Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор
1.1 Конденсации солей, содержащих 4(5Н)-оксазолониевый фрагмент Q
1.1.1 Двухкомпонентная конденсация солей, содержащих фрагментО С-ІЧ-СМ) , с карбонильными соединениями Q
1.1.2 Трехкомпонентные конденсации с участием СН-кислот, ортоэфиров и производных аммиака 21
1.1.3 Трехкомпонентная конденсация гетероциклических солей с ортоэфирами и производными аммиака
1.2 Механизмы конденсации СН-кислот с ортоэфирами 32
1.3 Гидролиз продуктов двух- и трехкомпонентнои конденсации
1.3.1 Гидролиз 2-стирилзамещенных солей 36
1.3.2 Гидролиз 2-Р-этоксивинилпроизводных солей 38
1.3.3 Гидролиз продуктов трехкомпонентнои конденсации 39
2. Обсуждение результатов
2.1 Двухкомпонентная конденсация 2-метилзамещенных пер
хлоратов 4(5Н)-оксазолония с 5-арилфурфуролами
2.1.1 Исследование ИК, УФ и ПМР спектров 2-винил замещенных перхлоратов 4(5Н)-оксазолония 48
2.1.2 Гидролиз 2-винилзамещенных перхлоратов 4(5Н)-окса-золоиия
2.1.3 Синтез 2-метил-4(5Н)-оксазолона и его конденсации
2.1.4. ИК и ПМР спектры 2-винилзамещенных 4(5Н)-оксазолонов 62
2.1.5. УФ спектры 2-винилзамещенных 4(5Н)-оксазолонов и их солей в уксусной кислоте с добавлением протонодонор ных кислот 64
2.1.6. УФ спектры 2-винилзамещенных 4(5Н)-оксазолонов в водных растворах 68
2.2. Конденсация перхлоратов 2-метил-4(5Н)-оксазолония с ор-тоэфирами 72
2.3. Трехкомпонентная конденсация перхлоратов 2-метил-4(5Н)-оксазолония с этилортоформиатом, амидами фуранкарбоновых кислот и ариламинами
2.3.1. Таутомерия и 2,Е-изомеризация 2-винилзамещенных перхлоратов 4(5Н)-оксазолония 83
2.3.2. Гидролиз 2-винилзамещенных перхлоратов 4(5Н)-ок-сазолония 96
2.3.3. Таутомерия и 2,Е-изомеризация 2-виниламинозамещенных 4(5Н)-оксазолонов 97
2.3.4. Комплексообразование 2-винилзамещенного 4(5Н)-оксазолона с СиС12
2.4. Масс-спектрометрическое поведение синтезированных соединений 112
2.5. Биологическая активность синтезированных соединений
2.5.1. Рострегулирующая и антистрессовая активность 117
2.5.2. Антибактериальная и антифунгальная активность 121
3. Экспериментальная часть 123
3.1. Методы синтеза и очистки исходных соединений 23
3.2. Методы анализа 123
3.2.1. Спектральные методы 123
3.2.2 Тонкослойная и жидкостная колоночная хроматография 124
3.2.3. Газожидкостная хроматография
3.3 Спектрофотометрическое определение значений рКа 124
3.4 Спектрофотометрическое определение значения константы устойчивости комплекса 127
3.5. Методики синтезов 127
Выводы
Список использованной литературы
- Двухкомпонентная конденсация солей, содержащих фрагментО С-ІЧ-СМ) , с карбонильными соединениями
- Синтез 2-метил-4(5Н)-оксазолона и его конденсации
- Таутомерия и 2,Е-изомеризация 2-виниламинозамещенных 4(5Н)-оксазолонов
- Тонкослойная и жидкостная колоночная хроматография
Введение к работе
Актуальность темы. Среди основных направлений современной органической химии видное место занимает разработка методов получения полупродуктов для тонкого органического синтеза и создания физиолога-чески активных веществ, перспективных для применения в медицине и сельском хозяйстве. С этой точки зрения представляют интерес доступные, достаточно стабильные неароматические катионы 4(5Н)-оксазолония и 4(5Н)-оксазолоны, высокая биологическая активность последних широко известна и существенно зависит от структурных фрагментов, связанных с гетероцнклом.
