Основания Шиффа метилциклопропилкетона: синтез и свойства тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НЛЛ1С КАЗАХСКОЙ ССР ИНСТИТУТ СТГЛНШЕСКОГО СИНТЕЗА I! УГЛЕХШ’Н

На правах рукописи

МАТАЕВА САУЛЕ' ОШНБАЕВНА

ОСНОВАНИЯ ШФА МЕЛ'НЛЩйиЮПГОПгаКЕТОН.А:

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА •

■ (02.00-,03 - органическая химия)

АВТОРЕФЕРАТ .

диссертации- на соискание учёно!! степени кандидата химических наук

Караганда - 1931 ■!

(

Работа выполнена в Институте органического сннтеэа и'углехимли Академии наук Казахской ССР

Научный руководителькандидат химических наук, старший научный сотрудник Е.У.Минбаев

Научный консультант: академик АН КазССР

■ З.М.Мулдахметов

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Ю.Г.Босяков

доктор химических наук, профессор А.В.Казанцев

Ведущая организация: Иркутский институт органической

химии СО АН СССР ■

-г ' / i

Защита состоится " " июня 1991 года в ‘ ' часов на

заседании специализированного совета К 008.23.01 Института

оргш!ического синтеза и углехимии АН КазССР по адресу:

470061, г.Караганда, ул. 40 лет Казахстана, I, актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Химиио-иеталлургического института АН КазССР. ■. . '

Автореферат разослан "¿Л " мая 1991 года

Учений секретарь специализированного совета

кандидат химических наук [, ---------------- А.М.Гаэалиев

Актуальность . В настоящее время основное внимание исследователей в области-синтетической органической химии сосредоточено на развитии таких приоритетных задач, как поиск и создание новых веществ с заранее заданными практически полезными свойствами. В последние годы интенсивное развитие получают исследования в области синтеза и изучения свойств функционально замещенных соединений с кратными связями углерод-азот, часто встречающихся в научно-технической и патентной литературе под названиями "основания Ниффа", "альдимины", "кетимины", "иминн", "азометины" и "анилы", что обусловлено огромным синтетическим потенциалом и широкими перспективами использования их в прикладных целях. Так, основания Шиффа и их производные нашли широкое применение в органическом синтезе, медицине, сельском хозяйстве, химии ВМС и т. д. Кроме того, они являются удобными объектами исследования таких теоретических проблем органической химии, как имкн-енаминная таутомерия, син-анти-изомерия, имин-иминная изомеризация и др. Обзор литературных данных показывает, что несмотря на многочисленные исследования в области химии киффовых оснований- остаются практически не изученными основания •Ниффа, полученные из алкилциклоггропилкетонов. Синтез и исследование их свойств открывалт не только новые пути взолмодействия, но и могут быть использованы для синтеза новых практически полезных соединений.

. Цель, работы. Разработать условия синтеза шиффо-вых оснований метилциклопропилкетона, выяснение синтетических возможностей формирования функциональных производных на их основе Я выявление биологически активных циклопропанов.

' Научная новизна. Впервые осуществлено исследование конденсации метилциклопропилкетона с первичными оминами и разработаны условия синтеза шиффэвых оснований метилциклопропилкетона. Восстановлением синтезированных шиффовых оснований комплексными гидридами металлов синтезированы новые представители циклопропилзачещенных вторичных аминов, взаимодействием последних с изо(тио)цианатами и ацилхлоридами получены новые функционально замещенные производные циклопропана. При исследовании реакционной способности изучаемых шиффовых оснований в реакции ацилирования было установлено, что процесс ацилированич

является региоспецифичним и приводит исключительно к образованию продуктов N-ацилирования. Осуществлено каталитическое гидрирование (І-циклспропші)вннил-(2-винилокси)зтиламидов над скелетним никелем. Установлено, что восстановление протекает селективно по кратной связи винилокеигрутшы.

Исследовано взаимодействие шиффовых основания метилцикло-пропилкетона с диалкилфссфитами при различных условиях. Показано, гіто взаимодействие в присутствии алкоголятов натрия приводит к продуктам присоединения по С=Н связи - еыиноалкил-фосфонатаы, а в присутствии четыреххлорнстого углерода и три-отиламина - кмидофосфатам.

Практическая ценность. Осуществлен синтез новых представителей шиффовых оснований, содержащих ци-клопропановыИ 4рагменг, данные Ш-спектров которых вошли в справочник "Спектральные характеристики шиффовых оснований", lin основе полученных ииффовых оснований с использованием принципов и стратегии тонкого органического синтеза разработаны удобные пути перехода к различным функционально замещенным производным циклопропана и шшилциклопропана, синтези которых труднодоступны известными методами. Выявлена возможность использования шиффовых оснований метилциклопропилкетона в качестве гшинокомпонентн в реакции Тодда-Атертона, открывающая путь к амидофосфатам с фрагментом винилциклоиропана. •

А проба ції я работы, материалы диссертационной работи оос;уждались на'научных семинарах ЙОСУ АН .КазССР (г. Караганда) и докладывались ни УІ Международной конференции ИЮПЛК-

по органическому синтезу (г. Москва, IS85), У Всесоюзном симпозиуме по органическому синтезу (г. Москва, 1988), Всесоюзном комишро "Химия физиологически активных соединений" (г. -Черноголовка, 1089) и 10 конференции молодій ученых "Синтез и исследование биологически активних соединении" (г. Рига, 1969).

