Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Процук Надежда Ильинична

Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия
<
Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Процук Надежда Ильинична. Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия : Дис. ... канд. хим. наук : 02.00.03 : Иркутск, 2004 112 c. РГБ ОД, 61:05-2/260

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Химия 2,4-дитиобиуретов 8

1.1. 2,4-Дитиобиуреты. Синтез, свойства, производные 10

1.2. Синтез серо- и азотсодержащих гетероциклов на основе 2,4-дитиобиурета и его производных 21

1.2.1. Окислительная циклизация 2,4-дитиобиуретов 21

1.2.2. Реакции конденсации с участием 2,4-дитиобиуретов 30

1.2.3. Синтез N,S-reTepouHioioB на основе некоторых структурных аналогов 2,4-дитиобиуретов 36

1.2.4. 2,4-Дитиобиурет и его аналоги в реакциях с «-ацетиленовыми кетонами 40

Глава 2. Исследование реакций «-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и З-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия (Обсуждение результатов) 45

2.1. Взаимодействие терминальных ацилацетиленов с 2,4-дитиобиуре-том и его моно- и дизамещенными производными 45

2.2. Реакция 1 -ацил-2-фенилацетиленов с 1,5-дифенил-2,4-дитиобиуретом 62

2.3. Взаимодействие 1 -бром-2-бензоилацетилена с дитиобиуретами 65

2.4. Реакции «-ацетиленовых кетонов с З-гуанил-2-тиомочевиной 69

Глава 3. Экспериментальная часть 75

3.1. Физические методы 75

3.2. Исходные реагенты 75

3.2.1. Ацетиленовые кетоны 75

3.2.2. >Т,8-содержащие полидентатные реагенты 77

3.3. Реакции ацилацетиленов, 1-бром-2-бензоилацетилена с 2,4-дитиобиуретами и З-гуанил-2-тиомочевиной 78

Выводы 98

Литература 100

Введение к работе

Реакции алкинов, содержащих сильные акцепторные заместители (нитрильную, карбоксильную, кетогруппы) с различными серо- и азот содержащими нуклеофильными реагентами, являются одной из наиболее перспективных и интенсивно развивающихся областей в химии ацетилена, так как могут служить надежными методами получения целого ряда разнообразных серо- и азотсодержащих гетероциклических соединений, обладающих практически ценными свойствами.

Исследования по реакциям ЫЗ-амбидентных нуклеофилов (тиоамидов, тиомочевин, амидинов и родственных соединений), приводящих к формированию серо- и азотсодержащих гетероциклов различного строения, хорошо освещены в обзорах [1-3].

Результаты по взаимодействию карбонилсодержащих ацетиленов (пропиоловой, ацетилендикарбоновой кислот и их эфиров) с Ы,8-амбидентными нуклеофилами представлены большим числом оригинальных работ [4-17].

Реакции «-ацетиленовых кетонов с М,8-амбидентными нуклеофилами изучены в значительно меньшей степени и, в основном, принадлежат авторам одной школы [18-27].

Обзор процитированной литературы позволяет сделать однозначное заключение о том, что реакции ацетиленов, активированных карбонильной группой с выше указанными Ы^-амбидентными нуклеофилами, можно считать классической основой для процессов гетероциклизации, приводящим к различным производным тиазолов, тиазинов, тиадиазолов, тиадиазинов, триазинов и пиримидинов. Практическая важность соединений такого типа, нашедших широкое применение в качестве химических средств защиты растений, фармацевтических препаратов и в технических целях, не подлежит сомнению.

