СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-АЛКИЛ(АРИЛ)-2,2'-БИТИОФЕН-5-КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ И ИХ ЭФИРОВ
METHOD OF PRODUCING 3-ALKYL(ARYL)-2,2'-BITHIOPHENE-5-CARBOXYLIC ACIDS AND ESTERS THEREOF

Изобретение относится к области органической химии и конкретно к способу получения 2,2'-битиофен-5-карбоновых кислот и их эфиров общей формулы I:
1
10
1
1
4
где R=C-С - алкил или арил; R = атом водорода, C-C алкил, которые используются в синтезе сольватохромных и термохромных дендримеров, олиготиофенов с настраиваемыми электрическими и оптическими свойствами (Jaafari, A. Synthesis and optical properties of novel 1,3-propanedione bearing oligothiophene substituents [Text] / A.Jaafari, V.Ouzeau, M.Ely, F.Rodriguez, K.Chane-ching, A.Yassar, J.J.Aaron // Synthetic Metals - 2004 - Vol.147 - p.183-189).
К синтезу 2,2'-битиофен-5-карбоновых кислот и их эфиров известно два основных подхода. Первый из них основан на введении функциональной группы в положение 5 замещенного 2,2'-битиофена (Hiroyuki, H. Syntheses and properties of unsymmetrically substituted bi- and quaterthiophenes [Text] / H.Hiroyuki, U.Yoshiyuki, Y.Hiroki, K.Haruki, O.Juro // Bull. Chem. Soc. Japan- 1998 - Vol.71. - Is.2 - p.483-496; Osterod, F. Luminescent supramolecular assemblies based on hydrogen-bonded complexes of stilbenecarboxylic acids and dithieno[3,2-b:2',3'-d]thiophene-2-carboxylic acids with a tris(imidazoline) base [Text] / F.Osterod, L.Peters, A.Kraft, T.Sano, J.J.Morrison, N.Feeder, A.B.Holmes // Journal of Materials Chemistry - 2001 - Vol.11 - Is.6 - p.1625-1633). Примером первого подхода является способ получения 4',5'-дизамещенных 2,2'-битиофен-5-карбоновых кислот, основанный на введение карбоксильной группы в молекулу 4,5-дизамещенных 2,2'-битиофенов (Mitschkei, U. Synthesis and Characterization of Mixed Oligoheterocycles Based on End-capped Oligothiophenes [Text] / U.Mitschke, E.M.Osteritz, M.Sokolowski, P.Bäuerle // Chem. Eur. J - 1998. - Vol.4 - p.2211-2224) последовательным действием бутил лития, а затем углекислого газа. Этот способ не позволяет получать 3-алкил(арил)-2,2'-битиофен-5-карбоновые кислоты и их эфиры, не замещенные в положении (5'), поскольку методы селективного введения функциональной группы в положение (5) 3-алкил(арил)-2,2'-битиофенов не известны.
Второй подход основан на формировании битиофеновой системы реакциями кросс-сочетания (Price, S. White Identification and optimisation of a series of substituted 5-pyridin-2-yl-thiophene-2-hydroxamic acids as potent histone deacetylase (HDAC) inhibitors [Text] / S.Price, W.Bordogna, R.Braganza, R.J.Bull, H.J.Dyke, S.Gardan, M.Gill, N.V.Harris, R.A.Heald, M.Heuvel, P.M.Lockey, J.Lloyd, A.G.Molina, A.G.Roach, F.Roussel, J.M.Sutton // Bioorg. Med. Chem. Lett - 2007 - Vol.17 - p.363-369; Zambianchi, M. Microwave-Assisted Synthesis of Thiophene Fluorophores, Labeling and Multilabeling of Monoclonal Antibodies, and Long Lasting Staining of Fixed Cells [Text] / M.Zambianchi, F.Maria, A.Cazzato, G.Gigli, M.Piacenza, F.Sala, G.Barbarella // J. Am. Chem. Soc. - 2009. - Vol.131. - p.10892-1090). Этот подход используется для получения эфиров 3-гексил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты формулы 1. Он заключается в том, что на первой стадии синтеза путем взаимодействия 3-бромтиофена с гексилмагний бромидом в среде абсолютного эфира получают 3-гексилтиофеп с выходом 71%, на второй стадии синтеза, реакцией N-бромсукцинимида и с 3-гексилтиофенов получают 2-бром-3-гексилтиофен с выходом 85%, третья стадия реакции заключается во взаимодействии 2-бром-3-гексилтиофена вначале с литий диизопропиламида, а затем с сухим льдом при температуре -78°С. Образующуюся при этом 4-гексил-3-бромтиофен-2-карбоновую кислоту используют на четвертой стадии реакции, представляющей собой ее этерификацию полученной тиофенкарбоновой кислоты метанолом при кипячении с выходом 84%. Пятой стадией реакции является реакция 5-бром-4-гексилтиофен-2-карбоной кислоты с 2-(трибутилстанил)тиофеном с выходом 71% (Zhang, Y. Synthesis, Optical, and Electrochemical Properties of a New Family of Dendritic Oligothiophenes [Text] / Y.Zhang, C.Zhao, J.Yang, M.Kapiamba, O.Haze, L.J.Rothberg, M.Ng // J. Org. Chem. - 2006. - Vol.71. - p.9475-9483). Исходный 3-бромтиофен получают дегалогенированием с выходом 90% цинком в уксусной кислоте 2,3,5-трибромтиофена, образующегося при бромировании тиофена с выходом 75-85% (Organic Syntheses. Vol.44. J. Wiley & Sons, 1964, p.10; S.Gronowitz and A.-B.Hörnfeldt. Thiophenes. Elsevier, 2004, p.643).