Г! у б л и к а ц н и , По материалам диссертации опубликовано с г глей и тезисы 4 докладов.

т г у к т у р а и объем д и с с е р т а ц и и . ї.-цин сосюні' из введения, трех глав, выводов и списка ■ш 1ч>рг. г- р;;. В первой главе, представлядцей собой краткий обзор

литературных данных, рассмотрены методы синтеза, реакция восстановления и ацилировяния ииффопых оснований и взаимодействие их с диалкилфосфитами. Во второй главе, состоящей из 6 разделов, обсуждаются результати экспериментов по синтезу шиффэвых оснований нетилциклопропклкетоиа, их актированию, восстановлении и взаимодействию с диалкилфосфитпми, а также результати изучения биологической активности синтезированных соединений. В третьей главе излагается методика зксперімента. Работа изложена на 141 странице машинописного текста, содержит 14 таблиц и 2? рисунков. Список литературы включает 173 библиографические ссылки.

ОСНОВНОЕ СО,ДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ'

Исследование реакции конденсации метилциклопро-пилкетона с первичннми ?)шпаки.

Известно, что первичные амины легко вступают в реакции конденсации с карбонильныии соединениями с образованием шиффэвых оснований. Нани показано, что конденсация метилциклсггропилкето-на с алифатическими, алициклическими, ароматическими аминами,

.алкиловыми эфирами амииоспиртов и диалкиламиноалкиламинеми протекает гладко с образованием Н-(1-циклопропил)этилиденалкил~ аминов. ’ '

А • А. А

/С=0 + 1?ЫНп ------------ ,С - НІП? -----------„С=Ш + Но0

- г нзс он ■ . (¥ “

• . ■ І-УІІ

И = С4Нд (I), цикло-С6НХ1 (II), (СН2)20СИ=СН2 (III), (СН2)20С2Н5 (1У), С6Н5 (У), СН2С6Н5 (У1), (СН2)33^(С2Н5)2(У11)

Реакцию проводили в среде бензола при кипячении эквимолекулярных количеств исходных соединений, удаляя воду по мере ее образования. Образование шиффовых оснований (1-УП) протекает по известному двухстадийному механизму, согласно которому конденсация начинается с присоединения первичного амина к карбонильной группе кетона с образованием карбиноламина, который пате?!, дегидратируясь, превращается в соответствуткцво основание ¡Ги-ДОо. •

Физико-химические константы, выходы и дачные элементного анализа И-( 1-циклопролил)эт;ищденалкил8минов (1-У11)

Соеди-!Биход,! Т. кип.,°С!< 2д '• ¿о ’• Найдено, %_________________! Брутто- ! Вычислено, %_____________

н>-ние ! % ! (мм.рт.ст.)! ! С ! Н ! N !формула ! С ! Н ! N

I 79 72-73(15) ' 1,4510 0,8396 77,45 11,92 9,88 СдН^ 77,69 12,23 10,07

И 75 104-105(3) 1,4840 0,9056 79,X 11,18 8,32 СПН19Ы 80,00 11,52 8,48 '

III 90 103-105(3,5)1,4742 0,9320 70,42 9,57 8,87 СдН^ТО 70,59 9,80 9,15'

IV 84 67-68(2) 1,4535 0,9017 69,38 10,62 8,68 СдН!7Л0 69,67 10,97 9,03 '

V 78 86-88(2) ' 1,5580 0,9928 82,94 8,27 8,63 СцН^ 83,02 8,16 8,81 ‘

VI 76 98-101(2) 1,5380 0,9808 . 83,17 8,44 7,88 С12Н15К 83,24 8,67 8,09

УИ 78 102-104(4) 1,4610 0,8626 73,59 12,13 14,34 73,47 12,24 14,29

Строение всех синтезированиях соединений доказано с помощью данных ИК-спектров, состав - данными элементного анализа.• В Ш>-спектрах всех соединений (1-УП) присутствуют полосы поглощения в области 1660-1670 см“'*, характерные для взометиновой связи и отсутствуют полосы поглощения карбонильной и аминогрупп. Физико-химические характеристики, выходи и данные элементного анализа синтезированных шиффовых оснований (1-УП) приведены в таблице I.

. Ацилироввнио шиффовых оснований метилциклоггропилкетона.

Известно, что на результат реакции ацилирования влияют как строение субстрата и ацилирующего агента, гак и внешние условия. С целью исследования поведения синтезированных нами шиффовых оснований в реакциях ацилирования нами было изучено взаимодействие их с хлорангидридами карбоновых кислот. Ншли установлено, что при взаимодействии шиффовых оснований (I, Ш-УП) с хлор-ангидридами уксусной, пропионовой, масляной, валериановой, бензойной и хлоруксусной кислот образуются с выходами 65-903 продукты Ы-ацилирования - Ы-алкил-Ы-(1-циклопропил)виниламиды. Реакция легко протекает при комнатной-температуре в сухой бензоле в присутствии эквимолекулярного количества органического основания. ,

А . и'сОС! А,

. -/С=ЫР. ----------— >.С-КЧ ,

Н3С • Е13Ы \\?С'- СОИ

' I, Ш-УИ УШ-ХХХШ

И = С4Н9 (УШ-ХП, XXX), С2Н40СН=СН2 (ХШ-Ш1, XXXI),

' С2Н40С2Н5 (ХУШ-ХХП, XXXII), С6Н5 (XXIII), СНрС6Н5 (ХХ1У, ХХУ), (С112)3Ы(С2Н5)2 (ХХУ1-ХХ1Х);

К’ = СНд (УШ, XIII, ХУШ, ХХ1У, ХХУ1), С 2И5 (IX, XI У,

XIX), С3Н7 (X, ХУ, XX, ХХУШ, С4Нд (XI, ХУ1, XXI, ХХУ1Ш, С6Н5 (XII, ХУП, XXII, XXIII, УХУ, У.Х1Х), С!СНЯ (ХХХ-ХХХШ).

