Ви є тут

Синтез фосфоровмісних конденсованих гетероциклічних систем на основі функціоналізованих 1,3-азолів

Автор: 
Іванов Володимир Валерійович
Тип роботи: 
Дис. канд. наук
Рік: 
2002
Артикул:
3402U002189
129 грн
Додати в кошик

Вміст

раздел 2.2, схема 2.3).
В результате взаимодействия 2-(1H-имидазол-1-ил)-5-трифтор-метиланилина 1 с дихлорангидридом метилтиофосфоновой кислоты синтезировано производное ранее неизвестной гетероциклической системы - 4,5-дигидробензо[e]имидазо[2,1-c][1,4,2]диазафосфинина 2 (схема 3.1). Реакция проходит легко при температуре ниже 0 ?С в присутствии органических оснований, таких как триэтиламин или пиридин. Она может быть проведена как в их смеси, так и в дихлорметане в присутствии триэтиламина. Реакция осложняется образованием продуктов нерегулярного строения, что наблюдается в спектре ЯМР 31Р реакционной смеси по группе уширенных сигналов в области 50 ... 90 м.д.
(3.1)
Строение соединения 2 подтверждено с помощью спектров ЯМР 1Н (рис. 3.1) и 31Р, а также методом масс-спектрометрии (рис. 3.2).

Рис. 3.1. Спектр ЯМР 1Н соединения 2 (CDCl3).
В спектре ЯМР 1Н соединения 2 наблюдаются сигналы протонов имидазольного фрагмента при 7.56 и 7.72 м.д. Однопротонный дублет (JP-H = 4.5 Гц) при 6.79 м.д. относится к N-H протону. Присутствие перечисленных сигналов подтверждает аннелирование фосфорсодержащего гетероцикла. Метильная группа проявляется в этом спектре в виде дублета при 2.40 м.д. с константой JP-H = 14.4 Гц. Химический сдвиг ядра атома фосфора в спектре ЯМР имеет значение 38.0 м.д.
Рис. 3.2. Масс-спектр соединения 2.
Попытки провести гетероциклизацию имидазолиланилина 1 с использованием дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты, а также дихлорфенилфосфата привели к получению смесей неиндентифицированных продуктов.
Найдено, что взаимодействие амида 3а с хлорангидридом метилтиофосфоновой кислоты в пиридине в присутствии триэтиламина в отличие от соединения 1 проходит не избирательно, и вместо ожидаемого продукта гетероциклизации 4 образуется сложная смесь неиндентифицированных соединений (схема 3.2).
(3.2)
Получение смеси продуктов в этом случае, возможно, связано с ацилирующей активностью образующегося из амида 3а и MeP(S)Cl2 соединения типа комплекса Вильсмайера. Так, в литературе описана реакция амида 3б с оксихлоридом фосфора, ведущая к образованию производного имидазо[1,2-а]хиноксалина 5б [60]. Действительно, в подобной реакции из амида 3а нами получено ранее неизвестное производное имидазо[1,2-а]хиноксалина 5а. Значительный интерес к производным этой гетероциклической системы, а также их прекурсорам обусловлен найденной у них фунгицидной, иммунодепрессантной и противовоспалительной активностью [71].

3.1.2. Фосфорилирование галогенидами трехвалентного фосфора

Значительно более перспективным представлялся подход к синтезу производных 4,5-дигидробензо[e]имидазо[2,1-c][1,4,2]диазафосфинина с использованием галогенидов трехвалентного фосфора. Применение галогенидов трехвалентного фосфора выдвигает новые требования к смежной с ядром 1,3-азола функциональной группе. Первичная аминогруппа мало приемлема для проведения гетероциклизаций с использованием галогенидов фосфора (III) из-за возможности протекания разнообразных побочных реакций. В то же время, как было недавно показано [56, 57, 38], фосфорилирование ароматических амидов является весьма удобным способом построения фосфорсодержащих конденсированных гетероциклических систем.
3.1.2.1. Фосфорилирование трехбромистым фосфором
Найдено, что в отличие от хлорангидридов кислот пятивалентного фосфора, галогениды фосфора (III) селективно реагируют с амидами 3а,б с образованием фосфорсодержащих аналогов имидазо[1,2-а]хиноксалина - производных 4,5-дигидробензо[е]имидазо[2,1-с][1,4,2]диазафосфинина [72].
Так, в результате взаимодействия амидов 3а,б с трехбромистым фосфором синтезированы циклические соединения 6а,б (? 31Р ~ 44 м.д. в пиридине, схема 3.3). Реакция идет легко даже при температуре ниже 0 ?С и может быть проведена как в малополярном растворителе (толуоле) в присутствии триэтиламина, так и в среде пиридина. В последнем случае, однако, было найдено, что взаимодействие проходит более чисто в присутствии одного эквивалента триэтиламина. Интересно, что в отличие от фосфорилирования N-алкилимидазолов [54] присутствие триэтиламина при фосфорилировании соединений 3а,б в пиридине вовсе необязательно. Этот факт может быть объяснен более низкой основностью имидазольного цикла в амидах 3а,б и, как следствие, большей кислотностью 2-С-Н связи в имидазолиевой соли, образованной любым из присутствующих в реакционной смеси P-Br соединений.
(3.3)
Соединение 6а - чувствительное к воздуху кристаллическое вещество. Выделенное из реакционной смеси, оно оказалось достаточно чистым и было охарактеризовано с помощью спектров ЯМР 1Н (табл. 3.1) и 31Р. В первом спектре, записанном в растворе CD3CN, отсутствуют сигналы, которые могут быть отнесены к протонам амидной группы и 2-СН имидазольного цикла, что подтверждает аннелирование фосфорсодержащего гетероцикла.
Структура соединений 6а,б подтверждена также химическими превращениями, для чего их получали в толуоле или пиридине и использовали без выделения.
Атом брома в соединениях 6а,б легко может быть замещен на аминогруппу действием соответствующего вторичного амина в присутствии триэтиламина. Образующиеся производные 7а-г имеют в спектре ЯМР 31Р реакционной смеси сигналы при ~ 33 м.д. Эти соединения чувствительны к воздействию воздуха. Соединение 7а было выделено в индивидуальном состоянии и охарактеризовано с помощью спектроскопии ЯМР 31Р и 1Н. В спектре ЯМР 1Н этого соединения (рис. 3.3), записанном в растворе С6D6, наблюдаются 2 мультиплета двухпротонной интегральной интенсивности при 2.96 и 3.07 м.д., относящиеся к протонам N-CH2 групп морфолинового кольца, и четырехпротонный мультиплет двух O-CH2 групп при 2.04 м.д. Необычное значение химического сдвига протонов метиленовых групп, связанных с атомом кислорода, может быть объяснено экранирующим влиянием пространственно сближенного с ними бензольного кольца ароильного остатка. Тогда как неэквивалентность групп протонов морфолинового кольца, связанных с а