СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАМЕЩЕННЫХ 4-ГИДРОКСИ-3-ОКСО-3,4-ДИГИДРО-2Н-1,4-БЕНЗОКСАЗИН-6,7-ДИКАРБОНИТРИЛОВ НА ОСНОВЕ 4-БРОМ-5-НИТРОФТАЛОНИТРИЛА
METHOD OF PRODUCING SUBSTITUTED 4-HYDROXY-3-OXO-3,4-DIHYDRO-2H-1,4-BENZOXAZINE-6,7-DICARBONITRILES BASED ON 4-BROMO-5-NITROPHTHALONITRILE

Изобретение относится к способу получения новых азот- и кислородсодержащих гетероциклических соединений, а именно замещенных 4-гидрокси-3-оксо-3,4-дигидро-2H-1,4-бензоксазин-6,7-дикарбонитрилов, которые могут быть использованы в качестве биологически активных веществ, флуоресцирующих материалов, и для синтеза фталоцианинов.
Из уровня техники нам не известны способы получения данных соединений, поэтому задачей изобретения является разработка способа получения замещенных 4-гидрокси-3-оксо-3,4-дигидро-2H-1,4-бензоксазин-6,7-дикарбонитрилов общей структурной формулы:
3
3
где R=Н(а); СН(b); ОСН(с); Cl(d)
Поставленная задача достигается тем, что способ синтеза замещенных 4-гидрокси-3-оксо-3,4-дигидро-2H-1,4-бензоксазин-6,7-дикарбонитрилов включает два этапа. На первом этапе синтезируют промежуточные продукты (3), полученные по реакции взаимодействия 4-бром-5-нитрофталонитрила (1) с натриевыми солями замещенных 3-фенил-пропаноатов (2). На втором этапе продукты (3) подвергают восстановительной циклизации.
3
3
R=Н(а); СН(b); ОСН(с); Cl(d)
2
Взаимодействие реагентов (1) и (2) протекает при температуре 19…25°С и мольном соотношении (1): (2)=1: 2, в течение 12-20 часа в растворе ДМФА и не требует дополнительного использования катализаторов. Затем реакционную массу разбавляют десятикратным избытком воды с Т=0…25°С. Выделившийся смолистый осадок экстрагируют хлористым метиленом, тщательно промывают водой, хроматографируют на силикагеле. Элюент (растворитель) упаривают, выпавший осадок промежуточного продукта (3) отфильтровывают, перекристаллизовывают из спирта. Затем к раствору двухлористого олова в концентрированной соляной кислоте при температуре 30…50°С при интенсивном перемешивании прибавляют раствор полученного промежуточного продукта (3) в этиловом спирте при мольном соотношение SnCl:продукт (3)=3,5-4,5:1 и времени реакции 1-2 часа. После чего реакционную смесь разбавляют десятикратным избытком воды с Т=0…25°С, выпавший продукт замещенный 4-гидрокси-3-оксо-3,4-дигидро-2H-1,4-бензоксазин-6,7-дикарбонитрил(4) отфильтровывают и перекристаллизовывают из спирта.
1
13
Строение полученных соединений подтверждено методами ИК, ЯМР H, ЯМР С, NOESY спектроскопией и масс-спектрометрией, а также рентгеноструктурным анализом.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. 2-[циано(фенил)метилен]-4-гидрокси-3-оксо-3,4-дигидро-2H-1,4-бензоксазин-6,7-дикарбонитрил (4а)
К раствору 0,002 моль 4-бром-5-нитрофталонитрила в 3 мл ДМФА прибавляют 0,004 моль соединения (2а) и перемешивают при температуре 19…25°С в течение 12-20 часов, затем выливают в 30 мл воды с Т=0…25°С. Выделившийся смолистый осадок экстрагируют хлористым метиленом, тщательно промывают водой, хроматографируют на силикагеле. Элюент (растворитель) упаривают, выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из спирта. Затем к раствору 0,004 моль двухлористого олова в 2 мл концентрированной соляной кислоты приливают 0,001 моль полученного промежуточного продукта (3а) в 2 мл этилового спирта и интенсивно перемешивают при температуре 30…50°С в течение 1-2 часа. После чего реакционную смесь разбавляют 30 мл воды с Т=0…25°С, выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из спирта. Получают 0,23 г (70% от теории) 2-[циано(фенил)метилен]-4-гидрокси-3-оксо-3,4-ди-гидро-2H-1,4-бензокса-зин-6,7-дикарбонитрил - кристаллы ярко-желтого цвета, Т.пл.>300°С.
Примеры 2-5. Другие замещенные 4-гидрокси-3-оксо-3,4-дигидро-2Н-1,4-бензоксазин-6,7-дикарбонитрилы получают аналогично примеру 1. Физико-химические характеристики замещенных 4-гидрокси-3-оксо-3,4-дигидро-2H-1,4-бензоксазин-6,7-дикарбонитрилов приведены в таблице 1.