Однако синтетические возможности этого перспективного класса гетероциклических соединений изучены недостаточно. В связи с этим дальнейшие исследования в области синтеза новых замещенных 4(5Н)-оксазолония являются актуальной задачей.
Введение в молекулу солей 4(5Н)-оксазолония, 4(5Н)-оксазолонов арилфурильного радикала или енаминного фрагмента значительно расширяет диапазон синтетических возможностей таких объектов и делает их интересными для изучения многих вопросов теоретической и прикладной органической химии.
Диссертационная работа является составной частью НИР Куб ГТУ по темам: 2.22.001 .(Госрегистрация № 01920016552, 1991-1995 гг.) «Новые синтетические методы получения фурановых соединений и продуктов трансформации фуранового кольца как направление развития методологии тонкого органического синтеза, создания новых биолопічески активных соединений и химических реактивов», «Разработка новых методов синтеза на основе фурановых и гидрофурановых соединений (Госрегнстрация Л' 01920016655, 1991-1995 гг.) и 2.13.004. (Единый заказ-наряд на 1996-2000 гг., финансируемый из средств республиканского бюджета) «Реакции фу-ранов и их методология в направленных синтезах новых циклических и
4І алидиклических полифункщюнальных соединений многоцелевого практического значения.
Цель работы. Разработка препаративно удобных методов синтеза полифункциональных соединений на основе перхлоратов 2-метпл-4(5Н)-оксазолония, 5-арилфурфуролов, ортоэфнров, амидов фуранкарбоновых кислот и ариламинов.
Изучение физико-химических характеристик и особенностей строения сшггезировашшх соединений.
Среди синтезированных соединений провести поиск веществ с полезными свойствами и определить пути их практического использования.
Научная новизна. Впервые изучена двух и трехкомпонентная конденсация 2-метилзамещенных солей 4(5Н)-оксазолония с 5-арилфурфуро-лами, ортоэфирами, амидами фуранкарбоновых кислот и ариламинами.
Показано, что щелочной гидролиз перхлоратов 2-[2-(5-арилфур-2-ил) этен-1-ил]-4(5Н)-оксазолония является препаративно удобным методом синтеза (5-арилфур-2-ил)-акриловых кислот. "
Гидролизом 2-зтоксиэтен-1-ил и 2[2-(ариламино)этен-1ил]-4(5Н)-оксазолония получены 2-формшшетилиден-3(Н или Ме)-4-оксазоли-днноны.
Установлено н изучено взаимопревращение 2-вшшлзамещенных перхлоратов и 2-вшшлзамещенных 4(5Н)-оксазолонов в полярных растворителях и водных буферных растворах в широком интервале рН. Определена константа кислотности 2-[2-(5-метилфенилфур-2-ил)этен-1-ил]-4(5Н)-оксазолона.
Впервые установлена Z, Е-гоомеризация 2-виниламинозамещенных перхлоратов 4(5Н)-оксазолония и 2-виниламинозамещенных оксазолонов при комнатной температуре в зависимости от природы растворителя.
При изучении комплексообразования 2-[2-(фениламино)этен-1-ил]-4(5Н)-оксазолона с СиСЬ обнаружено образование оксазолониевого ком-
,5 плекса состава [Си(Ь)г] в твердом виде. Определена константа устойчивости комплекса.
На основании комплексного исследования синтезированных соединений методами ИК, УФ, ЯМР 'Н, масс-спектроскошга получены данные об их структуре и спектральных характеристиках в зависимости от заместителей в оксазолониевом цикле, что расширило представление о стереохимии 4(5Н)-оксазолония и 4(5Н)-оксазолонов.
