2,3-дитиоло [5,4-C]хинолин-1-тионы в реакциях циклоприсоединения тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

РГВ од

I Э ДЕК 20О:>

МЕДВЕДЕВА СВЕТЛАНА МИХАЙЛОВНА

2,3-ДИТИОЛО[5,4-С]ХИНОЛИН-1-ТИОНЫ В РЕАКЦИЯХ ЦИКЛОПРИСОЕДИНЕНИЯ

02.00.03 -ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Воронеж - 2000

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научные руководители: - доктор химических наук,

профессор Шаталов Г.В. - кандидат химических наук, доцент Шихалиев Х.С. Официальные оппоненты: - доктор химических наук,

профессор Губина Т.И., кандидат химических наук Петрова Н.В.

Ведущая организация: Институт органической химии

им. Н.Д. Зелинского РАН (г. Москва)

Защита состоится " ? " декабря 2000 гв часов на заседании диссертационно совета Д 063.74.04 по химическим наукам при Саратовском государствен» университете им. Н.Г. Чернышевского по адресу: 410601 Саратов, ул. Астраханск; 83, корп.1, химический факультет СГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке СГУ Автореферат разослан " ноября 2000г

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор химических наук, *-~б

профессор ' Федотова О.В.

Г9ЛЙ О

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Химия гетероциклических соединений в настоящее ;ремя является одной из наиболее интенсивно развивающихся областей >рганической химии в связи с тем, что многие из них являются фрагментами фиродных соединений, а также физиологически активными веществами с широким :пектром действия. Особый интерес представляют конденсированные •етероциклические системы, содержащие несколько различных азот-, кислород- и :еросодержащих циклов. При этом одной из ключевых проблем конструирования ювых и труднодоступных гетероциклических систем является выбор доступного ¡убстрата, обладающего большими препаративными возможностями.

В этом плане перспективными являются 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-тионы, пвестные как эффективные бактерицидные средства, а также проявляющие ¡ысокую антиоксидантную активность.

В связи с этим изучение химических свойств конденсированных 1,2-дитиол-!-тионов и разработка на их основе методов синтеза новых гетероциклических :истем является одной из актуальных задач современной синтетической органической химии.

Несмотря на то, что методы синтеза и химические превращения простых 1,2-1итиол-3-тионов хорошо изучены, до настоящего времени исследования в области <имии конденсированных 1,2-дитиол-З-тионов практически не велись. Кроме того, рассмотрены далеко не все синтетические возможности этих систем и остаются недостаточно изученными закономерности многих реакций гетероциклизации с их участием.

Настоящая работа является частью плановых научных исследований, проводимых на кафедре органической химии Воронежского госуниверситета (рег. №01.9.90001112).

Цель работы заключалась в изучении закономерностей реакции циклоприсоединения различных диполярофилов к 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-гионам, исследовании реакционной способности аддуктов циклоприсоединения, а также в оценке биологической активности синтезированных соединений.

На защиту выносятся:

результаты исследования реакций циклоприсоединения различных

диполярофилов к 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-тионам;

- закономерности протекания реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения в зависимости от структуры 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-тионов и электронодефицитности диполярофилов;

- схема взаимодействия 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-тионов с диизопропилазо-дикарбоксилатом с образованием димерного аддукта;

- результаты изучения реакционной способности аддуктов диполярного циклоприсоединения в реакциях диенового синтеза и в реакциях с электрофильными и нуклеофильными реагентами;

схема раскрытия 1,3-дитиольного цикла под действием нуклеофильных реагентов;

Научная новизна. Систематически изучены закономерности реакции 1,3 диполярного циклоприсоединения симметричных и несимметричных ацетиленовы диполярофилов к 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-тионам. Установлена зависимост времени исчерпывающего циклоприсоединения от природы заместителей ароматическом кольце дигидрохинолина и от электронодефицитност; диполярофила.

Впервые показано, что циклоприсоединение несимметричных ацетиленовы: диполярофилов к 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-тионам происходит неселективно образованием двух региоизомеров, причем последующая реакция диеновог синтеза для последних протекает селективно.

Подобраны условия для направления реакции циклизации по пути 1,3 диполярного или [2+2]-циклоприсоединения при взаимодействии этилового эфир, пропиоловой кислоты с 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-тионами. Предложен, вероятная схема перехода аддуктов 1,3-диполярного циклоприсоединения 1 аддукты [2+2]-циклоприсоединения.

