3-аминотиено(2,3-b)пиридин-2-иларил(алкил)метаноны в синтезе аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

Липунов, Михаил Михайлович АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Краснодар МЕСТО ЗАЩИТЫ
2006 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.03 КОД ВАК РФ
Диссертация по химии на тему «3-аминотиено(2,3-b)пиридин-2-иларил(алкил)метаноны в синтезе аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений»
 
Автореферат диссертации на тему "3-аминотиено(2,3-b)пиридин-2-иларил(алкил)метаноны в синтезе аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений"

На правах рукописи

Липуное Михаил Михайлович J ^^

3-АМИНОТИЕНО[2,3-£]Ш[РИДИН-2-ИЛАРИЛ(АЛКИЛ)-МЕТАНОНЫ В СИНТЕЗЕ АННЕЛИРОВАННЫХ АЗОЛОВ, АЗИ-НОВ, ОКСАЗИНОВ И РОДСТВЕННЫХ ИМ СОЕДИНЕНИЙ

Специальность 02.00.03 - органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Краснодар - 2006

Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом

университете

Научный руководитель: доктор химических наук, старший научный

сотрудник Кайгородова Елена Алексеевна

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Косулина Татьяна Петровна

кандидат химических наук, доцент Пушкарева Кира Степановна

Ведущая организация: Саратовский государственный университет

им. Н.Г. Чернышевского

Защита состоится 21 ноября 2006 г. в 14 40 на заседании диссертационного совета Д 212.100.01 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Красная, 135, ауд. 174

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корпус А.

Автореферат разослан октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.х.н., доцент

Кожина Н.Д.

Общая характеристика работы Актуальность проблемы. Одним из интенсивно развивающихся направлений в химии гетероциклических соединений является синтез-веществ, содержащих в своем составе аннелированые гетероциклы. Наличие в одной молекуле различных по природе гетероциклов приводит к появлению у аннелированных гетероциклических соединений различных видов биологической активности и других ценных свойств. Так, пиридотиенот-риазины проявляют антигистаминные, антианафилактические и противо-микробные свойства. Пиридотиенопиримидины обладают антиаллергическим, а пиридотиенопиразолы - противомикробным действием.

* 3-Аминотиено[2,3-6]пиридин-2-ила.рил(алкил)метаноны, содержащие в вицинальном положении электронодонорную аминогруппу и элек-троноакцепторную карбонильную группу, являются классическим примером прекурсора для аннелирования других гетероциклов по связи с?, что открывает путь для конструирования сложных гетероциклических систем: аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений и изучения их свойств.

В отличие от других 2-замещенных 3-аминотиено[2,3-6]пиридинов 2-ацилпроизводные являются недостаточно изученными. Вместе с тем, их синтез хорошо разработан, прост в исполнении и не требует специального оборудования. Поэтому исследование химических трансформаций 3-ами-

нотиено[2,3-6]ниридин-2-иларил(алкил)метанонов в конденсированные гетероциклические системы представляет собой актуальную задачу.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР НИИ ХГС КубГТУ, проводимой по тематическому плану Министерства науки и образования РФ: «Создание теории и разработка новых методов направленного синтеза О-, И-, Б-содержащих полифункциональных соединений, перспективных для химии биологически активных веществ с избирательными свойствами», а также по теме кафедры органической химии КубГТУ 04.39.1 «Химический дизайн новых конденсированных гетероциклических систем с целью создания физиологически активных веществ с направленным биологическим действием».

Целью настоящей работы является:

- систематическое исследование химических свойств 3-аминотиено-[2,3-6]пиридин-2-иларил(алкил)метанонов и продуктов их превращений;

- разработка методов синтеза анелированных с тиено[2,3-6]пири-динами азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений;

- изучение физико-химических и спектральных характеристик синтезированных соединений;

- поиск биологически активных веществ.

Научная новизна:

- Оптимизирована методика ацилирования 3-аминотиено[2,3-6]пи-ридин-2-иларил(алкил)метанонов- хлорангидридами карбоновых кислот,

позволяющая получать продукты ацилирования с выходами до 95 % и на основе последних разработаны эффеюттные и рациональные методы синтеза производных ранее не описанных рядов 2-замещенных тиено[2,3-£]пцри-динов: 2-падрокси(арил(алкил))метил-3-11-карбоксамидо-, 2-бутил ими-но(арил)метил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-&]пиридинов и продуктов восстановления последних, а также пиридо[3,,2':4,5]тиено[3,2-бГ|пиримидинов, содержащих в положении 4 ароматический заместитель.

- Впервые при взаимодействии 3-аминотиено[2,3-6]пиридин-2-ил-фенилметанонов с гидразингидратом наряду с пиразоло[3',4':4,5]тие-но[2,3-6]пиридинами зафиксировано образование тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диамина.

- Исследовано поведение 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-11-кар-боксамидотиено[2,3-6]пиридинов под действием минеральных кислот и разработаны методы синтеза получены 4#-пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-с/]-[ 1,3]оксазинов и 2-алкокси(фенил)метил-3-карбоксамидотиено[2,3-£]пи-ридинов.

- Найден новый подход к синтезу дипиридо[3',2':4,5]тиено-[3,2-6:3,2-йГ]пиридинов, основанный на взаимодействии карбоновых кислот и 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов.

- Обнаружена новая реакция образования тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диамина взаимодействием 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-К-карбокс-амидотиено[2,3-6]пиридинов с гидразингидратом. Исследована реакцион-

ная способность аминогрупп в положении 2 и 3 тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов в реакциях с монокарб'онильньши и 1,3-дикарбонильными соединениями, ангидридами и хлорангидридами карбоновых кислот.

- Методом ЯМР 'Н установлено наличие кольчато-цепной таутомерии в ряду продуктов взаимодействия тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов и ароматических альдегидов.

Практическая ценность: Разработаны препаративные методы синтеза пиразолов, пиримидинов, оксазинов, аннелированных по связи с! с тие-но[2,3-Ь]пиридинами, и родственных им соединений, а также дипири-до[3',2':4,5]тиено[3,2-6:3,2-</]пиридинов. Методы просты по экспериментальному исполнению и могут бьгп» легко масштабированы.

Синтезированные тиено[2,3-£>]пиридин-2,3-диамины могут быть использованы в качестве исходных соединений для дальнейших превращений.

В процессе выполнения настоящей работы было синтезировано 94 не описанных в литературе соединения. В ряду 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-11-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов обнаружены соединения являющиеся эффективными рострегуляторами.

По результатам выполненных исследований в рамках НТП «Научные исследования высшей школы в области химии и химической продуктов» Минобразования РФ разработаны лабораторные методики и оформлена научно-техническая документация на 2 новых химических реактива.

Апробация работы: Результаты диссертационной работы были представлены на Международной конференции по химии гетероциклических соединений, посвященной 90-летию со дня рождения профессора А.Н. Коста (МГУ, Москва, Россия, 2005), на Международной конференции «Advanced Science in Organic Chemistry» (Судак, Крым, Украина, 2006) и XLI Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии (РУДН, Моска, 2005), на Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии в исследованиях молодых ученых» (АГУ, Астрахань, 2006).

Публикации: По теме диссертации опубликованы 2 статьи и 3 тезисов докладов.на конференциях различного уровня.

Объем и структура работы: Диссертационная работа изложена на 155 страницах машинописного текста, включая 32 таблицы, 15 рисунков, и состоит из введения, аналитического обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка цитируемой литературы из 97 наименований и 4 приложений.

Основное содержание работы 1 Синтез и химические реакции 3-ам]янотиено[2,3-Ь]пириднн-2-ил-

арил(алкил)метанонов

3-Аминотиено[2,3-6]пиридин-2-иларил(алкил)метаноны 1 являются полифункциональными соединениями и использованы нами в качестве ба-

зовых для создания перспективных биологически активных веществ и полупродуктов для тонкого органического синтеза.

Соединения 1 получают алкилированием 2-тиоксо-1,2-дигидро-3-пиридинкарбонигрилов 2а-в а-галогенметилкетонами и последующей циклизацией Б-апкилпроизводных по Торпу-Циглеру в присутствии основания с выходами более 70 %.