Недостатками этого способа являются:
- многостадийность процесса;
- высокие временные затраты;
- невысокий выход целевого продукта;
- использование дорогостоящих и токсичных реагентов (таких как 2-(трибутилстанил)тиофен, литийдиизопропиламид).
Задачей настоящего изобретения является расширить область возможных продуктов, при этом исключив недостатки существующего метода получения 3-алкил-2,2'-битиофен-5-карбоновых кислот и их эфиров. Изобретение направлено на изыскание метода синтеза 2,2'-битиофен-5-карбоновых кислот и их эфиров, совмещающего малое число стадий, низкие материальные и временные затраты и высокий выход целевого продукта.
Эта задача достигается настоящим способом получения соединений общей формулы I, который заключается в том, что 2-ацилтиофены общей формулы II:
где R имеет вышеуказанные значения, подвергают взаимодействию с диметилформамидом и фосфорилхлоридом. Образующиеся при этом 2-алкил(арил)-3-хлор-3-(2-тиенил)акрилальдегид общей формулы III:
1
1
где R имеет вышеуказанные значения, подвергают взаимодействию с эфиром тиогликолевой кислоты в присутствии основания. Выход полученных продуктов составляет на первой стадии 64-79%, на второй 75-84%. Карбоновые кислоты I (R=H) получают щелочным гидролизом соответствующих эфиров (R=Et) с выходом 93-94%. Исходные 2-ацилтиофены могут быть получены реакцией тиофена с соответствующими карбоновыми кислотами в присутствии трифторуксусного ангидрида и фосфорной кислоты (Galli, С. Acylation f Arenes and Heteroarenes with in situ Generated Acyl Tryfluoroacetates [Text] / C.Galli // Synthesis Communications. - 1979. - Vol.9. - p.303-304) с выходами 77-82%, либо взаимодействием тиофена и галогенангидридов карбоновых кислот в присутствии кислот Льюиса (Pomonis, J. G. Mono-, di-, and trisubstituted acyl and alkyl thiophenes. I. Synthesis, ultraviolet, and proton magnetic resonance spectra. [Text] / J.G.Pomonis, C.L.Fatland, Taylor F.R. J. Chem. Eng. Data, 1976, 21 (2), p.233) с выходами 85-90%.
Существенным отличием данного способа изобретения от ранее известных является формирование нового тиофенового цикла на последней стадии синтеза эфиров 3-алкил (арил)-2,2'-битиофен-5-карбоновых кислот I.
1
13
Строение полученных соединений подтверждено данными элементного анализа, ИК-спектров, данными ЯМР Н и С. Соединения общей формулы I могут быть использованы для получения сопряженных полимеров с настраиваемыми электрическими и оптическими свойствами (Jaafari, A. Synthesis and optical properties of novel 1,3-propanedione bearing oligothiophene substituents [Text] / A.Jaafari, V.Ouzeau, M.Ely, F.Rodriguez, K.Chane-ching, A.Yassar, J.J.Aaron // Synthetic Metals. - 2004. - Vol.147. - p.183-189), а также сольватохромных и термохромных материалов (Zhang, Y. Synthesis, Optical, and Electrochemical Properties of a New Family of Dendritic Oligothiophenes [Text] / Y.Zhang, С.Zhao, J.Yang, M.Kapiamba, O.Haze, L.J.Rothberg, M.Ng // J. Org. Chem. - 2006 - Vol.71. - p.9475-9483).
Сущность изобретения раскрывается в следующих примерах:
Пример 1.
а) Получение 2-[хлор(тиофен-2-ил)метилиден]октаналя.