Практическая значимость работы. На основании проведенных исследований разработаны удобные методы синтеза функционалыюзаме-щенных перхлоратов 4(5Н)-оксазолония и 4(5Н) оксазолонов: 2-[2-(5-арилфур-2-ил)этен-1-1щ]-4(5Н)-оксазолония, 2-[2-(5-арилфур-2-ил)этен-1-ил]-4(5Н)-оксазолонов, 2-[2-(ариламино)этен-1-ил]-4(5Н)-оксазолония и 2-[2-(ариламино)этен-1-ил]-4(5Н)-оксазолонов - перспективных синтонов для синтеза биологически активных веществ.
Изучена бактерицидная активность перхлоратов 2-[2-(ариламино)-этен-1 -ил]-4(5Н)-оксазолония и 2-[2-(ариламино)этеи-1 -ил]-4(5Н)-оксазо-гсонов. Установлено, что эти соединения обладают избирательной антибактериальной активностью в отношении грамположительных бактерий (стафилококков, бацил).
Установлено, что 2-[2-(ариламино) этен-1-ил]-4(5Н)-оксазолоны об-тадают рострегулирующии и антистрессовой активностью на проростках ниеницы и подсолнечника.
Разработанные методы синтеза перхлоратов 2-[2-(аркламино)этен-1- . іл]-4(5Н)-оксазолония и 2-[2-(ариламино)этен-1-ил]-4(5Н)-оксазолонов їспользуются в научной работе студентов кафедры органической химии Субанского государственного университета при выполнении курсовых и шпломных работ.
По результатам выполненных исследований в рамках ИНГИ «Реак-ив» разработана и утверждена одна лабораторная методика.
б!
Публикации н апробация работы. По основному содержанию работы опубликовано 4 статьи и 17 тезисов докладов. Доклады по материалам диссертации представлены на 3 международных и 14 республиканских конференциях.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 169 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 7 рисунков, 22 схем и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения полученных результатов, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы из 166 названий и таблиц приложений.
Двухкомпонентная конденсация солей, содержащих фрагментО С-ІЧ-СМ) , с карбонильными соединениями
В конденсации перхлоратов 12, 13 с коричным, а перхлоратов 12 - с а-бромкоричным альдегидами с выходом 72 и 45 % соответственно синтезированы перхлораты 2-(5-фенилбутадиен)-оксазолон-4-ония.
Более высокие выходы продуктов получаются с N-замещенным перхлоратом 13. Заместители в бензольном кольце альдегида, обладающие +М-эффектом (RO\ НаГ), способствуют реакции, тогда как нитрогруппа (-1 и -М-эффекты) настолько снижает реакционную способность альдегида, что в указанных условиях реакция конденсации не идет. Соединения 14г и 15г-ж удается получить только при кипячении реакционной смеси в течение 0,5 часа. С более активным перхлоратом 13 все три нитробензальдегида образуют продукты конденсации. Однако, выход орто- (30 %) и пара- (42 %) изомеров 15д,ж существенно ниже, чем соединения 15г (65 %) на основе мета-нитробензальдегида. Все это указывает на влияние М-эффекта на ход реакции.
Сухой аммиак или третичный амин легко депротонируют соли 14 с образованием соответствующих оснований 17 [13, 19], проявляющих фунги-цидную активность [20].
Вицинальная константа спин-спинового взаимодействия 3JCH=CH =15,6 Гц олефиновых протонов в соединениях 14-16 свидетельствует об их Е-конфигурации [8, 13,16,18]. 2-Алкилзамещенные соли 4(5Н)-оксазолония 17 [7, 9-11], проявляя СН-кислотность метиленовой группы в положении 2 гетероцикла, также легко взаимодействуют с ароматическими альдегидами с образование стирилпро-изводных 18 [9], при обработке третичным амином соли 18 (R = R = СН3) образуют соответствующие основания 19 [9], обладающие транквилизирующим и антигипоксическим действием [22, 23]. R1 = Н, СН3, n-Pr; R2 = Н, СН,; R2 + R3 = -(Ш -; R3 = СН3 Соединения 18 и 19, по данным спектроскопии ПМР, имеют Е конфигурацию (3JCH=CH = 15 Гц) [9].
