероятными направления нуклеофильной атаки на эти атомы в том случае, если реакция пирролдионов с мононуклеофилами подчиняется зарядовому контролю. В этом случае возможность образования термодинамически более выгодного продукта по сравнению с альтернативными может быть определяющим фактором преобладающего направления нуклеофильной атаки. В случае ор-битально-контролируемого взаимодействия вероятность нуклеофильной атаки на атом углерода в положении 5 пирролдионового цикла следует рассматривать как наиболее предпочтительную.

2.1.2. Взаимодействие 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1Н-пиррол-2,3-дионов с ариламинами

Ранее показано, что структура продуктов, образующихся при взаимодействии замещенных 177-пиррол-2,3-дионов с аминами зависит от электро-фильности пирролдионового цикла, нуклеофильности и объема заместителей в амине.

4-Ацилзамещенные 1//-пиррол-2,3-дионы реагируют с ариламинами с образованием продуктов присоединения к атому С5 пирролдионов [47, 48], а в случае 1-мезитилзамещенного пирролдиона, с последующей дециклизацией вследствие разрыва связи КГ;-С5 [47].

А^ОС, .О А^ОС ОН , / И^СООМе, РИ;

I \ Я2КН2 , / Д Аг^РЬ, СбН4Ме-4, СбН4ОМе-4;

N присоед. С5 к2ш/ N и СбН4М02-4, Ме8, С6Н4Ме-4

Аг2 Аг2 присоед. С5 расщ. >Т7-С5

РЮС

МеООС I

4-МеС6Н4МН2 Я1=СООМе, Аг^Меэ, Аг'-РЬ С(ЖНС6Н4Ме-4 0

1 I I Н

Мее

При присоединении и-толуидина к 1-бензил-4-бензоил-5-фенил-1Я-пиррол-2,3-диону также образуется 1-бензил-4-бензоил-5-я-толиламино-5-фенилтетрагидро-2,3-пирролдион, существующий в енольной форме и ре-циклизующийся при выдерживании в хлороформе в течение 7 суток в (2)-1-бензил-5-гидрокси-4-(а-и-толиламино)бензилиден-5-фенилпирролидин-2,3-дион, который в растворе переходит из цепной в кольчатую форму [49].

-MeC6H4NH2 присоед. С5 расщ. N^-C5

Ph

-MeC6H4HN

CH2Ph

COCON

CH2Ph

NHC6H4Me-p I

СбН4Ме-/?

1-Арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1Я-пиррол-2,3-Дионы реагируют с диалкиламинами по двум направлениям: образуя продукты присоединения к атому С5 и продукты нуклеофильной атаки карбонильной группы в

7 "У положении 2 с расщеплением пирролдионового цикла по связи N -С [50,

51].

Аг'ОС.

А1к2М-[

МеООС

А^ОС. J О

CONAlk,

Alk2NH

Ar'OC

0 присоед. С5 присоед. С2

Alk2N Y. °0С V расщ. N;-C2 МеООС'

Ar2 Ar2

N'

1 7

Ar2 0 1 H

Соотношение выходов пирролонов (продуктов атаки по С5) и амидов о продуктов атаки по С) зависит от структуры пирролдионов, нуклеофильности и объема заместителей в диалкиламине, а также условий проведения реакции.

В продолжение исследования нуклеофильных превращений моноциклических 1 //-пиррол-2,3-дионов нами предпринято изучение взаимодействия пирролдионов (За-д) с первичными аминами.

При взаимодействии пирролдионов (За-в) с ариламинами (4а-г) в соотношении 1:1, проводимом путем выдерживания раствора реагентов в абсолютном хлороформе при комнатной температуре в течение 8-10 ч (контроль ТСХ), получены (2)-изопропил 1-арил-2-гидрокси-4,5-диоксо-3-[фенил(ариламино)метилен]пирролидин-2-карбоксилаты (5а-к) [52, 53], структура которых подтверждена РСА соединения (5а).

4: Аг1 = РЬ (а), С6Н4Ме-4 (б), СбЕЦОМе^ (в), С^ЩВт-Л (г); 5: Аг1 = РЬ, Аг = РЬ (а), С6Н4Ме-4 (б), С6Н40Ме-4 (в), Аг1 = С6Н4Ме-4, Аг = СеНЦОМе^ (г), Аг1 = С6Н40Ме-4, Аг = РЬ (д), СбН4Ме-4 (е), С6Н40Ме-4 (ж), Аг1 = СеВДМ, Аг = РЬ з), С6Н4Ме-4 (и), С6Н40Ме-4 (к).