5 Новым подходом к конструированию г^Б-содержащих гетероциклов

на основе таких реакций является использование в качестве

Ы^-содержащих нуклеофилов - тиоамидов, сочлененных еще с одним

амбидентным фрагментом (ТЧ,8-полидентатные нуклеофилы). Наиболее

характерными представителями такого класса соединений являются

2,4-дитиобиуреты и З-гуанил-2-тиомочевины. Использование

а-ацетиленовых кетонов и этих ]ЧГ,8-полидентатных нуклеофилов в

качестве синтонов и строительных блоков при синтезе Ы,8-содержащих

гетероциклов представляется чрезвычайно привлекательным. Благодаря

наличию нескольких реакционных центров в электрофильных и

нуклеофильных партнерах такие реакции, вследствие возможности

реализации различных комбинаций «нуклеофил-электрофил», позволят

конструировать гетероциклы с заведомым расположением гетероатомов в

кольце, изменять дизайн этих соединений и вводить в боковые цепи

функциональные группы, способные к дальнейшим химическим

превращениям.

В научной литературе отсутствуют, за единичными исключениями [28, 29] данные о реакциях а-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретом.

Актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью расширения исследований в области синтеза химических соединений для получения веществ и материалов с новыми свойствами и, в частности, изыскание новых рациональных путей использования высокореакционных а-ацетиленовых кетонов.

Целью настоящего исследования является установление

закономерностей взаимодействия в условиях электрофильного содействия реакции а-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной, изучение влияния строения исходных реагентов и условий проведения опыта на структуру образующихся продуктов и селективность протекания реакции, оптимизация процесса, исследование химических свойств синтезированных веществ.

Научная новизна и практическая значимость. Впервые проведено систематическое изучение взаимодействия терминальных и замещенных а-ацетиленовых кетонов, а также 1-бром-2-бензоилацетилена с 2,4-дитиобиуретами и З-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия реакции нуклеофильного присоединения.

Показано, что в зависимости от условий реакции (среды, природы катализатора, температуры) и строения исходных реагентов могут быть получены как бис(/?-ацилвинил)сульфиды и бис(ацилметилен)-1,3-дитиетаны (в результате элиминирования атома серы из молекулы исходного г4,8-полидентатного нуклеофила), так и продукты нуклеофильного присоединения - К,8-содержащие гетероциклы. Установлено, что на структуру формирующегося гетероцикла существенное влияние оказывает наличие заместителя в исходном Ы,8-полидентатном нуклеофиле.

Предложены вероятные механизмы реакций 2,4-дитиобиуретов и З-гуанил-2-тиомочевины с «-ацетиленовыми кетонами и 1-бром-2-бензоилацетиленом. На основании полученных результатов делается предположение о том, что электрофильное содействие проведения реакций ответственны за стабильность образующихся промежуточных продуктов и содействуют процессу циклообразования.

Разработаны простые и надежные способы получения новых производных 1,3-тиазина, 1,3,5-дитиазина, -тиадиазина и -триазина, представляющих интерес как потенциальные биологически активные соединения. Исследование химических свойств новых синтезированных соединений выявило ряд интересных химических превращений, что позволяет использовать их в качестве синтонов в тонком органическом синтезе.

К настоящему времени по теме диссертации опубликовано 5 статей, 1 тезисы докладов. Диссертация изложена на 112 страницах. Она состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы из 123 наименований.

7 В первой главе приводятся сведения о структуре, способах получения и

химических свойствах 2,4-дитиобиуретов и их некоторых структурных

аналогов, в том числе и по реакциям, ведущим к образованию

К,8-содержащих гетероциклов. Акцентирование внимания именно на

свойствах 2,4-дитиобиуретов связано с тем, что их химическое поведение в

реакциях одного типа зачастую сильно зависит от наличия, природы, числа

и местоположения заместителей, что естественно влияет на направление

реакции и структуру конечных продуктов.

Во второй главе обсуждаются результаты исследований реакций нуклеофильного присоединения 2,4-дитиобиурета, его моно- и дизамещенных аналогов, З-гуанил-2-тиомочевины к ацилацетиленам и 1-бром-2-бензоилацетилену. Обсуждаются возможные механизмы реакций, влияние среды и катализатора, приводятся таблицы физикохимических констант синтезированных соединений.

