Инденохинолины, инденохиноксалины и бензантрацены. Гетерогенно-каталитические методы синтеза. Стереохимия их азометиновых и арилиденовых производных тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

ОРДЕНА ДРУаШ НАРОДОВ РОССИЙСКИЙ УШШЕРСЛШ ДРУлШ НАРОДОВ

На правах рукописи

¡ЮаАМЦАД ЗАЙНУЛ АВДЛИ

ЙНДЕНОХЛНОШНЫ, «ШДБШШНОКСАЖШ А ШЗЛШРАЦШ. ГЕХЕРОГЕННО-КАХАЛШ'ИЧЕСКЛЕ ¡.'ВХОДЫ СИНТЕЗА. С1ЕРВ0-Х1ШЯ ИХ АЗОЛЕШОВЫХ »1 АРЛ1ШДЕН0ВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

(02.00.03 - органическая химия)

Авторе ферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Ордена Дружбы народов Российской университето дружбы народов на кафедре органической химии.

Научные руководителя -

кандидах химических наук, доцент Плешаков В.Г.; заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор химических наук, профессор Простаков Н.С.

Официальные оппоненты -

доктор химических наук, профессор Литвинов В.П.; доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Гришина Г.В.

Ведущая организация - Московский институт тонкой химической технологии им. и.В.Ломоносова.

Защита диссертации состоится (VУ^е*^ 1992 г.

в 4 5~ * 10_на заседании специализированного

совета К 053.22.0ч в Российской университете дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Ыиклухо-Цаклая, д. 6.

Автореферат разослан " 5 " (ХЛ^Л\Л_1992 г.

Учений секретарь специализи-

рованного совета, кандидат химических нэук, доцент

ОБЩАЯ аАРАКХЕРЛС'ША РАЬОТЫ

. -Актуальность темы. Изомерные по полоаению атоиа азота ацдзнохицоланы(бенаоазафлуорены) и инденоханоксадины (бензо-диазафлуорены) как линеарного, так и ангулярного строения находя! иироков прииенение в современных научно-прикладных исследованиях различных направлений. В ряду этих поликонденси-рованных гетероциклов проводятся интенсивные работы по поиску красителей, инициаторов полниеризационных процессов, эффективных фотографических ревгентов и биологически активных соединений.•Значительная интерес индэнсхннолины и индано-хяноксаланы представляют для хиииа эле^енторганичпских соединений, в частности, в синтезах новых з-компвексных соединений, в также как и о до ль кие объекты в исследованиях по изучение чеха на га о в леаникых превращена;! 3,£-изоыеров. Однако развитие химия инденохиноляпов и инденохиноксалянов сдерживается ах синтетической труднодоступносты). Поэтоиу разработка удобных в препаративном от но пенни методов их синтеза и, в особенности гетерогеняо-каталитнческих, является актуальной за-дачеЯ для хилии этих гетероциклических соединена«.

Работа представляет собой часть плановых научно-исследовательских работ Университета дружбы народов, проводимых в соответствии с постановление!] ГШ' СМ СССР, Госплана СССР н АН СССР е 24/25/13 от 13.02.81 а координационном плавоц АН СССР по направленно "синтетическая органическая химия* (тонкий органический синтез.}. Ноиер государственной регистрацяа темы : 01819007037. ■

Цель работы. 1. Синтез о-иетилсодержацвх 2-фенилхинолж-вовых оснований ■ соответствующих ш 1,2-дигидропроизводяых армлироваиен хин о ли на а его метилзаиещевных аналогов лятий-а рилами.

¿.'Разработка гвтерогенно-каталитвческого способа синтеза индано [1,2-в]хинолииа, индеио^ ,2-^хваоксалина в ах иешягвиещевшх аналогов.

3. Синтез ■ изучение преврацевий 1-арвл-3,*-дигвдронаф-та ли нов х присутствая катализаторе К-1б.

Синтез кетопроиаводных япда но [1,2-в]хапо данов и видено [1,2-в] хивокса лннов.

5. Сивтев и изучение строения агоыетинов в арилмдевовых производных в ряду индено [1,2-в1хинолина и индено[1,2-в]хино-

ксалмй.

Научная новизна. Впервые получены экспериментальные данные о направлениях дегидроциклиэации в присутствии катализатора марки К-16 при различных температурах 2-о-метилар'илхи-нолинов, "2-о-ыетиларилхиноксалкна, а также 1-о-метиларил- и .■1-арил-8-метил-3,4-дигидрона!1талинов. Установлено, что при 350-420°С метиларил-1,2-дигидрохинолины подвергаются только' ароматизации. При 540-590°С происходит дегидроциклизация указанных соединений с образованием, соответственно, замещенных индено [1,2-в]хинолинов, индено [1,2-в]хиноксалина, 7н-бенз[с1|е]-антраценов. В зависимости от температурного режима дегидроциклизация 2-(2',4-диметилфенил)хиноксалина протекает в двух направлениях - с образованием индено[1,2-в]хиноксалина и изо-индоло[%?,1-а1хиноксалина. При попытке кватернизации сухим хлористым водородом впервые обнарукена перегруппировка 9-метил-изоиндоло [2,1-а]хиноксалина в 7-(о'-хлор-и-метилфенил)-бензо1в]-1,4-диазепин, и на его основе получена новая гетероциклическая система -9-метилбензо{в]бензо[в]азетидин[4,'1-д] ди-. азепин-1,4.