Описана схема взаимодействия 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-тионов I диизопропилазодикарбоксилатом, приводящего к образованию димерного адцукт; через стадию образования бирадикала.

Впервые предложена вероятная схема раскрытия 1,3-дитиольного цикла I образования 1,2-дитиольного при взаимодействии аддуктов 1,3-диполярноп циклоприсоединения с различными И- и бинуклеофилами.

Практическая ценность работы. Разработаны препаративные методы синтез; новых конденсированных гетероциклических систем ряда Г,3'-дитиолилиден-2' хинолин-3-тиона, тиинохинолина и хинолинотритиапенталена. Сред! синтезированных конденсированных гетероциклов обнаружены вещества обладающие фунгицидной, пестицидной и гербицидной активностью.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на XIX, Х> Всероссийских конференциях по химии и технологии органических соединенш серы (Казань, 1995, 1999), Всероссийской конференции "Карбонильные соединенш в синтезе гетероциклов" (Саратов, 1996), IV, VI региональных конференция; "Проблемы химии и химической технологии" (Тамбов 1996, Воронеж 1998) Международной научной конференции "Органический синтез и комбинаторна) химия" (Москва, Звенигород, 1999), Молодежной научной школе по органическо* химии (Екатеринбург, 2000), Всероссийской конференции "Азотсодержащш гетероциклы: синтез, свойства, применение" (Астрахань, 2000).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ: 7 статей I центральной печати, 4 статьи в сборниках научных трудов, 9 тезисов докладо; конференций различных уровней.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 143 страница? машинописного текста, состоит из 6 глав, включая введение, выводы, списоь цитируемой литературы, состоящий из 141 ссылки (до 1999 г включительно) содержит 30 таблиц, 14 схем, 27 рисунков.

Основное содержание работы

1. Синтез исходных соединений

В качестве исходных соединений были выбраны легкодоступные ¡амещенные в ароматическом кольце и у атома азота 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-гионы 1, синтез которых осуществляли по двум путям. 6-,7-,8-Алкил-, алкокси-, экси- и бензоилокси производные, а также М-алкилпроизводные _1 получали ззаимодействием соответствующих

гриметилгидрохинолинов с пятикратным деметилформамиде.

6-,7-,8-И1 ->М12-1,2-дигидро-2,2,4-избытком серы в кипящем

55, ДМФА

1

Мононитрозамещенные 1 синтезировали нитрованием 2,3-дитиоло[5,4-:]хинолин-1-тионов апетилнитратом в хлороформе.

Ы-Ацил- и тозилпроизводные I получали ацилированием и :ульфонилированием незамещенных у атома азота 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-гионов ангидридами или хлорангидридами кислот и пара-толуолсульфохлоридом.

2. 2,3-Дитноло[5,4-с]хинолин-1-тноны в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения

Ранее установлено, что простые 1,2-дитиол-З-тионы, существующие, элагодаря наличию поляризованной тиокетонной группы, в виде 1,3-диполей, могут участвовать в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения. Нами изучены эеакции 1,3-диполярного циклоприсоединения симметричных и несимметричных ацетиленовых, а также некоторых олефиновых диполярофилов к конденсированным 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолия-1-тионам.

2,1.1,3-Дниолярное цнклоприсоедннение симметричных ацетиленовых

диполярофилов.

При изучении реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения симметричных ацетиленовых диполярофилов к 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-1-тионам (ДТТ, 1} установлено, что циклоприсоединение диалкиловых эфиров ацетилендикарбоновой кислоты ко всем ДТТ 1 идет при перемешивании реагентов в бензоле, толуоле пли

хлороформе (20 - 25 °С), а дифенилацетилена - при кипячении в ксилоле. При время исчерпывающего циклоприсоединения, по которому оценивали скор реакции, в первом случае составляет 20-30 часов, а в последнем - 50 ч кипячения.

Время исчерпывающего циклоприсоединения в основном зависит электронодефицитности ацетиленовой связи, которая уменьшается при а сложноэфирной группы на фенильную. Оно не зависит от природы заместите атома азота гидрохинолинового цикла, но зависит от природы заместител! ароматическом кольце: незначительно возрастает при переходе от незамещен ДТТ к ДТТ, имеющим электронодонорные заместители в ароматическом ко. (алкил, алкокси, окси и карбокси).