2а-в За-д 4а-з 1а*3

1а-в, 2а,б, 4а-в Я1 = Ме; 1г-з, 2в, 4г-з Я1 = СН2ОМе;

1а,б,г-з, 2а,в, 4а,б,г-з Я2 = Н; 1в, 26, 4в Я2 = С1;

1а,в>д, За, 4а,в^ Я3 = РЬ; 16,ж, 36, 46,ж Я3 = С6Н3Вг(3)ОМе(4);

1г, Зв, 4г Я3 = Ме; 1е, Зг, 4е Я3 = СДВ^);

1з, 4з Я = оСИ>; Зд Я3 = СН2Вг* Соединения 16,в,ж получены нами впервые.

Наличие сопряжения между амино- и карбонильной группами соединений 1 затрудняет их использование в органическом синтезе. Для активизации электрофильных свойств карбонильной группы этих веществ проведено их ацилирование галогенангидридами карбоновых кислот и оптимизирована методика получения А^-ацилпроизводных. Найдены оптимальные условия проведения реакции: растворитель - 1,4-диоксан, соот-

* в случае использования 1,3-дибромацетона Зд требуется двукратное количество пиридинтио-на 2в

ношение субстрата и реагента - 1:1,05 соответственно, без применения основания для связывания HCl. При этом выходы соединений 5а-т достигают 95 %, что выше для описанных в литературе соединений 5е,л приблизительно на 10-20 % [1-3,5].

Химические реакции соединений 5 рассмотрены в разделе 2.

5а-г Я1 =Ме; 5д-т Я1 =СН2ОМе; 5а-в,д-т Я2 =Н; 5г Я2 = С1; 5а-г,е-п Я3 = РЬ; 5д Я3 = Ме; 5р Я3 = С6Н4Вг(4); 5с Я3 = СбН3Вг(3)ОМе(4);

м си,

5т Я3 = Х^"1'; 5а,г-е,р-т, 6а Я4 = РЬ; 56,ж, 66 Я4 = С6Н4Н02(4); 5в,к, 6в Я4 = С6Н4ОМе(2); 5з, 6г Я4 = С6Н4Н02(2); 5и, 6д Я4 = С6Н40Ме(4); 5л, бе Я4 = Би; 5м, 6ж Я4 = л-Ви; 5н, 6з Я4 = 1-Ви; 5о, 6и Б'.4 = СН2С1; 5п, 6к Я4 = ОРИ

Соединения 1а,д реагируют с гидразингидратом в ДМСО, образуя

3-арил-Ш-пиразоло[3',4':4,5]тиено[2.3-6]пиридины 7а,б. Впервые показано,

что побочными продуктами реакции являются тиено[2,3-6]пиридин-2,3-

диамины 8а,б.

r3 nh,nh2«2o

дмсо

i^ II « -

+ ш.

Sa,б 8а -14 %

Выходы:

7а,б 7а - 42 %

76 - 52 %

7а, 8а Я1 = СН2С)Ме; 76, 86 Я1 = Ме

86 -1 %

Синтез соединений 7а,б проходит в две стадии: 1) образование гид-разона.; 2) внутримолекулярная гетероциклизация за счет реакции Бы у атома 3-С тиофенового цикла.

Методом ТСХ показано, что в случае длительного кипячения соединений 1а,г-е в избытке гидразингидрата в присутствии щелочи, диамины 8а,б в реакционной смеси не образуются. При использовании в качестве исходных 1а»д,е реакционная масса представляет собой смесь соединений 7а-в и бис[2-имино(арил(метил))метил-3-аминотиено[2,3-6]пиридинов] 8а-в, которые разделяют фракционированием (выходы 30-34 и 27-33 % соответственно). В случае аминокетона 1г вместо соответствующего пиразо-ло[3',4':4,5]тиено[2,3-£]пиридина получен 2-(1-гидразоноэтил)-6-метил-4-метоксиметилтиено[2,3-£]пиридин-3-иламин 10, а также соединение 9г.

7а,б, 9а,б Я = РЬ; 7в, 9в Я2 = С6Н4Вг(4) Отмечено, что особенностью спектров ЯМР *Н соединений 7а-в является двойной набор сигналов, соответствующий двум изомерным формам

\Н- и 2#-пиразоло[3',4':4,5]тиено[2,3-6]пиридинов. Соотношение изомеров составляет приблизительно 1:2 соответственно для 1Н и 2Н форм (растворитель ДМСО-(16, Т - 295 — 298 °К)

Установлено, что соединение 1г при взаимодействии с боргидри-дом натрия в этаноле образует дипиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-6:3,2-£/]пи-ридин 11а, но не аминоспирт 12.

2 Химические свойства 2-ацил-3-И-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов

Изучена реакция восстановления 2-ацил-3-Я-карбоксамидотиено-[2,3-6]пиридинов 5, а также взаимодействие их с //-нуклеофилами: аммиаком и аминами.

Так, восстановлением карбонильной группы соединений 5а-м,р,с боргидридом натрия в этаноле до спиртовой получены представители не описанного ранее ряда — 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-^карбоксамидо-тиено[2,3-6]пиридинов 13а-о с выходами 75-93 % [1,3,5]. Условия проведения реакции определяются характером заместителя К3 соединений 5. Так, в случае ацетилпроизводного 5д требуется поддерживать температуру в процессе реакции в пределах 5 - 10 °С, а в случае бензоилпроизводных 5а-г,е-м,р,с соответственно 60 — 70 °С.

NaBH,

EtOH

ч

13a-o

O OH

R

13а-г Я1 = Ме; 13д-о К1 = СН2ОМе; 13а-в,д-о Я2 = Н; 13г Я2 = С1;

13а-г,е-м Я3 = РЬ; 13д Я3 = Ме; 13н Я3 = С6Н4Вг(4);

13о Я3 = С6Н3Вг(3)ОМе(4); 13а,г-е,н,о Я4 = РЬ; 136,ж Я4 = С6Н4М02(4);

13в,к Я4 = С6Н40Ме(2); 13з Я4 = СбН41\Ю2(2);

13и Я4 = С6Н40Ме(4); 13л Я4 = п-Ви; 13м Я4 = Би

Л/-ацилпроизводные 5, у которых электрофильные свойства карбонильной группы более ярко выражены, чем у предшественников 1, реагируют с ЛГ-нуклеофилами: аммиаком и первичными алифатическими аминами. Так, взаимодействием соединений 5а,б,е,ж,л,с с бутиламином получены 2-бутилимино(арил)метил-3-Я-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридины 14а-е. Бутиламин используют и как реагент, и как растворитель. Выход продуктов 14а-е составляет 78 - 89 %.

14а,б Я1 = Ме; 14в-е Я1 = СН2ОМе; 14а-д Я2 = Ph; 14е Я2 = С6Н4Вг(4); 14а,в,е Я3 = Ph; 146,г Я3 = C6H4N02(4); 14д Я3 = Fu

В спектрах ЯМР 'Н соединений 14а-е наблюдается два набора сигналов соответствующих sin- и awtí-изомерам в соотношении 42:58 для соединений 14а,в,д, 33:67 для веществ 146,г и 23:77 для имина 14е. Сигналы протонов стерически более напряженной з/я-формы, смещены относительно сигналов однотипных протонов дл*7-формы в слабое поле.

R

R

5а,б,е,ж,л,с

14а-е

По иному в аналогичных условиях идет реакция соединения 5е с бензиламином. Из реакционной смеси выделен единственный продукт 6-мс-тил-4-метоксиметил-3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-6]пиридин 15а с _ выходом 73 %:

Осуществить взаимодействие соединений 5 с тре/гс-бутиламином не удалось из-за стерических затруднений. С ароматическими аминами реакция веществ 5 также не идет, вероятно, вследствие их низкой нуклео-фильности.

Экзоциклическая связь С = N в соединениях 14а-г,е восстановлива-ется действием ЫаВН4 в этаноле. Полученные 2-бутиламинопроизводные 16а-д охарактеризованы в виде гидрохлоридов 17а-д (выход более 80 %). Последние синтезированы при пропускании сухого НС1 через изопропа-нольные растворы соединений 16. Вещества 14а-е и 17а-д являются первыми представителями нового ряда производных тиено[2,3-£]пиридинов.

и' Н1Ч О

т>—

N V

14а-г,е

16а,в, 17а,в Я1 =Ме; 166,г^, 176,г>д Я1 » СН2ОМе; 16а-г, 17а-г Я2 = РЬ; 16д,17д Я2 =С6Н4Вг(4); 16а,в^, 17а,в^ Я3 =РЬ; 166,г, 176,г Я3 =С6Н4Ш2(4)

Реакцией соединений 5а,б,е,ж,и,л,р с аммиаком впервые синтезированы пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-сГ|пиримидины 18а-ж, содержащие в положении 4 ароматический радикал с выходами более 50 % [2].