Третья глава представляет экспериментальную часть диссертации. Исследования структур синтезированных соединений были проведены с широким применением методов ЯМР 'Н, 13С, РЖ - спектроскопии.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР Иркутского института химии им. А. Е. Фаворского СО РАН по теме: «Направленный синтез биологически важных гетероциклических и открытых гетероатомных структур на базе ацетилена и его производных» (№ государственной регистрации 01990000410).

Окислительная циклизация 2,4-дитиобиуретов

Одной из основных реакций 2,4-дитиобиуретов, приводящих к формированию ]М,8-содержащих гетероциклов, является их легкое окисление Вг2 или І2 в растворах эфира, бензола или спирта с образованием гидрогалогенидов соответствующих 1,2,4-дитиазолов 33, получивших общее название «тиуреты» [39, 48, 50].

Реакция протекает через промежуточное образование 1-алкил/арил-4-S-алкил/арилизодитиобиуретов 34 (которые были выделены и идентифицированы) с последующим деалкилированием и окислением кислородом воздуха. Доказательством предлагаемого механизма авторы работы считают то, что при проведении реакции в атмосфере азота образование 35 не происходит.

Установлено [50], что гидроиодиды 4-алкил-3-алкилимино-5-арилимино-1,2,4-дитиазолиния 36 (R = Aryl) при кипячении в ЕЮН в течение 10 минут подвергаются перегруппировке в соответствующие 1Ч-бензотиазол-2-ил-К-алкил-Ы -алкилтиомочевины 37, а более длительное нагревание приводит к их частичному превращению в N-алкиламинобензотиазолы 38. Авторы работы предложили механизм этой перегруппировки, включающей участие протона арильного кольца, причем необходимым условием таковой является кислая среда. Свободное основание "тиурета" 36 при нагревании в спирте не подвергается перегруппировке, но при добавлении в реакционную среду небольшого количества НС1 также образует тиомочевины 37.

Ранее [72] было показано, что нагревание 5-(диметиламино)-3-(фенилимино)-1,2,4-дитиазола (39) при 115С под N2 в течение часа или кипячение его в толуоле в течении 4-х часов также сопровождается термической перегруппировкой в №бензотиазол-2-ил-Ы1-диметил-тиомочевину 40, причем в качестве промежуточного продукта авторы предположили образование бициклического интермедиата с четырехвалентной серой.

В то же время 3-метил- или 3-циклогексил-5-(диметиламино)-1,2,4-дитиазолы при нагревании в ампуле под N2 на паровой бане подвергаются межмолекулярной конденсации с образованием неустойчивого спиропроизводного, с последующей перегруппировкой в замещенные 1,1-(1,2,4-тиадиазолидин-3,5-диилиден)бистиомочевины 41 (выходы 60-78%) [72]. Me2NCN "N NCNMe2 R «Тиуреты» 33 - неустойчивые соединения: при нагревании с первичными ароматическими аминами в спиртовой среде разлагаются с выделением элементной серы и образованием арилгуанил(арил)тиомочевин 42 и диарилгуанилтиомочевин 43, длительное нагревание с избытком амина приводит к бигуанидам 44 [73]. R = Me,-(CH2)5-Эти реакции могут служить удобным методом для получения разнообразных производных З-гуанил-2-тиомочевины и бигуанидов, являющихся ценными синтонами в синтезе лекарственных препаратов. Оливером с соавторами была опубликована серия работ по синтезу и исследованию свойств полностью замещенных в 3- и 5-положении «тиуретов». Синтез некоторых тетразамещенных 1,2,4-дитиазолов по стандартной методике (то есть окислением соответствующих тетразамещенных дитиобиуретов) оказался затруднительным и авторами [77] был предложен следующий способ для их получения. Эквимольные количества тиокарбамоил хлорида и тиоцианата калия кипятили в ацетоне 20-30 минут. К фильтрату реакционной смеси, содержащей тиокарбамоилизотиоцианат добавляли элементарную серу и после кипячения в течение 15-45 минут отделяли образовавшийся тион 46. Последний подвергали алкилированию соответствующим диалкилсульфатом и обработке НСЮ4.