Осуществлен синтез практически кекзвестннх ранее 6-азоме-тиновых и 6-арилиденовых производных индено [1,2-в]хинолина, индено [1,2-в1хиноксвлика и методом спектроскопии П!<'Р установлен их £ ,Е -изомерный состав. С использованием квантово-химит ческих характеристик дана оценка роли стерических и электронных факторов на заселённости геометрических форм азометинов и замещенных ^ульвенов. Получена информация о координации индено [1,2-в]хинолин-6-онов и индено[1,2-в]х;:коксялина с лантаноидными сдвигающими реагентами»

Практическая значимость работы. Разработаны препаративные гетерогенно-каталитические методы синтеза труднодоступных и неизвестных ранее инденохино'линов и их метилзамещенных аналогов с различным положением и количеством метильных групп. Экспериментально установлена принципиальная возможность применения катализатора К-16 для получения метилзамещенных индено-хиноксалина^ и изоиндоло[2,1-а]хиноксалина. Осуществлен синтез серии потенциально биологически активных азометинов и замещенных йульвенов - производных индено (1,2-в]хинолина (-хиноксали-на). Выделены индивидуальные геометрические изомеры арклкденов" и гетарилиденов ряда индено[1,?-в] хинолина и разработана методика обнаружения и определения соотношений ?, Я—1.орм азсме-2

типовых и арилиденовых производных. По результатам биологического скрининга арилиденовыЕ производное ряда индено[1,2-в] хинолина представляют интерес при поиске в их ряду веществ, обладающих гормональный действием.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены на 1Ü Всесоюзном симпозиуме "Гетерогенный катализ в химии гетероциклических соединений" (Рига, Í98I г.), УП Международном' симпозиуме по химии гетероциклических соединений (Братислава, Чехословакия, 1981 г.), Щ Московской конференции по органической химии и технологии (Москва, 1982 г.) и УП Ежегодной конференции химического общества Бангладеш (Дхака, Бангладеш, Í98<f г.).

Публикация. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ и три находятся в печати.

Объем и структура диссертации. Диссертация объемом 32§ стр~ состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов ( 4 глав), экспериментальной части, вызо дов, списка литературы из 219 наименований и содеряит 37 таблиц, б^ рисунка и приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Синтез исходных соединений.

В качестве исходных соединений использованы смеси

0-метилсодержащих. 2-фенилхинолинов (1-Х) и отвечающих им 1,2-дигидропроизводных (1а-Ха), а также 2-(асимм. м-ксилил)хи ноксалин (ХХХ1У), 1-арил-3,4-дигидронафталины с о-ыетильной группой в арильнон радикале (XL-XLIII) и с метильной группой в положении С8 (ХНУ-ХЬУ). Снеси хинолиповых оснований (I-X)-(1а-Ха) получены с выходами Ih-l'Sh при арилировании «хинолина, 7- и 8-метилхинолинов о-толил-, м- и n-кисилил-, мезитил-ли-тием и литиевым производным псевдокумола в эфирном растворе. Аналогичным"путем при арилировании хинолина м-, п-метил- и и,п-диметиллитийфенилааи получены смеси 2-метилфенилзамещен-ных хинолинов (Х1-ХШ) и их 5,2-дйгидропроизводных-(Х1а-ХШа). 2—С2* ,V -Диметилфенил)хиноксалин(ХХХ1У) получен с выходом 73% конденсацией 2,4-диметилфенилглиоксаля с о-фекилецдиамином.

1-Арил-3,А-дигидронафталины(Х11-Х1У) получены (выход Ю-6В%) дегидратацией в кипящем уксусном ангидриде 1-окси-1-арил-1,2, 3,4-тетрагидронафталинов, образующихся из «¿-тетралона и его 5,8-диметилзаиещенного аналога при взаимодействии с соответ-

2-238

ствующими литийарилами, полученными из брей производных бензола, толуола, м-,п-ксилолов и псевдокумола (схемы 1,2,3).

2. Дегидрирование 2-арил-1,2-АИГидрохинолинов(1а-лШа). Дегидроциклизацин метилсодержащих 2-фенилхиноллнов(1-Х), 2-(асими.м-ксилил)хиноксалина(ллА1У) и 1-арил-3,4-длгидронаф-талинов(л1--л1-У). |

Изучение высокотемпературных превращений исходных соеди- . нений проводилось'на установке проточного типа в кварцевой реакторе в присутствии промышленного окисного катализатора марки К-16 (обьем 100 мл) в интервале температур ЗЬ0-620°С в бензольном растворе. Продукты"катализа выделялись дробной-кристаллизацией и адсорбционной хроматографией.