к'

нм^о

О КН4С1/КОН

ДМФА

К.

5г1,б,е,ж,и,л,р , I

19а-ж «

18а-ж

18а,б, 19а,б Я = Ме; 18в-ж, 19в-ж Я = СН2ОМе; 18а,в,ж, 19а,в,ж Л' = РЬ;

186,г, 196,г К* = С6Н4Ы02(4); 18д, 19д В. = С6Н40Ме(4); 18е, 19е Я2 = Ри; 18а-е, 19а-е Я3 = РЬ; 18ж, 19ж Я3 = С6Н4Вг(4)

Очевидно, реакция протекает через стадию образования 2-имино-

(арил)метил-3-арилкарбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов 19а-ж.

3 Реакции 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-Я-карбоксамидо-

тиено [2,3-6] п и р ид и нов

2-Гидрокси(арил(алкил))метил-3-Я-карбоксамидотиено[2,3-^]пириди-ны использоваш.1 для синтеза пентациклических дипиридо[3',2':4,5]тиено-[3,2-Ь:3,2ч/]пиридинов, трициклических оксазинов, тиено[2,3-6]пири-дин[2,3-6]диаминов и 2-алкокси(фенкл)метил-3-арилкарбоксамидотиено-[2,3-6]пиридинов.

Нами предприняты попытки снятия бензоильной защиты 2-гидрок-си(фенил)метил-3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-Ь]пиридина 13е спиртовым раствором щелочи, а также этилатом натрия в этаноле. Однако, в ходе реакции было выделено исходное вещество.

Полагая, что реакция соединений 13 с гидразингидратом может

протекать неоднозначно, нами найдены оптимальные условия её проведения и исследованы продукты.

Оказалось, что взаимодействие соединений 13а,е с гидразингидра-том, взятым в качестве реагента и растворителя, приводит к тиено[2,3-6]-пиридин-2,3-диаминам 8а,б с выходами более 60 %. Также выделены побочные продукты - 2,3-дигидро-1Я-пиразоло[3',4,:4,5]тиено[2,3-6]пири-дины 20а,б с выходами 5,6 и 2,4 % соответственно и 6-метил-4-метокси-метил-3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-6]пиридин 15а с выходом 9%. Выделить соединение 156 в чистом виде не удалось.

8а,6 20а,б 15а,б

156, 20а И.' = Ме; 206 Я1 = СН2ОМе

Соединения 8а,6 представляют бесцветные кристаллические вещества с температурами плавления выше 160 °С, хорошо хранящиеся в плотно закрытой посуде из темного стекла.

Предложены возможные пуги образования продуктов 8а,б, 15а,б, 20а,6. Путь 1 - нуклеофильное замещение ОН-группы на гидразиногруппу, приводящее к интермедиату А, с последующей реакцией внутримолекулярного нуклеофильного замещения бензамидной группы у 3-С атома с образованием соединений 20а,б, либо разрывом И-И и С-С связей, сопровождающимся миграцией ЫНг-группы к атому 2-С и отщеплением фенил-

метанимина, что приводит к соединению структуры Б, последнее под действием гидразина дает диамины 8а,б.

Путь 2 - нуклеофильное замещение бензамидной группы на гидрази-ногруппу с последующей внутримолекулярной дегидратацией, приводящей к соединениям 20а,б. Путь 3 — миграция атома водорода к 2-С атому тиофено-вого цикла, разрыв С-С связи и элиминирование бензальдегида, приводящие к веществам 15а,б.

Установлено, что под действием сухого НС1 в хлороформе соединения 13а,с,ж,н,н подвергаются внутримолекулярной дегидратации с образованием полученных впервые 4//-пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-с(][1,3]-оксазинов 21а-д (выход 62-76 %) [1,3,5].

он

20а,б

13а,е,ж,н,н 21а-д

21а Я1 - Ме; 21б-д Я1 = СН2ОМе; 21а-г Я2 = РЬ; 21д Я2 = С^В^);

21а,бл Я3 = РЬ; 21в Я3 = С6Н4Ж)2(4); 21г Я3 = С6Н4ОМе(4)

Если в реакционной смеси помимо метанолов 13а,в,е и минеральной кислоты (Н2504) содержатся алифатические спирты (этанол, изопро-панол), то проходит межмолекулярная дегидратация соединений 13а,в,е и алифатических спиртов и образуются 2-алкокси(фенил)метил-3-арилкарбок'самидотиено[2,3-6]пиридины 22а-г с выходами более 70 % [1].

13а,в,е 22а-г

22а-в Я1 = Ме; 22г Я1 = СН2ОМе; 22а,в. Я2 = РЬ; 226 Я2 = С6Н4ОМе(2); 22г Я2 = С6Н,ОМе(4); 22а,б,г Я' = Ег, 22в Я' « СНМе2

Неоднозначно проходит взаимодействие соединений 13а,ерк и кар-

боновых кислот. В результате нами выделены дипиридо[3',2':4,5]тиено-

[3,2-6:3,2-¿]пиридины 116,в с выходами 26-57 %, но не сложные эфиры 23.

116 Я1 = СН2ОМе; Ив Я1 = Ме Взаимодействие 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-Я-карбоксамидо-

тиено[2,3-6]пиридинов 13 с карбоновыми кислотами является еще одним способом получения соединений 11.

4 Химические превращения тиено[2,3-6]пиридш1-2,3-диаминов Впервые проведены реакции тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов 8а,б с электрофильными реагентами: ангидридами и хлорангидридами кар-боновых кислот, монокарбонильными и 1,3-дикарбонильными соединениями и установлено направление протекания реакций с указанными реагентами.

Показано, что характер радикала в положении 4 тиено[2,3-6]-пиридин-2,3-диаминов 8а,б определяет направление реакции 8 с уксусным ангидридом. Так, ацетилирование соединения 8а с уксусным ангидридом приводит к продукту ТУЗ-ацетилирования 24а. Соединение 86, содержащее в положении 4 метоксиметильный радикал, в аналогичных условиях образует Л?. ,7УЗ-диацетил производное 25.

Ацилирование соединений 8а,б хлорангидридами карбоновых ки-

водит к продуктам моноацилирования 246,в. Во обоих случаях реакция ацилирования протекает по аминогруппе в положении 3.

слот 26а,б в хлороформе при эквимолярном соотношении реагентов при

8а'6 26а ,6 246,у

246 Я1 = СН2ОМе; 24в Я1 = Ме; 246, 26а Я2 = Ег, 24в, 266 Я2 = 1-Ви

Взаимодействие диаминов 8а,б с ароматическими альдегидами 27а-д

приводит к паре кольчато-цепных изомеров //3-(1-арилмсти-лиден)тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов 28а-з - 2-арил-2,3-дигидро-1//-имидазо[4',5':4,5]тиено[2,3-6]пиридинов 29а-з [4].

8а,б 27а-д 28а-з . 29а-з

28а-г, 29а-г Я1 = Ме; 28д-з, 29д-з Я1 = СН2ОМе;

27а, 28а,д, 29а*д Я2 = С6Н4ОН(2); 276, 286,296 Я2 = С6Н4Ме(4);

27в, 28в,е, 29в,е Я2 = СДОЮ^); 27г, 28г,ж, 29г,ж Я2 = С6Н40Ме(4);

27д, 28з, 29з Я2 == С6Н2Вг2(3,5)ОН(2)

Наличие кольчато-цепных таутомеров зафиксировали методом ЯМР !Н спектроскопии. В спектрах ЯМР 'Н продуктов 28а-ж - 29а-ж имеется два набора сигналов соответствующих открытой и циклической формам.

Изучено влияние заместителя в ароматическом фрагменте и растворителя, используемого при записи спектров ЯМР 'Н, на смещение тауто-мерного равновесия пар 28а-з - 29;*-з. Установлено, что донорные заместители способствуют смещению таутамерного равновесия в сторону азаме-тиновой формы 28, электоноакцепторные - наоборот - имидазольной 29.

В тоже время замена ДМСО-ё6 на СБСЬ способствует увеличению массовой доли открытой формы 28.

Взаимодействием тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов 8а,б с 1,3-ди-

карбон ильными соединениями ЗОа-г в присутствии уксусной кислоты пол

лучены (2)-3-(2-аминотиено[2,3-6]пиридин-3-иламино)-1 -Я -2-бутен-1 -оны 31а-е и 3-(2-амино-4,6-диметилтиено[2,3-6]пиридин-3-иламино)-5,5-диметил-2-циклогексен-1-он 31ж [4].