і*огїстятгп.% еггсодїл у дйкішє элементного ЕНаЛЙЗ£

:*~í 1-:::!ч^'тлоп>.~)і-:^:лау;:до5 (УІІІ-ХХУ)

- ■'• ' . .- 0 r. • і. гГИП, , о ! (v'.r.ci'-t:.) 20 ЇЇ г : “ ! j20 Г 1 Hañs.'íKo. % ! Брутто- ! Екчислано , ?

! С ! H ! N ! формула ! С ! Н ! . К

•.' Т Г Т .:• ' : ЄГ;_ 6КІ.5} 0*3374 72,63 . 10.44 7,48 СпНІ9Н0 72,53 10,50 7,73 .

"V V‘> r--£5-;:.ô) . 1,4700 0,93S3 73,22 10,37 7, 2d Ст гН'о* 73,65 10,77 7,18

;; г:о 1,4570 0.SI34 74,51 10,67 6,51 СігН23К0 74,64 11,00 ■ 5,70

;'7 V: ÏC Х-ІСХч і. 5) J.45S0 0.9165 74.93 11,64 6,73 СІ4Нг5К0 75.34 ІІ.2І 6,28 -

ЛІТ c,â ".G-132(1.5) 1,5330 I.0155 78,43 9,06 5,57 СІбН2ІН0 79,01 8,64 5.76

XIIІ VI €-7-9312) . 1.4852 I.0143 67*87 8*69 7,29 СІІН1?К02 67, Є9 8,72 • 7,18

XI/ т? " r. _!■''?( 5 r.) 1.4350 0,5320 63.72 9,25 6,47 СІ2НІдК0? 68,89 9,09 6,69

7:, 11'—II7ÍI,55 I, -‘332 0.9752 70«: 11 9.29 6Л4 сІ2н2Іко2 69.95 9,42 6,28

-а ~ ” 'Л-ІХ-НІ.Б} І.47ІЗ 0.vG23 VCi'.Tc 9,01 5,,07 СІ4Н2,Ж)2 70,89 9,70 5,91

V . * дхххллхсх; 1.5432 ■ïtCCZ7 74.61 7,52 5*31 CjgHjçjKOg 74,71 7,39 5,45

XVI71 vO : . 'G í V і - , 1,4720 !,C02I 65*81 9V93 7,07 СпКІдН02 67,01 9.64 7. II

XIX ;:j 10?—IGX; í 2) 1,4710 0*S744 67,65 Ю,0Э 6,53 СТ2К2ІК02 68.25 9,95 6,64

. !

а

і

Продолжение таблицы 2.

Соеди-!Выход,! Т. кип., °С! nQ • 20 ! Найдено, % ! Брутто- . ! Вычислено. %

нение ! І, ! (ш.рт.ст.)! ПД. ! й4 ! С ! Н ! И ! фошула ! С ! Н ! Я

_______I_______і _!____î_______! ! ! ! ! ! !

XX ' Є5 109-112(1,5) 1,4680 0,9602 68,95 10,39 6,75 С13Н23Н02 69,33 10,22 6,22

XXI SI 114-116(1,5) 1,4682 0,9484 70,35 11,02 5,49 с14н25но2 70,29 10,16 5,65

>7X11 64 134-133(1,5) 1,5215 1,0363 74,19 8,44 5,75 С15Н21К02 74,13 8,11 5,41

XXIII 72 ISO-loi (2) 1,5630 - , 62,37 6,31 5,18 С18Н17Ш 82,13 5,46 5,32

ХХІУ 63 143-145(2) 1,5410 1,0523 .78,19 7,77 6,36 Cj^hjrihO 78,14 7,91 5,51

ХХУ ■ 76 193-194(2) 1,5670 1,1037 G2.53 6,74 5,23 С19Н1ЭК0 82,31 6, SB 5,05

ХХУІ ' 76 142-144(4) I,-1600 0,5358 70,41 10,83 11,64 ^14^26^2^ 70,59 10,92 11,76

ХХуц 7r> 155-157(4) 1,4745 0,9343 72,34 11,24 10,47 С16Н30Н2° 72,18 11,28 10,53

хшп 7Q 160-161(4) 1,4755 0,9241 79 7? 1~, ‘с- 11,25 9,87 С17Н32Н2° 72,05 11,43 10,00

XXIX 75 172-173(3,5) 1,5265 0,9990 75,83 9,37 9,44 Cigh^oHoO 75,00 9,33 9,33

VV V 53 H. • 1,4960 ï,0£63 51,31 3,41 5,37 СцНідЬ;осі 61,25 8,35 6,50

XXXI 64 115-116(1,5) 1,4970 1,2263 57,73 7,03 о, S3 CIIHI5îi02CI КП so \J ¡ ^ V*«-. 5,97 6,10

ЛЛЛІІ 00 134-135(2) 1,4915 I,1030 57,90 7,57 A TQ W t - V cii!!¿o2ci 58,02 7.91 6, lo

ЛлЛIII 53 157-153(2) 1,5570 T ryyr;• 1 -ь J V У / I 67,57 6.66 5,ЗУ 67,33 6,41 i.