2.1. Синтез индено [1,2-в]хинолина(ЯУ) и его метилзамещенных аналогов (ХУ-ХлШ)

' В литературе отсутствуют сведения о ге те роге нно-ката лихаческих методахчсинтеза конденсированных .инденохинолинов и инденохиноксадйнов. Цами разработан каталитический метод синтеза бензоазафлуоренов-индено[1,2-Б]хиноляйа(л1У) и практически неизвестных ранее его метилзамещенных а на логов ( Л'-ЫИ) с различным положением и количество! мегильных групп. Сущность разработанного метода заключается в дегидроциклизацин 2-о-метил-арилхинолинов(1-А) (путь "а") или смесей последних с соответствующими цм 1,2-дигидропро'изводными(1э-Аа) (путь "б") на катализаторе марки К-16 при температуре в зоне катализатора 540-590°С (схема 1). При снижении температуры до 350-420°С происходит только дегидрирование 1,2-дигидропроизводных, что было установлено на примерах получения (выход 34-70%) индивиду а ль-; ных 2-арилхинолинов(1,П,1У,У,Л-А111). »1нденохинолины(Л.У-ХИ1) получены с выходами 9-34%. Существенного различия в выходах незамещенного инденохинолина (Ш), полученного путями "а" (32%) и "б" (34%), нет. Летилзамещенные инденохинолины(ХУ-АХИ) синтезированы по пути "б" без предварительной ароматизации. При переходе ох незамеченного инденохинолина(А1У) к его ^етильньы аналогам выходы последних уменьшаются,что, по-видиио-.му, связано с деметилированием полимегидсодеркащих хинодиновых оснований(П-Х)+(Па-1а). Это предположение подтверждено экспе-4

Схема 1

CHj 1-Х

Ш?- УУЩ

chicooh

NatCrtOr Rl

R'

R

la-Xa

O _

- ШТЛ

(I.II.Tr.rJ^lIa.Ia.Eft.ía)

Ш " Щ* (Ha- ffla).

K46 ■ р* й,Д,Ш, y) •

i.XL/.JLay R'.R'-ft'.R.'-R5» H; П,лл/,ааУ R^CHg, R1- r'> R*» R*« H; , Ш,Ш,£Ш Rl» R1»**« R= tí, R»CHg; 1У,ЛП,ааУП R'-R^R^R^ l{, R3» СНд^.АУШ.ХлУЫ R'» R'» R*= R5«H, R^CHgj У1, ala, áaíX R*- И"=СНз', R2»R."- H®=H; УП,aA,xjU R* *R*=CHg,Rl»R'=R5= H; 71H,aXL,aaX1 R1 »R1» R^H, RS=R*=CH3; 1л, ХАЛ, 1aj01 R1 = R1» R*" H, R'.R^CHg,' Х,ХаШ,ХаАШ R^R'nR» CHg , H^« H ; al 2-(u-CHgC6H4)-, аД ¿-Ih-CHgCgH^m XIII ¿ -[«^-(CHgJ^gHg]-хинолины.

риментально. При получении 1-мехиливданохинолина(ХУ) из ката-лизахэ выделен инденохинодин(А1У). .

Индивид, вльнойгь, состав и строение полученных соединенна^,ПДУ ,У,а1-а1У,аУ1-АлЛ) подтверждены данными элементного анализа, методом 1СХ,ГХХ íí спектрально (УФ-,ИК-,ПМР- и масс-спектрами).

2.2. Дегидроциклиаация 2-(2'.V-динетилфенид)хиноксвлнна. Синтез 8-метилиндено[1,2-в] -(.)ииУ)-и- 9-метилизоиндоло [2,1-03-(ХХУ1) - хиноксалина и их превращения

При изучении направлений дегидроциклизвции 2-(2'д'-ди-нехилфенил)хиноксалина(ХШ.У) в зависимости от температуры установлено, что на катализаторе К-4.6 при температуре 550-560°С циклизация о-ыехильной группы" и-ксилильного радикала Схема 2

XXXIV

ХХКУ1

xxxiv

к-16.5д0-560'с >

сн3

xxxv

СНзСООН

он он

- X) —

и4

ЫсиСпОг

и*

. к1

" xxxv«-xxxix

АААУП & = АХлУШ 11=СНд , И1=Н; Ллл1л Л4=Н, О- С^

протекав! по положению С3 хиноксалинового цикла. С выходом 17,Ь% получен 8-ие1'илинденоГ1,2-в]хиноксалин(лЛУ). Это первый припер синтеза инденохиноксалиновой системы гетерогенно-

6

каталитическии методой. При температуре 600-610°С, кроме инденохиноксалина(ХХХУ) (т.пл.' 169-170°С), который получен с выходом 13,2$, из катализата %ыделен-9-метилизоиндо-ло[2,1-а]хиноксалин (ХХХУ1) (т.пл. I89,5-19Í°C, выход 2,1%). По-видимому, дегидроциклизации подвергается 2-(асим.м.-осилил)-1,2-дигидрохкноксалин, образующийся при частичном гидрировании соединения (ХХХ1У). Строение соединений (ХХХУ) и (ХХХУ1) подтверждено аналитическими данными и сравнительным анализом параметрических особенностей масс-, УФ- и ПМР-спектров.