Попытка замыкания диазепинового цикла под действием серной кислоты, как катализатора приводит к осмолению реакционной среды.

ний 31а-е установлено, что протон >1Н-группы в положении 3 в соединениях 31а-е образует водородную связь с кислородом карбонильной группы.

5 Возможные пути практического использования

Испытания на рострегулир^дощую активность некоторых синтезированных соединений проведены в проблемной научно-исследовательской лаборатории НИИ ХГС КубГТУ.

31а-в Я1 = Ме; 31г-е Я1 = СН2ОМе; 31а, 31а,г Я2 = Ме; 316,31б,д Я2 = ОСИ2Ме; 31в, 31в,е Я2 = РЬ

На основании сопоставления спектров ЯМР 'Н соединения 31ж и соедине-

Из полученных результатов следует, что изученные препараты ряда 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов (соединения 13а,ж,и,л) в оптимальных активирующих рост концентрациях (ЫО^-б-Ю"5 % раствор) улучшают посевные качества семян озимой пшеницы сорта Победа 50.

ВЫВОДЫ

1. Проведены систематические исследования по модификации ацильной группы во втором положении 3-аминотиено[2,3-6]пиридинов в гидро-ксиалкильную, азаметиновую, амино.шкильную и аминогруппу и анне-лированию по связи <1 тиено[2,3-6]пиридина пиридинового, пиримиди-нового, оксазинового,«пиразольного и имидазольного циклов.

2. Найдена и изучена новая реакция 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов с гидразингидратом приводящая к тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминам, 3-фенил-2,3-дигидро-1//-пиразо-ло[3',4':4,5]тиено[2,3-^]пиридинам и 3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-£>]-пиридинам. Предложены вероятные маршруты образования продуктов реакции.

3. Установлено, что аминогруппа в положении 3 тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов является более реакционноспособной. В реакциях с хло-рангидридами карбоновых кислот и с 1,3-дикарбонильными соединениями получены исключительно продукты взаимодействия по атому азота в положении 3. При ацетилировании уксусным ангидридом об-

разуются продукт //З-ацетилирования и N2, N3 -ди ацетил производное в зависимости от заместителя в пиридиновом кольце исходных тие-но[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов.

4. Методом ЯМР 'Н спектроскопии показано, что продукты взаимодействия тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов и ароматических альдегидов существуют в растворах в виде кольчато-цепных таутомеров. Установлено, что донорные заместители в ароматическом фрагменте продукта смещают равновесия в сторону азаметиновой формы, акцепторные - имидазольной. Использование полярного растворителя способствует смещению равновесия в сторону имидазольной формы.

5. Впервые доказано образование тиеао[2,3-Ь]пиридин-2,3-диаминов при взаимодействии 3-аминотиено[2,3-Ь]пиридин-2-илфенилметанонов с гидразингидратом наряду с пиразоло[3',4':4,5]тиено[2,3-6]пиридинами.

6. Оптимизирована методика синтеза 2-ацил-3-11-карбоксамидотие-но [2,3-6] пиридинов. На основе реакций последних с аммиаком синтезированы пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-^пиримидины, с бензиламином выделен 6-метил-4-метоксиметил-3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-Ь]пири-дин, с бутиламином получены 2-бутилимино(арил)метил-3-К-карбокс-амидотиено[2,3-6]пиридины, восстановление которых приводит к 2-бу-тиламино(фенил)метил-3-карбоксам!здотиено[2,3-6]пиридинам.

7. Установлено, что при действии минеральных кислот на 2-гид-рокси(арил(алкил))метил-3-Я-карбоксамвдотиено[2,3-6]пиридины в от-

сутствии нуклеофилов образуются продукты внутримолекулярной дегидратации - 4#-пиридо[3,,2':4.,5]тиено[3,2-с/][1,3]оксазины, а в присутствии нуклеофилов (алифатических спиртов) - продукты межмолекулярной дегидратации 2-алкокси(фенил)метил-3-11-карбоксамидо-тиено[2,3-6]пиридины.

8. Разработана новая методика синтеза дипиридо[3',2':4,5]тиено-[3,2-6:3,2-с/]пиридинов реакцией 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-11-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов и карбоновых кислот.

9. Среди синтезированных соединений найдены вещества улучшающие посевные качества семян озимой пшеницы.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Липунов М.М. Аг1-[2-Гидроксиалкил(арил)метилтиено[2,3-6]пиридин-3-ил]ариламиды в синтезе 4#-пиридо[3',2':4,5][3,2-с/][1,3]оксазинов и 2-алкокси(фенил)метил-3 -карбоксамидотие но [2,3 -6]пиридинов / 1[ипупов М.М., Костенко Е.С., Кайгородова Е.А., Фирганг С.И., Крапивин Г.Д. // Изв. вузов. Химия к химическая технология. - 2005. - т.48, вып. 12.-С. 81-84.

2. Липунов М.М. Синтез новых пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-с/]пиридинов с потенциальной биологической активностью / Липунов М.М., Бронникова Т.И., Кайгородова Е.А. // Сб. трудов Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии в исследованиях молодых ученых», Астрахань, АГУ. - 2006. - С..

3. Ляпунов М.М. 2-Гидрокси(алкил,арил)метил-3-ациламинотиено[2,3-6]-пиридины в синтезе конденсированных гетероциклических систем / Липунов М.М., Кайгородова Е.А., Крапивин Г.Д. // Международная конф. по химии гетероцикл. соединений: Тез. докл., Москва, МГУ. -2005.-С. 225.

4. Липунов М.М. Реакции тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диамина / Липунов М.М., Бронникова Т.И., Кайгородова Е.А. // Тез. докл. Международной конференции «Advanced Science in Organic Chemistry»: Крым, Судак.-2006.-С. 163.

5. Липунов М.М. Синтез 4Я-пиридо[3\2,:4,5]тиено[3,2-сГ][1,3]-оксазинов / Липунов М.М., Бронникова Т.И., Кайгородова Е.А., Крапивин Г.Д. // Материалы XLI Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики химии, Москва, РУДН. — 2005.-С.103.

Подписано в печать -fB.iO. 'XOO&i.Зак. № -//Я5~Тираж -fоо, Типография КубГТУ, 350058, Краснодар, Старокубанская, 88/4

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Липунов, Михаил Михайлович

Введение.

1 Аналитический обзор.

1.1 3-Аминотиено[2,3-6]пиридин-2-иларил(алкил)метаноны в синтезе гетероциклов.

1.2 Синтез и свойства аннелированных 2,3-диаминотиофенов.

1.2.1 Синтез и свойства бензо[£]тиофен~2,3-диаминов.

1.2.2 Синтез и свойства тиено[2,3-Ь]пиридин-2,3-диаминов.

2 Обсуждение результатов.

2.1 Синтез и химические свойства 3-аминотиено[2,3-6]пиридин-2-иларил(алкил)метанонов.

2.1.1 Синтез исходных 3-аминотиено[2,3-6]пиридин-2-ил-арил(алкил)метанонов.

2.1.2 Химические свойства 3-аминотиено[2,3-6]пиридин-2-ил-арил(алкил)метанонов.

2.1.2.1 Оптимизация методики синтеза 2-ацил-З-R-карбоксамидотиено [2,3-6]пиридинов

2.1.2.2 Реакция 3 -аминотиено [2,3-Ь] пиридин-2-ил-арил(алкил)метанонов с гидразингидратом.

2.1.2.3 Взаимодействие 3-аминотиено[2,3-Ь]пиридин-2-илэтанона с боргидридом натрия.

2.2 Превращения 2-ацил-З -R-карбоксамидотиено [2,3-6] пиридинов.

2.2.1 Взаимодействие 2-ацил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов с боргидридом натрия.

2.2.2 Реакции 2-ацил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов с ^/-содержащими нуклеофилами.

2.2.2.1 Реакция 2-ацил-З -R-карбоксамидотиено [2,3 -6]пиридинов с аминами.

2.2.2.2 Синтез трициклических пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-й?]пиримидинов взаимодействием 2-ацил-3-Е1-карбоксамидо-тиено[2,3-Ь]пиридинов с аммиаком.

2.3 Химические реакции 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-11-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов.

2.3.1 Исследование реакции 2-гидрокси(фенил)метил-3-фенилкарбокс-амидотиено[2,3-6]пиридинов с гидразингидратом.

