Гидрофураны как новые реагенты в синтезе азоло(1,5-а) пиримидинов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

ГОСУДАРСТВЕНтя КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННАЯ А1САДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА ИМЕНИ 'И.М.ГУБКИНА

На правах рукописи УДК 542.91:547.85:547.512:547.92

ОЛЕГ ЛЕОНИДОВИЧ ЕЛИСЕЕВ

ГИДРОФУРАЕЫ КАК. Н0ЕЫ5 РЕАГЕНТЫ В СИНТЕЗЕ АЗОЛ011,5-аЗтРШЩИНСВ

02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва - 1994

Работа выполнена в Институте органической химик Российской Академии Наук и Государственной академии нефти и газа.

Научный руководители:

доктор химических наук, профессор

Р.А.КАРАХАНОВ

кандидат химических наук

М.М.ВАРТАНЯН

Официальные ошоненты:

доктор химических наук, профессор В.В.ЕРШОВ

кандидат химических наук ¿.А.ГЛАЗКОВ

Ведущая организация: Уфимский государственный нефтяной технологичеакЯ университет

Защита диссвртацяи состоится ^ \ 994 г. з

часов на заседании Специализированного Совета Д 053.2Т.11 при Государственной академии нефти и газа имени И.М.Губкина по адресу: 117917 ГСП-1, Москва В-295, Ленинский проспект, 65. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академик.

Автореферат разослан "У "¿¿(Жис/Лх 994 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат технических наук У//У ^ Л.В.¡-ЗАНОЗА

ОБЩАЯ ХЛРАгСТЕРИСТКА РАБОТЫ.

Актуальность темы.

Функциональнозамещенные гидрофураны широко используются в органическом синтезе. На их основе разработав методы получения разнообразных карбо- и гетерсциклов: шфролов, циклопентевонов, шридинов, тиофенов, ■ пиразолов, пиридазинов, тропинонов. Соединения гидрофуранового ряда применяются в синтезе лекарственных препаратов, средств защиты растений, биологически активных веществ, дефолиантов. Ценность фурановых сингонов не в последнюю очередь определяется их доступностью из дешевых реагентов - фурфурола и продуктов его переработки.

Цель работы.

Разработка новых методов синтеза а-замещенных

р-формилтетрагидрофуранов, изучение их взаимодействия с аминоазолами и синтез 6-функциональнозамещенных азоло[1,5-а1пири-мидинов.

Научная новизна и практическая ценность работа.

Изучена реакция гадроформилирозания а-замещенных 2,5-диметокси-2,5-дигидрофуранов и 2-метокси-1,6-диоксаспиро-[4,4]нон-3-енов на комплексных родиевых катализаторах. На ее основе разработан препаративный метод синтеза р-формил-2,5-диметокситетрагидрофуранов их спироцихлических аналогов 2-метокси-3-формил-1,б-лиоксаспиро(4,4]нонанов. Исследовано взаимодействие полученных альдегидов с аминоазолами.

Предложены два новых метода синтеза 6-функциональнозамещен-ных азоло!1,5-а ]пиримиданов:

конденсация р-фэрг.мл-2,5-диалкокситетрагидрофуранов с акиноазолаш

взаимодействие гем-диацетилциклопропана с З-амино-1,2,4-триазолом.

Предложена схема протекания последней реакции. Полученные результата представляется важными как благодаря пополнению синтетических методов, так и в связи с большой практической значимостью функциояальнозамэщеиных азоло[1,5-а]шфимидинов.

Публикации и апробация работы.

Результата работы докладывались на VI Совещаншш по химическим реактивам (Баку-Уфа, 5-9 октября 1993г.}. Основное содержание работы изложено в 6 публикациях.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 111 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глзе, выводов, приложения и списка цитированной литературы. Материал содврккт 12 таблиц к 3 рисунка. Список литературы включает 174 наименования. В первой главе обобщены литературные данные по применению гидрофурановых соединений в синтезе гетероциклов. Главы 2-4 содержат обсуждение собственных результатов. В заключительной главе приведены методики проведения эксперимента и характеристики полученных соединений.

I. пдаххюшиц^овАниЕ

а-ЗДМЩЕНШХ 2,5-ДИАЛ1С0КСИ-2,5-ДИГВДР0®УРАН0В.

Гидроформилирование дигидрофуранов, катализируемое комплексами переходных металлов, является удобным методом синтеза алъдегадов тетрагидрофуранового ряда.