С выходом 5С% получен йодметилат(ХХХУ1а) изоиндолохи-ноксалина(ХХХУ1), направление кватернизации в котором по атому азота N -5 установлено по данным спектров ПМР(400 МГц) и двумерных (2V.) спектров" ядерного эффекта Оверхаузера(ЯЗС) - • NOESY. С количественным выходом при кватернизации изоин-дола (ХХХУ1) хлористым водородом в эфире неожиданно выделен 7-(о'-хлор-н^ метилфенил)бензо[в]-1,4-диазепин(ХлХУ10) (белые кристаллы, т.пл. 253-2550C), строение которого подтверждено аналитически и спектрами ЯKP - С, ЯМР высокого разрешения (400 МГц), в том числе двумерными спектрами HPO-NOESY.. По-видимому, при взаимодействии 9-метилизокндоло [2Д-а]хи-ноксалина(ХХХУ1) с хлористым водородом (присоединение по связи Cga - CgB ) образуется Э-метия-б в-хлор-бе.бв-дигидро-кзоиндоло[2,1-а]хиноксалин, который в результате [1,2-1,3]сиг-матропной перегруппировки переходит в 7-(о-хлор-м-метклфе-нил) [2,3]бензо-1,^-диазабицикло[4,1,0]гепт-'(-ен; при расширении цикла последнего и образуется замененный бензо[в}-1,4-ди-азепин (ХХХУ16), который может существовать также в тауто-мерной форме (ХХХУ1в). Однако форма (ХХХУ16), стабилизируемая внутримолекулярной Н-связыо, является более предпочтительной, о чем свидетельствует легкость отрыва молекулы HCL с образованием высскоинтенсивного пика (1С0$) с т/е 232 при распаде . соединения (ХХХУ16) под действием электронного удара. Этот вывод подтверждается также и поведением замещенного диазепи-яа-(ХХХУ1б) при нагревании его в воднО-спиртоззом щелочном растворе: с выходом около 90/5.3 этих условиях была получена новая гетероциклическая система - 9-метилбензо[в1бензоfol -аэетидин [4, T-jj] дивзепин-1,4 (ХХХУ1 г) (серозато-белые кристаллы, т:пл. 22С-222°С). В пробе смещения это.соединение

3-238

на

эсри»

(XXXVI)

а н

' К)

р-у»^, = Р-ЛО

енГ 'Ум сн3

X X X VI б "

XXXVI Ь н

с замещенным диазепином (ХХХУЮ) плавится при П0-И2°С. Строение конденсированного азетидиндиазепина (ХХХУ1г) подтверждено элементным анализом и сравнительным изучением егс сг.ектров Ш.*Р (в том числе с применением методики двойного резонанса) с родственными спектрами исходного хлор^енил-содеркащего диазепина-1,4(ХХХУ1б), а также данными 1'К— и масс-спектров.

2.3. Изучение высокотемпературных превращений иетилзааещенных 1-арил-3,4-дигидрона*)талинов (ХЬ-ХЬУ)

/

Дегидроциклизацяя этих соединений проводилась в интерва-• ле температур ^>50-590°С. Циклизация о-метилзамещенных арил-дигидронзфталинов Ш-Х1.И) может протекать как с образованием бензанхренов, так и индено[1,2-а] нафталинов (схема 3). На ка-■ хализаторе К-16 в указанной температурном интервале происходит дегидрирование дигидронафталияового цикла 1-арил-3,4-ди~ гидронафталмнов (Х1.-ХЬУ) ^присутствие ¿-арилнафталинов в ка-тализатах установлено '1'СХ, ГЖХ, а также выделением из катали-затов 4-(о-метилфенил)нафталина и" 1-(2', 4-', Ъ - триметилфе-ни л) нафталина]]. При циклизации как о-цетил( Х1.-ХШ)-, так и 8-метил-(Х11У, Х1У) -1-арил-3,4-дигидронафта'Зшнов образуйся только бензантрены (ХЬУ1 -I), выделенные с выходами от 6 до . 20%. Их строение подтверндено аналитически, спектрально и Химическим путей.

Методами ПЙР, мзсс-спектроскопии и=хиаическим путем установлено, что дегадроцаклизация арилдигидронафтзлина(ХШ) бопровокдается деметилировакаеи по положению и' -СНд. При Ьтоа образуется ыоноаетилзамеценный бензантрев ( Х1.УП).

3. Синтез и строение кетог.роизводных ряда инденохинолинз, инденохиноксалина и бензантрева

, «1ндено[1,2-в]хинолин-б-оны(ХПУ-ХХХШ) (схема 1), йндено[1,2-в]хицоксалин-6-он(ХХ1Х) (схеаа 2) л 7Н-бенз [с4,е]-антрацен-7-оны (и-ЬУ) (схема 3) получены при окислении соответствующих инденохиноланов'(Х1У-ХХШ), инденохиноксалина

Э

(аХаУ) и бензантренов(Х1.У.1.-0 бихромахом натрия в растворе кипящей уксусной кислоты. Выхода кетонов(л/Л.У-аллш),(ааа!Х) и (И-и) составили соответственно 41-83%, 53% и 43-80%.

При конденсациях нингидрина с о-^енилендиаиином, а хак-зе с 2,3-диаминохолуолом получены кехоинденохиноксалин(АХХУЛ) и его ыехилзамещенный аналог (АааУШ).

Индивидуальность и строение. кетонов(ШУ-АХАШ, АШП-ХХХ1а, 1.1 - и) подтверждены методой 1СХ, элементный анализом и совокупностью спектральных методов. Впервые проведен анализ спектров ПМР некоторых из этих соединеьий и их предшественников с применением лантаноидных сдвигающих реагентов (ЛСР) - хриедипивзлоилмеханахов европич, празеодима и иттербия. Выявленные направления координации некоторых кехоиндено[1,2-в]-хинолинов и инденохиноксалина(ХХАУ) с Ув(4рт)д хорошо согласуются с результатами анализа квантово-химического прогнозирования (метод ППП) по распределение 2Г-зарядов на гетероатоиах (К15,Об, Ы11) в кетонах (аа1У-ХХХШ, АХХУП-ААА1Х).