2.3.2 Кислотнокатализируемая внутримолекулярная дегидратация 2-гидрокси(арил)метил-3-арилкарбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов. Синтез 4#-пиридо[3 ',2' :4,5]тиено [3,2-d\ [ 1,3 ]оксазинов.

2.3.3 Реакция 2-гидрокси(фенил)метил-3-арилкарбоксамидотиено[2,3-£]-пиридинов и алифатических спиртов в условиях кислотного катализа.

2.3.4 Взаимодействие 2-гидрокси(фенил)метил-3-арилкарбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов с карбоновыми кислотами. Синтез дипири-до[3',2':4,5 ]тиено [3,2-Ь :3,2-йГ]пиридинов.

2.4 Превращения тиено[2,3-6]пиридин-2,3-Диаминов.

2.4.1 Ацилирование тиено[2,3 -6]пиридин-2,3-диаминов хлорангидридами и ангидридами карбоновых кислот.

2.4.2 Взаимодействие тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов с ароматическими альдегидами.

2.4.3 Реакция тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов с 1,3-Дикарбонильными соединениями.

2.5 Исследование биологической активности синтезированных соединений.

3. Экспериментальная часть.

Выводы.

 
Введение диссертация по химии, на тему "3-аминотиено(2,3-b)пиридин-2-иларил(алкил)метаноны в синтезе аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений"

Актуальность проблемы. Одним из интенсивно развивающихся направлений в химии гетероциклических соединений является синтез веществ, содержащих в своем составе аннелированые гетероциклы. Наличие в одной молекуле различных по природе гетероциклов приводит к появлению у аннелиро-ванных гетероциклических соединений различных видов биологической активности и других ценных свойств. Так, пиридотиенотриазины проявляют анти-гистаминные [1], антианафилактические [2] и противомикробные [3] свойства. Пиридотиенопиримидины обладают антиаллергическим [4], а пиридотиенопи-разолы - противомикробным [5] действием. Антибактериальная активность выявлена у тиенопиридопиридазинонов и их тиоаналогов [6,7].

3 -Аминотиено [2,3-Ь] пиридин-2-иларил(алкил)метаноны, содержащие в вицинальном положении электронодонорную аминогруппу и электроноакцеп-торную карбонильную группу, являются классическим примером прекурсора для аннелирования других гетероциклов по связи d, что открывает путь для конструирования сложных гетероциклических систем: аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений и изучения их свойств.

В отличие от других 2-замещенных 3-аминотиено[2,3-6]пиридинов 2-ацилпроизводные являются недостаточно изученными. Вместе с тем, их синтез хорошо разработан, прост в исполнении и не требует специального оборудования. Поэтому исследование химических трансформаций 3-аминотиено-[2,3-6]пиридин-2-иларил(алкил)метанонов в конденсированные гетероциклические системы представляет собой актуальную задачу.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР НИИ ХГС КубГТУ, проводимой по тематическому плану Министерства науки и образования РФ: «Создание теории и разработка новых методов направленного синтеза О-, N-, S-содержащих полифункциональных соединений, перспективных для химии биологически активных веществ с избирательными свойствами», а также по теме кафедры органической химии КубГТУ 04.39.1 «Химический дизайн новых конденсированных гетероциклических систем с целью создания физиологически активных веществ с направленным биологическим действием».

Целью настоящей работы является:

- систематическое исследование химических свойств 3-аминотиено-[2,3-6]пиридин-2-иларил(алкил)метанонов и продуктов их превращений;

- разработка методов синтеза анелированных с тиено[2,3-6]пиридинами азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений;

- изучение физико-химических и спектральных характеристик синтезированных соединений;

- поиск биологически активных веществ.

Научная новизна:

- Оптимизирована методика ацилирования 3-аминотиено[2,3-6]пи-ридин-2-иларил(алкил)метанонов хлорангидридами карбоновых кислот, позволяющая получать продукты ацилирования с выходами до 95 % и на их основе разработаны эффективные и рациональные методы синтеза производных ранее не описанных рядов 2-замещенных тиено[2,3-&]пиридинов: 2-гидрокси(арил(алкил))-метил-3 -R-карбоксамидо-, 2-бутилимино(арил)метил-3 -R-карбоксамидотиено-[2,3-6]пиридины и продуктов восстановления последних, а также пири-до[3',2':4,5]тиено[3,2-<^)пиримидинов, содержащих в положении 4 ароматический заместитель.

- Впервые при взаимодействии 3-аминотиено[2,3-6]пиридин-2-ил-фенилметанонов с гидразингидратом наряду с пиразоло[3',4':4,5]тиено[2,3-Ь]-пиридинами зафиксировано образование тиено[2,3-£]пиридин-2,3-диамина.

- Исследовано поведение 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-11-карбокс-амидотиено[2,3-6]пиридинов под действием минеральных кислот и разработаны методы синтеза получены 4#-пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-</|[1,3]оксазинов и 2-алкокси(фенил)метил-3-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов.

- Найден новый подход к синтезу дипиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-6:3,2-d\-пиридинов, основанный на взаимодействии карбоновых кислот и 2-гидроксиарил(алкил))метил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов.

- Обнаружена новая реакция образования тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диамина взаимодействием 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3 -R-карбоксамидо-тиено[2,3-6]пиридинов с гидразингидратом. Исследована реакционная способность аминогрупп в положении 2 и 3 тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов в реакциях с монокарбонильными и 1,3-дикарбонильными соединениями, ангидридами и хлорангидридами карбоновых кислот.

- Методом ЯМР !Н установлено наличие кольчато-цепной таутомерии в ряду продуктов взаимодействия тиено[2,3-6]пиридин-2,3-Диаминов и ароматических альдегидов.

Практическая ценность:

Разработаны препаративные методы синтеза пиразолов, дигидропиразо-лов, пиримидинов, оксазинов, аннелированных по связи d тиено[2,3-6]-пиридинов, и родственных им соединений, а также дипиридо[3',2':4,5]тиено-[3,2-6:3,2-йГ]пиридинов. Методы просты по экспериментальному исполнению и могут быть легко масштабированы.

Синтезированные тиено[2,3-£]пиридин-2,3-диамины могут быть использованы в качестве исходных соединений для дальнейших превращений.

В процессе выполнения настоящей работы было синтезировано 94 не описанных в литературе соединения. В ряду 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-11-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов обнаружены соединения являющиеся эффективными рострегуляторами.

По результатам выполненных исследований в рамках НТП «Научные исследования высшей школы в области химии и химической продуктов» Минобразования РФ разработаны лабораторные методики и оформлена научно-техническая документация на 2 новых химических реактива.

Апробация работы: Результаты диссертационной работы были представлены на Международной конференции по химии гетероциклических соединений, посвященной 90-летию со дня рождения профессора А.Н. Коста

МГУ, Москва, Россия, 2005), на Международной конференции «Advanced Science in Organic Chemistry» (Судак, Крым, Украина, 2006) и XLI Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии (РУДН, Моска, 2005), на Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии в исследованиях молодых ученых» (АГУ, Астрахань, 2006).

 
Заключение диссертации по теме "Органическая химия"

125 ВЫВОДЫ

1. Проведены систематические исследования по модификации ацильной группы во втором положении 3-аминотиено [2,3-6]пиридинов в гидроксиалкильную, азаметиновую, аминоалкильную и аминогруппу и аннелированию по связи d тиено[2,3-й]пиридина пиридинового, пиримидинового, оксазинового, пира-зольного и имидазольного циклов.

2. Найдена и изучена новая реакция 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-&]пиридинов с гидразингидратом приводящая к тие-но[2,3-6]пиридин-2,3-диаминам, 3-фенил-2,3-дигидро-1Я-пиразоло[3',4,:4,5]-тиено[2,3-6]пиридинам и 3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-6]пиридинам. Предложены вероятные маршруты образования продуктов реакции.

3. Установлено, что аминогруппа в положении 3 тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов является более реакционноспособной. В реакциях с хлорангидри-дами карбоновых кислот и с 1,3-дикарбонильными соединениями получены исключительно продукты взаимодействия по атому азота в положении 3. При ацетилировании уксусным ангидридом образуются продукт ЖЗ-ацети-лирования и 7У2,7УЗ-диацетилпроизводное в зависимости от заместителя в пиридиновом кольце исходных тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов.

