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

Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана Смирнов Сергей Константинович

Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана
<
Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана
>

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

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

Смирнов Сергей Константинович. Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана : Дис. ... канд. хим. наук : 02.00.03 Краснодар, 2006 140 с. РГБ ОД, 61:06-2/416

Содержание к диссертации

Введение

1 Аналитический обзор 9

1.1 Синтез индолов на основе внутримолекулярной циклизации 2-(2-аминобензил)карбонильных соединений 9

1.2 Синтез индолов, содержащих в положении 2 оксоалкильный фрагмент 17

1.3 Синтез 3-фурилиндолов 22

1.4 Синтез циклогепта[]индолов 26

2 Обсуждение результатов 34

2.1 Реакция рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фуранов 34

2.1.1 Синтез производных 2-(3-оксоалкил-1)-1-тозил(мезил)индолов 34

2.1.1.1 Получение 2-тозил(мезил)аминобензиловых спиртов 34

2.1.1.2 Синтез 2-(2-сульфониламинобензил)фуранов 42

2.1.1.3 Синтез 2-(3-оксоалкил-1)-1-сульфонилиндолов 47

2.1.2 Синтез производных 2-(3-оксобутил-1)-1-бензоилиндолов 53

2.2 Реакция детозилирования 2-(3-оксобутил-1)-1-тозилиндолов: синтез 2-(3-оксобутил-1)индолов 58

2.3 Синтез 2-(3-оксобут-1-енил-1)-1-тозилиндолов 64

2.4 Реакции рециклизации производных 2-аминоарилдифурилметанов 73

2.4.1 Реакция рециклизации 2-ацетиламиноарилбис(5-К-фурил-2)метанов (R = Me, Et): синтез хлоридов фуро[2',3':3,4]циклогепта[1,2-6]индолия 73

2.4.2 Реакции рециклизации производных 2-аминоарилбис(5-/яре/я-бутилфурил-2)метанов: синтез 3-фурилиндолов и трикетонов индольного ряда 83

3 Экспериментальная часть 104

3.1 Методы синтеза и очистки исходных соединений 104

3.2 Методы анализа 104

3.2.1 Спектральные методы 104

3.2.2 Тонкослойная хроматография 105

3.2.3 Колоночная хроматография 105

3.3 Методы синтезов 105

Выводы 119

Список использованной литературы 120

Введение к работе

Актуальность темы. На протяжении многих лет химия индола представляет собой одну из бурно развивающихся областей химии гетероциклов. Индольное ядро входит в состав многих природных соединений, проявляющих различные виды биологической активности. К числу наиболее известных природных индолов можно отнести аминокислоту триптофан и гормон роста гетероауксин. Многообразие видов активности соединений, содержащих индольный фрагмент, способствовало развитию методов синтеза известных природных и неописанных ранее индолов. Синтетические производные индола по спектру биологического действия не только не уступают, но и во многом превосходят природные индолы. Среди них обнаружены вещества, проявляющие противовоспалительную, противоопухолевую, противораковую, жаропонижающую, анальгетическую и другие виды активности.

Синтез новых соединений ряда индола с целью поиска потенциальных лекарственных препаратов требует, во-первых, разработки удобных и несложных в реализации путей синтеза с использованием доступных исходных веществ. Подобные синтетические методы могут быть масштабированы и использованы в случае необходимости для промышленного производства. Во-вторых, немаловажным аспектом является протекание нескольких последовательных реакций, приводящее к формированию замещенного гетероциклического каркаса.

Этим требованиям удовлетворяют методы построения конденсированных гетероциклических систем на основе рециклизации opmo-замещенных бензилфу-ранов, разработанные ранее на кафедре органической химии и в НИИ ХГС Куб-ГТУ. Синтетические возможности этой реакции для получения производных индола мало изучены, а потому дальнейшие исследования в этой области являются актуальными и представляют огромный интерес для синтеза новых потенциально биологически активных соединений.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР кафедры органической химии и НИИ ХГС Кубанского государственного технологического университета, проводимой по тематическому плану Министерства науки и образования Российской Федерации: «Создание теории и разработка новых методов направленного синтеза О-, N-, S-содержащих полифункциональных соединений, перспективных для химии биологически активных веществ с избирательными свойствами», а также по грантам «Развитие общей методологии построения бензаннелированных гетероциклов на основе реакции рециклизации фуранового кольца» (грант РФФИ 03-03-32759) и «Трансформации фуранов в синтезе гетероциклических систем» (грант фирмы BAYER AG Synthon В006).

