Вы здесь

4-Арил-5-ацетил-3,4-дигідропіримідин-(1Н)-2-они та їх похідні: реакційна здатність та методи отримання

Автор: 
Колосов Максим Олександрович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2007
Артикул:
3407U002273
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
ПОЛУЧЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ БИДЖИНЕЛЛИ И ИХ РЕАКЦИИ С ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫМИ РЕАГЕНТАМИ
2.1 Синтез исходных соединений [114, 115, 117]

Наличие достаточно обширного материала по получению различных 4-арил-5-ацетил-3,4-дигидропиримидин-2-онов (табл. 1.1) не снимает, однако, некоторых принципиальных вопросов относительно синтеза этих соединений.
Например, обращает на себя внимание отсутствие экспериментальных данных относительно использования в качестве альдегидной составляющей ароматических альдегидов с ярко выраженными донорными заместителями (напр., NR2), а также отсутствие информации относительно синтеза 4-арил-5-ацетил-3,4-дигидропиримидин-2-онов, не содержащих заместителя в положении 6 гетероцикла.
В рамках этой работы мы постарались восполнить указанные пробелы.

4-Арил-5-ацетил-3,4-дигидропиримидин-2-оны(тионы) 1-7 получены нами в результате трехкомпонентной конденсации мочевин, ароматических альдегидов и ацетилацетона в классических условиях реакции Биджинелли (кипячение в уксусной кислоте либо в этаноле в присутствии HCl) (сх. 2.1).

Следует отметить, что в ряде случаев (соединения 1, 6, 7) предпочтительным методом получения явилось кипячение исходных веществ в среде ДМФА без применения каких-либо катализаторов. Невысокие выходы в этом случае восполнялись большей чистотой веществ, чем в случае получения этих соединений в спиртовой среде, а также отсутствием необходимости в их перекристаллизации.
Следует отметить, однако, что нам не удалось синтезировать 4-диметиламинопроизводное 8 в указанных условиях, что, вероятно, связано с сильным электронодонорным характером диметиламиногруппы в молекуле альдегида и, как следствие, дезактивацией СО-группы. Как свидетельствуют данные литературного обзора, попытки синтеза этого соединения другими исследователями были также безуспешны. В данном случае нам принесло успех перемешивание исходных компонентов в среде концентрированной (? 11 моль/л) соляной кислоты в течение 1 часа с последующей нейтрализацией смеси концентрированным раствором NaOH, в результате чего соединение 6 выделяется в виде осадка:

Для синтеза неизвестных до настоящего момента 5-ацетил-3,4-дигидропиримидин-2-онов, не содержащих заместителя в положении 6 гетероцикла были возможны два принципиально различных варианта реакции Биджинелли. Один из них предполагает использование в качестве карбонильной компоненты бутин-1-она-3 (а), а второй - диметилацеталя ацетилуксусного альдегида (b):
Учитывая склонность бутин-1-она-3 к спонтанной полимеризации, мы выбрали второй способ, который позволил успешно синтезировать соединения 9-11. Реакцию вели в уксусной кислоте, после чего растворитель удаляли под вакуумом, а полученную смолообразную массу кристаллизовали из этанола:
Для соединения 11 выход составил всего 5%, что, как уже отмечалось выше, обусловлено низкой активностью СО-группы 4-диметиламинобензальдегида. В общем, как видно из табл. 2.1, выходы соединений не превысили 28%, что объясняется прохождением конкурирующей реакции - гидролиза диметилацеталя ацетилуксусного альдегида.
Важно отметить, что если в реакцию с мочевиной и диметилацеталем ацетилуксусного альдегида вводился 4-нитробензальдегид, то единственным выделенным продуктом был дигидропиримидин 12 (сх. 2.4). Образование 5-ацетил-6-метил-4-(4-нитрофенил)-3,4-дигидропиримидин-2-она в качестве промежуточного продукта не вызывает сомнений, а его деацилирование мы связываем с сильным электроноакцепторным влиянием нитрогруппы и 4-нитрофенильного заместителя на С(4)-центр гетероцикла, в результате чего 5-ацетильная группа активируется по отношению к действию нуклеофильных агентов.

Таблица 2.1. Свойства полученных соединений 1-14
№XArR1R2Растворитель 2)Выход, %Т. пл. 2),
?СТ. пл., ?С
[лит.]ИК-спектр, ?, см-1Брутто-формулаN, %С=СС=ОНайденоВычислено1OPhMeCOMeДМФА1)
EtOH / HCl56
64242-4242-4 [37]15951680, 1715C13H14N2O212.0812.172O4-MeOC6H4MeCOMeEtOH / HCl39183-5165-8 [24]15961694C14H16N2O310.6110.763O4-BrC6H4MeCOMeEtOH / HCl47238-40--16221695C13H13BrN2O28.909.064O4-O2NC6H4MeCOMeНОАс25267-70 (разл.)230 [37]16081675, 1695 3)C13H13N3O414.9415.275O2-тиенилMeCOMeEtOH / HCl23230-32--15971679, 1710C11H12N2O2S11.6611.866SPhMeCOMeДМФА1)
EtOH / HCl32
50228-30230 [37]15751615C13H14N2OS11.1911.377S4-MeOC6H4MeCOMeДМФА
EtOH / HCl33
38178-80178-9 [33]15661617C14H16N2O2S9.9510.148O4-Me2NC6H4MeCOMeконц. HCl46255-57--16121699C15H19N3O215.0215.379OPhHCOMeДМФА
НОАс1)14
28282-4--16221669, 1689C12H12N2O212.8612.9510O4-MeOC6H4HCOMeНОАс22250-2--15891669C13H14N2O311.2011.3811O4-Me2NC6H4HCOMeконц. HCl5280-3 --15971669C14H17N3O216.1116.2012O4-O2NC6H4HHHOAc12300-5 (разл.)--16151649, 1709 3)C10H9N3O317.8018.0213OPhMeC(O)OЕtEtOH / HCl1)
ДМФА66
30206-8202-3 [31]16491702, 1726C14H16N2O310.5910.7614O4-Me2NC6H4MeC(O)OEtконц. HCl25258-60256-7 [31]16221649, 1695C16H21N3O313.8113.851) растворитель, использование которого привело к наибольшей чистоте вещества
2) растворитель для кристаллизации: EtOH (1-3, 5-11, 13, 14); АсОН (4, 12).
3) NO2, ?, см-1: 4 (1349, 1515), 12 (1342, 1515).

Результатом этого является ретро-конденсация Кляйзена и образование продукта деацилирования 12:
Для сравнения реакционной способности производных 5-ацетил-3,4-дигидропиримидин-2-она с 5-этоксикарбонилпроизводными, объем информация относительно которых гораздо шире, мы получили соединения 13, 14. Продукт 13 получен в этаноле в присутствии конц. HCl, а диметиламинопроизводное 14, как и его 5-ацетильный аналог 8, удалось успешно синтезировать непосредственно в среде концентрированной соляной кислоты:

Полученные соединения 1-14 - бесцветные вещества с высокими температурами плавления. Они хорошо растворимы в ДМФА, ДМСО и укс