Сследование взаимодействия циннамилиденпроизводных 2,3-дигидрофуро[3,2-c]кумарин-3-она с nнуклеофилами

2. Показано, что наиболее эффективно окисление спиртов протекает при использовании мета-хлорпероксибензойной кислоты в качестве со-окислителя. В этих условиях достигается фактически 100% селективность окисления 1-фенилэтанола в ацетофенон при 50% конверсии.

Библиографические ссылки

1. Fieser, L.F; Fieser, M. In Reagents for Organic Synthesis; Vol.1; Wiley: New York, 1967, pp142-147,1059-1064.

2. Corey, E.J.; Schmidt, G. Tetrahedron Lett. 1979,399.

3. Scott D. Rychnovsky and Rajappa Vaidyanathan. J. Org. Chem. 1999, 64, 310-312.

4. Jacques Einhorn, Cathy Einhorn, Fabien Ratajczak, and Jean-Louis Pierre. J. Org. Chem. 1996, 61, 7452-7454.

5. Pier Lucio Anelli, Carlo Biffi, Fernando Montanari, and Silvio Quici. J. Org. Chem., Vol. 52, No. 12, 1987 2559-2562.

6. A. N. Semakin, A. Yu. Sukhorukov, A. V. Lesiv, S. L. Ioffe, K. A. Lys-senko, Y. V. Nelyubina, V. A. Tartakovsky. Org. Lett., 2009, 11, 18, 4072 - 4075.

УДК 547.587.51 :[547.553+547.556.8]

Н.А. Кондратова, А.А. Боброва, Н.П. Соловьева, М.И. Позина

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЦИННАМИЛИДЕН- ПРОИЗВОДНЫХ 2,3-ДИГИДРОФУРО[3,2-С]КУМАРИН-3-ОНА С N-НУКЛЕОФИЛАМИ

2-(3-фенилаллилиден)-2,3-дигидрофуро[3,2-с]кумарин-3-он производное 2Н-фуро[3,2-с]хромен-3,4-диона подвергаются необычному взаимодействию с фенилгидрази-ном и семикарбазидом. Данное взаимодействие протекает с раскрытием фуранонового кольца и образованием озазона, либо с образованием нового гетероцикла.

2-(3-phenylallylidene)-2,3-dihydrofuro[3,2-c]coumarin-3-one - derivative of 2H-furo[3,2-c]chromene-3,4-dione reacts unusually with phenylhydrazine and hydrazinecarboxamide. This reaction proceeds with furanone ring opening and osazone formation or with new heterocyc-licring formation.

Как известно, кумарин и его производные склонны к фотопревращениям, а некоторые также обладают флуоресценцией. Эти соединения находят применение при создании материалов новой техники, различных сенсорных средств и элементов молекулярной электроники, в люминесцентной дефектоскопии и биохимических исследованиях, в ядерной физике и криминалистике. Многие соединения ряда 3,4- замещённых кумаринов также обладают биологической активностью. Таким образом, значительный интерес представляет изучение химии кумаринов.

При проведении систематических исследований в ряду производных 2,3-дигидрофуро[3,2-с]кумарин-3-она 1 [1] было установлено, что его про-

изводное (Z)-2-((E)-3-фeнилaллилидeн)-2H-фypo[3,2-c]кyмapин-3-oн 2 реагирует с солянокислым фенилгидразином необычным образом [2].

R

V/

)  0

) HN'NHзCl

о \ 1

-Ц/^О + г^ -

Е^

EtOH

о о

o о

2а: R=H 2Ь: R=OCH3

3а: R=H, R,=H 3Ь: R=OCHз, R,=H 3с: R=OCH3, R,=F

2 3

Полученные в результате данного превращения соединения 3, обладали ярко выраженной флуоресценцией и проявляли фотоактивность.

В связи вышеизложенным, было интересно провести исследование взаимодействия соединений 2 с другими №нуклеофилами. В качестве N нуклеофилов нами были взяты анилин, фенилгидразин, гидразин, семикарбазид.

При взаимодействии 2 с анилином ожидалось получить соответствующий имин. Реакцию проводили в различных растворителях: этанол, толуол, уксусная кислота. Целевое соединение выделено не было. По данным ТСХ в реакционной массе присутствовали только исходные соединения.

Если ранее соединение 3 было получено в результате взаимодействия 2 с фенилгидразином, взятым в виде соли, то нами была предпринята попытка изменить условия реакции. То есть мы решили установить, зависит ли результат реакции, если проводить ее в различных растворителях. Данное взаимодействие нами было проведено в этаноле, уксусной кислоте и толуоле.