Целью работы является проведение систематических исследований влияния реакционных условий, природы амидной функции, заместителей в фурановом цикле и у метанового атома углерода на ход реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фуранов в соответствующие индолы.

В связи с этим были поставлены следующие задачи исследования: - изучить влияние условий и структурных факторов на реакцию рециклиза ции производных 2-(2-аминобензил)фуранов и вторичные превращения; - разработать синтетические методы получения производных 2-(3-оксо- алкил-1)-3-(фурил-2)индолов; - создать препаративные методы синтеза соединений ряда индола, анелиро- ванных с семичленным карбоциклом.

Научная новизна. Изучено протекание процесса рециклизации 2-(2-ацил-аминобензил)фуранов в производные индола в зависимости от характера ациль-ной защиты у атома азота, заместителей в пятом положении фуранового фрагмента и у метинового звена, связующего циклы в исходноых соединениях. Найдено каскадное превращение 2-ацетиламиноарилбис(5-метилфурил-2)метанов в хлориды фуро[2',3':3,4]циклогепта[1,2-6]индолия, протекающее в метанольном раство- ре при пропускании хлороводорода. При этом в процессе реакции происходит отщепление ацетильной защиты. Предложены удобные методы синтеза индолов, содержащих в третьем положении фурильный заместитель. Показано, что кислотно-катализируемая рециклизация производных 2-тозил- и 2-бензоиламиноарил-бис(5-т/7ет-бутилфурил-2)метанов останавливается на стадии образования 2-(3-оксоалкил-1)-3-(фурил-2)-1-ацилиндолов. Вторичная циклизация не наблюдается из-за стерических препятствий, создаваемых трет-бутипьпым заместителем у карбонильной группы. Обнаружено, что при обработке 2-ацетиламино-арилбис(5-/я/?е/я-бутилфурил-2)метанов этанольным раствором хлороводорода наряду с формированием индольного цикла происходит снятие ацетильной защиты и одновременное гидролитическое раскрытие фуранового цикла в положении 3 индола с образованием неизвестных ранее индольных трикетонов. Найдены оптимальные условия снятия тозильной защиты в молекулах 2-(3-оксоалкил-1)-1-тозилиндолов: кипячение последних в метанольном растворе КОН. Разработан одностадийный метод синтеза а,р-ненасыщенных кетонов индольного ряда, основанный на алкилировании N-тозилфурфуриламина производными 2-тозиламино-бензгидрола и последующей рециклизации промежуточно образующихся бензил-фуранов по механизму псевдоокислительного раскрытия фуранового цикла.

Практическая значимость работы. На основе изучения кислотно катализируемой реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фуранов разработаны препаративные методы синтеза широкого ряда производных 2-(3-оксоалкил-1)индола, 2-(3-оксобут-1-енил-1)индола, хлоридов фуро[2',3':3,4]циклогепта-[1,2-]индолия, 3-(фурил-2)индола, трикетонов индольного ряда. Многие из методов просты в исполнении и могут быть применены в промышленных масштабах. Полученные производные индола функционализированы и представляют интерес для дальнейшего синтетического использования и биологического скрининга. Найденная реакция протолитичекого раскрытия фуранового цикла в 3-(фурил-2)-

1Н-индолах в мягких условиях также имеет большой потенциал в синтетической химии индолов.