3
К раствору 1,25 г (5.9 ммоль) 1-(тиофен-2-ил)октан-1-она в 80 мл безводного N,N-диметилформамида при перемешивании и охлаждении на ледяной бане добавляли 3.55 г (23.1 ммоль) фосфорилхлорида так, чтобы температура была 0-5°С. После добавления всего POCl реакционную массу перемешивали при температуре 0-5°С в течение 1 часа и, затем, нагревали до 65°С, перемешивали в течение 5 ч и выливали, при перемешивании, в раствор, содержащий: насыщенный водный раствор ацетата натрия (200 мл), лед (50 г) и воду (300 мл). Затем экстрагировали диэтиловым эфиром (2*30 мл) и изобутанолом (2*30 мл). Объединенные органические фракции объединяли и отгоняли растворитель. Остаток сушили в вакуумном эксикаторе с сульфатом магния (безводным) и затем очищали колоночной хроматографией (силикагель: бензол). Получали 1.07 г (70%) 2-[хлор(тиофен-2-ил)метилиден]октаналя.
13
17
Найдено, %: С - 60.56; Н - 6.71; CHClOS
Вычислено, %: С - 60.80; Н - 6.67
-1
ИК спектр, (ν, см): 1669.0 (С=O); 1567.4 (С=С)
1
3
3
3
3
3
3
3
2
4
2
Спектр ЯМР H спектр преобладающего изомера (CDCl, δ, м.д.): 0.89 (m, 3H, СН); 1.25-1.51 (m, 8H, (СН)); 2.57 (t, J=7.6 Hz, 2Н, =С-СН-); 7.04-7.06 (dd., J=3.8, J=5.1 Hz, 1H, Thi-3-Н); 7.18-7.19 (d, J=3.8 Hz, 1Н, Thi-4-Н); 7.55-7.56 (d, J=5.1 Hz, 1Н, Thi-5-Н); 9.67 (s, 1Н, СНО).
1
3
3
3
3
3
3
2
4
2
Спектр ЯМР H спектр минорного изомера (CDCl, δ, м.д.): 0.89 (m, 3H, СН); 1.25-1.51 (m, 8Н, (СН)); 2.33 (t, 2Н, J=7.6 Hz,=С-СН-); 7.14 (t., 1H, J=4.5 Hz Thi-3-Н); 7.18-7.19 (d, J=3.8 Hz, 1Н, Thi-4-Н); 7.58-7.59 (d, J=5.1 Hz, 1Н, Thi-5-Н); 10.35 (s, 1Н, СНО).
13
3
2
5
6
13
Спектр ЯМР С преобладающего изомера (CDCl3, δ, м.д.): 14.08 (СН); 22.58, 27.72, 28.55, 29.39, 31.59 ((CH)); 118.04 (3-С1С=); 127.07 (3(С)-Thi); 130.57 (5(С)-Thi); 132.35 (4(С)-Thi); 141.64 (2-=С(СНО)(СН)); 189.86 (1-СНО).
б) Получение этилового эфира 3-гексил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты. К раствору этилата натрия в спирте, приготовленному из 20 мл этанола и 0.11 г (5.0 ммоль) натрия, при комнатной температуре перемешивали в течение 10 мин, добавляли 0.60 г (5.0 ммоль) этил меркаптоацетата и 1.05 г (4.1 ммоль) 2-[хлор(тиофен-2-ил)метилиден]октаналя. Реакционную массу кипятили с обратным холодильником в течение 3 ч. Растворитель упаривали, остаток растворяли в 20 мл безводного ацетона и фильтровали через складчатый фильтр. Фильтрат сушили над сульфатом натрия, растворитель отгоняли, остаток очищали колоночной хроматографией (силикагель: бензол). Получали 1.04 г (79%) этилового эфира 3-гексил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
17
22
2
2
Найдено, %: С - 63.50; Н - 6.83 CHOS
Вычислено, %: С - 63.32; Н - 6.88
-1
ИК спектр, (ν, см): 1703.0 (С=O).
1
3
3
3
3
3
3
3
3
3
2
3
2
2
Спектр ЯМР H (CDCl, δ, м.д.): 0.88 (t, J=6.5 Hz, 3H, СН); 1.24-1.39 (m, 7H, СН (СН)); 1.60-1.67 (dt, 2Н, J=15.2 Hz, J=7.5 Hz) 2.74 (t, 2H, J=7.3 Hz, Thi-CH); 4.35 (q, J=7.2 Hz, 2H, OCH); 7.08 (dd, J=3.6, J=5.1 Hz, 1H, Thi-4'-H); 7.20 (d, J=3.6 Hz, 1Н, Thi-3'-H); 7.37 (d, J=5.1 Hz, 1Н, Thi-5'-H); 7.62 (s, 1H, Thi-4-Н).