4. Методом ЯМР !Н спектроскопии показано, что продукты взаимодействия тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов и ароматических альдегидов существуют в растворах в виде кольчато-цепных таутомеров. Установлено, что донорные заместители в ароматическом фрагменте продукта смещают равновесия в сторону азаметиновой формы, акцепторные - имидазольной. Использование полярного растворителя способствует смещению равновесия в сторону имидазольной формы.

5. Впервые доказано образование тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диаминов при взаимодействии 3-аминотиено[2,3-6]пиридин-2-илфенилметанонов с гидразингидратом наряду с пиразоло[3',4':4,5]тиено[2,3-6]пиридинами.

6. Оптимизирована методика синтеза 2-ацил-З-R-карбоксамидотиено[2,3-6] -пиридинов. На основе реакций последних с аммиаком синтезированы пиридо-[3',2':4,5]тиено[3,2-с/]пиримидины, с бензиламином выделен 6-метил-4-метоксиметил-3 -фенилкарбоксамидотиено[2,3-Ь]пиридин, с бутиламином получены 2-бутилимино(арил)метил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридины, восстановление которых приводит к 2-бутиламино(фенил)метил-3-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинам.

7. Установлено, что при действии минеральных кислот на 2-гид-рокси(арил(алкил))метил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридины в отсутствии нуклеофилов образуются продукты внутримолекулярной дегидратации -4Я-пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-й(][1,3]оксазины, а в присутствии нуклеофилов (алифатических спиртов) - продукты межмолекулярной дегидратации 2-алкокси(фенил)метил-3-К-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридины.

8. Разработана новая методика синтеза дипиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-6:3,2-d\-пиридинов реакцией 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-К-карбоксамидо-тиено[2,3-6]пиридинов и карбоновых кислот.

9. Среди синтезированных соединений найдены вещества улучшающие посевные качества семян озимой пшеницы.

Заключение

Анализ литературы показывает, что синтетический потенциал 3-амино-тиено[2,3-6] пиридин-2-иларил(алкил)метанонов в синтезе аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственным им соединений раскрыт далеко не полностью. Между тем такие аннелированные системы представляют интерес как перспективные биологически активные вещества.

Из литературного обзора также следует, что разработан единственный метод синтеза тиено[2,3-6]пиридин-2,3-диамина. Химические свойства этого соединения не исследованы, в то время как оно также с успехом может использоваться в синтезе аннелированных гетероциклов, что составляет предмет нашего исследования.

2. Обсуждение результатов

2.1 Синтез и химические свойства 3-аминотиено[2,3-^]пиридин-2-иларил(алкил)метанонов

3-Аминотиено[2,3-Ь]пиридин-2-иларил(алкил)метаноны 1 являются полифункциональными соединениями, представляющими интерес для использования их в синтезе разнообразных гетероциклических соединений. В то же время, как следует из литературного обзора, соединения 1 изучены недостаточно. Исследованы лишь реакции диазотирования, взаимодействия с гидразингидра-том, малондинитрилом, ацеталями, ортоэфиром, боргидридом натрия. Синтетический же потенциал соединений 1 явно значительно выше, а синтез их достаточно хорошо разработан, прост и не требует специальных условий проведения реакций и оборудования. Все это позволило нам рассматривать 3-амино-тиено[2,3-6]пиридин-2-иларил(алкил)метаноны 1 в качестве базовых структур для создания перспективных биологически активных веществ и полупродуктов для тонкого органического синтеза.

2.1.1 Синтез исходных 3-аминотиено[2,3-£]пиридин-2-ил-арил(алкил)метанонов

Удобным методом синтеза 3-аминотиено[2,3-6]пиридин-2-иларил(ал-кил)метанонов является алкилирование 2-тиоксо-1,2-дигидро-3-пиридинкарбо-нитрилов а-галогенметилкетонами и последующая циклизация S-алкил-производных по Торпу-Циглеру в присутствии основания [8-10].

Для получения базовых 3-аминотиено[2,3-6]пиридин-2-иларил(алкил)-метанонов 1а-и сначала в присутствии эквимолярного количества гидроксида калия проводят алкилирование 2-тиоксо-1,2-дигидро-3-пиридинкарбонитрилов 2а-в 2-бромметилкетонами За-д. Промежуточно образующиеся алкилпроизвод-ные 4а-з из реакционной смеси не выделяются (схема 2.1), а используются для внутримолекулярной циклизации по Торпу-Циглеру под действием гидроксида калия в соединения 1а-з.

Схема 2.1 r'

КОН

П + —" н

2а-в За-д 4а-з 1а"3 la-в, 2а,б, 4а-в R1 = Me; 1г-з, 2в, 4г-з R1 = СН2ОМе; 1а,б,г-з, 2а,в, 4а,б,г-и R2 = Н; 1в, 26, 4в R2 = С1;

1а,в,д, За, 4а,в,д R3 = Ph; 16,ж, 36, 46,ж R3 = С6Н3Вг(3)ОМе(4); 1г, Зв, 4г R3 = Me; 1е, Зг, 4е R3 = С6Н4Вг(4);

-С0

1з, 4з R3 = °'сн'; Зд R3 = СН2Вг*

Вещества 1а,г-е,з синтезированы ранее и их свойства описаны в работах [16,37,38]. 3-Аминотиено[2,3-6]пиридин-2-иларилметаноны 16,в,ж получены впервые.

Соединения 16,в,ж - ярко-желтые кристаллические вещества с температурами плавления выше 170 °С, данные элементного анализа, температуры плавления и выходы приведены в табл. 2.

 
Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Липунов, Михаил Михайлович, Краснодар

1. Quintela J.M. Synthesis, antihistamine and cytotoxic activity of pyridothieno-and pyridodithienotriazines / J.M Quintela, C. Peinador, M.C.Veiga, L.M. Bota-na, A. Alfonso, R. Riguera // Eur. J. Med. Chim. Ther. 1998. - V.33. - №11. -P.887-898.

2. Wagner G. Synthesis of some new pyrido(3\2':4,5)thieno(3,2-d)l,2,3-triazines with antiaphilactic activity / G. Wagner, S. Liestner, H. Vieweg, U. Kraselt, J. Prantz // Pharmazie. 1993. - V.48. - №7. - P.514-518.

3. Abdel-Rahman A.E. Synthesis and Antimicrobi Activity of New Pyridothieno-pyrimidines and Pyridothienotriazines // A.E. Abdel-Rahman, E. A. Bakhite, E.A. Al-Taifi // J. Chin. Chem. Soc. 2002. - V. 49. - № 2 - P. 223-231.

4. Quintela J.M. Synthesis and Antiallergic Activity of Pyridothienopyrimidines / J.M. Quintela, C. Peinador, M.C. Veiga, L. Gonzales, L.M. Botana et al. // Bio-org. Med. Chem. 1998. - V.6. - №10. - P.1911-1926.

5. El-Emary T.I. Synthesis and biological screening of new 1,3-diphenylpyrazoles with different heterocyclic moieties at position 4 / El-Emary T.I., Bakhite Etify A. // Pharmazie. 1999. - B.54. - № 2. - S. 106 -111.

6. Литвинов В.П., Доценко B.B., Кривоколыско С.Г. Химия тиенопиридинов родственных систем. М.: Наука, 2006. - 407 с.

7. Litvinov V.P. Advances in the chemistry of hydrogenated 3-cyanopyridin-2(lH)-thiones and -selenones Phosphorus, Sulfur and Silicon Relat. Elem. -1993 -V. 74. -N 1-4. -P. 139-156.

8. Литвинов В.П. Синтез и свойства 3-цианопиридин-2(1#)-халькогенонов / В.П. Литвинов, С.Г. Криволыско, В.Д. Дьяченко // Химия гетероцикл. соединений. 1999. - № 5. - С. 579-609.

9. Patent 4355164 US, МКИ С 07D 495/04, С 07D 495/14. Pyridothienopyridaz-ine antiallergy compounds / D. Youssefueh Raymond, N.Y. Tarrytown. -№ 264756; Заявлено 18.05.1981; Опубл. 19.10.1982.

10. Elgemeie Galal E. Novel synthesis of pyridine and thieno2,3-6.pyridine derivatives: reaction of arylmethylenecyanothioacetamide with aliphatic ketones / Galal E. Elgemeie, Hassan A. Elfahham, Hesham A. Nabey // Sulfur lett.1989.-№2.-P. 45-55.