Как оказалось, при проведении взаимодействия 2 с фенилгидразином, взятым в виде основания в этаноле, уксусной кислоте или в смеси этанол - уксусная кислота (1:1), также получается соединение 3.Причем максимальный выход был получен при использовании в количестве растворителе этанола.

Иной результат был получен при проведении взаимодействия соединения 2 с фенилгидразином в толуоле. В качестве единственного продукта образуется озазон 5[3].

РИ

/

Гн

о

о чэ

2

СГИи

N +

Й РЬ

+ Ph-NЙ2

Структура озазона 5 была подтверждена с помощью спектров 13С ЯМР, с использованием методов НБРС, НМВС и проведением экспериментов по ЯЭО (МОЕБУ), а также данными масс-спектрометрии.

При попытке провести взаимодействие 2 с гидразином, как солянокислым, так и гидратом в разных растворителях, было установлено, что данная реакция не протекает.

При исследовании взаимодействия соединения 5 с солянокислым се-микарбазидом реакцию проводили в присутствии ацетата натрия в различных растворителях: этанол, смесь этанол-уксусная кислота (5:1).

РИ

2

H

+

4

5

С водным ацетатом натрия реакция идет быстро (контроль по ТСХ), но при этом, судя по всему из-за присутствия воды, осложняется гидролизом. При этом выделить индивидуальный продукт не удалось.

Мы также варьировали условия (температура, время кипячения), как уже было сказано, растворители, количество вещества (как в стехиометри-ческих количествах, так и в 3-х, 4-х кратном избытке семикарбазида). За составом реакционной массы следили по ТСХ.

После многочисленных экспериментов был выбран оптимальный вариант, в котором в качестве растворителя использовали смесь этанол - уксусная кислота (5:1).

Реакционную смесь нагревали при кипении в течение 13-ти часов, а ацетат натрия и семикарбазид, были взяты в 4-х кратном избытке. В результате в реакционной колбе, после исчезновения исходного вещества, наблюдаемого по ТСХ, остаётся белый осадок неорганического слоя, который мы удаляли путём горячего фильтрования. Маточный раствор упарили на роторном испарителе, для удаления избытка этанола, выпавший осадок отфильтровали.

Полученное вещество было охарактеризовано температурой плавления, ЯМР и масс-спектрами.

.о

.47]

[125.27]

[9.94]

н

N

[131.97]

[129.64]

[127.36] [128.38]

[129.64]

Рисунок 1. Химические сдвиги (м.д.) основных сигналов в 13С (Пиридин^) и 1Н(ДМСО-а6) ЯМР-спектрах.

Из спектра 1Н ЯМР (Рис.1) следует, что в полученном соединении присутствует фрагмент СН2СН=СН (транс-ориентация при двойной связи), а также в слабом поле присутствует размытый сигнал ОН-группы при 5 14.54 м.д., что говорит о подвижности данного протона, который, по-видимому, участвует в обменных процессах, имеет водородную связь. Также

в слабом поле наблюдается синглет при 5 9.94 м.д., который был отнесён нами к сигналу NH-гpyппы. При подавлении сигнала воды в 1Н ЯМР спектре сигнал при 5 14.54 м.д. исчезает, а при 5 9.94 м.д. остается. Это характерно для ОН-группы, протон которой участвует в обменных процессах, и амидному NH-сигнaлy, который с водой не обменивается.

В 13С ЯМР спектре отчетливо видны сигналы четвертичных углеро-дов, и углеродов фрагмента CH2CH=CH. Помимо кумаринового фрагмента, также в спектре отчетливо просматриваются сигналы углеродов одного бензольного кольца.

Таким образом полученному соединению была приписана структура -циннaмил-6-(4-гидpoкси-2-oксo-2й-хpoмeн-3-ил)-1,2,4-тpиaзин-3(2й)-oнa 7. В масс-спектре данного соединения молекулярный ион отсутствует, но имеются фрагменты 370[М-3] и 371[М-2], по-видимому, молекулярный ион в данном соединении не фиксируется из-за жестких условий съемки (энергия ионизации 70 эВ). В пользу предложенной структуры говорят, в частности, сигналы фрагментов 212 и 253 (Рис.2).

^ ^ H

Л-3]|[М-2]

370

j-CONH 43

327

77

Рисунок2. Фрагментация в масс-спектре соединения 7.