Нами изучено гидроформилирование а-замещенных 2,5-димэ-токси-2,5-дигвдрофуренов 1 и их спироциклических аналогов -7-замещенных 2-метокси-1,6-даоксэспиро[4,4]нон-3-енов 2 в присутствии гомогенных родиевых катализаторов:

,СНО

1а-е За-е

,0СНз С0'Н2

Г ° -- нс

НЬ.-кат

2а-с 4а-с

^СНО

1.3 а: Н=СН3, Н1=Н; Ь: Н=СН20Н, И1=Н; с: В^СПЛСВ^, П1=Н; а: Н=СН2ОСОСН3, в'=Н; е: Н=Н1=СН3

2.4 а: Ь: с: й2^^

Установлено, что в результате реакции селективно образуются р-формил-2,5-диалкокситетрагидрофурани За-е и 4а-с соответственно. С целью нахождения оптимальных условий синтеза альдегидов 3-.4 было изучено влияние параметров процесса, а также природы катализатора на выход целевых продуктов (Таблицы 1,2).

Результаты опытов по гидроформшшрованию 1а в присутствии

Таблица I. Влияние концентрации катализатора, температуры и давления на ГФ 1а в бензоле. Катализатор: НШг(С0)2(РР11)3. Время реакции 3 часа.

йл: субстрат 1,°С Р, МПа Выход За, Я, (ГЖХ)

1:400 80 10 95

60 10 94

80 6 85

1:550 80 10 95

60 10 82

80 6 77

1:700 80 10 35

60 10 66

80 6 57

1:850 80 10 50

120 10 51

80 12 53

Таблица 2. Влияние нодфхцгрующих добавок на ГФ 1а в бензоле. Катализатор: Штсас(С0)2 + Ь, г=80°С, Р=10 МПа 1&:субстрат=1:700. Время реакции 3 часа. Ь:Тйг . Выход За, % (НХ)

Ь=РРЬд Ь=Р(0РЬ)3 Ь=РЬ2РСН2СН2РРг;2

2 28 17 12

4 60 " 45 .36

6 94 52 49

10 95 54 50

йШнии^СРРи^з показывают,что максимальные выходы За - 95% -достигаются пря температуре 80°С к давлении синтез-газа (СО:Н2=1:1) 10 МПз. Уменьшение концентрации катализатора ниже определенного предела приводит к резкому снижению выхода. Поэтому целесообразно вести реакцию при соотношении Юг:субстрат=1:700.

Изучено тадроформилироЕание 1а в присутствии катализатора Игасас(С0)2, модифицированного фосфор-органическимл лигаядами (Ь). Эксперименты проводились в условиях, найденных оптимальными для ШШ(С0)2(РР113)3. Выхода альдегида За увеличиваются пропорционально концентрации модифицирующей ■ компоненты до некоторого предела при соотношении Ь:Н11=6:1.Дальнейшее увеличение концентрации Ь несущественно увеличивает выход. Наиболее эффективным модификатором оказался трифенилЬосфин. Результаты для других испытанных модификаторов оказались существенно хуже.

Таким образом, найдены оптимальные условия гидроформилирования 1а в присутствии каталитической системы ИЬасас(СО)2+РР513: температура 80°С, начальное давление 10 МПа, соотношение ЩкР?13д=1 :б.

В этих условиях мы осуществили препаративные синтезы альдегидов За-й, 4 и выделили их с выходами 75-91 %.

В ИК-споктрах этих соединений присутствует сильная полоса поглощения в области 1730 см-*, отвечающая формальной группе, и широкая полоса в области 3500 см-1. Последняя обусловлена, очевидно, гидроксильноя группой в димере, образующемся в результате альдольной автоконденсации:

2 Н3ССГ"<М>^<ССНз ---СН-"^СНО

НзСО^^О^^СНз

В спектре соедиения 3d, кроме того, имеется, сильная полоса

50 -I

поглощения карбонила сложноэфирной группы 1750 см"1, а спектре 4с

- полоса поглощения фенильной группы 1615 см

В спектрах ПМР альдегидов 3, 4 в слабом поле присутствуют сигналы протона формальной группы при 9.5-9.8 м д. Характерными являются также сигналы ацетального протона с ХС 3.3-3.6 м д. Сигнал протона, находящегося в геминальном положении к формильной группе, проявляется при 3.3-3.4 м д.

Физико-химические характеристики а-замеценных р-формил-2,5-диметокситетрагидрофуранов 3 и их спироциклических аналогов 4 приведены в таблице 3.