Строение соединений доказано с помощью Ш- и ПМР-спектров, состав - данными элементного анализа. В Ж-спектрах амидов присутствуют характеристичные полоси мощной интенсивности при 16201665 см“1, обязанные наложению валентных колебаний амидной системы связей и двойной связи.

В спектрах ПМР сигналы протонов трехчленного цикла резонируют в виде сложного нультиплета с химическим сдвигом в области

0,28-1,40 м.д., сигналы протонов винилциклопропанового фрагмента для соединений с алкильными заместителями в ацильной части молекулы (ХІІІ-ХУІ, ХУІІІ-ХХІ) проявляются в виде двух синглетов (4,90-4,98 и 4,79-4,85 и.д.), а в случае соединений с ^енильным заместителем (ХУІІ, XXII) - в виде одного синглета (4,55 к 4,48 п.д.).

Строение амидов (ХІІІ-ХУІІ) также подтверкдеш каталитические гидрированием их в этаноле на скелетном никеле. При этом следует отметить, что кратішо связи углерод-углерод и углерод-кислород винилциклопропанового и амидного фрагментов не затрагиваются и восстановление протекает селективно по двойной связи углерод-углерод винилоксигруппы и приводит к амидам (ХУІII— XXII), полученным такие встречным синтезом при аудировании основания Ниффа (ІУ) хлорангндридами соответствующих кислот. Физико-химические константы, выходы и данные элементного анализа полученных вшшламидов представлены в таблице 2.

Восстановление шиффоБых оснований метилциклог.ро-пилкетона комплексными гвдридами металлов.

Известно, что основания Іі.иффа легко восстанавливаются бор-гадрндом натрия с образованием вторичных аминов. Нами с цель» синтеза новых представителей циклопропилзомещенных аминов было осуществлено восстановление исследуемых ши^фзвих оснований це-ткяцнклонропилкеїона (І, ІІІ-УІІ) боргидридсм натрия.

А МаБН, А

✓C-M-R ——-CH-MHR H-jC Me Oil н3с

I, Л 1-У 11 ' ХХШ-ХХХІХ

Фазико-х:шачес1ше.. характеристик:!, сихода и дснныз элементного анализа М- (1-1ргклопропил) зтил-Н-алкиламаноз (ХХХ1У-ХХХ1Х)

Соедл~!Е нанка * иход. ! гг' .--.г, Оп \ : 1 . 11ИП. , Ъ ' ! (-.^.рт.ст.) 1 4° а. ! Н. '¡.ЙПОНО , Еруггто-! N ! форпуяа ! Вычислено. %

! С ! Н ! С ! Н ! N

ХлХ1У 83 115-116(25) А у ‘1ииу ■ 0,5054 'О. 13,24 9,79 СдН19Н 76,60 13,48 9,91

ХХХУ ' 96 93-55(3,5) 1,4515 0,8903 69,7с 10,73 9 Д7 ^Ц11|ми0 69,63 10,97 9,03

Ч-г/у1 09 59-61(3,0) 1,4310 0,£о59 63,57 11,91 3,68 СдП|д!Ю^ 68,79 12,10 8,92

ЛЛЛУП 5Э 103-105(3,0) 1,5450 0,9953 сЗх, / о 9,19 3,63 спн15н 81,59 9,32 8,70

ХХХУIII 94 63-69(2,0) 1,5120 0,9417 о2 ^ ^1. 9,63 / * < О 7 Пч1 82,29 9,71 8,00

55 ¿.-ЛзО 14,0) I,4495 0.8441 < ^ .1 13,29 П,31 пт 7^ 13,13 14,14

Восстановление основания Шифхфа с винилоксигруппой (III) в шинной части молекулы боргидридом натрия при мольной соотношении 1:1-2 протекает селективно по азоыетиновой связи с образованием винилового эфира циклопропансодержащего ешшоспирта (ХХХУ). Реакцию проводили в метанола, постепенно добавляя боргидркд к основанию Шиффа при комнатной температуре. Строение синтезированных аминов подтверждено с помочью !11(- и ПМР-спектров, состав - данными элементного анализа. В Ш-спектрах соединений (ХХХ1У— XXXIX) имеются полосы поглощения при 3310-3340 си“* (ЫН) и от-сугстеумг полосы поглощения, характерные для азоиетиноЕой связи. Спзктр ПИР соединен;!« (ХХХУП) содержит иулътипле? ароматических протонов при 6,-'5-7,3 м.д, п уширенный синглат аилногруппы при 3,3-3,6 м.д., аачезшкций при дейтерпроЕШШИ. Протоны цнкло-иропьаового кольца проявляется в ьиде мультиплета при 0,2-0,9 м.д., а сигналы прогонов групп СИ к СН^ в виде квартета и дублета резонируют в области 2,7-3,0 и I,0-1,2 п.д. соответственно о константами сшш-спинового взаимодействия б,б Гц. Физико-химические константы, выходы и данные элементного анализа полученных аминов (ХХХ1У-ХХХ1Х) представлены в таблице 3.

Известно, что среди амидов, синтезированных действием ацил-хлоридов на вторичные амины, найдены препараты, обладающие полезными свойствами. С целью исследования свойств синтезированных Ы-( 1-циклопропил)этил-Н-алкиламинов нами было осуществле-

(ХХХУ, ХХХУ1 и XXXIX) хлорангидридами уксусной, пропионовой и бензойной кислот приводит к соответствующим амидам (ХЬ-ХЬУ) с выходами 76-82 %.