Предположительно, на первой стадии при взаимодействии соединения 2 и семикарбазида образуется семикарбазон 6, который затем, вследствие акцепторного влияния лактонного фрагмента подвергается внутримолекулярной нуклеофильной атаке, которая сопровождается раскрытием фура-нового цикла. При этом образуется соединение 7А, которое затем переходит в более термодинамически устойчивую таутомерную форму 7, наблюдаемую нами в ЯМР спектрах.

Для соединения 7 в спектрах поглощения, записанных в диметилфар-мамиде, в этаноле и в четыреххлористом углероде, наблюдаются два максимума поглощения в области 310 и в 220 нм. (Табл. 1). Характер спектров для всех трех растворителей одинаков. Как оказалось соединение 7 не обладает флуоресценцией.

Таблица 1. Экспериментальные параметры спектров поглощения соединения 7.

к нм поглощения 1 1^)

DMF EtOH CCl4

320

Библиографические ссылки

1. Н.А. Кондратова, О.Н. Кажева, Г.Г. Александров, А.Н. Чехлов, О.А. Дьяченко, В.Ф. Травень, Строение и реакции конденсации 2,3-дигидрофуро[3,2-с]кумарин-3-она// Изв. РАН. Сер. Хим., 2011,№9, с. 1873-1883.

2.Н.А. Кондратова, М.И.Базылева, Н.П.Соловьёва, В.Ф.Травень, Новаяреакциягетероциклизацииврядупроизводныхкумарина// InternationalSym-posiumonAdvancedScienceinOrganicChemistry, Abstracts, 2010-р.378У-29.

3. V.F. Traven, N.A. Kondratova, M.I. Posina, N P. Solov'eva, O.U. Savelyev, Opening of furanone ring of 2,3-dihydrofUro[3,2-c]coumarin-3-one derivatives by arylhydrazines// HeterocyclicCommunications, 2012, Vol. 18, Issue 1, P. 1-5.

УДК 543.42:544.23

1 12 2 2 A.B. Аншакова , Ю.В. Ермоленко ' ,С.Э. Гельперина , О.О. Максименко ,

Я.О. Межуев1

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 2 «ООО Научно-производственный комплекс «Наносистема»

ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ РИ-ФАБУТИН - ГИДРОКСИПРОПИЛ-р-ЦИКЛОДЕКСТРИН МЕТОДА МИМОЛЕКУЛЯРНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Установлено, что с увеличением концентрации hp-P-CD растворимость Rb увеличивается, это может быть объяснено образованием комплекса включения. Изучено влияние кислотности среды на растворимость Rb в присутствии и отсутствии hp-P-CD. Тенденция увеличения растворимости в присутствии hp-P-CD прослеживается на всем интервале значений рН, увеличиваясь в щелочной и кислой среде. Оценена условная константа устойчивости комплекса по методу Хигучи - Коннорса (logK = 1,66 М"1). Методом ИК-спектроскопии установлено участие в межмолекулярном комплексообразовании карбонильной группы пятичленной структуры и амидной группы или вторичной амино-группы (солевая форма). Квантово-химическими расчетами установлено геометрически возможное вхождение пиперидинового фрагмента молекулы Rb в полость hp-P-CD.

It was established that an increase in hp-P-CD concentration enhances Rb solubility, which can be accounted for by formation of an inclusion complex. Quantum-chemical calculations allowed us to assume that entry of a Rb molecule piperidine fragment into the cavity of hp-P-CD is geometrically possible. We have studied the impact of medium acidity on Rb solubility in the presence and absence of hp-P-CD. The trend of solubility growth in the presence of hp-P-CD persisted throughout the whole range of pH values, with solubility growth being more pronounced in both alkaline and acid media. We estimated the conditional constant of complex stability (logK = 1,66 М-1) using the Higuchi and Connors method. The method of infrared spectroscopy helped us to determine that secondary amino group and ketogroup are engaged in intermolecular complexing reactions.

Рифабутин (Rb) - полусинтетический антибактериальный антибиотик группы рифамицина. Его структурная формула приведена на рисунке 1 (А). Препарат в настоящее время широко используется для лечения туберкулеза. Недостатком рифабутина является его ограниченная водорастворимость (0,19 мг/мл) [1], влекущая за собой низкую биодоступность препарата (20%). Это приводит к необходимости введения высоких доз препарата (300-500 мг ежедневно), что вызывает побочные эффекты. Одним из наиболее интересных пу-