Региоселективность реакции гидроформилирования

несимметричных 2,5-дагидрофуранов 1a-d, 2 объясняется,, на наш взгляд, миграцией двойной связи в молекулах субстрата в присутствии родиевого комплекса, а также стерическими эффектами:

\г\ Ш1"кат- sn\

Е3ССГ MV'^OCHg НзСО^^О^^ОСЕз

В результате предпочтительной становится атака каталитического комшекса по наиболее удаленному от четвертичного атома углерода положению кольца.

В соединении 1е миграция двойной связи невозможна, а

Таблица 3. Физико-химические и спектральные р-фор».шл-2,5-диметокситетрагидрофуранов 3, 4.

данные

Соеди- Выход 1кип, С нение % /торр

ИК-спектр, Спектр ПМР,С1)С13,м д •у,см~*КВг

За

ЗЪ

Зс

3d

Зе

4а

89 7G-8/5

1.4490

1730 3500

82 I05-I0/2 1.4700 1730

3500

68 90-3/2 1.4482 Í730

3500

83 II0-I2/I 1.4530 1730

1750 3500

82 46-8/1 I.44G0 1730 3500

78 70-80/1 I.4S2I 1730 3500

9.е-Э.8вс*(ГН СН0)5.25м ЦН 5-СН),3.3-3.6нс(6Н ОСНз),3.35м(1Я 4-СН)2.3 -2.4м(2Н 3-СН2),1.2-1.6 нс(ЗИ СНз)

9.6-9.8нс(IH СКО),5.25м (IH 5-СН),3.5-3.8нс(2Н СН20Н,3.3-3.6нс(6Н ОСНз 3.4М(1Н 4-СН).2.7упт.с1Н 0Н),2.3-2.4м(2Н 3-СН2)

9.5-9.7нс(1Н СН0),5.3м (IH 5-СН),3.2-3.7м(12Н 0СНз,СН20СНз,4-СН),2.3--2.4м(2Н З-СКг)

9.5-Э.7нс(1Н ОНО),5.3м (IH 5-СН),4.0-4.2м(2Н CH20AC),3.3-3.6нс(6Н 0СНз),З.Зм(1Н 4-СН),2.3 2.4м(2Н 3-СН2),I.9с(Ас)

9.6-9.8нс(1Н СН0),3.2- . 3.4нс(6Н 0СНз),З.Зм(1Н 3-СН),2.2-2.3м(2Н СН2)

1.3-1.6нс(6Н СНз)

9.6-9.8нс(1Н СН0),5.25м (IH 2-СН),4.0м(2Н 7-СНг

3.4-3.5нс(ЗН ОСНз),3.2м (IH 3-СН),2.4м(2Н 4-СН2 1.9-2.1м(4Н 8-,9-СНг)

4Ь

4с

91 72-75/1 1.4580

75

Г.5302

1730 9.6-9.8нс(1Н СТО),5.26м 3500 (IH 2-СШ),3.9м(1Н 7-СН) 3.4-3.5нс(ЗН ОСНз),3.25 M(IH 3-СН),2.4м(2Н 4-СН2 1.9-2.IM(4Н 8-.9-СН2)

1615 9.6-9.8нс(1Н СТО),7.3-1730 7.4м(5Н Ph),5.1-5.Зм(2Н 3500 . 2-СН),3.4-3.5нс(ЗН ОСНз) 3.3м(IH 3-СН),2.5м(2Н 4-СНг,2.1-2.2м(4Н 8-.Э-СН2)

- набор синглетов.

пространственные затруднения должны приводить к уменьшению скорости реакции, что и подтвердилось на опыте. В вышеприведенных условиях (Юшсас(С0)2:1е=1:700, 80°С,10МПа) конверсия составила 65% за 4 часа. Для достижения хорошего Е12хода альдегида Эе потребовалось увеличить концентрацию катализатора до 1:300 или поднять температуру до 120°С.

2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ р-2ОРШЯ-2,5-ДШЕТ0КСИ'ЕТР.тЩР0ФУРАН0В С АШШОАЗОЛАШ.

Синтезированные наш р-формилтетфагидрофуранн 3,4 является структурными аналогами 1,3-дикарбонильных соединений и вступают в" характерные для последних реакции с нуклеофилами. Мы изучили взаимодействие 3,4 с вмнноазолами, приводящее к образованию конденсированных пяримидиновых структур.

2.1. Синтез Б-(2-оксопрошл)-1,2,4-триазоло[1,5-а¡пиримкдкноз.