Синтез (1~цикиопропил)этилзамещенных амидов и мочевин.

но взаимодействие их с ацплхлоридами. Ацилирование аминов

А

R' COCÍ А

' '' ' **■ /V

Ei3N Н3С

п3с;

XXXУ, ХХХУI, XXXIX

ХЬ-ХЬУ

Физико-хкмические константы, выходы и данные элементного анализа Н-( 1-циклопропил )зтилзеые[денных аиидов (ХЬ-ХЬУ)

Соеди-!Выход,! Т. кип., °С ! 20 ! ^20 ! 'Найдено.

нэниэ !

! (12».рт

* гк . аз

.рт.ст) 1 * ! !

_1 Брутто- ! Вычислено. %

! Н ! N ! формула

! Н ! N

XI 76 125-127(1,5) 1,4752 0,9737 - 68,33 10,06 6,74 С^Г^г 6а"25 9.95 6,64

XII 78 206-208(3) 1,5270 ’ 1,0411 .,73,96 8,34 5,13 С16Н21К02 74,13 8,11 5,41

XIII 76 100-102(1,5) 1,4610 0,9560.67,98 10,29 6,50 С12Я23М02 67,61 10,79 6,57 '

' . •• *** с

XI III 80 133-135(1,5) 1,5138 1,0260 73,29 9,40 5,51 С16Н22К02 73,56 8,815,35 '

XI 1У 82 143-145(4) 1,4685 0,9344 69,89 11,72 11,63 С14Н28К20 70,00 11,67 11,67

XI У 79 180-182(4) 1,5100 0,9913 75,41 9,84 9,33 С1дН30К,0 75,50 9,93 9,27

ї! = Ср_Н40СН=СН2 (ХЬ, ХЬІ), С2Н40С2Н5 (ХЬІІ, ХІЛІІ), .

(СН2)3Ы(С2Н5)2, (ХЬІУ, ХЬУ); . -

я'= СН3(ХЬІУ), С2Н5(ХЬ* ХЬІІ), С6Н5(ХЬІ, ХІЛІІ, ХЬУ).

Реакцию проводили при комнатной температуре в присутствии акцептора хлористого водорода. Строение и состав амидов (ХЬ-ХЬУ) были доказаны с помощью ИК-, ПМР спектроскопии и данных элементного анализа. Физико-химические характеристики соединений (ХЬ-XI-У) приведены в таблице 4.

Мочевина и ее производные широко используются в синтезе лекарственных препаратов. С целью синтеза новых производных (тио)мочевины и изыскания среди них биологически активных препаратов нами была осуществлена реакция циклопропилзамеченных вторичных аминов (ХХХІУ-ХХХУІІІ) с этил-, фенилизотиоцианатаыи и 3-хлорфенилизоцианатом, в результате чего были почти с количественными выходили синтезированы новые производные мочевины и тиомочевины (ХЬУІ-ЬУ). '

К'- С>115(ХЫХ), С6Н5(Х1.УШ) Ь, ЬІ),-3-С{С^Н4(ЬІІ-ЬУ).

,.СН-ШШ

ІЛІ-ЬУ

ХЬУІ-ІЛ

И = С4Н9(ХЬУ1, ЬП)., С2Н40СН»СНо(ХЬУП, ІПІ), С2Н4°С2Н5(ХЬуШ, Х1ЛХ), С6Н5(Ь, ЫУ), сн2сбн5(Ы, ЬУ)

Строение и состав полученных соединений доказаны с помоідью ИК-, масс-спектров и данных элементного анализа. Физико-химические характеристики соединений (ХІ-УІ-І^У) представлены в таблица 5.

Физико-химические константы, выходы и данные элементного анализа К- «¿-ииклопропилэтилзамещенкых мочевин и тиоыочевин (ХЬУІ-І^У)

Соеди-)Выход,! Т. пл., Найдено. ч Брутто- БьіЧИСЛЄНО. %

кзние і % і °С С н Н I £ фориула С Н | N £ ■

XI. УІ 91 86-87 69,81 8,62 10,37 11,44 С16Н24Н23 69,57 8,70 10,14 11,60

ХЬУІІ 94 108-109 66,64 7,61 9,50 10,94 С16Н22К208 66,21 7,59 9,66 11,03

XI. УІІІ 90 89-90 65,67 8,31 9,73 10,84 С1бН24К2°5 65,75 8,22 9,59 10,96

XI, IX 87 42-43 59,22 9,69 11,45 13,19 59,02 9,84 11,48 13,11

90 109—110 72,76 6,64 9,51 10,67 С18Н201<2^ 72,97 6,76 9,45 10,81

1-І 90 108-109 73,47 7,23 9,17 10,16 С19Н22Г’25 73,55• 7,10 9,03 10,32

ЬII 95 64-65 65,63 7,74 9,43 - С15Нп3Н90С1 65,20 7,81 9,51 -

і п: 91 69-70 62,19 6,66 9,17 - CJ0H2 62,24 6,81 9,08 -

I__ ту 89 73-74 68,83 6.16 8,75 - Сів^ідК^ОСІ 68,68 6,04 8,90 -

1-У 92 99-100 59,55 6,52 8,43 - Сі°^2І^,г>0С ^ 69,41 6,39 8,52 -

Масс-спектрометрическое исследование М-(2-ви-нилгжси)этил-Г1-(1-циклопропил)виниламидов И НК гидрированных производных.