13
3
3
3
2
5
2
Спектр ЯМР С (CDCl, δ, м.д.): 14.06 (СН); 14.38 (СН); 22.58, 29.12, 29.22, 30.42, 31.60 ((СН)); 61.12 (O-СН); 126.52 (3'(С)- Thi); 126.94 (5'(С)-Thi); 127.59 (4'(С)-Thi); 130.74 (2(С)-Thi); 135.19 (5(С)-Thi); 135.82 (4(С)-Thi); 137.79 (2'(С)-Thi); 140.05 (3(С)-Thi); 162.21 (СО).
в) Получение метилового эфира 3-гексил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
К раствору метилата натрия в спирте, приготовленному из 15 мл метанола и 0.11 г (5.0 ммоль) натрия, при комнатной температуре перемешивали в течение 10 мин, добавляли 0.53 г (5.0 ммоль) метил меркаптоацетата и 1.05 г (4.1 ммоль) 2-[хлор(тиофен-2-ил)метилиден]октаналя. Реакционную массу кипятили с обратным холодильником в течение 3 ч. Растворитель упаривали, остаток растворяли в 20 мл безводного ацетона и фильтровали через складчатый фильтр. Фильтрат сушили над сульфатом натрия, растворитель отгоняли, остаток очищали колоночной хроматографией (силикагель: бензол). Получали 0.95 г (75%) метилового эфира 3-гексил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
16
20
2
2
Найдено, %: С - 62.50; Н - 6.50 CHOS
Вычислено, %: С - 62.30; Н - 6.54
-1
ИК спектр, (ν, см): 1704.1 (С=O).
1
3
3
3
3
3
3
3
2
3
2
3
Спектр ЯМР H (CDCl, δ, м.д.): 1.25-1.39 (m, 7H, СН (СН)); 1.61-1.68 (dt, 2H, J=15.1 Hz, J=7.4 Hz) 2.76 (t, 2H, J=7.3 Hz, Thi-CH); 4.36 (s, 3H, ОСН); 7.10 (dd, J=3.6, J=5.1 Hz, 1H, Thi-4'-H); 7.23 (d, J=3.6 Hz, 1Н, Thi-3'-Н); 7.36 (d, J=5.1 Hz, 1Н, Thi-5'-H); 7.64 (s, 1H, Thi-4-Н).
13
3
3
3
2
5
Спектр ЯМР С (CDCl, δ, м.д.): 14.60 (СН); 18.38 (O-СН); 22.85, 29.32, 29.72, 31.42, 31.69 ((СН)); 126.32 (3'(С)-Thi); 126.99 (5'(С)-Thi); 127.57 (4'(С)-Thi); 130.70 (2(С)-Thi); 135.49 (5(С)-Thi); 135.72 (4(С)-Thi); 137.52 (2'(С)- Thi); 140.12 (3(С)- Thi); 162.24 (С=O).
г) Получение 3-гексил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
К смеси 0.48 г (1.5 ммоль) этилового эфира 3-гексил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты с 2.0 мл этилового спирта добавляли раствор 0.40 г (7.1 ммоль) гидроксида калия в 4.0 мл этилового спирта. После чего смесь кипятили 3 часа. Растворитель отгоняли, полученную массу растворяли в 150 мл дистиллированной воды и доводили рН до 2. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали водой и перекристаллизовывали из метилового спирта. Получали 0.41 г (94%) 3-гексил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
15
18
2
2
Найдено, %: С - 61.30; Н - 6.10 CHOS
Вычислено, %: С - 61.19; Н - 6.16
-1
ИК спектр, (ν, см): 1673.1 (С=O); 2250-3400 (O-Н).
1
3
3
3
3
3
4
3
4
3
3
2
2
2
Спектр ЯМР H ((CDCl), δ, м. д.): 0.92 (m, 3Н, СН); 1.23-1.41 (m, 6Н, 3СН); 1.47 (dt, 2H, J=13.7, J=6.4 Hz, 2-CH); 2.54 (m, 2Н, Thi-CH); 6.64-6.65 (dd, 1Н, J=5.2, J=3.6 Hz, Thi-4'-Н); 6.81-6.83 (dd, 1Н, J=5.2, J=1.0 Hz, Thi-3'-Н); 6.99-7.01 (dd, 1Н, J=3.6, J=1.0 Hz, Thi-5'-Н); 7.70 (s, 1Н, Thi-4-Н); 12.30 (s, 1Н, ОН).