При нагревании вквккольныг количеств альдегидов 3 и 3-амино-1,2,4-триазола в ледяной уксусной кислоте образуются 6-(2-оксапропил)-1,2,4-триазоло[1,5-а]пиримидашы 5, выделенные с выходами 50-62%:

В

За-е

5а-е

3,5 а: 11=013, Н'=Н; Ь: Р^И^ОН, Н1=Н; с: К^ОСНз, К1=Н; й: Е=СЙ20С0СН3, К1=Н; е: Е=Й1=СН3

Полученные азаиндолизшш представляет сссоа кристаллические бесцветные или слабоокрашэнные Бещества. В спектрах IMP их растворов в JiMCOdg протоп Н-2 проявляется в виде сингле та при 8.58-8,60 м д. В спектрах соединений 5a-d сигналы в области 8.73-8.77 и 9.06-9.22 м Д принадлежат протонам Н-5 и Н-7 соответственно и расщеплены в дублеты с КССВ 4J=2.3-2.4 Гц. В спектре 5е протону Н-5 отвечает синглет с ХС 8.63 м д . Протоны метиленовой группы в а-положении цепи заместителя дают в спектре синглет при 4.00-4.13 м д.

В ИК -спектрах соединений 5 присутствует -интенсивные полосы поглощения 1520-1550, 1630 см-*, обусловленные скелетными 'колебаниями азаиндолизинового цикла, а также полоса поглощения карбонильной группы 1720 см-*.В спектре спирта 5Ь имеется, кроме того, широкая полоса 3350 см-1, соответствущая ассоциированной гидроксильной группе, а в спектре ацетата 5d - интенсивная полоса 1740 см-*.

В масс-спектрах 5 найденные значения массовых чисел молекулярных ионов соответствуют рассчитанным. Пик молекулярного иона, как правило, является наиболее интенсивным в спектре, что характерно для 1,2,4-триазолоС1,5-а]пиримидинов.

Схема реакция р-формил-2,5-дкметокситетрагидрофуранов 3 с 3-амино-1,2,4-триазолом представляется нам следующим образом. В кислой среде происходит отщепление молекулы метанола от циклического ацеталя 3 и образуется соответствующий p-формилвиниловый эфир. Его конденсация с 2Н- и 4Н-формами 3-амино-1,2,4-триазола дает два изомерных азаиндолизина 1,2,4-триазоло[1,5-а]1шримидин и 1,2,4-триазоло[4,3-а]пиримидин соответственно. Известно, что последний в кислых средах склонен к изомеризации в 11,5-а]-изомер по типу перегруппировки Димрота.

„СНО

«з1

"СНдОН

,0110

ш

г'

Лк-

9

-1^0,-СНдОН

Ч4Л

5

6

надежно сдвиги

Данные ШР-спектроскопии не позволяют идентифицировать изомеры, поскольку химические соответствуишх ароматических протонов различаются не более чем на 0.5 м д.

Доказательство структуры 5 получено наш на основе анализа

то тс.

спектров ЯМ? высокого разрешения на ядрах С и N.

В спектрах ЯМР полученных соединений атому углерода С-2 принадлежит дублет с ХС 154.95-155.83 м д и КССЗ 13С1Н 207.0-2С7.8 Гц. Величина ХС согласуется с данными, .имеющимися в литературе для 1,2,4-триазоло[1,5~а}пиршидина. В альтернативной структуре 6 сигнал от вторичного атома углерода триазольного

Таблица 4. Спектры ПМР 1,2,4- тряазоло f 1,5-a i пиримидинов 5. Растворитель .HMCOdg.

Соединение а. ,М.Д., <1,Гц

Н-2 Н-5 11-7 ArCHgCO Другие протоны

5а 8.58 с 8.73 Д ' 2.4 9.18 Д 2.4 4.СЗ с 2.28 с

5Ь 8.SO с 8.77 Д 2.3 9.12 Д 2.3 4.02 с 4.28 с

5с 8.58 с 8.74 Д 2.4 9.06 Д 2.4 4.00 с 3.44 с 4.II с

5d 8.60 с 8.74 Д 2.3 9.22 Д 2.3 4.03 с 2.10 с 4.96 С

5е 8.58 с 8.63 с - 4.13 с • 2.28 с 2.70 с

цикла C-I лежал Сы в области 134-135 м д.