Соединения (5а-к) — ярко-желтые или оранжевые высокоплавкие кристаллические вещества, легкорастворимые в обычных органических растворителях, нерастворимые в алканах и воде.

В ИК спектрах соединений (5а-к) присутствуют полосы валентных колебаний групп ОН и 1МН в виде широкого пика в области 3237-3441 см"1, лак-тамной карбонильной группы С5=0 в области 1722-1755 см"1, сложноэфирной карбонильной группы в области 1719-1728 см"1, кетонной карбонильной группы, участвующей в образовании внутримолекулярной водородной связи (ВВС), в виде широкого пика в области 1609-1619 см"1.

В спектрах ЯМР соединений (5а-к), кроме сигналов протонов ароматических колец и связанных с ними групп, присутствуют два дублета метальных групп изопропоксикарбонильного заместителя в области 0.73-0.79 м.д. и в области 0.82-0.85 м.д., мультиплет метанового протона изопропоксикарбонильного заместителя в области 4.32-4.34 м.д., уширенный синглет протона группы ЫН в области 12.62-12.68 м.д. Сигнал протона группы ОН находится в области сигналов ароматических протонов.

1 о

В спектрах ЯМР С соединений (5в, д, ж) присутствуют характерные сигналы в области 161.71-161.98 м.д, в области 167.17-167.29 м.д. и в области 178.86-179.80 м.д. атомов углерода лактамной, сложноэфирной и кетонной карбонильных групп, а также сигнал атома углерода в положении 2 пиррол-дионового цикла в области 87.62-87.78 м.д. Положение сигналов атомов углерода пирролдионового цикла хорошо согласуется с литературными данными спектров ЯМР 13С 1//-пиррол-2,3-дионов и 5-гидрокси-2,3,4,5-тетрагидро-1//-пиррол-2,3-дионов [54].

Окончательной вывод о строении синтезированных соединений был сделан на основании результатов РСА кристалла соединения (5а).

Рис. 2. Молекулярная структура (2)-изопропил 2-гидрокси-4,5-диоксо-1-фенил-3-[фенил(фениламино)метилен]пирролидин-2-карбоксилата (5а).

Соединение (5 а) кристаллизуется в эквимолярном отношении с молекулой воды. На рис. 2 показано строение молекулы (5а). В кристалле молекула стабилизирована ВВС 1Ч2-Н2.02 2.756(4) А, образуя плоский «бицикл».

Большая длина связи карбонильной группы С2=02 (1.238 А) по сравнению с длиной связи С1=0' (1.224 А) свидетельствует о участии группы С2=Ю2 в ВВС и о существовании молекулы (5а) в твердой фазе в енаминокетонной форме. Все длины связей в пятичленном цикле и в заместителях в нем практически совпадают с аналогичными длинами связей в близкой по строению молекуле (2)-3-(1-бензил-2-гидрокси-4,5-диоксо-2-«-толилтетрагидропиррол-3-иден)-3,4-дигидро-2//-1,4-бензоксазин-2-она [55]. Плоскости фенильных колец при атомах и С'3 ортогональны друг другу и плоскости «бицикла». Ориентация фениламинного фрагмента характеризуется торсионным углом С5Ы2С/9С2Й 153.8°. В кристалле молекулы (5а) через молекулы воды связаны водородными связями в димерные ассоциаты (рис. 3).

Рис. 3. Димерный ассоциат молекул (5а) в кристалле.

В отличие от работы [55], в которой описано, что в образовании аналогичного димерного ассоциата участвуют два атома кислорода карбонильных групп пирролдионового цикла, в настоящей работе вода связана водородной

Г I г э связью с карбонильной группой О -Н.О и гидроксильной группой О . Димерные ассоциаты, размноженные плоскостью скользящего отражения, связаны более слабой водородной связью Об-Н.(У, образуя бесконечную цепочку. В таблице 1 приведены параметры водородных связей в кристалле.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Дмитриев, Максим Викторович, 2011 год

1. Масливец А.Н., Машевская И.В. 2,3-Дигидро-2,3-пирролдионы. Пермь: изд-во Перм. ун-та, 2005. 126 с.