4. Синтез' и схереохицический анализ азомехиновых, арилиденовых и гехарилиденовых производных инде-но [4.,2-в] хиноляна и индено[1,2-в]хиноксалина

Литературные сведения по этим соединениям представлены единичными сообщениями, с одержанный информацию, главным об- . разом, синтетического характера. Стереохимические исследования в ряду этих производных до наших работ не проводились. Нами осуществлен синтез серии потенциально биологических активных аземетинов и замещенных фульвенов ряда линеарных инденохинолинов, ивденохиноксалинов, выявлены их схереохими-ческие особенности и 5-акторы, влияющие на заселенности их геометрических фора. Индивидуальность и строение полученных азометинов, арилиденовых и гехарилиденовых производных подтверждены хроматографически, элементным анализом и спектрально ( масс- , ИК-, УФ-, ЮТ-спектрами).

4.1. 6-Гм-Арил>шшо(1.УЛ-ШХ)-, N-циклогек-силиыино-(1ХХ1У-£.Ш1Ц)] индзно^.г^хиЕО-дкнк и б -[Н-орилимино(£XX -LjOHI) - ,N-диклогексилииино(/.Х^У-АлАЛУ1)] индено-fi, 2-в] хиноксалины

Синхе'а эт их новых ааомехинов осущесхвлзк с целью поиска биологически активных соединений, для изучения' их схерео-химических особенностей и механизма изомерааации их геометрических изомеров.

Основания Шиффа (lïL-LUSUL) подучены с выходами 18,580, Ь% при конденсациях 6-кетоинденохинолйнов(аа1у-.ШИ) и б-кетоинденохиноксалднов(ХЛХУП-ХШХ) с анилином, изоаершши толуидинааи, 2,^-ксилнданоа и циклогексидаминои в присутствии катализатора эфирата хрехфторисюго бора (схема 4). В отличие ох кехоинденохинолинов и кетоанденохиноксадинов бензанхроны(1..1.-1.У) в аналогичных условиях в ааометиновые конденсации с арш этическими и цаклоадиетическими аминами не вступают.

При изучении строения азоиетинов (L3L-LUJJL) методом спектроскопии ШР было установлено, что в растворах при Обычных условиях они существуют в виде динамически равновесных смесей конфигурационных изомеров. Выявлено, что равно-, весив этих изомеров предопределяется вкладом схервческих и электронных факторов выинных л кетонных компонентов, вводимых в азоыс*иповые конденсации. Показано,, что по л oie кие и . количество метальных групп в N -аминных радикалах езоыехи-нов и замена ароматических M -аминных радикалов цикло-- алифатическими не окааываег существенного влияния па соотношение 2,6 -изомеров; оно обусловлено полокениек а коли-чесхвои ыехильных групп и атомов азота, находящихся в кетон-ных фрагментах ааомехинов, и в значительной с тепе га, зависит от полярности растворителей. Определен Е,Е-иаомерный состав синтезированных кехиминов. В качестве примера с однозначно возможной интерпретацией сигналов на рисунке I. приведены спектры ПМР (CDCLs ) 8-мегилсодерхацих а домети ков (i-Xlli, LXX7Q), различающихся природой M -аминного компонента.

На основании расчитанных («вход ООП) значения Я-элекхронных зарядов в 6-[М-ариламино(1-У1-£_Ш1) индено-

»

Cxeua 4

Itx&r*

и

N.

Е- ИЗОМЕРЫ . I I I

I .

t

XX1V-XXXI1I,XXXVII-XXXIX

bfs-0(cîh5)2

I t

z-изомеры I I I I

ЦНКАОГЕ КСИААМИН j

I

я

I

uxxiv - uxxxvi

К II

UM^I

1Л-1Ш, Lili У - 1ХХХШ,Х = CH; L'XI-ШШ, 1ХШУ -ьххш X=KI ; LJ1-LX, LXX, LXXi, LXXiy, 1ХШУ Rl * RS=H: Lyi, LXX Rs + R9 =H; Lra Re = CH3, Ä'*-R9=H; LyiII, 1Ш H,

r'= ch3; Iii r*= R' = r9 = h, r^chgî La Rs= R»= ch3,*r=r^ hj LàI -LaIA, LXjüI, LJüüU R'f R9 =H; LXi.DJOI, LШ, LХХХУ RJ = ch3, Rl + RS=H; LXn, ЬааУХ R1 = RJ = &" = R5=H, R2=ch3; LAJ11, IXXIil, 1.ХАУП, LXàa/1 г' =R'= R*= Is = H, rs = СН3;1л1УДХХУЕ1 Rl= R*= R'= R5=Ü, R"= CH3; ЬлУ, LaaIA B« = R3=CH3, R1 = RÍ R5= H;. L^'i, im Rl = R = снз, £г= RJ= й5=н; UJI1, LáAaI R = Rl= R5=H, E3 = R"= CH.gi 1лУЩ, LjüUII Rl= R"= H, k'= CH ; Lax,

LjuaüI X1 = R5 = Rs =

С H

з'

R'= R* = H.