Однозначный вывод, исключающий структуру t4,3-а]-изомера 6

для полученных соединений, можно сделать на основании спектров

I5Ii их растворов в ДМС0й6. В наиболее слабом поле спектров

соединений 5a-d расположена сигналы атомов азота N-I и N-4 с ХС

-105.БО—105.90 и -104.10—105.5 м д соответственно. Сигнал от

N-I - дублет с гемияальной КССВ ,„=15.0-15.7 Гц, а сигнал от

¿1 ,ti*j

N-4 - дублет с вицинальной КССВ 3JN ^=11.7-11.8 Гц. В наиболее сильном поле расположены сигналы атомов N-3 и N-8 с ХС -150.10—150.50 и -154.30—154.80 м д соответственно. Эти сигналы имеют вид дублетов с КССВ щ=12"0-13.4 ^ 3-JN3,H2 =5-4-6-4 ^ соответственно. В альтернативной структуре б сигнал атома _N-3 пиридинового типа шел бы вид сикглета, тан как вицинальная КССВ

Н-1.К-3 не превышает I Гц. В спектре соединения 5е сигнал атома К-8 дополнительно расщеплен в квартет с вицикальноя КССВ N8 С1Г2-5 ^ 33 счбт Дальнэго взаимодействия с протонами метпльной группы.Величина константы подтверждает местоположение заместителя в 7 положении цикла.

Электронные спектры соединений 5 содержат два максимума поглощения е областях 213-217 ш (в 15000-23400) и 270-286 (в 2660-6200). Такой спектр характерен лл.я незамещенных ' и злкилзвмещенных 1,2,4-триззоло£1,5-а]пиримидипоБ и служит дополнительным подтверждением правильности предложенной структуры.

-5а;----5й

.....5,7-димзтил-Х, 2,4-триазоло [ 1,5-а ] пиримидин*

-. -. - 5,7-диметил-1,2,4-триазоло [ 4,3-а ] пиримидин*

*А.Н.Кост, Р.С.Сагитуллин, Г.Т.Даяагулян, Н'С 1376, 5,706. Рис.1. Электронные спектры поглощения азаиндолкзинов.

Таблица 5. Спектры ЯМР ^ 1,2,4-триазоло[1,5-аЗпиримидинов 5. Растворитель дасойд.

б, м.д., ^.Гц

Соединение К-1 N-3 Ы-4 N-8

2 г 2 г 2т Н,Н5 о

5а -105. .62 -I50.il' -104.14 -154.33

Д 77 Д тг '

15. .7 12.7 11.8 5.4

5Ь -105. .89 -150.47 -104.48 -154.31

Д Д Д Д

15. 7 13.4 11.8 6.1

5с -105. 74 -150.25 -104.32 -154.78

Д Д Д Д

15. 6 12.8 11.7 6.4

5(1 -105. 76 -150.30 -104.35 -154.30

тг Д Д Д

15. .0 12.0 II.7 5.8

5е -III. .69 -549.77 -103.17 -151.23 ^

Д Д Д Д КЗ

16. ,1 13.0 11.4 5.6,2.5

2.2. Синтез 2-(1,2,4-трЕа^олоС1,5-а]1шрж&дан-б-ил)-метилзпте трагидрофуранов.

Мы обнаружили, что прк взаимодэЯствии З-метокск-З-фэрмкл-З-форми-Т, З-даоксаслкро I -1, Знонгнсж 4 с З-амино-1,2,4-1рлазолом • в л9дк1юй уксусно-Л кгслото образуется с выходом 51-65* рзнэв неизвестные (Е )-2- (1,2,4-трказоло11,5-аЗяиршвдин-б-илЬметилентет-рагидрофуранн 7;

.OCHg NH2 1Г

•AC0H.80°C -

Trrnn

-N-N

II

CH0 1час

4a-с 7a-c

R=H (a), CHg (b), C6Hg (c)

Строешэ полученных азаиЕдолизиновых производных метилентэтрагидрофурана установлено на основании данных ПМР, ИК, электронной спектроскопии, масс-сдектрсметрии и элементного анализа.

ИН-спектры соединений 7 содержат полосы поглощения

ароматического ядра 1500, 1620 см"1, а такае сильную полосу 1670

см-1, обусловленную эхзоциклическоЯ метиленовой связью.

В спектрах ГМР триплет с ХС 5.17-5.32 м д и КСС8 4J=I.o Гц

принадлежит винильному протону. Мультяплетность сигнала s

обусловлена дальним ССВ через четыре связи с двумя метиленовыш протонами тетрагадрофуранового кольца. В свою очередь^ сигнал от этих протонов с ХС 2.81-2.92 м д расщеплен дублет триплетов с КССВ 3J=7 Гц, 4J=I.5 Гц. Величина дальней КССВ согласуется с транс-расположекием заместителей при двойной связи, которое наилучшим образом приближает ff-конфигурацкю для дальнего взаимодействия. ^

В электронных спектрах 7 (Рис.2) имеются особенности, характерные для соединений, содержащих ароматическое ядро в сопряжении с ненасыщенными системами. Так, по сравнению со спектрами 5 (Рис.1), происходит выравнивание интенсивностей первой и второй подобно тому, как sro происходит при переходе от

бензола к стиролу. Кроме того, появляется третья полоса с максимумом интенсивности при 337-340 нм (е 1000-1130).