Введение в ароматическое кольцо сильного электроноакцептор; заместителя (нитрогруппы) так изменяет электронную плотность в 1,3-диполе , I, что образующийся адцукт циклоприсоединения, вследствие а нестабильности при выделении распадается на -исходные вещества. В[ исчерпывающего циклоприсоединения возрастает при переходе апкоксизамещенных ДТТ к нитрозамещенным в ряду:

-ОА1к =-ОН >-ОСОРЬ > -А1к> Н> -N0:

В соответствии с распределением зарядов в 1,3-дипольном фрагменте I аддуктам циклоприсоединения диалкиловых эфиров ацетилендикарбонс кислоты мы приписали структуру 4-(4',5'-диалкилокси . бонил-Г,3'-дитиолилиден-2')-2,2-диметил-1,2-дигидрохинолин-3-тионов 2-4, дифенилацетилена - структуру 4-(4,,5'-дифeнил-Г,3'-дитиoлилидeн-2,)-диметил-1,2-дигидрохинолин-З-тионов 5.

И3

и3

и1.

СОС11 в—V

Я - Н, А1к, ОА1к, ОСОРЬ, ОН; Н, А1к, СОА1к, СОАг, Тг, !

(Х= о, в);

Л3= СООМе (2); СООЕ1 а); СОО^-Рг (4); РЬ (5).

В случае ДТТ, имеющего два дитиолтионных цикла 6, циклоприсоедине диметилового эфира'ацетилидендикарбоновой кислоты (ДМАД) идет одновреме

боим циклам в тех же условиях, что и для простых ДТТ, но с двукратным тком диполярофила. При этом был получен 1 -фенил-1,1 -бис-(1\!-лдитиолилидентионохинолил)меган 7.

£ 2

Выходы соединений 2-4 и 7 варьировалась в пределах 60-90%, соединения 5 л выделены с низкими выходами 30-40% только методом колоночной 1атографии на А^Оз из-за значительного осмоления реакционной массы.

Для более полного представления о синтетических возможностях ;ции 1,3-диполярного циклоприсоединения нами было изучено [модействие 3-фенилимино-4,5-дигидро-4,4,8-триметил-2,3-дитиоло[5,4-

нолина 8а и 3-индандион-2-илиден-4,5-дигидро-4,4-диметил-2,3-дитиоло[5,4-нолина 86 с ДМАД. Взаимодействие осуществляли как при перемешивании 1мольных количеств реагентов в хлороформе при комнатной температуре, так и кипячении в толуоле.

I СООМе

Н

8а.б

/

<->

СООМе

а)Х^РЬ, б) Х=

В этом случае реакция в любых условиях имеет обратимый характер и азующиеся по данным ТСХ аддукты 9а,б распадаются на исходные 8а и 86 гветственно. Это происходит из-за снижения полярности связи в 1,3-диполе при не атома серы на атом азота или индандионильный фрагмент.

2.2.1,3-Диполярное циклоприсоединение несимметричных ацетиленовых дпполярофилов

1,3-Диполярное циклоприсоединение несимметричных диполярофил« таких как этиловый эфир пропиоловой кислоты, метиловый и этиловый эфи] фенилпропиоловой кислоты, 4-фенил-3-бутин-2-он и фенилацетилен, к Д' проходит в более жестких условиях из-за снижения электронодефицитнос ацетиленовой связи при смене сложноэфирной группы на атом водорода и е1 более жестких - при смене на фенильную группу.

Циклоприсоединение этилового эфира фенилпропиоловой кислоты ко во ДТТ идет при кипячении реагентов в хлороформе в течение 20 часов.

Для подобного взаимодействия ДТТ с метиловым и этиловым эфира( фенилпропиоловой кислоты, а так же с 4-фенил-3-бутин-2-оном требуется у: кипячение в бензоле или толуоле в течение 20-30 часов, а для фенилацетилена длительное кипячение в ксилоле более 100 часов.

Аддукты цйклоприсоединения несимметричных ацетиленов! дпполярофилов к ДТТ представляют собой смеси двух региоизомеров (А, В). Таю вывод сделан нами на основе того, что все алглхты этого типа плавятся в широю интервале температур (до 5°С), и в их спектрах ПМР протоны, находящиеся пространстве вблизи заместителя в 1,3-дитиолилиденовом цикле (Н5, Н6 и. протоны заместителя в 6 положении), имеют дул набора сигналов. При эт< соотношение интегральных интенсивностей химических сдвигов этих протон составляет 4:1-3:1, из чего следует такое же соотношение региоизомеров. Так! образом, аддуктам циклоприсоединения несимметричных ацетиленов! дпполярофилов к ДТТ можно приписать структуры дитиолилиден-2')-2,2-диметил- 1,2-дигидрохинолин-З-тионов И) - 14 А и В.