Перхлораты 12 реагируют и с ацеталями вышеуказанных ароматических и коричных альдегидов с образованием соответствующих стирилзаме-щенных 4(5Н)-оксазолониевых солей 14. При этом соли 14 получаются более чистыми и выход выше на 15-20 % в сравнении с продуктами конденсации с альдегидами [13, 16, 19]. Соли 14 получены также "однореакторным синтезом" без выделения промежуточного продукта 12: иг ги О (АсО)20 + / СМ Hq4 I I NH, он он Q4 ,0 і—г 0VfS сю4- СНз __ + р/ 7 OEt /Г\\// н R о J1 н -о V-N сю4 Аналогично с выходом 75-80 % получен перхлорат 18 [9]: HO -CN или HO -CONH. + (АсО)20 + НС104 + АгСНО - В отличие от соединений 12, 17 и их близких аналогов - солей 4-оксо-1,3-бензоксазинония 1 [28, 29] и 4-оксо-1,3-оксазиния 6 [9], перхлорат 13 вступает в реакцию с кетонами. Соли 20 получены в присутствии каталитических количеств НС1, выход 27,37 и 44 % соответственно [8,18,19].
Впервые для карбениевых ионов проведена конденсация с оксосоеди-нениями фуранового ряда, которые благодаря большей подвижности п-электронной системы [40] должны легче, чем ароматические альдегиды реагировать с перхлоратами с образованием солей 2-(р-фурилвинил)-4(5Н)-оксазолония [8,18,19]. I Н UU4 сю4-СНз н 12,13 R R = Н, СН3; R = Н, СН3, Br, J, N02 21,22 При этом наблюдаются те же закономерности: перхлорат 13 реагирует легче, чем перхлорат 12; четко прослеживается влияние характера заместителя в положении 5 фуранового ядра.
В отличие от оксосоединений ароматического ряда [8, 13, 16, 18, 19] фурановые оксосоединения ацидофобны [41, 42], и реакция осложняется параллельно идущими процессами осмолення, что снижает выход солей, содержащих фурановый фрагмент 22 (R1 = Н, Br, NO2) по сравнению с выходами соответствующих солей 15 ароматического ряда на 40, 30 и 27 % соответственно.
Синтез 2-метил-4(5Н)-оксазолона и его конденсации
В результате реакции синтезирован ряд новых производных 4(5Н)-оксазолония 57а-е, 58а-е, которые согласно спектральным данным и элементному анализу имеют структуру перхлоратов 2-{2-[5-(: -арил)фур-2-ил]этен-1-ил}-5-(1,1-диметил-2-ацетоксиэтил)-4(5Н)-оксазолония и 2-{2-[5-(арил)фур-2-ил]этен-1 -ил) -3-метил-5-( 1,1 -диметил)-2-ацетоксиэтил)-4(5Н)-оксазолония (таблица 2.1).
Полученные соединения 57 и 58 представляют собой устойчивые при храцении, окрашенные кристаллические вещества с высокими температура Автор выражает благодарность к.х.н.,е.,н.с.ШШ1 Косулиной Т.П. за. помощь в обсуждении приведенных в этом, разделе результатов Таблица 2.1 - Перхлораты 4(5Н)-оксазолония 57а-е и 58а-е ми плавления, хорошо растворимые в полярных органических растворителях и в трифторуксусной кислоте. Для предотвращения раскрытия цикла в исходных солях 12 и 13 выделяющейся в ходе реакции водой [8, 17] и смещения химического равновесия в сторону образования продуктов 57 и 58 [83] применялись осушительные реагенты: эквимольное количество уксусного ангидрида (способ А), молекулярные сита (способ Б). Следует отметить,что уксусный ангидрид выступает в роли основания и растворителя.
Реакция по способу А протекает при эквимолекулярном соотношении реагентов в смеси ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида, взятых в мольном соотношении 7 : 1 (оптимальное соотношение). В синтезе солей 576 и 586 (X = СНз) растворитель - ледяная уксусная кислота, т.к. введение уксусного ангидрида вызывает мгновенное осмоление. Контроль за ходом реакции осуществляли методом тонкослойной хроматографии. Исчезновение на хроматограмме пятна соответствующего альдегида свидетельствовало о завершении реакции.