Таким образом, мы лредлегас.» препаративный метод получения не тилентетрагадрофуранзамещенных 1,2,4-тр::азоло £ 1,5-а Зпкримидинов.

Г е Ю"

ю-

200

ЗОВ

я,».;

7а;----7с

Рис.2. Электронные спектры 2-(а,2,4-триазолоС1,5-а]пиршидкЕ-С-илг метилзнтетрагидрофуранов 7.

2.3. Синтез 6-(2-^ксопропил;-тетразолсГ1,5-а]пиримнд1Шов.

Взаимодействие р-формил-2,5-диметокситетрагидрофураноз 3 с 5-алшотетразодом протекает аналогично рассмотренным выше конденсациям. Нагреванием экет.тъгах количеств _ исходных з

ледяной уксусной кислоте получены 6-(2-оксопрогал)-тбтразоло-[1,5-аЗпиримидины 8 с выходами 51-59%:

Я1

П у-¿к—№ АсОН ^-м

ЕзСО-^^ЧК <0023 Кг° 80°С,1час о Ц/Ч-"^

За- е 8а- е

3,3 а: Н=СНз, Я1=Н; Ь: Я^С^ОЯ, Н1=Н; с: Н=(Я^ОСН3, Н1=Н;

а: й=СН20С0СНз, Н1=Н; е: Н=Е1=СЕз Азаиндолизины 8. представляют собой слзбоокрашенные кристаллические вещества.

ИК-спектры этих соединений содержат интенсивные полосы поглощения в области 1720 см-1, соответствующие кетогруше. Полосы средней интенсивности б областях 1500, 1640 см"1 обусловлены скелетными колебаниями ароматического ядра. В спектре соединеия 7Ъ имеется, кроме того, широкая полоса в области 3350 см-1, соответствующая ассоциированной гидроксильной группе, а в спектре

\ _т

54 - интенсивная полоса карОонила слохноэфирвой грушй 1740 см

В электронных спектрах азаиндолизинов 8 присутствуют три полосы поглощения: 207-210 (е 10300-17800), 247-250 (е 10200-11800), И 278-280 нм <е 3600-4000).

В масс-спектрах зафиксированы интенсивные пики молекулярных ионов и ионов (М+-Н2), характерные для тетразоло-(I,5-а1пиримидинов.

Спектры ШР соединений 8, снятые в растворе ДМС0й6, в слабопольной области содаржат сигналы ароматических протонов пиримидинового кольца. В спектрах 8а-й это дублеты с ХС 8.99-9.05, 9.52-9.59 м д и КССВ ^=2.3 Гц, соответствующие протонам Н-5 и

К-7. В спектре 8е протон Н-5 проявляется в виде синглета с ХС 8.90 м д. Наряду с этими сигналами, в области 8.50-8.54 м д зафиксирован синглет слабой интенсивности. Он принадлежит ароматическим протонам 2-азидо-5-(2-оксопропил)-пиримиданов 9, образующихся в растворе в результате обратимой перегруппировки:

н1 я1

У4^-* 501 ■ ' 8 ЦЛ>1 -- а ЦЛ3

8а-е 9а- е

Азид-тетрззольная перегруппировка характерна для структур, содержащих конденсированный тбтргзолышй цикл, и является частшгм случзем кольчатс-цзпной таутомерии. Равновесие азид - тетразол зависит от многих факторов - природы растзоритоля, температуры, характера заместителей в молекуле. В скльнополярных апротонннх растворителях равновесие, по литературным данным, сдвинуто почти целиком в сторону тетразола.

С!оотношение интегральных кнтенсивностей сигналов ароматических протонов позволяет количественно оценить соотношение азид: тетразол. В нашем случае в ДМС0(Зд при комна гас Л температуре оно оказалось равным 7:53, что согласуется сданными других ззторов. При разбаелэнии лробн дейтероацетоном относительная интенсивность сигнала при В.5 м д увеличивалась, что говорит о смещен®* равновесия в сторону азида 9 при уменьшении полярности, растворителя.