13
3
3
2
Спектр ЯМР С, ((CDCl), δ, м.д.): 14.34 (СН), 23.09, 29.44, 29.76, 29.96, 30.01, 30.57, 32.30 (9СН), 126.93 (3'(С)-Thi), 126.93 (5'(С)-Thi), 127.53 (4'(С)-Thi), 130.26 (2(С)-Thi), 135.25 (5(С)-Thi), 137.91 (4(С)-Thi), 140.10 (2'(С)-Thi), 140.58 (3(С)-Thi), 168.31 (С=O).
Пример 2.
а) Получение 2-[хлор(тиофен-2-ил)метилиден]додеканаля.
3
К раствору 1.57 г(5.9 ммоль)1-(тиофен-2-ил)додекан-1-она в 100 мл безводного N,N-диметилформамида при перемешивании и охлаждении на ледяной бане добавляли 3.55 г (23.1 ммоль) фосфорилхлорида так, чтобы температура была 0-5°С. После добавления всего POCl реакционную массу перемешивали при температуре 0-5°С в течение 1 часа и, затем, нагревали до 65°С, перемешивали в течение 5 ч и выливали, при перемешивании, в раствор, содержащий: насыщенный водный раствор ацетата натрия (200 мл), лед (50 г) и воду (400 мл). Затем экстрагировали диэтиловым эфиром (2*30 мл) и изобутанолом (2*30 мл). Объединенные органические фракции объединяли и отгоняли растворитель. Остаток сушили в вакуумном эксикаторе с сульфатом магния (безводным) и затем очищали колоночной хроматографией (силикагель: бензол). Получали 1.41 г (76%) 2-[хлор(тиофен-2-ил)метилиден]додеканаля.
17
25
Найдено, %: С - 65.30; Н - 8.00 CHClOS
Вычислено, %: С - 65.26; Н - 8.05
-1
ИК спектр, (ν, см): 1668.6 (C=O); 1601.0 (C=C).
1
3
3
3
4
3
4
3
3
2
8
2
Спектр ЯМР H спектр преобладающего изомера (CDCN, δ, м.д.): 0.88 (m, 3H, СН); 1.22-1.49 (m, 16Н, (CH)); 2.53 (m, 2H, =C-CH-); 7.09-7.11 (dd., J=3.6, J=5.1 Hz, 1H, Thi-3-H); 7.28-7.29 (dd, J=3.6 Hz, J=1.2 Hz, 1H, Thi-4-Н); 7.70-7.72 (dd, J=5.1 Hz, J=1.2 Hz, 1H, Thi-5-Н); 9.60 (s, 1Н, CHO).
1
3
3
3
4
3
4
3
3
2
8
2
Спектр ЯМР H спектр минорного изомера (CDCN, δ, м.д.): 0.88 (m, 3H, СН); 1.22-1.49 (m, 16Н, (CH)); 2.53 (m, 2H, =C-CH-); 7.17-7.19 (dd., J=3.8, J=5.1 Hz, 1H, Thi-3-H); 7.58-7.59 (dd, J=3.8 Hz, J=1.2 Hz, 1Н, Thi-4-Н); 7.72-7.74 (dd, J=5.1 Hz, J=1.2 Hz, 1Н, Thi-5-Н); 10.30 (s, 1Н, CHO).
13
3
3
2
9
6
13
Спектр ЯМР С преобладающего изомера (CDCN, δ, м.д.); 14.36 (СН); 23.35, 28.36, 29.05, 30.01, 30.19, 30.25, 32.60 ((СН)); 128.33 (3(С)-Thi); 132.07 (5(С)-Thi); 133.84 (4(С)-Thi); 138.75 (3-ClC=); 142.36 (2-=C(СНО)(СН)); 190.40 (1-СНО).
б) Получение этилового эфира 3-децил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
К раствору этилата натрия в спирте, приготовленному из 20 мл этанола и 0.11 г (5.0 ммоль) натрия, при комнатной температуре и перемешивали в течение 10 мин, добавляли 0.60 г (5.0 ммоль) этил меркаптоацетата и 1.28 г (4.1 ммоль) 2-[хлор(тиофен-2-ил)метилиден]додеканаля. Реакционную массу кипятили с обратным холодильником в течение 3 ч. Растворитель упаривали, остаток растворяли в 20 мл безводного ацетона и фильтровали через складчатый фильтр. Фильтрат сушили над сульфатом натрия, растворитель отгоняли, остаток очищали колоночной хроматографией (силикагель:бензол). Получали 1.26 г (81%) этилового эфира 3-децил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
21
30
2
2
Найдено, %: С - 66.65; Н - 7.92 CHOS
Вычислено, %: С - 66.62; Н - 7.99
-1
ИК спектр, (ν, см): 1702.6 (С=O).