R,= Н, Alk, OAlk; R2= Н, Alk, OAlk, COPh;

10 R3= H, R4= COOEt; R3= Ph, R4= COOMe (П); COOEt (12); COMe (П); H (14).

Возможность образования региоизомеров, очевидно, объясняется бол высокой температурой, при которой нарушается кинетический контроль, результате чего селективность процесса падает и наряду с мажорным изомером получается минорный В.

10-14

Соединения 10-13 получены с выходом 60-90%, а соединения 14 из-за чачительного осмоления реакционной массы - с выходом 25%.

2.3. Взаимодействие 2,3-дитноло[5,4-с]хлнолин-3-тионов с динзопропилазодикарбоксилатом

Взаимодействие ДТТ с динзопропилазодикарбоксилатом при кипячении в иоксане на первом этапе приводит к аддукту 1,3-диполярного иклоприсоединенпя 15, распадающегося вследствие непрочности связи Б-М с бразованием бирадикала, который присоединяется к молекуле ДТТ с образованием имерного аддукта 16.

ДТТ

МсООС СООМс

м

2ДМАД ДМФА, 20ч.

СООМе

МеООС П 16 Я= Ме (а); ЕЮ(б).

Структура димерных аддуктов ¿6 дополнительно подтверждается взаимодействием аддукта _1_6а с двойным избытком ДМАД, один моль которого трисоединяется по реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения к

дитиолтионовому фрагменту, а второй - по реакции диенового синтеза к ( непредельному тиокетонному с образованием адцукта Г7.

В реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения наряду с ацетиленовь -были также исследованы олефиновые и азотсодержащие диполярофилы.

Установлено, что такие диполярофилы как малеиновый ангидр фенилмалеинимид, стильбен, 2-нитростирол, сульфолен-3, арилизоциана арилизотиоцианаты, ароилизоцианаты, ароилизотиоционаты, акрило бензонитрил ни при каких условиях (вплоть до кипячения более 150 ч. в ксилоле' присоединяются к ДТТ, вследствие невысокой электронодефицитности крат] связи.

Таким образом, на основе проведенных исследований можно сделать выв что ДТТ участвуют в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения тольк< электронодефицитными диполярофилами. При этом время циклоприсоедине! увеличивается по мере уменьшения электронодефицитности тройной связи в ряд

ROOC—=—COOR > =—СО OR > Ph—= COR > Ph—= > Ph—=—Ph

Первичный биоскрининг синтезированных 1',3'-дитиолилиден-2'-хинолин тионов показал, что многие из них обладают высокой пестицидной активност против клещика паутинного двупятнистого (80-95%), а также средней гербицид? активностью в подавлении мари белой (30-60%).

3. Некоторые превращения 1,3-днтнолнл1!де||-2-хинол1111-3-тнонов.

С целью изучения возможности синтеза новых поликонденсированн гетероциклических соединений нами были исследованы некоторые превращен 1 ',3'- дитиолилиден-2'-хинолин-3-тионов 2 и 3.

Из строения соединений 2 и 3 следует, что а) они, имея 1,3-диенов; систему, могут участвовать в реакциях диенового синтеза; б) для производнь имеющих свободную вторичную аминогруппу, возможны реакции электрофильнс замещения, такие как ацилирование и алкилирование; в) наличие электрофильнс экзо-атома серы делает возможными реакции с нуклеофильными реагентами.

3.1. 1,3-Днт1юлнлиде11-2-хннолнн-3-тноны в реакциях диенового синтеза с ацетиленовыми диполярофилами

Аддукты 1,3-диполярного циклоприсоединения 2 и 3 при кипячении толуоле в течение 10 часов с избытком диполярофила вступают в реакш диенового синтеза с образованием аддуктов 1:2, которым мы приписа структуру • 4',5'-диалкилоксикарбонил-Г,3'-дитиол-2'-спиро-1-(5,5-диметил-2. диалкилоксикарбонил - 5,6-дигидротиино[2,3-с]хинолинов) 18,19.

0 >=( 0

•и3

о о

Н'

о о

\ о.

пю

18, И

= Н, А1к, 0А1к; Я2=Н, А1к, СОМе, СОАг; Я3= Ме Ц8); Ее (19).

Установлено, что тиинохинолины 18, 19 могут быть также получены посредственно из ДТТ при их нагревании с двукратным избытком диполярофила толуоле. При этом цвет реакционной массы меняется от оранжевого (ДТТ) до шневого (2, 3), а затем переходит в светло-желтый (18, 19, соответственно), что уволило нам осуществлять визуальный контроль за ходом реакции.