2. Химия пятичленных 2,3-диоксогетероциклов // Под редакцией Ю.С. Андрейчикова. Пермь: изд-во Перм. ун-та, 1994. 211 с.

3. Машевская И.В., Масливец А.Н. 2,3-Дигидро-2,3-пирролдионы, конденсированные с различными гетероциклами стороной а., и их бен-зо[Ь]аналоги: синтез, химические свойства, практическое применение. Пермь: изд-во ПГСХА, 2003. 140 с.

4. Sano Т. Syntheses of heterocyclic compounds containing nitrogen utilizing dioxopyrrolines //J. Synth. Org. Chem. Jap. 1984. V. 42(4). P. 340-354.

5. Банникова Ю.Н. Взаимодействие метил 1-арил-3-ароил-4,5-диоксо-4,5-дигидро-Ш-пиррол-2-карбоксилатов с СН,>Ш-бинуклеофильными реагентами // Диссертация1 на соискание ученой степени кандидата химических наук. Пермь. 2006. С. 21-23.

6. Банникова Ю.Н:, Халтурина В.В., Оедегова Е.А., Масливец А.Н. Спи-ро-бис-гетероциклизация 5-метоксикарбонил-1 Л-пиррол-2,3 дионов под действием ациклических енаминокетонов // ЖОрХ. 2007. Т 43, вып. 1.С. 148-149.

7. Банникова Ю.Н., Масливец А.Н. Спиро-бис-гетероциклизация 5-метоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов под действием ациклических енаминов // ЖОрХ. 2005. Т 41, вып. 11. С. 1748-1749.

8. Машевская И.В., Толмачева И.А., Тиунова О.Ю., Алиев З.Г., Масливец А.Н. Рециклизация пирролобензоксазинтрионов под действием активированного енамина // ХГС. 2002. Т.38, вып. 4. С.565-566.

9. Бабенышева А.В., Масливец А.Н. Спиро-бис-гетероциклизация 1Н-пирроло2,1-с.[1,4]бензоксазин-1,2,4-трионов под действием бинукле-офилов // Тез. докл. «International symposium on advanced science in organic chemistry». Sudak. 2006. C-013.

10. Рачева H.JI., Алиев З.Г., Масливец А.Н. Спиро-гетероциклизация пир-роло2,1 -с. [ 1,4]бензоксазин-1,2,4-триона под действием циклического ен-гидразинокетона// ЖОрХ. 2008. Т.44, вып. 6. С. 943-944.

11. Рачева Н.Л., Белова М.А., Масливец А.Н. Пятичленные 2,3-диоксогетероциклы. LVI. Взаимодействие 3-ароил-1 Л-пирроло2,1 -с. [ 1,4]бензоксазин-1,2,4-трионов с ациклическими енаминокетонами // ЖОрХ. 2008. Т.44, вып. 4. С. 587-591.

12. Рачева H.JT., Масливец А.Н. Спиро-рециклизация пирроло2,1-с.[1,4]бензоксазин-1,2,4-трионов под действием ациклических енаминов // ЖОрХ. 2006. Т. 42, вып. 3. С. 463-464.

13. Bannikova Yu.N., Maslivets A.N., Rozkova Yu.S., Shklyaev Yu.V., Aliev Z.G. Spiro heterocyclization of 5-methoxycarbonyl-2,3-dihydro-2,3-pyrrolediones by reaction with l-methyl-3,4-dihydroisoquinoline // Mend. Commun. 2005. P. 158-159.

14. Бабенышева-А.В., Масливец А.Н. Спиро-бис-гетероциклизация гетере-ноа.пиррол-2,3-дионов под действием //-алкиланилинов // ЖОрХ. 2008. Т. 44, вып. 9. С. 1401-1402.

15. Рачева H.JL, Алиев З.Г., Масливец А.Н. Необычное взаимодействие пирроло2,1-с.[1,4]бензоксазин-1,2,4-триона с а-енаминоэфиром // ЖОрХ. 2008. Т. 44, вып. 7. С. 1103-1104.

16. Банникова Ю.Н., Масливец А.Н. Двойная спиро-бис-гетероциклизация 5-метоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдиона под действием N-арилзамещенного имина димедона // ЖОрХ. 2006. Т. 42, вып. 5. С. 787788.