Рис. 1. Спектры ПШ> (в cdcij ) Сиеси Z,£-изомеров 2.3:1) 8-иегил-6-(Н-фенилииино)индено[1,2-в1хинодинэ (lili!) (рис. 1а) и сыеси Z ,Е-изомеров (-2:1) З-кетил-б-(и-циклогексилилино)индено fi ,2-в] хинолииз(1..Ш11) (рис. 16),'

хииолинах (-хиноксалинах) сделан вывод о том, чю действие электронных факторов на направление смещения равновесия геометрических изомеров азоыетинов обусловлено, главным образом, различием в электронной плотности на'атомах С"*, М5 и С7 кетонных фрагментов этих аэометинов.

4.2. 6-[Арилиден(гетзрилиден)1 индено[1,2-в]-хинолины(/. ХХХУП-£Ш, СУШ-СаШ,СХУ1) и 6-[арилиден(гетарилиден)] инденоГ1,2-в]хинокса-лины(С1У-СУП, СА1У, СХУ, СХУП).

ч

Ряд новых замещенных фульвенов получен для поиска биологически активных соединений, их схереохимического изучения, в частности, для сравнительного анализа ,-Е-изоыерии с родственными, в структурном отношении, азометинами(г.У1-1.ХХАУ1). Для фульвеновых конденсаций использовали инденохи-нолин(Ш), его 8-(АУП)- и 9-(ХУ!!1)-яетилзаиещенные аналоги, а также 8-мехилинденс. Г1,2-в] хиноксалин(ХХХУ). В" качестве альдегидных компонентов применялись бензальдегид, л.-бром-, 4 п-нитро-, п-димехиламино-бензальдегиды, а также салициловый, анисовый, вератровый альдегиды, пиперональ, -С", р,- , р-пириданальдегиды и Л-тиенилальдегид.. Синтез проводился в кипящем растворе метанола в присутствии иетилаха натрия при эквимолекулярных, в большинстве случаев, соотношениях исходных реагентов. Соединения (¿ХХХУП-СХУП) получены с высокими выходами, во многих случаях количественными (схема 5). В отличие от 7-иехил-2,3-бензо-4-аэафлуорена(ХУП) конденсация его диазааналога(ллХУ) с С -пиридинальдегидом приводит к образованию 8-ме1,ил-6-(|1-пиридилоксиметил)индено-[1,2-в1хиноксалина(СлУШ), который выделен с выходом 20%. Устойчивость этого спирта объясняется, по-видимому, существованием хелата с сильной внутримолекулярной водородной связью, что подтверждается данными г1К- и 1ЫР-спектров. При нагревании 9-ме1Ил-6-(4'-мехоксибензилиден)индено[1,2-в]хино-линэ(С1) в кипящей смеси о'ензилового спирта и едкого кали с выходом 35% выделен 9-мехил-6-(4'-иехоксибензил)индено |*1,2-в]-хинолин(Сл1л).

Принципиальное отличие замененных фульвенов(1лХАУП-СЛП) от азометинов(1У1-/-ллАУ1) заключается з различии энергети-

15 4

Схема 5

(иек.)^ н ьхххуч - сxvii

ъ-шсини г-и»о«»ы Ас (ке1)-сно[ен?о(4а__|

х1у; xv». xviii. xxxv

СИ*

< см и

СГ0'

• сн;

сх1х -

ОС«»

ост

..¿.хххуп-хсп = 1*»н, >=сн;хсш-асуш,суш-сх,слу1 *'=сн3, 1«н, х=СН;лС1Х-СШ,Са1.-Саш. *'»«,*'= сн3, x» СН; с1у-суп,са1у,слу,слуп i1- н, х=ы;иллуп, леи,

хс1х, сху Аг вс^й^лллуш Ак« ¿'-окси-с,н4;1,аллла, ' леху, 2. 4 -Вг-С6Н4; аС, аСУ л» . 4 -"(сн^-с^; аСХ, аСУ1,С1,СУ Аг . 4 -ОСНз~С6н^; аСП.'аСУП, СП, су1 а»- * з'у-(0СНа)2 -С6Н3;лСУШ,СУП и«=4'н02-С6Н4; СЫ А»"* з',<к'-о-сн2-о-С6Н3; СУШ,Са1,СаХУ Не1 «¿-пиридил;С1А, СаП, СаУ Не1» 3-пиридил; СХ,СХШНе1 ■ 4-пиридил, СаУ1 , СаУП НЫ = хиеиил.

ческих барьеров их 2,Е-переходов. В та время как азометины при обычных условиях в растворе находятся в виде динамических смесей Е.ь-лзомеров, замещенные фульвенн в тех же условиях предстабленп. либо индивид/альньыи изомерами, либо смесями этих изомеров. Ьхо подтверждается выделением индивидуальных изомеров из смесей 2, Е-форм фульвенов(лСШ,С,С1А,САЛ) путем дробной кристаллизации. £1Е-Мзомерный состав фульвенов (1аааУП-СлУП) и геометрическая индивидуальность выделенных изомеров установлены методом спектроскопии П^Р, причем инден-хификацию £,Е-изомеров в ряду Незамещенных (110 инденохино- . линовому циклу) арилидениндено [1,2-в] хинолинов (1.АААУП, 1_Ааа1А - аС1) удалось провести только с использованием двумерных (24) спектров ядерного эффекта Оверхаузера - N016/.

' В работе 'приводятся кванювохиыические характеристики синтезированных фульвенов (\_аааУП-СаУП) и дается оценка роли схерических и электронных факторов на заселенности их геометрических изомеров.