Интересно отметить, что при взаимодействии ДТТ, содержащих в [нолиновом цикле нитрогруппу, с двукратным избытком ДМАД в кипящем луоле в течение 30 часов были получены нитроспиротиинохинолииы 20. зеличение продолжительности процесса, очевидно, связано с трудностью 1разования аддукта 1,3-диполярного циклоприсоединения, который затем легко тупает в реакцию диенового синтеза и превращается в аддукт 20.

[ 11= Ме (а), МеО (б)

Таким образом, наличие и характер заместителей в хинолиновом цикле не ;азывает значительного влияния на время протекания реакции диенового синтеза, этличие от 1,3-диполярного циклоприсоединения.

В случае аддукта 7, в котором присутствуют два о.,р-непредельны> тиокетонных фрагмента, реакция диенового синтеза идет с двукратным избытком ДМАД одновременно по этим фрагментам, с образованием аддукта 1:2 21, который был также получен встречным синтезом непосредственно из ДТТ 6.

МсООС СООМе МеООС СООМе

м м

Б. -Б .Б

МеООС

СООМе МеООС

В реакцию диенового синтеза вступают также адцукты 1,3-диполярного циклоприсоединения несимметричных ацетиленовых диполярофилов.

При кипячении 4-(4'-карбэтокси-Г,3'-дитиол-2'-илиден)-2,2-диметил-6-Я-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-3-тионов 10 и 12 с эквимольным количеством этиловых эфиров пропиоловой и фенилпропиоловой кислот в толуоле в течение 10 часов были получены 4'-карбэтокси-1 ',3'-дитиоло-2'-спиро-8-[2,3-дигидро-2,2-диметил-9-карбэтокси-8Н-тиино-[2,3-с]хинолины] 22-23. которые также синтезированы непосредственно из ДТТ при 20-50 часовом кипячении последних с двукратным избытком диполярофилов в толуоле.

и3, сооЕг

ЕЮОС

СООЕ1

II

и3

я'= Н, А1к, ОА1к; 112= Н, А1к; К3= Н (22), РИ (23).

Реакция диенового синтеза для аддуктов циклоприсоединения есимметричных ацетиленовых диполярофилов проходит региоселективно в эответствии с распределением зарядов в а,Р-непредельном -фрагменте и иполярофиле, а спироцикл в процессе реакции приобретает наиболее выгодное ространственное положение.

При изучении реакции диенового синтеза с образованием спиро-линохинолинов 22, было обнаружено еще одно превращение ДТТ. Оказалось, что ри повышении температуры процесса (кипячение ДТТ с этилпропиолатом в :илоле) и увеличении времени проведения реакции до 50 часов происходит Зразование 5111-2(3)-карбэтокси-9,9-диметил-8,9-дигидрохино[3, 4-в] 1 ,б,6а(>.4)три-1апенталенов 24.

Установлено, что тритиахинолннопенталены 24 могут также получаться из иуктов 10 при кипячении последних в ксилоле. Очевидно, что такая грегруппировка возможна при катализе различными серосодержащими »единениями (элементарной серой, исходным ДТТ и др.) и проходит через стадию щикального присоединения серы по поляризованной метиленовой связи.

Выходы тритиахинолинопенталенов 24 варьируются при этом в пределах 40-

24 Ш

-Н, Alk; R2= Н, Alk.

3.2. 1',3'-Днтнолнлиден-2'-.\ннол)111-3-тно11ы в реакциях диенового синтеза с олефиновымн днполярофнлами

Для подтверждения общего характера реакции диенового синтеза для единений 2 было изучено их взаимодействие с олефиновыми диенофилами. ;тановлено, что взаимодействие с такими диенофилами, как малеиновый ангидрид малеинимиды идет значительно медленнее и завершается в течение 50-70 часов. ;нако из-за осмоления реакционной массы, выделить и охарактеризовать нам алось только аддукты циклоприсоединения замещенных фенилмалеинимидов 25.

м

25

25 а) R = Н, Alk; R2= OAlk.

Такие диенофилы, как арилизоцианат, арилизотиоцианат, ароилизоцианаты и ароилизотиоцианаты ни при каких условиях (вплоть до кипячения в ксилоле) не присоединяются к дитиолилиденхинолинтионам 2.

При первичном биоскрининге среди синтезированных тиинохинолинов 18-19 обнаружены вещества с высокой пестицидной активностью: 80-95% в смертности клещика паутинного двупятнистого и походного червя.