Полученные перхлораты 3-(диалкиламино)-5-(алкилтио)-1,2,4-дитиазолия кипятили с аминами в ледяной АсОН и выделяли перхлораты N,N,N N -тетразамещенных-1,2,4-дитиазолия 47. В единичном случае, когда R2 = Ме2, a NR2R3 = метилпиперазин, из реакционной смеси был выделен диперхлорат 48. Атом серы в имино-1,2,4-дитиазолах 33 имеет электронодонорную тенденцию, результатом чего является формирование нуклеофильного центра на атоме азота и электрофильного центра на атоме серы, то есть системы способной к реакциям 1,3-диполярного циклоприсоединения. И действительно, «тиуреты», полностью замещенные по экзоциклическим атомам азота, легко взаимодействуют с диполярофильными реагентами (диметиловым эфиром ацетилендикарбоновой кислоты, нитрилами, изотиоцианатами и сероуглеродом) приводя к продуктам 49, 50, 51, 52, соответственно [72, 78].

Авторы [79] исследовали реакции ряда соединений 53 с первичными аминами в метаноле при нагревании и установили, что они легко раскрывают цикл с элиминированием элементной серы, сероводорода и последующей внутримолекулярной циклизацией в тетрагидро-1,3,5-триазин-4-тионы 55. По мнению авторов неустойчивыми интермедиатами этой реакции являются амидиновые производные дитиобиуретов.

2,4-Дитиобиурет и его аналоги в реакциях с «-ацетиленовыми кетонами

К началу выполнения настоящего исследования в научной литературе практически отсутствовали данные о реакции «-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами. Сообщалось [28], что реакция бензоилацетилена 106 (R=Ph, R1=H) с 2,4-дитиобиуретом в среде метанола при 20С или ацетонитрила при 80С приводит к бис-(0-бензоилвинил)сульфиду (109) (R=Ph, R1==H) с выходом 86% и 80%, соответственно.

По мнению авторов, реакция протекает через промежуточное образование соответствующих З -диаддуктов 107, в которых связь C-S тиоамидного фрагмента легко разрывается с образованием винилтиолов 108. Последние, реагируя еще с одной молекулой ацетиленового кетона, образуют соответствующие бис(кетовинил)сульфиды 109.

При реакции (теноил-2)ацетилена 106 (R=a-C4H3S, R1=H) с 2,4-дитиобиуретом из реакционной смеси был выделен промежуточный продукт - 8,81-ди(теноилвинил)дитиобиурет 107 (R=a-C4H3S, R!=H) с выходом 60% и бис[3-(тиенил-2)-3-оксо-1-пропенил]сульфид 109 (R=a-C4H3S, R =H) (выход 25%).

Авторы отмечают, что 1-ароил-2-фенилацетилены 106 (R=Ph, a-C4H3S; R1 =Ph) с 2,4-дитиобиуретом в этих условиях не взаимодействуют [28]. Этими же авторами [29] было установлено, что 1-бром-2-бензоил (теноил-2)ацетилены реагируют с дитиобиуретом в среде АсОН или бензола при 20С с образованием гидробромидов 2-ацилметилен-4,6-диимино-5,6-дигидро-1,3,5-дитиазиния 110 с выходами от 61% до 86%.

Значительно позднее авторами [100] было показано, что бензоил- и (теноил-2)ацетилены взаимодействуют с дитиомалонамидом и дианилидом дитиомалоновой кислоты (которые являются структурными аналогами 2,4-дитиобиурета) в среде АсОН при 20С в присутствии эквимольных количеств НСЮ4 или BF3-Et20 с образованием соответствующих солей 4-амино-2-ацилметил-6-имино-1,3-дитииния 111. Однако при реакции бензоилацетилена с дитиомалонамидом в этилацетате в присутствии Et3N при 20С в качестве единственного продукта реакции был выделен бис(Р-бензоилвинил)дисульфид .