Синтез индолов, содержащих в положении 2 оксоалкильный фрагмент

Синтез индолов, имеющих разнообразные функциональные группы, является весьма актуальной задачей и всегда привлекает внимание исследователей. Как видно из предыдущего раздела, рециклизация производных 2-(2-аминобен-зил)фуранов позволяет не только формировать ядро индола, но и одновременно вводить в положение 2 индольного фрагмента оксоалкильный заместитель, что делает производные индола, получаемые этим методом, привлекательными для дальнейшего синтетического использования. В этом разделе аналитического обзора мы приводим сведения о других методах формирования индолов с аналогичной структурой. В своей работе [58] Зиглер и Спитзнер описывают модификацию ацетильного заместителя во втором положении индола в бутаноновый фрагмент (схема 1.19).

Сринивасан с сотрудниками предлагают использовать 2-бромметилиндолы для синтеза 2-(3-оксоалкил)индолов XXXIV [59]. Так, при взаимодействии бро-малкилиндола XXXIII с эквивалентными количествами ацетоуксусного эфира получается продукт моноалкилирования, дальнейшее восстановление которого на Ni/Ra и декарбоксилирование приводит к образованию индолилбутанона XXXIV (схема 1.20).

Индолилбутаноны могут быть получены также восстановлениеем а,р-ненасыщенных кетонов индольного ряда. Так, путём альдольной конденсации индол-2-карбальдегиды XXXV были превращены в 2-винилпроизводные, восстановление которых никелем Ренея позволило синтезировать ряд 2-(оксо-алкил)индолов XXXVI [60] (схема 1.21). Оригинальный подход к формированию 2-оксобутилиндолов XXXVIII из производных ортоимидостирола XXXVII описан в статье [61]. В ходе данной реакции наблюдается одновременное формирование пиррольного кольца и оксо-алкильного заместителя в результате взаимодействия соединений XXXVII с большим избытком реактива Гриньяра (схема 1.22).

Однако наиболее популярным можно считать метод, основанный на присоединении по Михаэлю а,Р-ненасыщенных карбонильных соединений к производным индола [62-66]. В работе [62] описана реакция скатола (3-метилиндола) XXXIX с метилви-нилкетоном в смеси уксусной кислоты и уксусного ангидрида, которая протекает с образованием смеси продуктов, основным из которых является 2-замещённый аддуктХЬ (схема 1.23).

Авторы [63] сообщают, что реакция индолов XLI с сопряженными ненасы-щеными кетонами в присутствии глины монтмориллонит позволяет синтезировать продукты замещения по второму положению с удовлетворительными выходами, если заместителем в положении 3 индольного кольца является метил. В тоже время отмечено, что бензильный заместитель в положении 3 может в условиях реакции под действием входящего электрофила мигрировать в положение 2, приводя к образованию смеси продуктов. Реакция Михаэля для синтеза индолилбутанонов применена также Срива-станой и Банником. В качестве катализатора использованы соли висмута (схема 1.25) [65].

Тем не менее, по методу Михаэля получено лишь незначительное число 2-(З-оксоалкил)индолов. Ограничением этого метода является невозможность получения соответствующих индолов незамещенных, по положению 3, вследствие большей восприимчивости производных индола к электрофильной атаке в это положение. Присоединение электронодефицитных алкенов к индолам, катализируемое комплексом CeCl3 7H20-NaI (схема 1.26), гладко и с высокими выходами протекает по положению 3 незамещенных индолов. В случае 3-метилиндола эта же реакция протекает по второму положению индольного цикла [66].

В недавней работе [67] сообщалось, что направленность электрофильной атаки можно изменить за счет предварительного восстановления индолов до 4,7-дигидроиндолов по процедуре Бёрча. В результате образуются производные пиролла и меняется направленность реакции Михаэля. Дальнейшее окисление получаемых аддуктов Михаэля приводит к желаемым индолам, но при этом снижается суммарный выход целевых продуктов (схема 1.27). Анализ литературных данных показывает, что ни один из приведенных подходов к синтезу 2-(3-оксоалкил)индолов не может претендовать на универсальность. В то же время рециклизацию 2-(2-аминобензил)фуранов можно рассматривать как наиболее общий подход к построению указанных производных индола.