11. Dunn A. D. Novel thienopyridines / A.D. Dunn, R. Norrie // J. Prakt. Chem. -1992.-№6.-P. 483-486.

12. Ho Yuh Wen Studies on the synthesis of some styryl-3-cyano-2(lH)-pyridinethiones and polyfunctionally substituted 3-aminothieno2,3-6.pyridinederivatives / Ho Yuh Wen, Wang Ing Jing // J. Heterocycl. Chem. 1995. -V. 32. - № 3. - P. 819-825.

13. Родиновская JI.A. Синтез 6-метил-3-циано-5-этилпиридин-2(1Н)-тиона и конденсированных гетероциклов на их основе / JI.A. Родиновская,

14. A.M. Шестопалов, Е.В. Белухина, В.П. Литвинов // Химия гетероцикл. соединений. 1995. - № 6. - С. 851-857.

15. Иванов В.Л. Новые подходы к синтезу функционально замещенных пири-до3,2:4,5.тиено[3,2-б/]пиридинов и строение полученных продуктов /

16. B.Л. Иванов, В.А. Артемов, Л.А. Родиновская, A.M. Шестопалов, В.Н. Нестеров, Ю.Т. Стручков, В.П. Литвинов // Химия гетероцикл. соединений. -1996. № 1.-С. 115-122.

17. Дьяченко В.Д. Синтез 6-метил-4-2-(5-метилфурил).-3-цианопиридин-2(1Н)-тиона в реакции Михаэля / В.Д. Дьяченко, В.П. Литвинов // Жур. Орг. Химии. 1998 - № 5. - С. 739-741.

18. Дьяченко В.Д. Синтез и свойства тУ-метилморфолиний 6-метил-5-фенилкарбомоил-4-(2-фурил)-3-циано-2,4-дигидропиридин-2-тиолатов и -селеноатов / В.Д. Дьяченко, С.Г. Кривоколыско, В.П. Литвинов // Жур. орг. Химии. 1998 - № 6. - С. 927-932.

19. Abu-Shanab Fathi A. Synthesis of 2,3,4,6-tetrasubstituted pyridines as precursors to bicycles and polycycles // J. Chem. Res, Synop. 1999. - № 7. - P. 430431.

20. Aivars K. Derivatives of 3-cyano-6-phenyl-4-(3-pyridyl)-pyridine-2(lH)-thione and their neirotropic activity / K. Aivars, G. Skaidrite, E. Ojars, T. Igors, K. Vija, D. Gunars // Eur. J. Med. Chem. 1999. - Vol. 34. - № 4. - P. 301-310.

21. Al-Omran Fatima Studies with 1-functionally substituted alkylbenzotriazoles: an efficient route for the synthesis of 1-azolylbenzotriazoles, benzotriazolylazines and benzotriazolylazoloazines // J. Heterocycl. Chem. 2000. - V. 37. - № 5. -P. 1219-1223.

22. Abdel-Fattah Azza M. A novel synthesis of thieno2,3-b.pyridine, pyridothie-notriazine and pyridothienopyrimidine derivatives // Phosph, Sulfur and Silicon and Relat. Elem. 2000. - V. 156.- P. 53-68.

23. Якунин Я. Ю. Синтез, структура и реакции алкилирования 5-теноил- и 5-бензоил-6-трифторметил-3-цианопиридин-2-тиолатов N-метилморфоли-ния / Я.Ю.Якунин, В.Д. Дяченко, В.П. Литвинов // Химия гетероцикл. соединений. 2000. - № 12. - С. 1667-1673.

24. Василии В.К. Новая гетероароматическая система изоксазоло3' ,4':4,5.-тиено[2,3-6] пиридинов / В.К. Василии, Е.А. Кайгородова, Г.Д. Крапивин // Химия гетероцикл. соединений. - 2000. - № 4. - С. 565-566.

25. Якунин Я. Ю. Новый метод синтеза 5-ацетил-6-метил-3-цианопиридин-2(1Н)-тиона и его свойства / Я.Ю. Якунин, В.Д. Дяченко, В.П. Литвинов // Химия гетероцикл. соединений. 2001. - № 5. - С. 633-639.

26. Yehya M. Elkholy. Studies with polyfunctionally substituted heterocycles: syntheses of polyfunctionally substituted isoquinolines // Химия гетероцикл. соединений. 2002. - № п. - С. 1525-1530.

27. Федоров A.E. Реакции метилового эфира (8)-А^-трифторацетил-5-бромо-4-оксонорвалина с вицинальными меркаптонитрилами. Синтез (5-гетарил-а-аминокислот. / А.Е. Федоров, A.M. Шестопалов, П.А. Беляков // Изв. АН. Сер. хим. 2003. - № 9 - С. 1953-1959.

28. Василии В.К. Синтез и свойства замещенных изоксазоло3',4':4,5.тиено-[2,3-6]пиридинов / В.К. Василии, Е.А. Кайгородова, С.И. Фирганг, Крапивин Г.Д. // Химия гетероцикл. соединений. 2004. - №3. - С. 462-473.

29. Кайгородова Е.А., Василии В.К., Крапивин Г.Д. Аминотиено2,3-6.пири-дины в синтезе кондесированных гетероциклов (монография) // Деп. ВИНИТИ 28.08.2001. № 1901. - В 2001.

30. Peinador Carlos A. An efficient iminophosphorane-mediated synthesis for pyrido3',2':4,5.thieno[3,2-<^pyrimidine derivatives / Carlos A. Peinador, Maria J. Moreira, Jose M. Quintela // Tetrahedron. 1994. - V. 50. - № 22. - P. -67056714.

31. Veiga M. Carmen A synthesis for some new thieno2,3-6:4,5-6.dipyridines / M. Carmen Veiga,, Carlos Peinador // Heterocycles. 1996. - V. 43. - № 1. -P. 91-100.

32. Hassan K.M. Synthesis and reactions of some thienopyridine derivatives / K.M. Hassan, El-Dean A.M. Kamal, M.S.K. Youssef, F.M. Atta M.S. Abbady // Phosph., Sulfur and Silicon and Relat. Elem. 1990. -V. 47. - № 1-2. -P. 181-189.

33. Badr M.Z.A. Synthesis and reactions of some new thieno2,3-b.pyridines and the antimicrobial effects / M. Z. A. Badr, S. A. Mahgoub, F. F. Abdel-Latif, A. A. A. Abd El-Hafez // Phosphorus, Sulfur and Silicon. 1991. - Vol. 55. -№ 1-4.-P. 175-183.

34. El-Dean Adel M. Kamal Reactions of 3-Aminothieno2,3-b.pyridine-2-carboxamides // J. Chem. Res. Miniprint. 1996. - V.6. - 1401-1415

35. Peinador C. A convenient synthesis of some new pyrido3',2':4,5.thieno[2,3-d]-pyrimidine derivatives with potential biological activity / C. Peinador, V Ojea, J.M. Quintela // J. Heterocycl. Chem. 1992. - Vol. 29. - № 7. - P. 1693-1702.

36. Dave C.G. Synthesis and S-methylaction of2-thioxopyrido3',2':4,5.thieno[2,3-fi0-pyrimidin-4(3H)-ones with and without a phase transfer catalyst / C.G. Dave, A.B. Shah, H.C. Shah // J. Heterocycl. Chem. 1997. - V. 34. - № 3. -P. 937 - 940.

37. Джилкрист Т. Химия гетероциклических соединений: Пер. с англ. М.: Мир, 1996.-464с.

38. Общая органическая химия / Под. ред. Д. Бартона и У.Д. Оллиса. Т.З. Азотсодержащие соединения. / Под ред. И.О. Сазерленда. Пер. с англ. / Под ред. Н.К. Кочеткова и J1.B. Бакиновского. - М.: Химия, 1982. - 736 с.

39. Guerrera F. A comparative study on the synthesis of the l#l.benzothieno[2,3-<i]-imidazole and IH[ 1 ]benzothieno[2,3 -d]-o-triazole / F. Guerrera, M.A. Siracusa, N.A. Santagati, B. Tornetta // J. Heterocycl. Chem. 1986. - Vol. 23. - № 3. -P. 951-953.

40. Erian Ayman Wahba An Easy Direct Conversion of Pyridine- and Pyrimidine-Thiones into Multi-Fused Heterocyclic Compounds / Erian Ayman Wahba, Abu-Shanab Fathi AH // Bull. Chem. Soc. Jap. 1998. - Vol. 71. - № 10. -P. 2387-2391.

41. Fishwick B.R. Bromonitromethane, a Versalite Electrophile: Reactions with Thiolates / B.R. Fishwick, D.K. Rowles, C.J.M. Stirling // J. Chem. Soc., Chem. Communs. 1983. - № 15. - P. 834-835.