3.3. ^З-Дитиолнлнден^-хннолин-З-тноны в реакциях ацилнрования и

алкилировання

Ацилирование Г,3'-дитиолилиден-2'-хинолин-3-тионов 2 уксусным ангидридом протекает без осложнений и приводит к N-ацетилпроизводным 2, полученным ранее реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения.

ОМе

ОМе

20-30°С

СОМе

R= Н, Alk, OAlk.

+ Ас20

Аналогично, с атакой только атома азота, идет реакция ацилирования 2 бензоилхлоридом. В этом случае, во избежание гидролиза метилоксикарбонильных групп, реакцию проводили в сухом диоксане в присутствии пиридина. Полученные при этом Ы-бензоилпроизводные полностью идентичны синтезированным ранее реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения.

МсО

ОМс

+ РЬСОС! диокса"' п"Р"Д"п ^ 20°С, 4-6 ч.

ОМе

СОРЬ

¡1= Н, А1к, ОА1к.

При изучении реакции алкилирования Г,3'-дитиолилиден-2'-хинолин-3-гионов 2 установлено, что при их взаимодействии с избытком йодистого метила :труктура продуктов зависит от наличия и природы заместителей у атома азота ~идрохинолинового цикла.

МеО'

X_1

ОМе МеО

2Ме1 .

-Н1

ОМе

МеО

БМс

МеТ

ОМе

Ме

При исчерпывающем алкилировании 2, неимеющего заместителей у атома !зота, двукратным избытком йодистого метила образуется продукт одновременного и Б- метилирования 26 с ароматической 1,3-дитиолиевой системой. Это же юединение получается при метилировании Ы-метилпроизводного.

МеО

ОМе

Ме1

ОМе

—Ме

СОМе 27

В случае Ы-ацетилпроизводного 2 метилирование протекает только по Б-юложению с образованием 1,3-дитиолиевой соли 27.

3.4. Г,3'-Д11Т11олнлиден-2'-Х1шол11н-3-тио11ы в реакциях с ГЧ-нуклеофнлами N,0-, N,8- и 1Ч,1Ч-бинуклеофилами

С целью расширения синтетических возможностей Г,3'-дитиолилиден-хинолин-З-тиоНов 2 нами была исследована их реакция с некоторыми нуклеофилами. Ожидалось, что взаимодействие с этими реагентами бу, проходить по экзо-атому серы или а,Р-непредельной связи соединений 16.

Установлено, что 1 ',3'-дитиолилиден-2'-хинолин-3-тионы 2 легко вступаю реакцию с такими Ы-нуклеофилами, как анилин и беизиламин при их кипяченщ спирте с отщеплением молекулы сероводорода. Оказалось, что при эт взаимодействии происходит раскрытие 1,3-дитиольного цикла с потерей молеку диполярофила и образование 1,2-дитиольного.

В результате, вместо ожидаемых иминопроизводных 28, нами реакционной массы с выходами 20 - 30% были выделены вещества, полност идентичные соответствующим исходным ДТТ, и 1-фенил(бензил)имино-4 дигидро-4,4-диметил-2,3-дитиоло[5,4-с]хинолины 29, которые были так получены встречным синтезом из соответствующих иодметилатов ДТТ при прям взаимодействии с этими аминами.

22

11'=Н, А1к, ОА1к; РЬ, РЬСН2

При кипячении в спирте Г,3'-дитиолилиден-2'-хинолин-3-тионов 2 избытком морфолина также происходит раскрытие 1,3-дитиольного цикла, реакционной смеси нами наряду с исходными ДТТ были с выходом 40-5 выделены морфолиды 2,2-диметил-3-морфолино-6-11-хинолин-4-тиокарбоно|

юты 30. Образование альтернативных продуктов присоединения морфолина по :аэлю 31 при этом не обнаружено.

О

^ - г Г 9

+

н

30

I* = Н, Мс

Исходя из строения Г,3'-дитиолилиден-2'-хинолин-3-тионов 2, имеющих непредельный тиокетонный фрагмент, мы предположили возможность их :тия в реакциях гетероциклизации с N,0-, N,5- и 1М,М-Ьинуклеофилами с 1зованием конденсированных гетероциклических соединений.