1
3
3
3
3
3
3
3
4
3
4
6
6
3
2
3
2
7
2
2
2
Спектр ЯМР Н (CD, δ, м.д.): 0.92 (m, 3H, СН); 1.01 (t, J=7.1 Hz, 3H, ОСНСН); 1.20-1.33 (m, 14H, (СН)); 1.48 (dt, J=14.8 Hz, J=7.4 Hz, 3H, 2-CH); 2.59 (m, 2H, Thi-СН); 4.10 (q, J=7.1 Hz, 2H, OCH); 6.65-6.68 (dd, J=3.6, J=5.2 Hz, 1H, Thi-4'-Н); 6.81-6.82 (dd, J=5.2, J=1.2 Hz, 1H, Thi-3'-H); 7.02-7.03 (dd, J=3.6, J=1.2 Hz, 1H, Thi-5'-H); 7.75 (s, 1H, Thi-4-Н).
13
6
6
3
3
2
9
2
Спектр ЯМР С (CD, δ, м.д.): 14.29 (СН); 14.33 (СН); 23.08, 29.47, 29.74, 29.94, 29.99, 30.67, 32.29 ((СН)); 61.00 (O-СН); 126.60 (3'(С)-Thi); 127.21 (5'(С)-Thi); 128.53 (4'(С)-Thi); 131.77 (2(C)-Thi); 135.56 (5(С)-Thi); 136.12 (4(С)-Thi); 137.91 (2'(С)- Thi); 140.32 (3(С)-Thi); 161.86 (С=O).
в) Получение 3-децил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
К смеси 0.57 г (1.5 ммоль) этилового эфира 3-децил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты с 2.0 мл этилового спирта добавляли раствор 0.40 г (7.1 ммоль) гидроксида калия в 4.0 мл этилового спирта. После чего смесь кипятили 3 часа. Растворитель отгоняли, полученную массу растворяли в 150 мл дистиллированной воды и доводили рН до 2. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали водой и перекристаллизовывали из метилового спирта. Получали 0.50 г (96%) 3-децил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
19
26
2
2
Найдено, %: С - 65.30; Н - 7.37 CHOS
Вычислено, %: С - 65.10; Н - 7.48
-1
ИК спектр, (ν, см): 1671.0 (С=O); 2250-3300 (O-Н).
1
3
3
3
3
3
4
3
4
3
3
2
2
2
Спектр ЯМР H ((CDCl), δ, м. д.): 0.93 (m, 3 Н, СН); 1.22-1.47 (m, 14 Н, 7CH); 1.45 (dt, 2H, J=13.8, J=6.4 Hz, 2-CH); 2.55 (m, 2 Н, Thi-CH); 6.64-6.66 (dd, 1Н, J=5.1, J=3.6 Hz, Thi-4'-H); 6.80-6.82 (dd, 1Н, J=5.1, J=1.0 Hz, Thi-3'-H); 6.99-7.00 (dd, 1Н, J=3.6, J=1.0, Thi-5'-H); 7.72 (s, 1Н, Thi-4-Н); 12.14 (s, 1Н, ОН).
13
3
3
2
Спектр ЯМР С, ((CDCl), δ, м. д.): 14.34 (СН), 23.09, 29.44, 29.76, 29.96, 30.01, 30.57, 32.30 (9СН), 126.93 (3'(С)-Thi), 126.93 (5'(С)-Thi), 127.53 (4'(С)-Thi), 130.26 (2(С)-Thi), 135.25 (5(С)-Thi), 137.91 (4(С)-Thi), 140.10 (2'(C)-Thi), 140.58 (3(С)-Thi), 168.31 (С=О).
Пример 3.
а) Получение 2-[хлор(тиофен-2-ил)метилиден]пропаналя.
3
К раствору 0.83 г (5.9 ммоль) 1-(тиофен-2-ил)пропан-1-она в 20 мл безводного N,N-диметилформамида при перемешивании и охлаждении на ледяной бане добавляли 3.55 г (23.1 ммоль) фосфорилхлорида так, чтобы температура была 0-5°С. После добавления всего POCl реакционную массу перемешивали при температуре 0-5°С в течение 1 часа и, затем, нагревали до 65°С, перемешивали в течение 5 ч и выливали, при перемешивании, в раствор, содержащий: насыщенный водный раствор ацетата натрия (200 мл), лед (50 г) и воду (100 мл). Затем экстрагировали диэтиловым эфиром (2*30 мл) и изобутанолом (3*30 мл). Объединенные органические фракции объединяли и отгоняли растворитель. Остаток сушили в вакуумном эксикаторе с сульфатом магния (безводным) и затем очищали колоночной хроматографией (силикагель: бензол). Получали 0.70 г (64%) 2-[хлор(тиофен-2-ил)метилиден]додеканаля.