С наиболее активными альдегидами (X = СНз, Н) реакция протекает при комнатной температуре с хорошими выходами 80-83 %. Выходы продуктов 57г-е и 58г-е, несмотря на более жесткие условия синтеза (t = 60 С, 1-4 ч), составили 51-74 %. При этом реакция сопровождалась осмолением вследствие длительности процесса, что, очевидно, связано с замедляющим влиянием электроноакцепторой нитрогруппы [8, 18, 84-86]. Загрязнение целевых продуктов полимерными примесями требует дополнительной очистки, что снижает их выход.
В альтернативном методе (способ Б): способ отвода воды - молекулярные сита [87-90], растворитель: уксусная кислота с добавлением минимального (экспериментально подобранного) количества уксусного ангидрида для гомогенности среды. При этом гидролитическое разложение исходных солей не имеет места, а выделяемые продукты 57 и 58 не требуют дополнительной очистки (таблица 2.2).
Удобный в препаративном отношении однореакторный синтез новых 2-винилпроизводных 4(5Н)-оксазолония возможен в случае 5-арилфурфуролов, содержащих нитрогруппу, в остальных случаях введение альдегида в реакционную смесь приводит к осмоленню [41, 42].
Показано, что в рассматриваемой конденсации 5-арилфурфуролы более активны, чем бензальдегиды и фурфуролы (таблицы 2.1, 2.2), что соответствует [16, 18]. Например, п- и о-нитробензальдегиды не взаимодействуют с солью 12, а с перхлоратом 13 выход продуктов конденсации составляет 30-37% [18].
Установлено, что в отличие от ранее описанных конденсаций [16, 18, 19], характер заместителя у атома азота в исходных солях 12,13 не оказывает заметного влияния на возможность протекания конденсации. Это, вероятно, связано с тем, что решающую роль в синтезе играет электрофильность карбонильного соединения. Заместители, повышающие электронную плотность на карбонильном углероде, должны уменьшать его реакционную способность по отношению к нуклеофильной атаке [ЗО, С.317]. Нами экспериментально установлена обратная зависимость. Аналогичные данные приведены в работах [8, 16, 18]. Следовательно, как,и предполагалось [8], в реакции (схема 2.1) на предреакционной стадии происходит активация карбонильного соединения: известно, что его полярность, а, значит, и реакционная способность повышаются кислотами в результате протонирования карбонильного кислорода [30, С.328], что делает карбонильную группу особенно доступной для атаки метиленовым основанием 25, образующимся по схеме 2.3. Прото-нированию карбонильного атома кислорода (катализатор НСЮ4, выделяющейся при диссоциации соли 12 или 13) благоприятствуют электронодонор-ные заместители в бензольном ядре альдегида, а само бензольное кольцо, сопряженное в пятом положении с фурановым циклом, проявляет электроно-донорный характер.
Таким образом, превращение по схеме 2.1 является сложной, последовательной реакцией, которую, в соответствии с предложенным Любке и со-авт. [8] механизмом для подобных конденсаций солей 2-метил-4(5Н)-оксазолония, можно представить следующей схемой (схема 2.3):
Таутомерия и 2,Е-изомеризация 2-виниламинозамещенных 4(5Н)-оксазолонов
Дальнейший гипсохромный сдвиг максимума поглощения соединения 596 (343 нм) при рН = 13 (рис. 2.2), вероятно, принадлежит продукту присоединения гидроксид-иона к кратным связям и носит необратимый характер.
При рН = - 0,82 в УФ спектре 2-винилзамещенного 4(5Н)-оксазолона 596, в отличие от спектра 2-[р (4-метоксифенил)винил]-5-(1,1-диметил-2-ацетоксиэтил)-4(5Н)-оксазолона [8], содержится одна (а не две) полоса поглощения, смещенная батохромно на 82 нм. Новый длинноволновой максимум поглощения (496 нм) располагается при той же длине волны, где поглощает соответствующий 2-винилзамещенному 4(5Н)-оксазолону 596 перхлорат 576 (таблица 2.10) и совпадает с полосой поглощения этого соединения в 70 %-ной НСІО4, то есть соответствует протонированой (солевой) форме. Ранее показано [8], что протонирование 2-[3-(4-метоксифенил)винил]-4(5Н)-оксазолона протекает по сложной схеме и начинается с присоединения протона к кислороду карбонильной группы.