Индолы, содержащие в третьем положении фурановый фрагмент, проявляют различные виды биологической активности [68-71]. В тоже время в литературе имеются чрезвычайно скудные сведения, посвященные синтезу производных этого класса соединений. Поэтому разработка методов синтеза соединений такой структуры является весьма актуальной. З-Фурилиндолы получены при использовании метода Фишера [72-75]. Так, например, сообщалось [72], что обработка гидразонов XLII серной кислотой приводит к образованию 3-фурилиндолов XLIII, но с низкими выходами (схема 1.28).

Синтез производных 2-(3-оксоалкил-1)-1-тозил(мезил)индолов

Для синтеза исходных 2-(2-аминобензил)фуранов нами получены 2-тозил-(мезил)бензиловые спирты по методам, описанным в работе [56] (Схема 2.1). Кетоны 1 получали по реакции Фриделя-Крафтса взаимодействием верат-рола или 1,4-бензодиоксана с хлорангидридами соответствующих кислот. Дальнейшее нитрование соединений 1 дымящей азотной кислотой позволило получить нитропроизводные 2. Восстановление кетонов 2 железом в среде водной уксусной кислоты приводило к кетонам 3, содержащим в qpmo-положении ароматического кольца аминофункцию. Введение сульфамидной группы осуществляли реакцией тозилирования или мезилирования, которую проводили в пиридине. Кетоны 4 восстановливали боргидридом натрия, получая производные бензилового спирта 5, необходимые для синтеза 2-сульфамидобензилфуранов. Полоса поглощения валентных колебаний карбонильной группы находится в области от 1664 до 1690 см 1 (таблица 2.4). О введении нитрогруппы в молекулу соединений 1а,в,з-к говорит тот факт, что в ЯМР !Н спектрах вместо системы АВХ ароматических протонов бензольного кольца, содержащего метокси-группы или метил ендиокси-заместитель, появляются два сингл ета с интенсивностью Ш каждый в области от 6,71 до 6,94 м.д. и от 7,64 до 7,82 м.д. Амины За,в,з-к (таблица 2.5) - ярко-желтые, хорошо растворимые в большинстве органических растворителей кристаллические вещества. В ИК спектрах соединений За,в,з-к (таблица 2.6) содержатся две характерные для первичных аминов полосы поглощения в высокочастотной области спектра, относящиеся к валентным колебаниям связей NH2 в области от 3422 до 3456 см"1 и от 3305 до 3330 см 1. Спектры ЯМР !Н соединений За,в,з-к содержат сигналы протонов NH2-rpynnbi в области от 5,93 до 6,24 м.д., резонирующие в виде уширенного синглета с интенсивостью 2Н. Доказательством введения тозильной или мезильной защиты в аминокетоны 4в,з-л служат данные ИК-спектров. Вместо двух, характерных для первичных аминов полос поглощения в высокочастотной области, ИК-спектры соединений 4в,з-л имеют лишь одну полосу поглощения в области от 3270 до 3290 см"1, относя- щуюся к валентным колебаниям амидной группы (таблица 2.8). В ЯМР Н спектрах соединений 4в,з-л, в отличие от спектров соответствующих аминов, появляется сигналы протонов сульфонильного фрагмента.