Однако, как нами установлено, и в этом случае реакция идет через геофильную атаку по 1,3-дитиольному циклу и его раскрытие. Так, [модействие Г,3'-дитиолилиден-2'-хинолин-3-тиона 2 с о-аминофенолом, о-нотиофенолом, о-фенилендиамином и этилендиамином при кипячении -ентов в спирте приводит к образованию смеси исходного ДТТ и аддукта пизации диметилового эфира ацетилидендикарбоновой кислоты с гветствующей молекулой бинуклеофила (З-карбометоксиметиленбенз-1,4-пинона-2 31а, 3-карбометоксиметиленбенз-1,4-тиазинона-2 316. 3-5ометоксиметиленбенз-1,4-диазинона-2 Цв, 3-карбометоксиметилен-1,4-шнона-2 31г. соответственно).

Для подтверждения структуры выделенных продуктов окса-, тиа- и шноны 31а-г нами также были получены встречным синтезом по известным эдикам непосредственным взаимодействием соответствующих бинуклеофилов с етиловым эфиром ацетилидендикарбоновой кислоты.

Х=0, Б, КН

Таким образом, изучение реакционной способности Г,3'-дитиолилиден-2 хинолин-3-тионов 2 показало возможность их использования в качестве диенов реакциях диенового синтеза, в качестве нуклеофилов в реакциях алкилирования ацилирования, а так же в качестве электрофилов в реакциях с Ы-нуклеофилами бинуклеофилами.

ВЫВОДЫ

1. 2,3-Дитиоло[5,4-с]хинолин-3-тионы участвуют в реакциях 1,3-диполярног циклоприсоединения только с электронодефицитными диполярофилам! Время исчерпывающего циклоприсоединения падает по мере уменьшеш: электронодефицитности ацетиленовой связи. Оно так же зависит от характер заместителя в ароматическом кольце 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-3-тиона и ь зависит от наличия и природы заместителя у атома азота дигидрохинолиновог цикла.

2. 1,3-Диполярное циклоприсоединение несимметричных диполярофилов к 2,'. дитиоло[5,4-с]хинолин-3-тионам происходит нерегиоселективно образованием двух региоизомеров.

3. Взаимодействие 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-3-тионов с диизопропи. азодикарбоксилатом приводит к димерному аддукту.

4. Взаимодействие 2,3-дитиоло[5,4-с]хинолин-3-тионов с этиловым эфиро пропиоловой кислоты в зависимости от условий приводит к образованию Г,3

дитиолилиден-2'-хинолин-3-тионов, тритиахинолинопенталенов или тиинохинолинов.

Г,3'-Дитиолилиден-2'-хинолин-3-тионы региоселективно вступают в реакции диенового синтеза только с электронодефицитными диенофилами, а при наличии свободной аминогруппы - в реакции электрофильного ацилирования и алкилирования.

Взаимодействие аддуктов 1,3-диполярного цикло присоединения с 14-нуклеофилами и N,0-, N,8- и НЫ-бинуклеофилами происходит с раскрытием 1,3- и образованием 1,2-дитиольного цикла.

Синтезирован ряд новых конденсированных гетероциклических систем класса Г,3'-дитиолилиден-2'-хинолин-3-тиона, тиинохинолина и тритиахинолино-пенталена.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

Шихалиев Х.С., Ермолова Г.И., Медведева С.М., 4,5-Дигидро-4,4-диметил-2,3-дитиоло[5,4-с]-хинолин-1-тионы в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения.// Сб. науч. докл. 19-ой Всероссийской конференции по химии и технологии органических соединений серы, Казань,-1995.- С. 159. Шихалиев Х.С., Медведева С.М., Ермолова Г.И. Синтез некоторых конденсированных спиро[Г,3'-дитиол-3',4'-тиин]ов.// Тез. докл. 4-й регион, конференции "Проблемы химии и хим технологии", Тамбов.-1996.-С. 47-48. Шихалиев Х.С., Медведева С.М., Ермолова Г.И. 4-(1,3-Дитиол-2-илиден)-2,2-диметил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин-3-тионы в реакциях диенового синтеза.//Сб. тез. докл. Всероссийской конференции "Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов", Саратов.-1996.-С. 187.

Шихалиев Х.С., Медведева С.М., Ермолова Г.И., Шаталов Г.В. О реакционной способности Г,3'-дитиолилиден-2'-хинолин-3-тионов.// Труды VI регион, конференции "Проблемы химии и хим. технологии", Воронеж.-1998.-С. 99-102. Шихалиев Х.С.„ Пигарев В.В., Шмырева Ж.В., Медведева С.М., Ермолова Г.И. Нитрование 4.5-дигидро-4,4-диметил-5Н-2,3-дитиоло[5,4-с]-хинолин-1-тиона и его производных.//Изв. ВУЗов. Сер. Химия и хим. технология.-1998.-Т. 41, №2.-С. 48-50.