Анализ структуры 2-{2-[5-(4-метилфенил)фур-2-ил]этен-1-ил}-5-(1Д-диметил-2-ацетоксиэтил)-4(5Н)-оксазолона позволяет предположить, что в нашем случае основность азота в сравнении с кислородом карбонильной группы гетероцикла может быть повышена вследствие сопряжения этого атома с винилфуриларильным фрагментом, являющимся донором электронной плотности для оксазолонового. кольца (таблица 2.8), что предполагает непосредственное протонирование 4(5Н)-оксазолона по атому азота (схема 2.8). Присоединение протона к атому азота оксазолониевого фрагмента при низких значениях рН = -0,82 является следствием его низкой основности. Вероятно, 4(5Н)-оксазолоны являются еще более слабыми основаниями, чем наиболее близкие им по структуре оксазолы (рКа = 0,8) [107, С.236].
Все процессы в средах рН = - 0,82-12 обратимы. 2.2. Конденсация перхлората 2-метил-4(5Н)-оксазолония с ортоэфирами
Перхлорат 2,3-диметил-4(5Н)-оксазолония 13, как и перхлорат 12[19] легко реагируют с ортоэфирами (метилортоформиатом и этилортоформиа-том) с образованием окрашенных труднокристаллизующихся маслообразных продуктов, предполагаемой структуры 61 а-г, гидролиз которых приводит к непредельным альдегидам 48, 62 (схема 2.10) [19,108-110]. Схема 2.10 С1 VMe НС(0 )з Q Рcidtj R сн Q оN -RICH1 1НгО -R OH -2R OH V Іі сн1 1 . + CHClCu1 0 48,62 OR OR A Б 61 a-r 12,48 R=H; 13,62 R= Me 61a,6R = H,R = Me,Et 6lB,rR = Me R Me,Et
Лучший выход 2-формилметилиден -3(H или Ме)-4-оксазолидинонов 48,62 достигается при температуре 60С, в растворителе - уксусная кислота и уксусный ангидрид (мольное соотношение 2 : 1) и молярном соотношении реагентов соль : ортоэфир, равном 1 : 1,3. При этом время реакции увеличивается при переходе от метилороформиата (5 мин.) к этилортоформиату (10 мин.). Следует отметить, что уксусный ангидрид выступает в роли раствори 73 теля и реагента, для связывания выделяющегося в ходе реакции спирта (молярное отношение ортоэфир : спирт =1:3 [80]. Метилортоацетат и этилортопропионат в реакцию не вступают. Предпочтительность образования при гидролизе соединений 61. аль дегидов, а не продуктов раскрытия цикла [ 17 ] объясняется, по-видимому, тем что в отличие от 2-метилзамещенных солей 4(5Н)-оксазолония 12 и 13, в 6-алкоксивинил-4(5Н)-оксазолониевых солях 61 как и в В этоксивинилпроизводных 1,3-диоксолания [ 69 ], 1,3-бензоксазиния [ 75 ] возможен перенос электрофильного центра со второго углеродного атома цикла на 8-углеродный атом при двойной связи (структура Б).
Полученные альдегиды 48, 62 представляют собой кристаллические вещества желтого цвета, устойчивые при хранении, хорошо растворимые в полярных растворителях. Строение впервые синтезированного 62 подтверждают данные элементного анализа, ИК, УФ, ПМР спектров (см. 3 часть). Наличие в спектре ПМР этого соединения двух четких дублетов с вициналь-ной КССВ протонов = СН и СНО, равной Мнн = 8,0 Гц, наряду с положением резонансного сигнала Р-протона (б = 9,77 м.д.), вероятно, свидетельствует о существовании этого соединения в растворе CDCh в альдегидной. 5-Е кон-формации.