Представляло интерес изучение характера фрагментации под электронным ударом при изменении каждого из трех заместителей у атома азота. Нами совместно с сотрудниками лаборатории физических методов исследования ИХН АН КазССР были изучены масс-спектрц Г 1-(2-вичилокси)этил-М-( 1-циклопропил) винпламидов и их некоторых гидрированных производных (XIII, Х1У, ХУ1-ХХ1, ХЫ1, ХЫП). Характерные направления фрагментации показаны на схемах 1-3. Главные процессы распада происходят у амидной группы, это говорит о той, что основное место локализации зарада - амидная группа. Пик молекулярного иона присутствует в масс-спектрах всех соединений. Следует отметить, что интенсивность пика молекулярного иона в спектрах.ХУШ-ХХ1, ХЫ1 в несколько раз выше, чем

Известно, что основания Шиффа вступают во взаимодействие с диалкилфосфитоми с образованием аминоалкилфосфонатов, которые нашли широкое применение в различных областях народного хозяйства. Нами с целью синтеза новых аминофосфонатов была изучена реакция конденсации ии^фзвых оснований метилциклопропилкетона с диалкил-фосфитачи в присутствии алкоголята натрия. При этом, как и следовяло ожидать, были получены с выходами 74-83% продукты присоединения по азометиновой связи.

в XIII, Х1У, ХУ1.

Взаимодействие оснований Шиффа меТилцикло-' пропилкетона с диалкилфосфитами. .

А

Ж 0)2РН0

о у

(Я'0)2Р - С-ЫНИ СН3 ЬУ1-ЬХШ

н3с

В' ОЫа

1-1У

И * С,3Но <ЬУ1, ЬХ), цикло-СбН11 (ЬУП, ЬХ1), С2!140С!1=С!12 (ЬУШ, ЬХП), С2И40С2Н5 (1ЛХ, ЬХШ); к'= СН3 (ЬУ1-ЫХ), С2Н5 (ЬХ-ЬХШ).

А - ' -w 4^ 4 .**

3 4 н f ■

. N if

^ «h, -“ÿ^ i ~b -i.rr, A , J

■s -, li

ЪаС^* & / -À \>, ГЬ

• ¿K •/ t\ ^ Л І

s 3-co A z\4 4 *

^ ^C~¿"Cllji-it-ii"j^s „, .■ ji'■* *'-’■•->'* і ji**-í”í' і

4o

£>"■

’""i:£-^a.ic(/icjOt -i£SÂ- a'^“ЛІ

“W ' /' &*-*«-«, «n

A. -I \4.,

il _. ^-»ьев-оуу, /■VÍ -h;

4 % * A .

A

y H

°*J -grfl

A 4 ^ и «і»

k°3 JZOÎ&L ^WÂIÎ^L

* *A’

rCÎ^ , , ^

-C.H,

л ,^-

«г*-Ьж ^ h. °v[<

Cxeua 1-3.

Физихо-хкмическиз константы, выходы и данные элементного анализа дкаякялсл!иноелкилфосфонатов (ЬУ1-Ь'ХШ)

Таблица 6.

Соеди- нение ! Вжгог , 3 Т. кип.,°С (Mii.pT. ст) ! 20 ! г% I ! ! ! °4 .! ! I Найдено. % ! Брутто-! формула ! Вычислено. %

! метод! ! р. ! метод б Ы Р ы Р

Т ут 76 45 56-57(1,5) 1,4550 1,0259 5,32 12,18 сцК24!Ю3Р 5,62 12,45

ЬУП 79 39 65-66(1,5) 1,4795 1,0520 .5,11 11,02 С13Н25Н03Р 5,09 11,27

ЬУШ 81 43 80-81(1,5) 1,4740 1,0880 5,72 12,07 спн22мо4р 5,32 11,79

ых 83 44 67-68(1,5) 1,4570 1,0082 5,10 11,47 СПН24М04Р 5,28 11,70

ьх 74 42 68-69(1,0) 1,4475 1,0077 5,32 И,41 С13Н2ЯИ03Р 5,05 11,19

ЬХ1 75 35 73-74(1,0) 1,4690 1,0304' ■4,78 10,29 С15Н30ГЮ3Р 4,62 10,23

ьхп 78 • 40 90-91(1,5) 1,4520 I,0335 ■ 4,74 10,32 С13Н25‘ТО4Р 4,81 10,65

ьхш 78 41 84-65(1,5) 1,4420 0,9990 4,25 10,22 4,78 10,50

Эти же шинофосфонаты (ЬУІ-ЬХІП) били синтезированы по методу

Кабачника-Филдса, основанному на конденсации диалкилфосфитов с аминами и карбонильными соединениями. Постепенное добавление ые-тшщиклопропнлкетона к смеси соответствующего шина и дналкня-фосфита в абсолютном бензоле сопровождается увеличением температуры реакционной смеси до 50°С. Выходы ашшофосфонатов (ЬУ1-ЬХШ) в этом случае значительно ниже, чем в первом случае и составляют 36-АЪ%.

Кроме основного продукта - еминозтилфосфоната - было выделено небольшое количество оксиэтилфосфоната (LXiy), образование ко-, торого было доказано помимо спектральных методов также и встречным синтезов- конденсацией метилциклоиропилкетона с диалкил-фосфитами по Абрамову. В ИК-спектрах аминофосфонатов присутствует полосы поглощения, соответствующие Еалентньш колебании.) связей НИ (3320-3340), Р=0 (1245-1260), P-Û-C (1020-1060 см’1). Физико-химические характеристики синтезированных аминофосфонатое (I_,yi-LXIII) приведены в таблице б.