Этими же авторами [101] было показано, что реакция 1-бром 2-ароилацетиленов с дитиомалонамидом и с дианилидом дитиомалоновой кислоты в среде АсОН приводит к образованию бромидов 4-амино 2-ацилметилен-1,3-дитиин-6-иминия 113 (то есть протекает аналогично описанной авторами [29]).

В среде АсОН с добавлением эквимольного количества НСЮ4 были получены соответствующие перхлораты 113. Обработка бромидов 1,3-дитииния в АсОН хлорной кислотой приводит к замене аниона брома на анион С104 . В то же время [102] было установлено, что при реакции бистиобимочевины с бензоилацетиленом в АсОН в присутствии НСЮ4 происходит присоединение двух молекул ацетиленового кетона по обоим атомам серы с внутримолекулярной циклизацией по гидразиновому атому азота и образованием перхлората замещенного 1,3,4-тиадиазолидин 2-иминиума 114. Как известно, реакции присоединения серо- и азотсодержащих нуклеофилов к непредельным системам преимущественно катализируются основаниями, которые способствуют образованию тиолят- и амиданионов, являющихся более сильными нуклеофилами, нежели нейтральные молекулы.

Из литературного обзора следует, что использование основных условий для активации 2,4-дитиобиуретов является малоприемлемым вследствие их склонности к гидролизу и деструкции. В то же время результаты большего числа оригинальных работ по исследованию реакций 2,4-дитиобиуретов с различными реагентами свидетельствуют о том, что в кислых условиях (или с реагентами, взаимодействие с которыми приводит к генерации в реакционной среде протона) могут быть получены устойчивые продукты гетероциклизации. На структуру и стабильность формирующегося гетероцикла в реакциях одного типа существенное влияние оказывает также наличие и природа заместителей у атомов азота в исходных 2,4-дитиобиуретах.

Как уже отмечалось, реакции а-ацетиленовых кетонов с Н,8-полидентатными нуклеофилами практически не описаны, а использование кислых условий при проведении данных реакций вообще является новаторским. Настоящая работа посвящена исследованию закономерностей протекания реакций «-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и З-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия.

Реакция 1 -ацил-2-фенилацетиленов с 1,5-дифенил-2,4-дитиобиуретом

Нами была исследована реакция 1-ацил-2-фенилацетиленов 141-143 с 1,5-дифенил-2,4-дитиобиуретом (123). Было установлено, что 1-бензоил-, 1-(теноил-2)-, 1-метил-2-фенилацетилены (141, 142, 143), соответственно, взаимодействуют с 1,5-дифенил-2,4-дитиобиуретом (123) в среде ледяной АсОН в присутствии эквимольного количества НСЮд или BF3-Et20 при 20С, образуя с хорошими выходами перхлораты или трифторбораты 2-ацилметил-2-фенил-4,6-ди(фенилимино)-5Я-1,3,5-дитиазиния 145-149 (схема 2.10) [110-112].

Реакция протекает, вероятно, аналогично таковой с терминальными ацилацетиленами, то есть через промежуточное образование кетовинилсульфида 144 (схема 2.10). При изменении порядка смешения реагентов наблюдается та же тенденция, что и при реакции терминальных «-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами. Например, при добавлении 1-бензоил-2-фенилацетилена (141) к смеси 1,5-дифенил-2,4-дитиобиурета (123) и НС104 в АсОН выход 1,3,5-дитиазина 145 уменьшился до 77%, против 93% при добавлении к 1,5-дифенил-2,4-дитиобиурета (123) смеси кетона 141 и НСЮ4. В этом случае из реакционной смеси, наряду с соединением 145 был дополнительно выделен перхлорат 3,5-дифенилимино-1,2,4-дитиазолиния (150) с выходом 20% .