42. Fishwick B.R. Bromonitromethane A Versalite Electrophile / B.R. Fishwick, D.K. Rowles, C.J.M. Stirling // J. Chem. Soc., Perk.Trans I. - 1986. - № 7. . P. 1171-1179.

43. Cannizzo S. Synthesis of Substituted 1 .Benzothieno[2,3-6]pyrazines / S. Can-nizzo, F. Guerrera, M.A. Siracusa // J. Heterocycl. Chem. 1990. - Vol. 27. -№7.-P. 2175-2179.

44. Guerrera F. Synthesis of Novel 1-Alkyl or l-aryl-2-(4-sustituted-l-piperazinyl)-l#-benzothieno2,3-d. imidazoles / F. Guerrera, L. Salerno, M.A. Sarva, M.A. Siracusa//J. Heterocycl. Chem. 1995. - Vol. 32. - № 2. - P. 591-594.

45. Sheetal S. Surange Oxidative nucleophilic substitution of hydrogen by primary amines in 2-nitrobenzo6.thiophene / Sheetal S. Surange, Srinivasachari Rajappa // Tetrahedron. 1998. - Vol. 39. - № 39. - P.7169-7172.

46. Galvez C. New routes to condensed thiophene ring systems from ortho-diaminothiophene derivatives / C. Galvez, F. Garcia, J. Garcia // J. Chem. Res. Synop. 1985. - № 9. p. 296-297.

47. Марч Дж. Органическая химия. Реакции, механизмы и структура. Углубленный курс для университетов и химических вузов: Пер. с англ. М.: Мир, 1987.-Т. 2.-С. 164-165.

48. Беккер Г. Введение в электронную теорию органических реакций: Пер. с нем. М.: Мир, 1977. - С. 551-552.

49. Вейганд-Хильгетаг Методы эксперимента в органической химии: Пер. с нем. М.: изд-во «Химия», 1968. - С. 872-873.

50. Toselli М. Thermal reactivity of 2-azido- and 3-azido-benzo6.thiophene with dialkylamines and alkanethiols / M. Toselli, P. Spagnolo, P. Zanirato // Gazz. Chim. Ital. 1989. - Vol. 119. - № 7. - P. 411-413.

51. Preston P.N. Wege zur synthese von lHl.benzothieno[2,3-<^imidazolen und thieno[2,3 J]imidazolen / P.N. Preston, S.K. Sood // J. Chem. Soc., Perk. Trans. I. - 1976. - № 1. - P. 80-83.

52. Schrader S. Isomer distribution in the methylation of l.-benzothieno[2,3-d]-triazole under phase-transfer catalytic conditions / S. Schrader, E.V. Dehmlow // Org. Prep, and Proced. Int. 1996. - Vol. 28. - № 5. - P. 634-637.

53. Corsaro A. Methylation of l.benzothieno[2,3-J]triazole / A. Corsaro, F. Guer-rera, G. Perrini, L. Salerno, M.C. Sarva, M.A. Siracusa // J. Chem. Res. Synop. -1993.-№3.-P. 128-129.

54. Patent 2241717 DT, МКИ С 07D 63/18. 3-Aminothieno2,3-b.pyridine / R. Ni-ess, H. Eilingsfeld. № 409811; Заявлено 24.08.1972; Опубл. 14.03.1974.

55. Guerrera F. Synthesis of l#-Imidazo3',4':4,5.thieno[2,3-6]pyridines. A New Ring System / F. Guerrera, M.A. Siracusa, B. Tornetta, E. Bousquet // J. Heterocycl. Chem. 1984. - Vol. 21. - № 2. - P. 587-589.

56. Кайгородова E.A. Электрохимический синтез и исследование замещенных . 2-тиопиридинов / Е.А. Кайгородова, Л.Д. Конюшкин, М.Е. Ниязымбетов, С.Н. Квак, В.Н. Заплишный, В.П. Литвинов // Изв. Академии наук. Сер. химич. 1994. - № 12. - С. 2215-2219.

57. Кайгородова Е.А., Квак С.Н., Заплишный В.Н. Синтез новых 2(1Н)-пири-динтионов // РИОР. 1992. - №8. - С. 22.

58. Кайгородова Е.А. Синтез и превращения 4-метил-6-метоксиметил-3-циано-2( 1Я)-пиридинтиона / Е.А. Кайгородова, Л.Д. Конюшкин, С.Н. Михайли-ченко, В.К. Василии, А.В. Сазонов, В.Г. Кульневич // Химия гетероцикл. соединений. 1999. - № 3. - С. 337-341.

59. Липунов М.М. Л/1-2-Гидроксиалкил(арил)метилтиено[2,3-6.пиридин-3-ил]-ариламиды в синтезе 4Я-пиридо[3',2' :4,5] [3,2-d] [ 1,3]оксазинов и 2-алкок-си(фенил)метил-3-карбоксамидотиено[2,3-6]пиридинов / Липунов М.М.,

60. Костенко Е.С, Кайгородова Е.А, Фирганг С.И, Крапивин Г.Д. // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 2005. - т.48, вып. 12. - С. 81-84.

61. Tornetta B. Synthesis and spectral behaviour of pyridothienoisothiazoles and pyri-dothienopyrimidine derivatives / Tornetta B, Siracusa M.A, Ronsisvalle G, Guer-reraF. // Gazz. Chim. ItaL -1978. -№ 108. -P. 57-62.

62. Шведов В.И. Исследования в ряду тиенопиридинов и пиридотиенопирими-динов / Шведов В.И, Сычева Т.П., Т.В. Сакович // Химия гетероцикл. соединений. 1979. - № ю. - С. 1340-1342.

63. Артемов В.А Новый удобный метод синтеза замещенных 6,9-дигидро-пиридо3',2':4,5.тиено[3,2-6]пиридинов и 6,9-дигидропиридо[3',2':4,5]-тиено[3,2-6]пиримидинов //Химия гетероцикл. соединений. 1996. - № 4. -С. 553-556.

64. Кайгородова Е.А. Синтез и превращения 3-аминотиено2,3-6.пиридин-2-карбоксамидов / Е.А. Кайгородова, В.К. Василии, А.А. Осипова, М.М. Липунов, Г.Д. Крапивин // Известия вузов. Химия и химическая технология. -2004. Т.47. - Вып. 4. - С. 144-148.

65. Нейланд О .Я. Органическая химия: Учеб. для хим. спец. вузов. М.: «Высшая школа», 1990.-С. 751.

66. Vieweg Н. Synthese neuer 4-Oxo-4H-pyrido3',2':4,5.thieno[3,2-c/][l,3]oxazme / Н. Vieweg, Krasselt U., N Bohm, J. Prantz, G. Wagner // Pharmazie. 1990. -H. 45.-№ 10.-S. 731-733.

67. Boehm N. Reaction of 4-oxo-4H-pyrido(3',2':4,5)thieno(3,2-d)\,3-oxazines with amines / N. Boehm, U. Krasselt, S. Liestner, G. Wagner // Pharmazie. 1992. Bd.47. № . S. 897-901

68. Wagner G. Synthese von N-(2-Carboxy-4-aryl-5,6,7,8-tetrahydrothieno2,3-6.-chinolin-3-yl)acet- und -propionamiden / G. Wagner, H. Vieweg, S. Liestner // Pharmazie. 1993. - V.48. - №1. - P. 63-64.

69. Никишин К. Г. Синтез, строение и свойства вицинальных меркаптонитри-лов гетероциклического ряда : Автореф. дис. канд. химич. наук Москва, 2001.-22с.

70. Родиновская JI.A. Синтез, строение, свойства 3-цианопиридин-2(1Н)-онов, -тионов и -селенонов : Автореф. дис.д-ра химич.наук: 02.00.03- Москва, 1994-50с.

71. Днепровский А.С., Темникова Т.И. Теоретические основы органической химии. Реакционная способность и механизмы реакций органических соединений. 2-е изд., перераб. - Л.: Химия, 1991. - 558 с.

72. Липунов М.М. Реакции тиено2,3-6.пиридин-2,3-диамина / Липунов М.М., Бронникова Т.Н., Кайгородова Е.А. // Международной конференции по достижениям в органической химии: тез. докл., Крым, Судак. 2006. - С. 163

73. Титце Л., Айхер Т. Препаративная органическая химия: Пер. с немец. М.: «Мир», 1999. - С. 399.

74. Органикум: В 2-х т. Т.2: Пер. с нем. М.: Мир, 1992. - 474 с.