8
7
Найдено, %: С - 51.51; Н - 3.77 CHClOS
Вычислено, %; С - 51.48; Н - 3.78
-1
ИК спектр, (ν, см): 1669.6 (С=O); 1595.1 (С=С).
1
3
3
3
4
4
3
3
2
3
Спектр ЯМР H спектр преобладающего изомера ((CD)СО, δ, м.д.): 1.96 (s, 3H, СН); 7.09-7.11 (dd, J=3.6, J=5.1 Hz, 1Н, Thi-3-Н); 7.33-7.34 (dd, J=3.6, J=1.2 Hz, 1H, Thi-4-H); 7.76-7.78 (dd, J=1.2, J=5.1 Hz, 1H, Thi-5-Н); 9.60 (s, 1Н, СНО).
1
3
3
3
4
3
4
3
2
3
Спектр ЯМР Н спектр минорного изомера ((CD)СО, δ, м.д.): 2.04 (s, 3H, СН); 7.20-7.21 (dd, J=3.9, J=5.1 Hz, 1Н, Thi-3-Н); 7.65-7.66 (dd, J=3.9, J=1.1 Hz, 1H, Thi-4-Н); 7.82-7.84 (dd, J=5.1 Hz, J=1.2 Hz, 1H, Thi-5-Н); 10.27 (s, 1Н, CHO).
13
3
2
3
3
Спектр ЯМР С преобладающего изомера ((CD)СО, δ, м.д.): 13.99 (СН); 128.19 (3(С)-Thi); 131.89 (5(С)-Thi); 133.62 (4(С)-Thi); 137.93 (2-=С(СНО)(СН)); 138.33 (3-ClC=); 145.99 (2(С)-Thi); 189.49 (1-СНО).
б) Получение этилового эфира 3-метил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
К раствору этилата натрия в спирте, приготовленному из 18 мл этанола и 0.10 г (4.5 ммоль) натрия, при комнатной температуре и перемешивали в течение 10 мин, добавляли 0.54 г (4.5 ммоль) этил меркаптоацетата и 0.69 г (3.7 ммоль) 2-[хлор(тиофен-2-ил)метилиден]додеканаля.. Реакционную массу кипятили с обратным холодильником в течение 3 ч. Растворитель упаривали, остаток растворяли в 20 мл безводного ацетона и фильтровали через складчатый фильтр. Фильтрат сушили над сульфатом натрия, растворитель отгоняли, остаток очищали колоночной хроматографией (силикагель:бензол). Получали 0.77 г (82%) этилового эфира 3-децил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
12
12
2
2
Найдено, %: С - 57.20; Н - 4.74 CHOS
Вычислено, %: С - 57.11; Н - 4.79
-1
ИК спектр, (ν, см): 1693.8 (C=O).
1
3
3
3
3
3
4
3
2
2
3
3
2
Н
Н
Спектр ЯМР H ((CD)СО, δ, м.д.): 1.27 (t, J=7.1 Hz, 3H, ОСН C); 2.33 (s, 3H, Thi- C); 4.22-4.27 (q, J=7.1 Hz, 2H, OCH); 7.10-7.12 (dd, J=3.7, J=5.2 Hz, 1H, Thi-4'-H); 7.27-7.29 (dd, J=3.7, J=1.1 Hz, 1H, Thi-3'-H); 7.52-7.54 (m, 2H, Thi-5'-H, Thi-4-Н).
13
3
2
3
3
2
Спектр ЯМР С ((CD)СО, δ, м.д.): 12.59 (СН); 13.54(СН); 59.66 (О-CH); 125.75 (3'(С)-Thi); 125.81 (5'(С)-Thi); 126.85 (4'(С)- Thi); 129.10 (2(С)-Thi); 133.38 (3(С)-Thi); 133.98 (5(С)-Thi); 135.98 (4(С)-Thi); 136.70 (2'(С)-Thi); 160.15 (С=O).
Пример 4.
а) Получение 2-фенил-3-хлор-3-(тиофен-2-ил)проп-2-еналя.