Сигнал протона амидной группы для этих соединений имеет интенсивность 1Н и находится в слабом поле от 10,08 до 11,5 м.д. вследствие дезэкранирующего влияния сульфонильной группы. Спирты 5в,з-л (таблица 2.9) представляют собой бесцветные кристаллические вещества, растворимые в полярных растворителях и плохо растворимые в неполярных растворителях. Наличие гидроксильной группы в молекуле соединений 5в,з-л приводит к появлению в ИК спектре полосы поглощения в области от 3460 до 3488 см 1 (таблица 2.10). Полоса VNH наблюдается в области от 3279 до 3295 см 1. В спектрах ЯМР Н спиртов 5в,з-к присутствует сигнал протона ОН-группы в виде уширенного сингл ета с интенсивностью 1Н в области от 5,04 до 5,97 м.д. или дублета с химсдвигом 3,09 м.д. (КССВ = 3,0 Гц) для соединения 5л. Бензилфуран 7а, незамещенный по метиленовому атому углерода, получают по схеме 2.2. Восстановление аминокетона 4а проводят в сухом тетрагидрофу-ране боргидридом натрия в присутствии двухкратного избытка хлористого алюминия по процедуре описанной в работе [113]. Полученный орто-аминобензил-фуран 6 представлет собой маслообразный продукт, который после незначительной очистки тозилируют в пиридине. Производные бензилфурана 7б-п получают алкилированием фурановых субстратов спиртами 5б-л в присутствии минеральных кислот (схема 2.3). Алки-лирование 2-метилфурана или 2-этилфурана проводят при кипячении со спиртами 5б-л в хлористом метилене в присутствии ияра-толуолсульфокислоты с отгонкой воды, в результате получают соединения 7б-м,п. Взаимодействие 2-ят/?ет-бутилфурана со спиртами 5е и 5в протекает в ди-оксане в присутствии каталитических количеств 70 %-ной хлорной кислоты при нагревании до температуры 65-70 С в течение 20-25 мин с образованием соединений 7н и 7о соответственно. При алкилировании незамещенного фурана бензиновым спиртом 6р в приведенных выше условиях (1,4-диоксан/НСЮ4) бензилфуран 7р выделен с довольно низким выходом (таблица 2.11). В ходе эксперимента установлено, что реакция спирта 5е с арилфураном в этаноле, насыщенном хлороводородом не идет, а при использовании диоксана с хлорной кислотой бензилфуран 7п получен с низким выходом. Мы нашли, что оптимальными условиями синтеза 7п является алкилирование 2-(4-ме- тилфенил)фурана спиртом 5е при нагревании в уксусной кислоте при температуре 55-60 С в течение 2 мин в присутствии каталитических количеств соляной кислоты. При этом выход соединения 7п составляет 59 %. В таблицах 2.11 и 2.12 приведены физико-химические и спектральные характеристики соединений 7. Бензилфураны 7а,в,л-н не охарактеризовывали, а после незначительной очистки использовали в дальнейших реакциях. Соединения 7а,в,з-р (таблица 2.11) представляют собой бесцветные или светло-жёлтые кристаллические вещества, растворимые в большинстве растворителей.

Реакция детозилирования 2-(3-оксобутил-1)-1-тозилиндолов: синтез 2-(3-оксобутил-1)индолов

В работе [56] сообщается, что попытка рециклизации 2-(2-ацетиламино-бензил)фуранов в индол при кипячении в этаноле, насыщенном хлородовородом, не привела к желаемому результату. Вместо образования индола происходило ос-моление реакционной смеси. Нами установлено, что варьирование условий реакции (температура, длительность реакции) и использование других растворителей и катализаторов (смесь уксусной и фосфорной, уксусной и соляной кислот) также не приносит положительных результатов: ожидаемый индол не образуется. Этот факт мы объясняем легким отщеплением ацетильной группы и протеканием неизвестных побочных превращений. В предыдущем разделе было показано, что производные 2-(2-амино-бензил)фурана, содержащие сульфонильный заместитель у атома азота, могут быть с успехом применены в синтезе индолов, тогда как 2-(2-ацетилмино-бензил)фураны оказались непригодными для этой реакции. В связи с этим представлялось интересным изучить возможность рециклизации 2-(2-бензоиламино-бензил)фуранов в соответсвующие индолы. Для этого нами синтезирован ряд этих соединений 11 согласно схеме 2.5. В качестве модельного соединения использовали кетон 4е.