Ь. Биологическая активность синтезированных соединений

Из числа синтезированных соединений 37[кехоны (ааУ, ааУ1, аааУП), азомехины(|.УХ-иа,£а1-£А1У, ¿.аУх-АаХа, ¿лахУ-£аа1А, /.Аал1-£аааЫ) , арилиденовые (¿АХаУП-аС1 , АСШ, аСУ, аСУП, С1.-СШ) и гетарилиденовые (С1а,СА1) производные] были испытаны на предмет изучении их гормонального, антибактериального,антиалкогольного и (или) диуретического действий. По результатам биологического скрининга активирующее влияние / на гипофиз-гонадную - систему крыс оказывают арилидены (АСУ, АСУП, С1, СИ!) метилзамещенных инденохинолинов(,лУП,лУШ) .причем наибольшую гормональную активность проявляет 9-мехил--6-(3',4'- диоксиметиленбензилиден)индено Я ,2-в]хинолин(СШ).-

При'первичных биоиспытаниях азометины - 6 -[Ы-(3'-метил-фенилимино)] -(1УШ)- и 9-метил-6-(м-циклогексилимино)-(1-АлУШ)--индено[1,2-е] хинолпйы проявили тенденции к ^рикозурическому и антиалкогольному действиям соответственно.

Восемь соединений [¿-арилхинолины(1,П), кетоны(алу, АХУЩ) и азомехины(г.АА,£ААУ1,/.ааап,г.ААА1У)] были переданы для испытаний на ростре гули реющую активность. Наиболее перспек-

тивными в этом плане оказались кетимины-6--(Н-фенилимино)-(ЦОС) - и 6- ( М-циклогексилимино)- (ьХХХП) -индено [1,2-в] -хиноксалйны. ....

ВЫВОДЫ •

1. Синтезированы препаративно доступные о-метилзамещен-ные в арильном радикале 2-арил£инолины,' 2-арилхиноксалин и метилзамещенные 1-арил-3,4-дигидронафталины. Изучены превращения и направлении их дегидроциклизации в присутствии промышленного катализатора марки К-16 при различных температурах.

2. Разработаны гетерогенно-каталитические-методы синтеза незамещенных и метилзамещенных индено [1,2-в]-хинолинов

и бензантренов с различным количеством.и положением метилъных . групп.'.

3. Обнаружено, что в зависимости от температурного режима дегидроциклизадия о-ыетилзамещенных в врильном радикале 2-арилхиноксалинов идет в двух направлениях - с образованием индено[1,2-в1хиноксалинов и изоиндоло [г(1-й]хинок-салинов. Впервые экспериментально показана возможность синтеза таким путем этих практически неизвестных гетероциклических соединений.

4. Получена новая группа труднодоступных и (или) неизвестных ранее моно-, ди- и триметилзамещенных индено [г,2-в]хи-нолин-6-онов, индено[1,2-в]хиноксалин-6-онов и 7Н-бенз[й,еЗан-' трацен-7-онов.

5. В условиях кватернизации сухим хлористым водородом .9-метилизоиндоло[2,1-е] хиноксал'ина в эфире обнаружена его перегруппировка в 7-(2'-хлор-5'-ыетилфених0бензо[в]-1,4-диа-зепин, на основе которого получена новая гетероциклическая система -9-ыетилбензо[в]бензо[в]азетидин[4,1 -¡¡]диазепи'н-1,4.

6. Синтезирован ряд потенциально биологических активных азометинов, арилиденовых и гетарилиденовых производных индено [1,2-в] хинолина и индено [1,2-в]х'иноксалина. Проведен

их стереохиыический"анализ и методом спектроскопии ПМР установлен их^Е-изомерныК состав.

7. С использованием квантовохимических характеристик

мндеио Ц,2-£1Х»нолин-6-оноз, индено fi ;2-в]хиноксалин-6-онов, их ьзоыетановых и арилиде новых (гетарилидоновых) производных дана оцеака влияния сферических и электронных факторов на заселенности геометрических изомеров азометинов и замененных Фульвенов.

8. По результатам биологического скрининга 44 синтезированных соединений поиск веществ гормонального действия в ряду 6- арилиден(гетарилиден) индено[1,2-в]хинолинов(хйнок-са;шнов) представляется наиболее перспективным.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Простаков Н.С., Плешаков В.Г., лд.Зайнул Абедин, Зволинский В.П., Захаров В.i. Каталитический синтез индено-хинолина и его мерильных аналогов/Л0рХ.-1980,-т.16.~ Вып.,11. -С. 2451-2432.

2. Простаков Н.С., Солдатенков А.!'., Плешаков В.Г., Раддан П.К., >1д. Зайнул Абедин, Зволинский З.П. Каталити- ■ ческий синтез арилпиридинов, инденопиридинов и инденохино-диноз в паровой фазе// Ш Всесоюзный симпозиум "Гетерогенный катализ в хиаии гетероциклических соединений": Тез. докл., Рига, 1981. - С.154-156.

3. Proetakor H.S. »Pleehako* V.O., Hd.Zainúl Abedin. Azometnines and arylidene derivative» of the riolycondeneed

nitrogen heterocyclee// 711 th Symooeium on Chemistry of heterocyclic comaounde. Proceedinga-Bratielara, Czeehonlo-vakia, 196I.-P.IÍ5-156.

