РОЗДІЛ 2
Синтез і хімічні перетворення конденсованих похідних
2-тіохіназолін-4-ону
(обговорення результатів)
Один із важливих методів одержання конденсованих гетероциклічних систем базується на електрофільній внутрішньомолекулярній циклізації функціонально заміщених ненасичених гетероциклічних сполук, які містять в боковому ланцюгу кратний вуглець-вуглецевий зв'язок. При взаємодії таких сполук з електрофільними реагентами роль нуклеофілу на заключній стадії циклоутворення може виконувати електронодонорний атом ядра. При цьому утворюються переважно п'яти або шестичленні гетероцикли, хоча розмір їх залежить від кількості атомів вуглецю між гетероатомом і кратним зв'язком.
Неодмінно заслуговує на увагу використання субстратів, які містять два або більше нуклеофільних реакційних центрів, здатних взаємодіяти з кратним зв'язком. Такі конкурентні процеси відіграють значну роль в прогнозуванні напрямку утворення гетероциклів, однак в літературі вони мало вивчені.
2.1. Реакції гетероциклізації похідних 2-(2-пропінілтіо)- і 2-(2-пропенілтіо)-4(1Н)-хіназолінону під дією електрофільних і нуклеофільних реагентів.
Як відомо з даних літературного огляду, синтезу та дослідженню властивостей конденсованих тіазоло(тіазино)хіназолінонів за останні 40-50 років приділено багато уваги. Це пов'язано з широким спектром біологічної дії цих сполук та можливістю їх застосування в багатьох сферах людської діяльності. Однак, в дослідженнях, присвячених даній темі, до кінця не розкрито питання зручності методів їх одержання, поверхнево вивчені як самі процеси, так і фактори, що визначають альтернативу напрямків реакцій в таких системах, а результати деяких робіт викликають сумнів щодо підтвердження структури одержаних гетероциклів. Лише в роботах [79, 80] досліджено регіоселективне одержання конденсованих тіазоло(тіазино)-хіназолінонів. Тому розробка методів синтезу нових конденсованих гетероциклічних систем на основі 2-тіохіназолін-4-ону є актуальною і на даний час.
2.1.1. Гетероциклізація похідних 2-(2-пропінілтіо)-4(1Н)-хіназолінону.
З метою розробки нових методів одержання похідних тіазолохіназолінону було вивчено реакції гетероциклізації 2-пропаргілтіохіназолін-4-онів під дією ряду електрофільних і нуклеофільних реагентів, які в залежності від природи циклізуючого агента дозволяють одержати конденсовані гетероциклічні системи як лінійної, так і ангулярної будови.
В ході експериментальних досліджень було встановлено, що при взаємодії калієвої солі 2-тіохіназолін-4-ону (2.1) з пропаргілбромідом утворюється 2-пропаргілтіохіназолін-4-он (2.2), який в реакції з бромом та йодом утворює галогеноводневі солі ангулярних 1-галогенометиліден-дигідротіазолохіназолін-5-онів (2.3а,б). Обробка останніх водним розчином ацетату натрію дає відповідні основи (2.4а,б) (схема 2.1).
Галогенування сполуки (2.2) проведено при різних співвідношеннях реагуючих компонентів і в різних розчинниках (хлороформі, чотирьоххлористому вуглеці, оцтовій кислоті, етиловому спирті). Виявилось, що найкраще реакції проходять в розчині оцтової кислоти. При дії брому або йоду в хлороформі чи чотирьоххлористому вуглеці спостерігалось незначне осмолення.
Вихід речовин (2.3а,б) залежить від кількості введеного в реакцію галогену. При молярному співвідношенні галоген : пропаргілтіохіназолон 1:1 він складає 40-50%. Збільшення цього співвідношення до 2:1 (при використанні йоду - 3:1) сприяло досягненню кількісних виходів. Сполуки (2.3а,б) виділено у вигляді дрібнокристалічних речовин, які погано розчинні в оцтовій кислоті, етиловому спирті, хлороформі і добре розчинні в диметилсульфоксиді, диметилформаміді. В залежності від галогену, бромопохідні забарвлені в жовто-червоний, а йодопохідні - в коричневий
Схема 2.1
колір. Дані елементного аналізу дозволили виявити, що в результаті бромування утворюється сіль з трибром-аніоном, а при йодуванні - з пентайодид-аніоном.
В ІЧ-спектрах сполук (2.3а,б) присутні інтенсивні смуги поглинання, характерні для валентних коливань (С=О) групи при 1715-1710 см-1 та зв'язків (C-I) і (C-Br) в області 760 та 540 см-1. Смуга поглинання при 2200-2100 см-1, що характерна для потрійного зв'язку, в спектрі відсутня.
Підтвердженням протікання гетероциклізації є дані ПМР спектроскопії. В спектрах ПМР тіазолохіназолінонів (2.4а,б) відсутні сигнали протонів пропаргільного фрагмента (триплету при 3.21 м. д., дублету при 4.10 м. д.) та (NH) групи при 12.65 м. д., які спостерігаються в спектрі вихідного пропаргілтіохіназолону (2.2). Для основ (2.4а,б) зафіксовано присутність дублету при 4.31-4.35 м. д. і мультиплета при 7.17-7.28 м. д., які віднесено до сигналів протонів (S-CH2) групи тіазолінового кільця та екзоциклічної групи (=СН).
При аналізі ІЧ- спектрів сполук (2.4а,б) виявлено зміщення смуги валентних коливань карбонільної групи на 55-65 см-1 в більш низькочастотну область в порівнянні з солями (2.3а,б), що узгоджується з літературними даними [117].
Важлива інформація про будову трициклічних систем (2.4а,б) була одержана на основі даних спектрів ЯМР С13 (мал. 2.1).
Мал. 2.1 Спектр ЯМР С13 сполуки 2.4а.
Наведені зсуви сигналів атома вуглецю в спектрі ЯМР С13 при 137.28, 31.64 і 97.88 м. д. відповідають групам дигідротіазольного кільця (N-С=), (S-CH2), (=CНBr).
Для підтвердження структури тіазолохіназолінону (2.4а) було проведено рентгеноструктурне дослідження його монокристала, вирощеного із розчину діоксану. Рентгеноструктурний аналіз дозволив однозначно встановити, що речовина має конденсовану структуру тіазолохіназолінону ангулярної будови з екзоциклічним подвійним зв'язком. Загальний вигляд молекули тіохіназолінону (2.4а) з нумерацією атомів (атоми водню не показані) представлено на мал. 2.2.
Трициклічна система S(1)N(1)N(2)C(2-11) є неплоскою - відхилення атомів від середньоквадратичної площини досягає 0.33 A. П'ятичленний цикл S(1)N(1)C(2-4) має форму конверта: атом N(1) виходить за площину S(1)C(4)N(1)C(2) на 0.45 A, "кут" S(1)C(3)C(2) утворює з ц
- Київ+380960830922