Вопрос о присоединении диалкилфосфористцх кислот к основание !Гиффа в условиях реакции Тодда-Атертона до последнего време ни оставался почти совершенно не изученным. Лишь в I5&7 г. пол-, вилось краткое сообщение о возможности такого присоединения.

С цельи распространения это!! реакции на синтезированный нами основания 11!иффа нетилциклопропилкетона нами было осуществлено згаиаодействие их с диалкилфосфитами в условиях реакции Тодда-Атертона (CCZ^, EÏ3NI При этой установлено, что реакция протекает с образованней соответствующих ешдофосфатов ( L лУ-L ХУ! ÎÏ)

С /ЧКОДЕНИ Зв-4-Й.

\ , , , г.. _ , 'i ,, _

^C=NR -'R 0)oP!i0 f CC£•,, * EioN -—•- \ïi ■

я n -3 - 1 1 -

• 9 Y fi Y

.0=0 + RNH2 + (R1 0)2m0—(R'o)2P-Ç-NHR (R1 0)oP-Ç-Cll3

011

ЬУІ-ІЛІІІ ЬХІУ

A.

III, ІУ

Л il

Физико-химические константы, выходы и данные элементного анализа диалкиламидофзсфатоз (Ь Х7-ЬХУТ11)

Сяеди-! некие ! ! Выход,! % ! ! а ! 20 ! ! й20 ! й4 ! ! I ! Найдено. % ! Брутто! формула ! Вычислено, %

! Н ! Р ! И ! ! ! Р

Ь ХУ 43 0,60 1,4510 0,9913 5,41 11,57 СпК2оН04Р 5,2а п,еа

ЬХУ1 38 0,58 1,4740 0,9903 5,25 11,92 СцН^р 5,32 11,79

I ХУП 4') 0,54 1,4300 1,0094 5,11 10,69 с13н241ю4р 4,84 10,73

ЬХУШ- 44 0,57 1,4470 1,0135 5,04 10,71 С13Н25Н04Р 4,81 10,65

Примечание: а) носитель - екись алюминия для хроматографии, элвент - ацетон:бензол,

К = С2Н4<№Ш2 (ЬХУ, ЬХУШ, С2Н4Ьс2Н5 (ІЛУІ, ЬХУШ); [?'= сіі3 (ЬХУ, І-ХУІ), С2Н5 (ЬХУІІ, ЬХУІІІ).

Реакцию проводили в ССЕ^ (он взят в избытке в качестве растворителя; реакции нежно проводить в сухом бензоле, тогда СС?4 берегся в молярном соотношении с диалкилфосфитом) при температура реакционной среди не вше Ю-15°С. Ход реакции контролировали ТСХ. В Ш-спектрех амидофосфатов отсутствуют полоси поглощения азометиновой связи и имеются полоси поглощения, характерные дли груш Р-О-С (1030—1050), Р=0 (1230-1250), С=0 (1630-1640) и циклопропшювого кольца в области 3085-3110 см-^, Физико-химические константи, выходы и данные элементного анализа соединений (ЬХУ-ЬХУІІІ) приведены в таблице 7.

О результатах предварительных испытаний сшітезированних соединений на биологическую активность.

Из числа синтезированных наші 60 ранее нз описанных и ли— тературе соединений 44 препарата прошли гос.регистрации во Гіссссюзіюіі НИИ по биологический испытаний! химических соединв-іпїіі. Во Всесоюзная НИИ химических средств защити растений била квпитшш 24 препарата, среди которых ЇЗ ааидов карбонових кислот, 3 проиэводпю пюиочевиш и 0 эфиров шшнофосфоноьих кислот.

По даинш предварительных испытании ШИИХСЗР Ы-о'утил-Ы-(Г-(¡иклепропил)иишигздид бензойной кислоти (МС-54, ссед. XII) ебледдо срсд?«Й гербицздно’Д актиьностьп в отношении овса я сои ¡¡"¡і «егетациотіаЛ обработке. Как регулятора роста культуры к лето :с шешх раст.'.чкй показал-) себя лехогерио производные •гнеио-<.с: г.:щ (ссед. /Л, УІІІ, шифр ¡.¡0-108 л ооод. Ы, і:л:фр Ї.ІЇ-ІІ0). .'.•■т;:;:ину!; ¡.'нсриголмрицидну-л •¡мнспость пропоили не кето раз : ' с’.:эти.':||'д','2.с.:: ты (соед. І-Лї, п:іфр и согд. І-ХІ,

В 11 В О Д li

1. Изучена реакция конденсации метилциклопропилкетона с

алифатическими, алициклическими, ароматическими аминами, винило внми и этиловыми эфирами 2-оксиэтиламинов, приводяцая к синтезу новых оснований Шиффа. .

2. Разработан удобный метод синтеза.1-циклопропилвинилза-не^енных амидов, основанный на ацилировании сшффовых оснований метилциклопропилкетона хлорангидридами карбоновых кислот в присутствии триэтиламина. Ацилированием N-2-винилоксиэтилированного основания Ниффа получены новые амиды, содержащие фрагменты пинилцнклопроиана и простого винилового эфира.