4. Простаков H.C., Плешаков В.Г., Мд. Зайнул Аоедин. Каталитический метод синтеза иензан1-ренз и метилзамещенных бензантренов/ДОрА. - 1981, - т. 17. - Вып. 11. - С.2462 -2463. -

5. Простаков Н.С., Плешаков З.Г., ид. Зайнул Абедин, Кордова Л.Р., Захаров в.5., Зволиискиа В.11. Синтез и изучение строения мехилза^е^енных инленохинолинов, анденохиноксалинов и ах кетопроазводных// лОрХ. - 1982, - т. 18. Вып. 3. -

С. 640-652.

6. ЗвалилскиИ В.11., Кордова id.P., OjyxoB А.Е., Плеша-' :íob ¿.Г., Ja. За/,ну л Аоедин, Простаков Н.С. лзученае схрое-hürt за^е-,анн^ анленох.!нолииов'а .шденохлноксалинов методом "iiíP с применение и ланханоаднах 9двигавших реагентов// in Joe- .

19

ковская конференции по органическое химии и .технологии: хез. докл.- Москва, 20-22 октября 1982. - C.J.O.

7. Плешаков в.Г., Ид.Зааиул 'Абедин, ¿онга Гра Теснен, Простаков Н.С. Новый каталитический метод синтеза бензантрена и ого иетплышх аналогов // Ш Московская конференции по органической химии л технологии: хез. докл. - «(сзква, 20-22 октябри 1982. - С.ЬЗ.

8. Плешаков В.Г., Ид. Заинул Абедин, Кокарова Н.К., Простаков Н.С. Синтез и пространственное строение азоиетинов и (¡умвеиов рида инденохинолина и инденохиноксалина//Ы московская -конференция по органической химии и технологии: хез. дойл..- Москва, 20-22 октября 1982. - С.84. 4

9. Простаков Н.С., .Плешаков В.Г., Мд. Зайнул Абедин, Захаров В.Ф., Усхенко А.А. Синтез, строение и спектры ГЫР азоиетинов ряда инденохиыолина и инденохиноксвлина/ДОрХ.-1983, х. 19. - Вып. 1. - С.173-189.

10. Плешаков Ё.Г., ид. Зайнул Абедин, Сергеева Н.Д., Простаков Н.С. Образование 9-мехилиаоиндоло[1,2-а] хиноксалина при кахалихической «щгидроциклизации 2-(2',4'-дииехилфеннл)хи--ноксэлина// ЖОрХ. - 1983, - т. 19. - Вып.*' 3. - С.667-669.

11. Ud.Zainul Xbedin, Sikder U.S., Proetakor H.S. , Ple-shakor V.C. Catalytic "eyntheele of polynuclear heterocyclic

and homocyclio cooi,oimde s Indenoquinolinee, indenoquinoxali-nei, isoindoloquinoxaliaee and benzanthrene«// VII th Anmual oonfereaoe of tne Banglade»h Chemical Society-Proceeding«. -Jiay 20, 1984.-P.8. •

12. ьорзова Л.Д., Зайцев Б.Е., Молодкин А.К., Плешаков В.Г., ¿орзова' К.А., Зайнул Абедин >4., Долганев' В.*1. Синтез и исследование комплексных соединений плахинохлорисхо-водородной кислоты с 4-взафлуореном и 2,3-бензо-4-азафлуоре-ном/ДНХ. -.4934, - t. 29. - Вып. 8. - С.2035-2040.

13. Борзова Д.Д., Молодкин А.п.., Зайцев Б.Е., Плешаков В.Г., сораова S.A., Ежов A.il., Зайнул Абедин ii.: Взаимодействие платинохлорисховодородной кислоты с 2-п-холилхинолином// IHX.-1984, - Т. 29. - Вып. 12. - С.3092-3094.

14. Плешаков В.Г., Лд.Зайнул Абадан,-Алиев А.Э.О., Захаров В.4>., Баженова I.B., Грицина Г.Л., Простаков Н.С. Синхез и изучение строения арилиденовых (гехарилиденовых) производных в ряду индено[1,2-в]хииолина и инденоfl ,2-в]хиноксалина// '¿(^С. - 1991 (а печати).

15. Абедин Мд. Зайнул, Сергеева Н.Д., Захаров В.Ф., Плешаков В.Г., Простаков Н.С. Перегруппировка 9-ыетилизоин-доло [l,2-a]хиноксалина в 2-(2'- хлор - б'-метилфенил) бен-

зо [в]-1,4-диазепин в условиях хлористоводородной кватерниза-ции//ХХУШ Научная конференция Российского университета дружбы народов по проблемен математики, физики и химии: тез. докл,-¡госква, РУДН, май 1992 (в печати).

16. Сергеева Н.Д., Буевич A.B., Абедин Мд. Зайнул, Плешаков В.Г., Простаков Н.С. Изучение строения четырехядерных конденсированных систем ряда инденохиноксалина, изоиндоло-хиноксалина и замещенных 1,4-диазепинов методом двумерной спектроскопии ПИР// ХХУШ Научная конференция Российского университета дружбы народов по проблемам, математики, Физики и химии: тез. докл.- Москва, РУДН, май 1992 (в печати).

Тематический план 1992 г., JS 192

Тираж 100. экз. Зак. 258. Бесплатно Издательство Российского университета дружбы народов

.Ц7923. ГСП-I. Москва. тл.Ордтоткидзе.З

й!погра;|ия издательства J/УДН II7923, ГСП-I, Москва, ул.Орджоникидзе,3