17. Денисламова Е. С., Банникова Ю. Н., Масливец А. Н. Нуклеофильное 3+3.присоединение ^/-незамещенного енамина к моноциклическим 1#-пиррол-2,3-дионам//ЖОрХ. 2008. Т. 44, вып. 5. С. 777-778.

18. Денисламова Е.С., Масливец А.Н. Метил 11-арил-12-ароил-9-гидроксиЛ5,5-диметил-3,10-диоксо-8,11 -диазатрицикло7.2.1.0 ' .додец-2(7)-ен-1 -карбоксилаты и способ их получения // Патент РФ на изобретение № 2383549 (2010). Бюлл. изобр. № 7 от 10.03.2010.

19. Денисламова Е.С., Банникова Ю.Н., Масливец А.Н. Нуклеофильное 3+3.-присоединение гетероциклического енамина к моноциклическим 1Я-пиррол-2,3-дионам//ЖОрХ. 2009. Т. 45, вып. 8. С. 1272-1273.

20. Bozdyreva K.S., Maslivets A.N., Aliev Z.G. Nucleophilic 3+3. addition of dimedone iV-alkylimines to pyrrolo[ 1,2-a]quinoxaline-1,2,4-triones // Mendeleev Communications. 2005. № 4. P. 163-164.

21. Бубнов Н.В., Денисламова Е.С., Алиев З.Г., Масливец А.Н. Спиро-гетероциклизация 5-метоксикарбонил-1//-пиррол-2,3-диона под дейстчвием дифенилгуанидина//ЖОрХ. 2010. Т. 46, вып. 12. С. 1896.

22. Бабенышева A.B., Масливец В.А., Масливец А.Н. Спиро-бис-гетероциклизация- 1//-пирроло2,1-е. [ 1,4]бензоксазин-1,2,4-трионов под действием тиомочевины // ЖОрХ. 2007. Т. 43, вып. 10. С. 1579-1580.

23. Денисламова Е.С., Алиев З.Г., Масливец А.Н. Рециклизация 1Н-пиррол-2,3-дионов в пиразоло 1,5-а.пиримидины под действием ами-нопиразола//ЖОрХ. 2009. Т. 45, вып. 10. С. 1583-1584.

24. Рачёва, H.JI., Масливец А.Н. Спиро-гетероциклизация пирроло2,1-с. [ 1,4]бензоксазин-1,2,4-триона под действием димедона // ЖОрХ. 2007. Т. 43, вып. 1.С. 152-153.

25. Лапкин И.И., Андрейчиков Ю.С. Синтез сложных эфиров а-кетонокислот ацетиленового ряда // ЖОрХ. 1965. Т. 1, вып.З. С. 480483.

26. Лапкин И.И., Андрейчиков Ю.С. Химия сложных эфиров кетонокислот ацетиленового ряда. I. Присоединение первичных аминов к сложным эфирам фенилэтинилглиоксалевой кислоты // ЖОрХ. 1965. Т. 1, вып. 7. С. 1212-1214.

27. Лапкин И.И., Андрейчиков Ю.С. Химия сложных эфиров кетонокислот ацетиленового ряда. IV. Присоединение замещенных ароматических первичных аминов к сложным эфирам фенилэтинилглиоксалевой кислоты // ЖОрХ. 1966. Т. 2, вып. 3. С. 388-390.

28. Масливец А.Н., Смирнова Л.И., Андрейчиков Ю.С. Пятичленные 2,3-диоксогетероциклы XV. Взаимодействие 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов с первичными арила-минами // ЖОрХ. 1989. Т. 25, вып. 8. С. 1748-1753.

29. Карре С.О., Teipetschnig Е., Репп G., Kollenz G., Peters К., Peters Е.-М., Schnering H.G. Reactions of cyclic oxalyl compounds, 37. Substituent effects on the site of nucleophilic attack at l#-pyrrole-2,3-diones // Liebigs Ann. 1995. P. 537-543.

30. Масливец A.H., Смирнова Л.И., Андрейчиков Ю.С. Рециклизация 5-амино-4-ацилтетрагидро-2,3-пирролдиона в 4-аминометилен-5-гидрокситетрагидро-2,3-пирролдион в растворе // ЖОрХ. 1995. Т. 31, вып. 1.С. 145.