Выделенные из раствора в индивидуальном состоянии,

соединения существуют в тетразольной форме. Их ИК-спектры, снятие в вазелиновом масле, не содержат полос поглощения в характерной для азидов области 2100-2200 см~*.

Мы выполнили квантовохимическяе расчеты параметров молекул тегразолоГI,5-а5пиримидина и 2-азидо-шримидана мэтодом МШЮ:

ТетразолоС!,5-аЗпиримидин: К=8Э.1ккал/моль ¡1=4.73 й 1_=Ю.42эВ .

2-Азидошшимидин: Н=10б.09 ккал/моль ц=1.18 3 I =9.47эВ

Энтальпия образования тетрвзола существенно ниже,чем у азида

(8Э.2Т и 106.ОЭ ккал/моль соответственно), что объясняет меньшую

устойчивость последнего. Молекула тетразола значительно более

полярна. Это приводят, очевидно, к смещению равновесия в сторону

тетразола в полярных растворителях, объясняет стабилизирующее

влияние электронодонорных заместителей на тетразолькуа форму.

Другие параметры молекул - заряды на атомах, длины связей и

\

углы между ними - приведены в рукописи диссертации. \

3. СИНТЕЗ 6- (2-0КСИЗТШ1)- И 6-(2-АЦЕТСКСЙЗТИЯ)-1,2,4-ТРИА30Л0 (1,5-а} ПШМЩИНОВ.

\

Исследуя ноше подхода к синтезу азаиндолизинов, мы обнаружили, что 1,1-даацетилциклопропан 10 взаимодействует с 3-аюшо-1,2,4-гриазолом в кислой среде с образованием б-функштаналъпоземощенннх 1,2,4-триазоло [1,5-а )пирю.ядшюв 12,11. При двухчасовом кипячении исходных реагентов в 10% водной

уксусной кислоте образуется 5,7-диметил-6-(2-оксиэтил)~ 1,2,4-триазоло[,5-а]пиримидин 11 с выходом 52%. В ледяной уксусной кислоте образуется 5,7-диметил-6-(2-ацетоксиэтил)-I,2,4-триазоло(1,5-а]пиримидин 12, выделенный с выходом 462:

О

\C0CHg ш2

10

АсОЯ 10%-Я

ПсОН

100%-я

СНз

Нзс/ЦЛ' 11

СНд

«3(

12

В спектрах ГОР полученных соединений в слабом поле присутствует синглет с ХС 8.3 м д, принодпежагий протону триазольногс ¿кхла. Сингле я: в области 2.60-2.65 и 2.70-2.80 м д принадлежат протонам метальных групп при ароматическом ядре. Сигналы остальных протонов и их мультшлетность соответствуют предложенным формулам.

В ИК-спектре соединения 11 имеется широкая полоса поглощения в области 3350 см-*, а в спектре соединения 12 - интенсивная полоса в области 1740 см"1.

В масс-спектрах азаикдолизинов 11, 12 зафиксированы интенсивные пики молекулярных ионое.

Схема реакции 1,1-даацетилциклопропана с

З-амкно-1,2,4-трказслом представляется нам следующим образом:

.сосНд н+ /\/соснз

О'

/СССН3 _н+

+

-сн3

/С0СН3 1®,

но

1 I

О-СНз

13

11

В присутствии кислота происходит разрыв циклопропанового кольца и рециклизация в 2-мзтил-3-метил-4,5-дигидрофуран 13, который конденсируется с 3-амино-1,2,4-триазолом по известному механизму (3+3¡-присоединения, образуя I,2,4-трказолоС1,5-а1пиримидин.

С целью обоснования предложенной схемы мы провели встречный синтез соединения 11 конденсацией 2-метал-3-ацетал-4,5-дагидрофу-рана с 3-амино-1,2,4-триазолом:

Следует отметить, что аналогичная конденсация слироцикличес-кого аналога 13 2-метил-3-ацетил-1,6-диоксасшфоД4,4]нон-3-ена 14 с 3-амино-1,2,4-триазолом приводила к образованию двух, продуктов: б-((тетрагидрофур-2-ил)-мэтилен)-5,7-димегил-1,2,4-триазо.го С1,5-а]

\

13

11

пиримидина 15 и I - три а з о лил - 2 - ме тил -3-аце тил-5-(3-ок сипропил) -пиррола. 16:

СНд

ЗУ* • -

НдС V

14 , 15

ЧХЮй-.

О

но.

Х0СН3

\i-fcl

16

Не селективное протекание реакции обьлсняется конкуренцией процессов (3+3) и (4+1)-присоединения.