Последний был получен также встречным синтезом - обработкой 12%-ным раствором аммиака в ацетонитриле гидроиодида 3,5-дифенилимино-1,2,4-дитиазолиния (152), синтезированного нами по известной методике [49]. Исследование химических свойств синтезированных соединений 145-149 показало, что они являются термически неустойчивыми. Так, например, соединение 145 при нафевании в растворах EtOH, АсОН или в вакууме при 135С разлагается с перефуппировкой в перхлорат 3,5-дифенил-1,2-дитиолия (153) (схема 2.13). По нашему мнению, реакция может протекать с гемолитическим разрывом связи C-S тиоамидного фрагмента с образованием неустойчивого дитииранового цикла А. Последний раскрывается с лм последующей атакой меркаптофуппы на атом углерода оксониевого иона Б с замыканием 1,2-дитиолиевого цикла .

С гидразин гидратом в растворе EtOH при 20С дитиазин 145 образует продукты нуклеофильного замещения по атомам С4 и С6 дитиазинового цикла, а также по атому С2 этого цикла и карбонильной группе соответственно (схема 2.14) Ph S 3,5-дифениламино-1,2,4-триазол (154) и 3,5-дифенилпиразол (155). В работе [28] указывалось, что реакция 1-ароил-2-фенилацетиленов с 2,4-дитиобиуретом, в условиях реакции с бензоилацетиленом (схема 1.47), вообще не протекает, а проведение ее в более жестких условиях (повышение w температуры, увеличение продолжительности опыта) приводит к разложению и осмоленню реакционной смеси. Данный факт можно объяснить наличием у / -углеродного атома замещенного «-ацетиленового кетона объемного фенильного заместителя, что стерически затрудняет транс-атаку нуклеофильным атомом серы [113]. Наши результаты по исследованию реакции 1-ароил-2-фенилацетиленов с 1,5-дифенил-2,4-дитиобиуретом (123) показывают, что и в этом случае факт электрофильного содействия данной реакции несомненен. Вероятно, предварительное протонирование карбонильной группы приводит к образованию карбкатиона (схема 2.9), sp -конфигурация которого не только благоприятствует более легкой атаке атомом серы, но и увеличивает скорость образования продуктов нуклеофильного присоединения по сравнению со скоростью окислительной циклизации 2,4-дитиобиуретов в соответствующие 1,2,4-дитиазолы 140 (схема 2.8), 150 (схема 2.11), 151 .

Известно, что реакция 1-бром-2-бензоилацетилена (156) с тиобензамидом в среде спирта в присутствии эквимольного количества КОН приводит к единственному продукту реакции - 2,4-бис(бензоилметилен)-1,3-дитиетану (дезаурину) [114]. В то же время реакцией 1-бром-2-бензоилацетилена (156) с тиомочевиной в АсОН в присутствии BF3Et20 получен трифторборат 2-амино-6-тион-1,3-тиазиния, который может быть переведен в устойчивое свободное основание [27].

Продолжая начатые ранее работы по изучению реакций 1-бром-2-ацилацетиленов с полидентатными функциональнозамещенными тиоамидами [29], мы исследовали реакцию 1-бром-2-бензоилацетилена (156) с 2,4-дитиобиуретом и его моно- и дизамещенными производными с целью получения новых производных М,8-содержащих гетероциклов и изучения их способности к дальнейшим химическим превращениям.

Установлено, что 1-бром-2-бензоилацетилен (156) взаимодействует с 2,4-дитиобиуретом (122), 1-метил-, 1-фенил- и 1,5-дифенил-2,4-дитиобиуретами (115, 116, 123), соответственно, в ледяной АсОН при 20С, давая с хорошими выходами гидробромиды соответствующих N-замещенных 2-бензоилметилен-1,3,5-дитиазиния 157-160 (схема 2.15). Реакция может протекать через стадию нуклеофильного замещения атома брома при тройной связи с промежуточным образованием этинилсульфида А, атака второго атома серы на сопряженную связь С=С сопровождается внутримолекулярной циклизацией с образованием производных 1,3,5-дитиазина. Состав и структура синтезированных соединений 157-160 подтверждены данными элементного анализа, ИК-, н, 13С ЯМР -спектроскопии. В ИК-спектрах соединений 157-160 наблюдается полоса поглощения сопряженной карбонильной группы в области 1620-1625 см"1, валентные колебания групп NH и HN4" проявляются в виде набора полос в области 3120-3320 см"1 и 2840-3100 см"1, соответственно, в зависимости от природы заместителей R и R1. В спектрах ЯМР Н соединений 157-160 протоны метиленовой группы дают резонансный сигнал в области 7.63-8.03 м.д., химические сдвиги протонов NH и HNT проявляются в виде уширенных синглетов в области 10.11-11.01 м.д.