31. Масливец А.Н., Смирнова Л.И., Андрейчиков Ю.С. Пятичленные 2,3-диоксогетероциклы. VIII. Взаимодействие 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов с вторичными алифатическими аминами // ЖОрХ. 1988. Т. 24, вып. 10. С. 2205-2212.

32. Андрейчиков Ю.С., Масливец А.Н., Смирнова Л.И., Берестова С.С. Способ получения морфолидов или пиперидидов ß-(метоксикарбонилариламинометилен)ароилпировиноградных кислот // A.c. № 1427785 (СССР).

33. Sano Т., Horiguchi Y., Tsuda Y. Dioxopyrrolines. XXIX. Solvolytic behaviorлof 3-ethoxycarbonyl-2-phenyl-A -pyrroline-4,5-diones in protic solvenys // Chem. Pharm. Bull. 1985. V. 33 (1). P. 110-120.

34. Дмитриев М.В., Силайчев П.С., Масливец А.Н Пятичленные 2,3-диоксогетероциклы. LXXI. Рециклизация 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил- 1#-пиррол-2,3-дионов под действием алкиламинов // ЖОрХ. 2011. Т. 47, вып. 1.С. 94-96.

35. Масливец А.Н., Смирнова Л.И., Иваненко О.И., Андрейчиков Ю.С. Пятичленные 2,3-диоксогетероциклы. XLI. Взаимодействие 4-ацил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов с о-аминотиофенолом // ЖОрХ. 1995. Т. 31, вып. 5. С. 765-768.

36. Силайчев П.С., Дмитриев' М.В., Масливец А.Н. Рециклизации 4-изопропоксалил-1/7-пиррол-2,3-дионов под действием о-аминофенола //ЖОрХ. 2009. Т. 45, вып. 9. С. 1427-1428.

37. Дмитриев М.В., Силайчев П.С., Масливец А.Н. Исследование взаимодействия 1-арил-4-изопропоксалил-5-фенил-1/7-пиррол-2,3-дионов с бинуклеофилами // Материалы региональной научной конференции «35 Лет синтеза фурандионов». Пермь. 2008. С. 15.

38. Sano Т., Horiguchi Y., Toda J., Imafuku К., Tsuda Y. Dioxopyrrolines. XXVII. Syntheses of 2-aryl-3-ethoxycarbonyl-A2-pyrroline-4,5-diones // Chem. Pharm. Bull: 1984. V. 32 (2). P. 497-503.

39. Дмитриев М.В., Силайчев П.С., Алиев З.Г., Масливец А.Н. Спиро-гетероциклизация 1#-пиррол-2,3-диона под действием 3-ариламино-1#-инден-1-онов //ЖОрХ. 2011. Т. 47, вып.2. С. 309-310.

40. Дмитриев М.В., Силайчев П.С., Алиев 3.F., Масливец А.Н. Спиро-гетероциклизация 1//-пиррол-2,3-дионов под» действием 3-ариламино-1 Я-инден-1 -онов // International Symposium «Advanced Science in Organic Chemistry». Miskhor, Crimea. 2010. C-64.

41. Shemchuk L.A., Chernykh V.P., Red'kin R.G. Synthesis of Fused 2'-Amino-3'-R-spiro-indole-3,4'-pyran.-2(li/)-ones // Russ. J. Org. Chem. 2008. V. 44(12). P. 1789-1794.

42. Дмитриев M.B., Силайчев П.С., Алиев З.Г., Масливец А.Н. Трехкомпо-нентная конденсация 1#-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и диме-доном//ЖОрХ. 2010. Т. 46, вып.6. С. 930-931.

43. Altomare A., Cascarano G., Giacovazzo С., Gualardi А. // J. Appl. Cryst. 1993. V. 26. P. 343.

44. Sheldrick G.M. Shelx 97. Programs for Crystal Structure Analysis // University of Gottingen, Germany. 1997.

45. Sheldrick G.M. //Acta Crystallogr., Sec. A. 2008. V. 64. P. 112.

46. CrysAlis Pro. Version 171.33.66 // Oxford Diffraction Ltd.

47. Eddi N.B., Leimbach D. Studies of anastetics // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1953. V. 107(3). P. 385-393.