Предполагаемый механизм конденсации ортоэфиров с перхлоратами 2-метил-4(5Н)-оксазолония предусматривает, что на предреакционной стадии происходит диссоциация соли на метиленовое основание 25 и хлорную кислоту (схема 2.11) [43, 73-75, 82 ]. Хлорная, уксусная кислоты, уксусный ангидрид выступают в роли реагента-активатора ортоэфира (реакции 2), образуя реакционноспособный диалкоксикарбениевый катион 50 [43, 78-80 ]. Образование метиленового основания 25 и диалкоксикарбениевого катиона 50 возможно и при непосредственном взаимодействии перхлората 12 или 13 с ортоэфиром (реакция 3) [ 81 ]. Благодаря этим процессам достигается активация обоих реагирующих компонентов. Взаимодействие метиленового основания 25 с диалкоксикарбениевым катионом и последующее отщепление молекулы спирта от ацеталя 63 приводит к образования Р-алкоксивинил-4(5Н)-оксазолониевых солей 61а-г. В переходном состоянии (реакция 4) происходит изменение гибридизации двух атомов углерода из плоской три-гональной в тетраэдрическую (sp2 — sp3), что предъявляет большие требования к стереохимии процесса и додает его чупотпительимм к простри истинным требованиям, создаваемым объемными заместителями, чем, возможно, и объясняется, что метилортоацетат и этил)ортопрогшонат не вступают в реакцию»
Тонкослойная и жидкостная колоночная хроматография
Ar s-E—форма C2D5OD смесь Z и E форм (30 : 70 %) В спектрах ПМР соединений 68а-в (таблица 2.17) в CDCh сигнал уширенного дублета атома водорода аминогруппы, находящийся в слабых полях с химическим сдвигом при 10,33—12,33 м.д. свидетельствует о наличии водородных связей хелатного типа, обусловленных присутствием NH- группы енаминного фрагмента и атома азота гетероцикла.
Дублет - дублетное расщепление винильного протона Нв с КССВ 3JAB = 8,0—8,4 Гц, 3JCHNH = 9,4—12,2 Гц предполагает существование 2-виниламинозамещенных 4(5Н)-оксазолонов относительно двойной ПМР спектр 2-[2-(4-нитрофениламино) этен-1-ил]-5-(1,1-диметил-2-ацетоксиэтил) 4(5Н)-оксазолон 686 в CDC15 -CJL 0=С-СН3 2хСН3 АВ=8,2 ГЦ НА S-CH "JcHNH=9,4r"u NH нв ...-.. , A,JJ .. /О рис.2.5 106 связи в Z-конфигурации (структура Ж, схема 2.19, рис.2.5). Добавление D2O или CF3COOD к растворам соединений 68а-н в CDCb приводит к быстрому (2-3 мин. 25С), исчезновению сигнала протона аминогруппы и трансформации дублет-дублетного расщепления протона Нв в дублет с КССВ (3JAB = 8,0—8,4 Гц). ИК спектры 2-виниламинозамещенных 4(5Н)-оксазолонов таюке хорошо согласуются с результатами рассмотренных спектров ПМР. Существование 4(5Н)-оксазолонов 68 в Z-форме, стабилизированой внутримолекулярной водородной связью, подтверждают две широкие полосы поглощения в области 3185-3350 см"1, относящиеся к валентным колебаниям NH группы енаминного фрагмента, положение которых не меняется при переходе от насыщенных растворов СИСЬ к разбавленным (таблица 2.16) [92,13 3 ].
В DMCO-ck происходит разрыв внутримолекулярной водородной связи и изомеризация Z- формы в Е-форму (структура Е, схема 2.19), стабилизированную межмолекулярными водородными связями с молекулами растворителя. Эта стабилизация молекулами растворителя атома водорода NH-группы вызывает спин-спиновое расщепление винильного протона Нв в виде дублета дублетов с КССВ 3JAB = 12,5-12,6 Гц и 3JCHNH = 13,1 Гц, определяющих относительно С = С связи Е-конфигурацию молекул (структура Е, схема 2.19).