Ацетиленовые кетоны

З-Фенил-1-пропин-З-он (106). (Бензоилацетилен) [120]. К ацетилениду натрия, полученного из ацетилена и 23 г (1 моль) натрия в 2 л жидкого аммиака, прибавляли бензальдегид 53 г (0,5 моля) в растворе абсолютного эфира. Содержимое колбы перемешивали два часа и оставляли на ночь. Реакционную смесь разлагали сухим NH4CI, аммиак испаряли. Остаток экстрагировали эфиром, промывали водой и сушили MgS04. Растворитель отгоняли, остаток перегоняли в вакууме. Получали 54 г (82%) 3-фенил 1-пропин-З-ола с т.кип. 106-109С/11мм. К раствору 45 г (0.34 моль) полученного спирта в абсолютном эфире при энергичном перемешивании небольшими порциями добавляли 147.9 г (1.7 моля) активной двуокиси марганца, смесь перемешивали 1 час. Осадок отфильтровывали и тщательно промывали эфиром, эфир отгоняли. Получали 106. Выход 40 г (91%) с т.пл. 49-50С. Пропиоловая кислота (120). К 5.6 г (0.1 моль) пропаргилового спирта в 5 мл ацетона при 0С в течении 2 часов добавляли смесь 28 г (0.28 моль) СЮ3, 23 г H2SO4 и 56 мл воды, выдерживали 14 часов. Реакционную смесь экстрагировали эфиром в течение 20 часов, экстракт сушили Na2S04-Отфильтровывали, отгоняли эфир. Остаток перегоняли в вакууме. Получали 5.6 г (80%) 120 с т.кип. 38-42С/8 мм. Метиловый эфир пропиоловой кислоты (121). Смесь 47.5 г (0.68 моль) пропиоловой кислоты (120), 100 мл метанола и 14 г серной кислоты выдерживали 48 часов. Реакционную массу выливали в лед и экстрагировали эфиром. Экстракт сушили MgSCU, эфир отгоняли, остаток перегоняли и получали 48 г (83%) метилового эфира пропиоловой кислоты (121) с т.кип. 100-102С. 1-Бензоил-2-фенилацетилен (141). К реактиву Гриньяра, приготовленному из 7.2 г (0.3 моль) магния и 32.7 г (0.3 моль) бромистого этила в 250 мл абсолютного эфира, при охлаждении (0-5С) добавляли 30.6 г (0.3 моль) фенилацетилена в равном объеме абсолютного эфира. Смесь нагревали на водяной бане в течение 4 часов и при охлаждении (0С) прибавляли раствор 31.8 г (0.3 моль) бензальдегида, перемешивали 1 час и оставляли на ночь. Смесь разлагали насыщенным раствором NH4CI и экстрагировали эфиром. Эфирные вытяжки сушили MgSC 4, отфильтровывали л и не выделяя образовавшийся спирт, окисляли 130.5 г (1.5 моль) активной двуокиси марганца при 20С в течении 5-6 часов. Мп02 отфильтровывали, промывали эфиром.