Медведева С.М. Необычное превращение 1,2-дитиолохинолин-З-тионов при при взаимодействии с диизопропилазодикарбоксилатом.// Труды молодых ученых Воронежского госуниверситета, Воронеж 1999. - №1. -С. 182-184. Медведева С.М. Новые данные о взаимодействии 1,2-дитиолохинолин-З-тионов с этилпропиолатом.// Сб. науч. статей "Химия: теория и технология", Воронеж.-1999.-№2.-С. 3-5.

Шихалиев Х.С., Медведева С.М., Ермолова Г.И., Шаталов Г.В. Превращение Г,3'-дитиолилиден-2'-хинолин-3 тионов.// Тез. докл. Международной науч. конференции "Органический синтез и комбинаторная химия". Москва. Звенигород.-1999.-П-169.

9. Шихалиев Х.С., Медведева С.М., Ермолова Г.И., Шаталов Г.В. 4,4-диметил-4, дигидро-1,2-дитиоло[3,4-с]-хинолин-1-тионы в реакции 1,3-Диполярно циклоприсоединения ацетиленовых диполярофилов.// ХГС.-1999.-№5.-С. 65

10. Шихалиев Х.С., Шмырева Ж.В., Медведева С.М., Ермолова Г. Триарилметановые красители в ряду 2,2,4-триметил-гидрохинолинов.// И: ВУЗов. Сер. Химия и хим. технология.-1999.-Т. 42, №4.-С. 83-87.

11. Шихалиев Х.С., Медведева С.М., Ермолова Г.И., Соловьев A.C., 6-Окси-2,2. триметил-1,2-дигидрохинолин в реакции сульфонилирования.//Там же. -С. 87.

12. Медведева С.М., Шихалиев Х.С., Соловьев A.C. Циклоприсоединен этилпропиолата к 1,2-дитиолохинолин-З-тионам.// Тез. докл. XX Всероссийски конференции по химии и технологии органических соединений серы, Казань. 1999.-С. 53.

13. Шихалиев Х.С., Медведева С.М., Пигарев В.В., Соловьев A.C. N-хлорацетил-11-4,4-диметил-2,3-дитиоло[5,4-с]-хинолин-1-тионы в синтезе hobi гетероциклических систем.// Там же. -С. 98.

14. Медведева С.М. О взаимодействии 1,2-дитиолохинолин-З-тионов этилпропиолатом.// Сб. науч. статей "Химия: теория и технология", Вороне» 1999.-№1.-С. 75-77.

15. Шихалиев Х.С., Медведева С.М., Пигарев В.В., Соловьев A.C., Шаталов Г. Новые гетероциклические соединения на основе 8-11-4,4-диметил-2,3-дитиол [5,4-с]-хинолин-1-тионов.// ЖОХ..-2000.- Т. 70, №3.- С. 484-486.

16. Шихалиев Х.С., Крысин М.Ю., Медведева С.М., Соловьев A.C. Синтезы основе 6-формил-2,2,4-триметилгидрохинолинов.// Изв. ВУЗов. Сер. Химия хим. технология.-2000.-Т. 43, №2.-С. 95-98.

17. Шихалиев Х.С., Шмырева Ж.В., Медведева С.М., Пешков М.Д. Конденсац 4,5-дигидро-4,4-диметил-2,3-дитиоло[5,4-с]-хинолин-1-тионов метиленактивными соединениями.// Изв. ВУЗов. Сер. Химия и хи технология.-2000.-Т. 43, JÜ3.-C. 135-137.

18. Медведева С.М., Шихалиев Х.С., Шаталов Г.В. Новые гетероциклическ системы на основе Ы-метил-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина.// Тез. до* Молодежной научной школы по органической химии, Екатеринбург.-2000.-

19. Шихалиев Х.С., Крысин М.Ю., Медведева С.М., Соловьев A.C. Реакц] конденсации 6-формил-Н-алкил-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолинов.// С научн. трудов "Азотсодержащие гетероциклы: синтез, свойства, применение Астрахань.-2000.-С. 61-62.

20. Медведева С.М. Синтез новых производных в ряду Ы-метил-2,2,4-триметил-1, дигидрохинолина.// Сб. науч. статей "Химия: теория и технология", Вороне»

660.

58.

2000,-№3,-С. 122-125.