Анализ спектров 2-виниламинозамещенного 4(5Н)-оксазолона 68а в среде CDCI3: DMCO-d6 с различным соотношением растворителей по объему (3:1; 1:1; 1:2; ) показывает наличие смеси Z и Е-изомеров в соотношении равном 53:47; 46:54 и 10:90 соответственно. Содержание Z и Е-изомеров определяли по интегральным интесивностям протона НА, так как они имеют более узкую, лучше разрешенную форму.
Соотношение этих изомеров в C2D2OD оказалось равным Z: Е = = 30 : 70 % и не изменялось при последующих измерениях в течение 3 часов (рис.2.6.) [135]. Повышение температуры измерения в C2D2OD вызывает увеличение содержания Z формы до 50 % (таблица 2.17), что вероятно объясняется ослаблением МВС и переходом Е-изомера в Z-изомер, стабилизированный внутримолекулярными водородными связями (структуры Е и Ж, схема 2.18) [136-138].
Соотношение Z и Е-изомеров в С2 D2OD в зависимости от температуры т, с Z,% Е, % 28 30 70 50 50 50 60 50 50 Важным фактором, влияющим на таутомерное равновесие и Z, Е-изомеризацию, является кислотность растворителей, способных протонировать соединения, обладающие основностью. В спектре ПМР соединения 68а в CDCb с добавлением CF3 СООН (р Ка = 3,3) наблюдается слабопольное смещение резонансных сигналов протонов Нд и Нв. Спектр ПМР 4(5Н)-оксазолона 68а идентичен спектру соответствующей ему соли 66а, снятому CF3COOH. Отсутствие в спектре этого соединения (CDCI3 + CF3COOH) сигнала второй группы СНг указывает на то, что в данных условиях С-протонирование енаминов (по атому углерода экзоциклической С = С связи) не имеет места [139].
На основании полученных спектров ПМР можно сделать заключение, что для 2-виниламинозамещенных оксазолонов таутомерное равновесие енамин имин полностью смещено в сторону сопряженной енаминной формы (не зависит от характера заместителя в бензольном ядре) и не чувствительно к измене 2-[2-(фениламино)этен-1-ил]-5-(1,1-диметил-2-ацетоксиэтил)-4(5Н)-оксазолонавС20 нию природы растворителя [140, 141]. Установлена характерная для енами-нов ZjE-изомеризация 2-виниламинозамещенных 4(5Н)-оксазолонов относительно двойной связи при комнатной температурепод влиянием природы растворителя [118]. Так, в слабополярном растворителе (CDCb) 2-виниламинозамещенные 4(5Н)-оксазолны 68а-н существуют преимущественно в виде Z-изомера, с увеличением полярности растворителя (C2D5OD) в виде смеси Z- И Е-изомеров, а в полярном растворителе (ДМСО-сІб), способном образовывать ВМС преобладает Е-изомер (схема 2.19). Потапов [119, 120] предложил для этого явления термин /мс-т/?анс-таутомерия.
Было высказано несколько предположений относительно возможного механизма г/мс-/и/?яис-изомеризации систем, содержащих подвижный атом водорода [119,142,150]. В нашем случае преобразование структур Ж Е под действием растворителя вероятно происходит через таутомер 3, в котором С=С связь теряет свою двоесвязанность и появляется возможность более легкого вращения вокруг этой связи. Образовавшаяся Е-форма стабилизирована за счет ВМС с молекулами растворителя (схема 2.20) [119,120].
![Синтез и превращения производных 2-бром-7-метил-6-этил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидина](/i/i/4499/329369.png "Синтез и превращения производных 2-бром-7-метил-6-этил-5-оксо-5Н-1,3,4-тиадиазоло[3,2-а]пиримидина Курбонова Назира Азизовна")
![Синтез и химические превращения 2,2-динитро-2-[3-арил(метил)-1,2,4-оксадиазол-5-ил] ацетонитрилов](/i/i/4305/375981.png "Синтез и химические превращения 2,2-динитро-2-[3-арил(метил)-1,2,4-оксадиазол-5-ил] ацетонитрилов Шевцова Ирина Александровна")