Реакцию бен-зоилирования аминогруппы хлорангидридами бензойных кислот проводят при нагревании в пиридине, что приводит к получению кетонов 9а,б с выходами 78 и 99 % соответственно. Бензгидролы 10а,б получены восстановлением соединений 9а,б боргидридом натрия в кипящем метаноле с выходами 60 и 73 % соответственно. Дальнейшее алкилирование 2-метилфурана этими спиртами в 1,4-диоксане в присутствии хлорной кислоты в качестве катализатора дает целевые метаны 11а,б. Попытка рециклизации бензилфуранов 11а,б при нагревании в этаноле, насыщенном хлороводородом не увенчалась успехом, а приводила к осмоленню реакционной смеси. Мы нашли, что бензилфураны 11а,б превращаются в производные 2-(3-оксобутил-1)-1-бензоилиндола 12а,б при нагревании в уксусной кислоте при температуре 30 С в присутствии соляной кислоты в течение 1,5 часов. Соединения 9а,10а и Па представляют собой бесцветные, а 96,106 и 116 - светло-жёлтые кристаллические вещества, растворимые в ацетоне и хлористом метилене. Физико-химические и спектральные характеристики этих соединений приведены в таблицах 2.16, 2.17. В ИК спектрах 2-бензоиламинобензофенонов 9а,б в высокочастотной области вместо двух полос поглощения ЫНг-группы появляется сильно уширенная полоса с низкой интенсивностью, относящихся к валентным колебаниям амидной группы.

Спектры ЯМР Н кетонов 9а,б содержат сигнал протона группы -NH интенсивностью 1Н в области от 11,11 до 12,52 м.д. Характерным для 2-бензоиламинобензгидролов 10а,б является появление в ИК спектре полосы поглощения, связанной с валентными колебаниями связи О-Н в области от 3458 до 3461 см 1. Сигнал протона ОН-группы этих веществ проявляется в спектрах ЯМР Н в виде дублета интенсивностью Ш каждый (КССВ = 3,2-3,8 Гц) в области 3,15 и 6,30 м.д. соответственно. В ИК спектрах метанов 11а,б исчезает характеристическая для исходных соединений 10а,б полоса валентных колебаний ОН-группы, а в спектре ЯМР !Н наряду с исчезновением сигнала протона гидроксильнои группы появляются сигналы протонов фуранового цикла в области от 5,88 до 5,94 м.д. 2-(3-Оксобутил-1)-1-бензоилиндолы (таблицы 2.18, 2.19) получены в виде кристаллов жёлтого (12а) и оранжевого (126) цвета. Оба соединения имеют хорошую растворимость в полярных растворителях. В ИК спектрах индолов 12а,б имеются полосы поглощения валентных колебаний Vc=o кетонной карбонильной группы в диапазоне от 1705 до 1707 см 1 и амидной в области от 1674 до 1677 см 1. Подтверждением образования пиррольного цикла при изомеризации бен-зилфуранов 11а,б служит исчезновение в спектрах ЯМР Н сигналов протонов одного из фурановых циклов, а также синглета протона NH-группы. Более того, в спектрах индолов 12а,б появляются сигналы а- и р-метиленовых групп бутаноно-вого заместителя интенсивностью 2Н каждый в области от 2,61 до 3,72 м.д. и от 3,10 до 3,21 м.д. соответственно (таблица 2.19). В спектрах ЯМР ,3С соединений 12а,б в слабом поле наблюдается сигнал углерода карбонильной группы 8с=о 207 м.д. и сигнал углерода амидной группы 6с=о 170 м.д., химические сдвиги ароматических и гетероароматических углеро-дов занимают диапазон от 98 до 150 м.д. (таблица 2.19).

Реакции рециклизации производных 2-аминоарилбис(5-/яре/я-бутилфурил-2)метанов: синтез 3-фурилиндолов и трикетонов индольного ряда