3
пл
К раствору 1.19 г(5.9 ммоль)2-фенил-1-(тиофен-2-ил)этанона в 80 мл безводного N,N-диметилформамида при перемешивании и охлаждении на ледяной бане добавляли 3.55 г (23.1 ммоль) фосфорилхлорида так, чтобы температура была 0-5°С. После добавления всего POCl реакционную массу перемешивали при температуре 0-5°С в течение 1 часа и, затем, нагревали до 65°С, перемешивали в течение 5 ч и выливали, при перемешивании, в раствор, содержащий: насыщенный водный раствор ацетата натрия (200 мл), лед (50 г) и воду (300 мл). Затем экстрагировали диэтиловым эфиром (2*30 мл) и изобутанолом (3*30 мл). Объединенные органические фракции объединяли и отгоняли растворитель. Остаток сушили в вакуумном эксикаторе с сульфатом магния (безводным) и затем очищали колоночной хроматографией (силикагель:бензол). Получали 1.16 г (79%) 2-фенил-3-хлор-3-(тиофен-2-ил)проп-2-еналя. Т=44-45°С.
13
9
Найдено, %: С - 62.80; Н - 3.63 CHClOS
Вычислено, %: С - 62.78; Н - 3.65
-1
ИК спектр, (ν, см): 1669.7 (С=O); 1562.8 (С=С).
1
3
4
3
Спектр ЯМР H спектр преобладающего изомера (CDCl, δ, м.д.): 7.11-7.46 (m, 7H, Thi-3,4-Н, Ph-2, 3, 4, 5-H); 7.64-7.65 (dd, J=5.1, J=1.2 Hz, 1H, Thi-4-Н); 9.90 (s, 1H, СНО).
1
3
3
3
Спектр ЯМР H спектр минорного изомера (CDCl, δ, м.д.): 6.91-6.93 (dd, J=4.0, J=5.1 Hz, 1H, Thi-3-Н); 7.12-7.46 (m, 7H, Thi-4,5-Н, Ph-2, 3, 4, 5-H); 10.55 (s, 1Н, СНО).
13
3
3
Спектр ЯМР С преобладающего изомера (CDCl, δ, м.д.): 127.44-133.29 (3, 4, 5(С)-Thi, 2, 3, 4, 5, 6(C)-Ph); 134.19 (2-=С(СНО)(СН)); 138.48 (3-ClC=); 140.97 (1(С)-Ph); 146.63 (2(С)-Thi); 189.39 (1-СНО).
б) Получение этилового эфира 3-фенил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты.
пл
К раствору этилата натрия в спирте, приготовленному из 20 мл этанола и 0.11 г (5.0 ммоль) натрия, при комнатной температуре и перемешивали в течение 10 мин, добавляли 0.60 г (5.0 ммоль) этил меркаптоацетата и 1.02 г (4.1 ммоль) 2-фенил-3-хлор-3-(тиофен-2-ил)-проп-еналя. Реакционную массу кипятили с обратным холодильником в течение 3 ч. Растворитель упаривали, остаток растворяли в 20 мл безводного ацетона и фильтровали через складчатый фильтр. Фильтрат сушили над сульфатом натрия, растворитель отгоняли, остаток очищали колоночной хроматографией (силикагель: бензол). Получали 1.08 г (84%) этилового эфира 3-фенил-2,2'-битиофен-5-карбоновой кислоты. Т=55-56°С.
17
14
2
2
Найдено, %: С -70.01; Н - 4.47 CHOS
Вычислено, %: С - 69.94; Н - 4.49
-1
ИК спектр, (ν, см): 1690.1 (С=O).
1
3
3
3
3
3
4
3
4
3
3
2
Н
Спектр ЯМР H (CDCl, δ, м.д.): 1.38 (t, J=7.1 Hz, 3Н, C); 4.34-4.39 (q, J=7.1 Hz, 2H, OCH); 6.92-6.95 (dd, J=3.7, J=5.1 Hz, 1H, Thi-4'-Н); 7.04-7.05 (dd, J=3.7, J=1.2 Hz, 1H, Thi-3'-H); 7.22-7.23 (dd, J=5.1, J=1.2 Hz, 1Н, Thi-5'-H), 7.31-7.39 (m, 5H, Ph-2, 3, 4, 5, 6-H) 7.73 (s, 1H, Thi-4-Н).
13
3
3
2
Спектр ЯМР С (CDCl, δ, м.д.): 14.37 (СН); 61.27 (O-СН); 126.93 (3'(С)-Thi); 127.35 (5'(С)-Thi); 127.47 (4(C)-Ph); 127.90 (4'(С)-Thi); 128.55 (3,5(C)-Ph); 129.31 (2,6(C)-Ph); 131.17(2(C)-Thi); 135.04 (1(C)-Ph); 135,45 (5(C)-Thi); 136.17 (4(C)-Thi); 138.49 (2'(С)-Thi); 139.34 (3(С)-Thi); 162.06 (С=O).