3. На примере каталитического гидрирования N-d-циклопро-

пил)винил-Н-(2-винило/сси)эгиламидов на скелетном никеле показано, что селективному восстановлению подвергается кратная связь углерод-углерод винилоксигруппы с образованием соответствующих Н-(2-этокси)этилнровашшх амидов. При этом не затрагиваются кратные связи амидной и винилциклопропановой групп. . .

4. Показано, что восстановление Ы-(1-циклопропил)этилиден-алкнламинов комплексными гидридами металлов протекает с обра^о-панием И-(1-циклопроп!1л)этилэамещенных аыинор, взаимодействием которых с ацилхлоридвми, изо(тио)циаяатами синтезированы новые представители М-( 1-41ИКЛОПрОПИЛ) ЭТИЛИрОВаННЫХ амидов, мочевин

и тиомочевин. ' ■ .

5. Изучена фрагментация Ы-(2-винилокси)этид-N-(1-цикло- -пропил!виниламидов органических кислот и их гидрированных аналогов под электронным ударом. Установлено, что наиболее характерные распады идут вблизи амидного центра. Наличие С=С-груп[та в заместителе при атиме азота существенно влияет на выход характерных ионов.

6. Изучено взаимодействие шиффовых оснований метилцикло-пропилкетона с диалкилфосфитами, приводящее к продуктам присоединения по аэометлновой связи - аминоэтилфосфонатам. Найдено, что при синтезе последних по методу Кабачника-Филдса протекает конкурирующая реакция с образованием оксифосфонатов.

Разработан метод синтеза N-( I-циклопропил) винилзаме-г.енных амидофосфатов, основанный на использовании шиффовых основами!’ метнлииклоггропилкетона в качестве аминокомпоненты в

реакции Тодда-Атертона.

0. В результате проведенного исследования впервые осуществлен синтез около 70 ранее не описанных функционально заыещен-нцх производных циклопропана. Более 20 веществ изучены на различные виды биологической активности. Среди них выявлены соединения с выраженной гербицидной, рострегулирующей и инсектоака-рицидной активностью.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах: '

1. Минбаев Б.У., Матаева С.О., Жумагалиева Г.С., Яшнова Н.И., Закарин С.З., Абдуллаев Н.Б., Урисбаев Т.У. Региоселективные реакции Ы-винилоксиэтилированных шиффовых оснований. - Тез. докл. У1 Мевдун. конф. по орг. синтезу. Москва, I986.-C.I86.

2. Минбаев Б.У., Матаева С.О., Шкитов А.М., Шостаковский В.

М. Новый путь к амидам, содержащим фрагмент винилциклопропана. -Тез. докл. У Всесосз. симпозиума по органическому синтезу.

Москва, 1988.-С.55.

' 3. Мннбаев Б.У., Матаева С.О., Шостаковский В.М., Абиюров

Б.,3. Основания Ниффа метилциклопропилкетона в реакции Тодда-Атертона. - ЕОХ.- 1989.-Т.59.-»II.-С. 2638-2639.

4. Матаева С.О., Минбаев Б.У. Синтез некоторых производных Ы-СЛ-циклопропил)этил-Ы-алкиламинов с рострегулирующей активности). - Тез. докл. 10 конф. молодых ученых "Синтез и исследова-. ние биологически активных соединений". Рига, 1989,- С. II.

5. Минбаев Б.У., Ыатаева С.О., Шостаковский В.М., Полатбе-ков Н.П., Абиюров Б.Д. Синтез циклопропилзвмещенных еминоалкил-фосфонатотв и амидофосфатов с потенциальной биологической активностью. - Тез. докл. Всесоюного семинара "Химия физиологически активных соединений". Черноголовка, 1989,-С. 162.

6. Минбаев Б.У., Матаева С.О., Шостаковский В.;... Взаимодействие шиффовых оснований, полученных из метилцнклопропилкето-на, с ацилхлоридами. - Ж0рХ.-1990.-Т. 26.-)13.-С, 545-548.

7. Замкова В.В., Минбаев Е.У,, Люц А.Е., Матаева С.О., Мул-дахнетоа З.М. Синтез и масс-спектры Ы-( ^-винилокси)этил-М-

( ^-ц!лклопропил)Биш1ламидов органических кислот и их гидрированных производных. Язв. АН КаэССР. Сер.хин.-1990.- Ч- С. 30-37.

8. Минбаев Б,У., Матаева С.О., Гиостаковский В.М., Мулдах-

нйтов З.М. Новый синтез li-(<L-циклопропил)винилвмидов взаимодействием шиффовых оснований метилциклопропилкетона с ацилхло-ридами. - ДАН СССР.-1990,-Т. 3II.-M.-C. 878-880. ■

9. Минбаев Б.У., Матаева С.О., Мулдахметов З.М., Шостаков-ский В. М. Взаимодействие Н-З-диэтдоаминопропилшина метилцикло-прогшлкетоиа с ацилхлоридвми. - Из в. АН КазССР. Сер. хш.-1990. №5.-С. 87-90.

10. Минбаев Б.У., Матаева С.О., Абиюров Б.Д. О присоединении диалкилфосфитов к основаниям Шиффа метилциклопропилкетона. -ЖОХ. 1990,-Т.60.-№5.- C. 1070-1073.

11. Минбаев Б.У., Матаева С.О., 'Мулдахметов З.М., Шостаков-ский В. М. Синтез Ы-( I-циклопропил)этилзамещенных амидов и мочевин. -'Вестник АН КазССР.- 1990.- №11,- С. 57-60.