После отгонки растворителя получали соединение 141 -50.7 г (82%) с т.пл. 49-50С ( по литературным данным [121] т.пл. 49-50С). 1-(а-Теноил)-2-фенилацетилен (142). Получали аналогично 141. Выход JM 41Л г (75%) кетона 142. Желтые кристаллы с т.пл. 63-64С. 1-Ацетил-2-фенилацетилен (143). Получали аналогично 141. Выход 36.28 г (84%), т.кип. 122-128С /12мм. 1-Бром-2-бензоилацетилен (156). В химический стакан помещали 15 г измельченного льда и 7.5 мл 40%-ного водного раствора NaOH. При перемешивании медленно прикапывали 1.65 мл брома. К полученному гипобромиту натрия прибавляли раствор 3.96 г (0.03 моль) 3-фенил-1-пропин-3-ола в 35 мл эфира, смесь перемешивали 3 часа при 20С, разлагали 10%-ным раствором NHtCl, экстрагировали эфиром, экстракт сушили MgS04, отфильтровывали и полученный спирт (без выделения) окисляли двуокисью Ь марганца при 20С в течении 1 часа. Получали 4,41 г (70%) кетона 155 с т.пл.

При соотношении реагентов 2:1 и 4:1 метаноле при 20С выход 109 составил 78% и 85%, соответственно с т.пл. 140-142С, Д2-изомер. Перхлорат 2-гидроксикарбонилметил-4-амино-6-имино-1,3,5-дитиази ния (125). К суспензии 1.35 г (10 ммоль) 2,4-дитиобиурета 122 в 20 мл ледяной АсОН при перемешивании прибавляли раствор 0.7 г (10 ммоль) пропиоловой кислоты (120) и 1.93 мл 40%-ной НСЮ4 (10 ммоль) в 25 мл ледяной АсОН, после чего реакционную массу перемешивали 3 часа при 20С. Маслянистый раствор желтого цвета выливали в 100 мл абсолютного диэтилового эфира, перемешивали 1 час, выпавший осадок отфильтровывали, сушили в вакууме и получали 2 г (70%) соединения 125 (табл. 1 и 2). Перхлорат 2-гидроксикарбонилметил-4-амино-6-фенилимино-1,3,5-ди тиазиния (126). Получали аналогично 125 из 2.11 г. (10 ммоль) 1-фенил d 2,4-дитиобиурета, 0.7 г (10 моль) пропиоловой кислоты и 1.93 мл 40%-ной НСЮ4 (Ю ммоль) в 25 мл ледяной АсОН. Выход соединения 126 2.78 г (72%) (табл. 1 и 2).

Перхлорат 2-метоксикарбонилметил-4-амино-6-имино-1,3»5-дитиази ния (127). Получали аналогично 125 из 1.35 г (10 ммоль) 2,4-дитиобиурета, 0.84 г (10 ммоль) 121 и 1.93 мл 40%-ной НСЮ4 (10 ммоль) в 25 мл ледяной АсОН. Выход 2.31 г (72%) соединения 127 (табл. 1 и 2). Перхлорат 2-бензоилм етил-4-амино-6-имино-1,3,5-ди тиазиния (128). Получали аналогично 125 из 1.35 г (10 ммоль) 2,4-дитиобиурета (122), 1.3 г (10 ммоль) бензоилацетилена (106) и 1.93 мл 40%-ной НСЮ4 (Ю ммоль) в 25 мл ледяной АсОН. Выход 3.28 г (90%) соединения 128 (табл. 1 и 2). Перхлорат 2-бензоилметил-4-метилимино-6-амино-5Н-1,3,5-дитиази-ния (129). Получали аналогично 125 из 1.49 г (10 ммоль) 1-метил-2,4-дитиобиурета (115), 1.3 г (10 ммоль) бензоилацетилена (106) и 1.93 мл 40%-ной НСЮ4 (10 ммоль) в 25 мл ледяной АсОН. Выход 3.1 г (82%) соединения 129 (табл. 1 и 2). Р Перхлорат 2-бензоилметил-4-анилино-6-имино-1,3 5-дитиазиния (130).

Похожие диссертации на Исследование реакций a-ацетиленовых кетонов с 2,4-дитиобиуретами и 3-гуанил-2-тиомочевиной в условиях электрофильного содействия