вывода

I. Разработаны преларотивнне мзтода синтеза З-зау.екенных 4-формил-2,5-димвтокситотраг,идрофураноз и из: спироцихличесхих аналогов 7-замещенных 2-метокси-3-фэр;лил-1,6-даоксзспиро14,4]-нонанов кидкофазным переформулированием соответствующих-2,5-дагидрофураноз на комплексных родиевых катализаторах трис-трифенилфосфингидридодикарбониле родия и

ацетилацетонатодккарбониле родия.

2. Оонаружено, что р-формш1-2,5-диЕлкокситетрагидрофуращ взаимодействуют с аминоазолачи с образованием. 6-замененных азоло[I,5-а)пиримидиноз. Синтезированы ранее неизвестные 6- (2-оксопрош1л )-1,2,4-триазоло [ 1,5-а Зпиримщины и 6-(2-оксо-пропил)-тетразоло[Т ,5-а11пгримигщны.

3. Найдена новая реакция образования 2-(1,2,4-триазоло-С1,5-а ] пиримидин-6-ил) -з вмещенных ме тилзнте трагидрофуранов конденсацией 2-метокси-3-формил-1,6-диоксаспиро[4,43нонанов с 3-амино-1,2,4-триазолом. На основании спектральных данных установлена Е-кокфигурация полученных соединений.

4. Функциональные производные азоло II, 5-а Зпиршиданов исследованы методами ЯМР 13С, ■''Н, УФ- и Ш-спектроскопии. Показано, что 6-(2-оксопропил)-тетразоло[1,5-а]пиримидины в растворах изомеризуатся в 2-азидо-5-(2-оксопропил)-пиримидины по типу кольчато-цепкой таутомерии.

5. Обнаружено, что гем-диацетклцтслопропан взаимодействует с 3-амино-1,2,4-триазолсм в уксусной кислоте с образованием 6-функциональкозЕме:ценных-1,2,4-триазоло [ 1,5-а) -пиримидинов. Предложена схема протекания реакции через Промежуточное образование 2-метйл-3-ацетил-4,5-дкгидрофурана, подтвержденная встречным синтезом.

Основные результаты работы изложены в следуших публикациях;

I. М.М.Вартанян, О.Л.Елисеев, Л.Ю.Брехнев, Р.А.Караханов, 1,2,4-Триазоло[I,5-аЗпиримидины из 3-формил-2,5-диметокситет-рагадрофураноЕ. Известия АН. Сер. хим., 1933, 223-230.

2. М.М.Вартанян, Т.В.Соловьева, О.Л.Елисеев, М.Е.Панина, Реакдая 1,1-диадетилциклопропана с З-амино-1,2,4-триесолом как

1,2,4-трказоло[1,5-а]пнримидинов. Иззастгя АН. Сер. им., 1993, 1322-1323.

3. О.Л.Елисеев, М.Е.Панина., Е.Е.Быков, Г.Ю.Соловьева, Синтез 6-функционзльнозамещенных азолоС1,5-а1пиримидинов из аминоазолов и альдегидов ТГФ ряда. VI Совещание по химическим реактивам, (Баку- Уфа, 5-9 октября 1933г.). Тезисы докладов, стр 38.

4. М.Ы.Вартанян, О.Л.Елисеев, Т.Ю.Соловьева, В.А.Петухов, Реакция 2-метокси-3-формил-1,6-даоксаспиро14,4)нонзно;з с

3-амино-1,2,4-триазолом: синтез (1,2,4-триазоло-С1,5-а)пирт!идин-6-ил}-метилентзтрагпдро$уракав. Известия АН. Сер. ХИМ., 1993, 2004-2005.

5. О.Л.Елисеев, А.Д.Констэдтлноз, М.Е.Панина, Н.В.Бетюк, Н.Пруидзе, А.Л.Лапидус, Синтез 2-функциональнозамэщешшх

4-фэр!Жл-2,5-диметокситетраг!у5рофуранов и их спкроциклических аналогов. 71 Совещание по химическим реактивам (Баку-Уфа, 5-9 октября 1993г.). Тезисы докладов, стр 39.

6. М.М.Вартанян, О.Л.Елисеев, Т.Ю.Соловьева, Е.И.Уграк, Известия АН. Сэр. хим., Синтез р-фюрмкл-2,5-диэлкскси-тетрзгидрофурансв и их реакция с З-амино-1,2,4-триазолом. В печати.

новый

метод

синтеза

6-функциональнозамещеннчх