Ви є тут

Похідні бензофуро[2,3-с]- та бензотієно[2,3-с]пірилію та піридину. Синтез та реакції.

Автор: 
Толкунов Сергій Володимирович
Тип роботи: 
Дис. докт. наук
Рік: 
2005
Артикул:
0505U000566
129 грн
Додати в кошик

Вміст

Раздел 2
Изложение и обсуждение полученных результатов
2. Синтез солей бензофуро[2,3-c]- и бензотиено[2,3-c]-пирилия.
В рамках поставленных задач особенно важной представлялась разработка общего
подхода к синтезу конденсированных солей пирилия. Такой основой может быть
реакция кислотно-катализируемой гетероциклизации, заключающаяся в
орто-ацилировании bb–оксоалкильных производных гетероциклических систем с
последующей циклизацией промежуточно образующегося 1,5–дикетона в пирилиевую
соль [31]. Реакция проста и удобна в осуществлении и в большинстве случаев
протекает при смешении реагентов, после чего кристаллический продукт реакции
отделяется фильтрованием (схема 2.1). Экспериментальные трудности, однако,
возникают на стадии подготовки исходных bb – оксоалкильных производных
гетероциклических систем, поэтому перед нами, прежде всего, стояла задача
разработать достаточно простые и удобные способы их синтеза.
2.1. Синтез bb–оксоалкильных производных бензо[b]тиофена, бензо[b]фурана,
тиено[2,3-b]тиофена, тиено[3,4-с]тиофена, индола, и бензо[b]селенофена.
Известные способы получения bb–оксоалкильных производных бензо[b]­тиофенов
имеют ряд недостатков, главными из которых являются многостадийность,
труднодоступность исходных реагентов, низкий выход целевых продуктов. Например,
3-ацетонилбензо[b]тиофен получают в 6 стадий из 3-метилбензо[b]тиофена [167].
Общий выход составляет 25 %. Из других известных способов получения
3-ацетонилбензо[b]тиофена заслуживают внимания синтезы из
3-формилбензо[b]тиофена (3-формилбензо[b]фурана) и диазометана [168, 169].
3-Ацетонилбензофуран был получен с выходом 35 % из кумаронона по реакции
Виттига [170].
2.1.1. Синтез 3-ацетонильных и 3-фенацильных производных бензо[b]фурана и
бензо[b]тиофена.
Ранее нами был разработан способ получения 3-ацетонилбензо[b]тиофена из
доступной бензо[b]тиофен-3-уксусной кислоты в условиях реакции Декина-Веста
[63] .
R1=H, CH3, Cl
Этот метод был использован нами для получения 1-(3-бензо[b]тиено)-бутанона-2
(1г) из натриевой соли кислоты и пропионового ангидрида (схема 2.2).
В дальнейшем развивая эту реакцию мы синтезировали новые произ­водные
бензо[b]тиофен-3-уксусной кислоты (2а,б) и на ее основе
3-ацето­нилбензо[b]тиофены (3а,б) (схема 2.3).
2, 3. а R1=Н, б R1=СН3.
Для синтеза 3-фенацилбензо[b]тиофенов был разработан новый подход,
заключающийся во внутримолекулярной циклизации
1-фенил-4-фенилмеркап­тобутандионов-1,3 (5а-в) в полифосфорной кислоте [171].
a R1=H, б R1= 4-CH3, в R1= 2-CH3, a R1=H, б R1= 5-CH3, в R1=7-CH3
Исходные 1-фенил-4-фенилмеркаптобутандионы-1,3 (5а-в) получены взаимодействием
тиофенолятов натрия с 1-фенил-4-бромбутандионом-1,3 (4) (схема 2.4). Попытка
получить дикетоны (5a-в) по реакции Кляйзена из эфиров фенилмеркаптоуксусных
кислот и ацетофенона, была неудачна, так как в этом случае происходит гидролиз
эфиров. По данным ИК и ЯМР 1Н спектров, дикетоны (5a-в) в растворах находятся в
енольной форме. ИК спектры дикетонов (5a-в) содержат группу полос поглощения
связей С=С и С=О енольной формы в области 1610-1655 см-1.
В спектрах ЯМР 1Н присутствует сигнал протона при двойной связи в области 5.5
м.д. и ОН-группы енольной формы в области 14.3 м.д. Циклизация
1-фенил-4-фенилмеркаптобутандионов-1,3 (5a-в) в замещенные
3-фенацил­бензо[b]тиофены (6a-в) проходит при нагревании в полифосфорной
кислоте. Выходы кетонов достигают 60 %. Встречный синтез
3-фенацилбензо[b]тио­фена (5a) осуществлен нагреванием натриевой соли
бензо[b]тиофен-3-уксусной кислоты с бензойным ангидридом. Соединения (5a),
полученные разными методами, идентичны. 3-Ацетонилбензо[b]тиофены (1а,б)
синтезированы также путем циклизации 1-фенилмеркаптопентандиона-2,4 (5г,д).
Циклизация протекает с низким выходом (15 %), вероятно, из-за последующих
межмолекулярных конденсаций (1а,б) в ПФК.
5 г R=H, д R=CH3.
Аналогичный подход использован для синтеза bb-оксалкильных производных
бензо[b]фурана. Как и в случае производных бензо[b]тиофена,
3-ацетонилбензо[b]фураны (8а,б) были получены из соответствующих
бензо[b]фуран-3-уксусных кислот (7а,б) в условиях реакции Декина-Веста и путем
циклизации 1-фенокси-2,4-пентандионов (9а,б) в полифосфорной
кислоте. 3-Ацетонил-6-метилбензофуран (8а), полученный разными методами,
оказался идентичным.
7-9 а R1=H. б R1=СH3.
Для синтеза бензофуран-3-уксусной кислоты (9а) был разработан новый подход,
заключающийся в конденсации фенолята натрия с этиловым эфиром
2-этокси-3-бромкротоновой кислоты и дальнейшей циклизации продукта в
полифосфорной кислоте (схема 2.7).
3-Фенацилбензо[b]фураны (11а,б) получены путем циклизации
1-арил-4-арилокси-1,3-бутандионов (10а,б) в полифосфорной кислоте [172, 173].
Этот метод позволяет варьировать заместители как в бензольной части молекулы
бензофурана (R1=CH3,), так и бензольном кольце фенацильного заместителя, для
чего были использованы замещенные ацетофеноны (4-СН3, 4-CI, 3,4-дихлор) (схема
2.8).
10, 11, а R1= H, R2 =СH3, R3=H; б R1=CH3, R2=CI; в R1= H, R2= R3=CI.
Для получения 6-замещенных бензофуран-3-уксусных кислот часто используется
метод, заключающийся в рециклизации 4-хлор(бром)ме­тилкумаринов водной щелочью
(схема 2.9) [174-176].
б R=CH3, в R=OH.
По аналогии с этим методом была осуществлена рециклизация перхлоратов
2,6-диметил-4-хлорметилпирилия в 3-ацетонилфуран (схема 2.10) [174].
Очевидно, рециклизация солей 4-хлорметилф