Для расширения границ применимости метода рециклизации производных 2-аминоарилдифурилметана в индолы мы поставили задачу получения индольных кетонов, содержащих в положении 3 фурановый фрагмент. Как было показано в предыдущем разделе, рециклизация различных 2-аминоарилдифурилметанов, содержащих в положении 5 фурановых циклов метальный или этильный заместители, не останавливается на стадии рециклизации, а сопровождается вторичной циклизацией, что в конечном итоге приводит к тетрациклическим солям индольного ряда. Вторичная циклизация свойственна и для рециклизации других орто-замещенных арилдифурилметанов [51, 53, 54]. Однако ранее [52] на примере синтеза производных изохромона показано, что вторичных превращений удается избежать при рециклизации 2-карбоксиарилдифурилметанов, содержащих в положении 5 фурановых циклов wpew-бутильный заместитель. Предполагается, что протекание вторичной циклизации становится невозможным из-за стерических препятствий, создаваемых объемной mpem-бутильной группой. Поэтому для синтеза индольных кетонов, содержащих фурановый цикл в положении 3 индольного ядра, нами изучена реакция рециклизации производных 2-аминоарилбис(5-т/?ет-бутилфурил-2)метанов и рассмотрено влияние природы амидной группы на ход реакции. Для этого нами синтезирован ряд амидов содержащих различные защитные группы при амино-функции. 2-Тозиламиноарилбис(5-/«/?е/я-бутилфурил-2)метаны 34а-г получены в результате последовательности реакций, представленных на схеме 2.19; соединение 34д - по схеме 2.20. Физико-химические и спектральные характеристики соединений 32-34 приведены в таблицах 2.36 и 2.37. Физико-химические характеристики соединений 32-37 не требуют особого обсуждения. Характерным для спектров ЯМР Н всех этих соединений является наличие в сильном поле интенсивного (18Н) синглета протонов двух трет-бутильных групп. Как и ожидалось, при кипячении соединений 34а-д в спиртовом растворе хлороводорода вторичной циклизации не наблюдается, и реакция останавливается на стадии образования производных индола 38а-д (схема 2.22).

Выходы соединений 38а-д составляют от 54 до 72 % [162]. Индолы 38а-в (таблица 2.40) представляют собой бесцветные, а 38д - светло-зелёные кристалы. Соединение 38г получено в виде масла, которое застывает при охлаждении. В ИК спектрах соединений 38а-д имеется интенсивная полоса поглощения валентных колебаний карбонильной группы в области 1700-1707 см 1, характерная для алифатических кетонов с открытой цепью. Подтверждением изомеризации дифурилметанов 34а-д в кетоны 38а-д, то есть образования пиррольного цикла, служит исчезновение в спектрах ЯМР Н сигналов протонов одного из фурановых циклов (снижение интегральной интенсивности сигналов в области от 6,07 до 6,50 м.д. с 4Н до 2Н), а также исчезновение сигнала амидного протона (таблица 2.41). Кроме того, в спектрах ЯМР Н индолов 38а-д появляются два мультиплета с интенсивностью 2Н каждый, относящиеся к а- и Р-метиленовым группам 4,4-диметил-З-оксопентильного заместителя, в области от 2,99 до 3,13 м.д. и от 3,32 до 3,48 м.д. соответственно. В спектрах ЯМР С соединений 38а-д в слабом поле наблюдается типичный сигнал углерода карбонильной группы 6с=о 215 м.д., химические сдвиги ароматических и гетероароматических углеродов занимают диапазон от 100 до 164 м.д. (таблица 2.41). В сильном поле спектров ЯМР 13С наблюдаются сигналы атомов углеродов метильных групп тозильного и wpew-бутильного фрагмента, а также метилено-вых звеньев 3-оксоалкильного заместителя. Нами исследование поведнение индолов 38а-д под действием электронного удара. На схеме 2.23 приведены возможные основные направления масс- спектрального распада соединений 38а-д. Значения величин m/z и относительные величины пиков характеристических фрагментов распада этих соединений приве-дятся в таблице 2.42. Характерным направлением фрагментации молекулярного иона всех этих соединений является экструзия молекулы с массой 154 Да и образование катион-радикала Фі = [МҐ-154]. Происходит, своего рода, снятие тозиль-ной защиты под действием электронного удара. Дальнейшая фрагментация этого катион-радикала связана с отщеплением радикала mpew-бутилметилкетона или отрывом метильного радикала. Полагаем, что отрыв последнего из Фі происходит от трет-бутпыюго фрагмента, находящегося в а-положении фуранового кольца. Это предположение подтверждается наличием в масс-спектрах характеристичного пика катиона Ф4 = [М+-154-15-100], образующегося путём элиминирования молекулы гирет-бутилметилкетона из катиона Фз.

Похожие диссертации на Синтез функционально замещенных индолов на основе реакции рециклизации производных 2-(2-аминобензил)фурана