Синтез (I-антрахинонил)мочевин и гетероциклических производных на их основе тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ



АКАДЕМИЙ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ НОВОСИБИРСКИЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

На правах рукописи

САВЕЛЬЕВ Виктор Александрович

УДК 542.91:547.673.5» 495.2' 4%.3*783' 789.6'856

СИНТЕЗ (1-АНТРАХИНОНИЛ)МОЧЕВИН И ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДНЫХ НА ИХ ОСНОВЕ

(02.00.03 - органическая хикия)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук

Новосибирск - 1990

1 ' ' / :« /9 ^

Работа выполнена й Новосибирском отделе Всесоюзного научно-исследовательского института химических средств защиты растений и в Новосибирском институте органической химии СО АН СССР

Научный руководитель

кандидат химических наук, старший научный сотрудник Лоскутов Б.А.

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Горностаев Л.И. кандидат химических наук Клименко Л.С.

Ведуцая организация:

Производственное объединение "НИОПиК", г. Москва.

Защита состоится "/¿п 1990г. в часов на

ааседании специализированного совета Д002.42.01 при Новосибирском институте органической химии СО АН СССР 630090, г.Новоскбирск~90, проспект акад. Лаврентьева,9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского института органической химии СО АН СССР

Автореферат разослан "/¿Г" 1990г.

Учёный секретарь специализированного совета

кандидат химических наук

Петрова Т.Д.

¡'г. лт'.!

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

;ссртзци^^1уадьн0с1ь работы» Производные 9,10-антрахинона - один из

важнейших классов органических соединений, нашедших применение в практической деятельности человека с давних времен. В наибольшей степени они используются как красители, в том числе и в цветной-фотографии, электрофотографии, лазерной технике, жидкокристаллических и фотохромных материалах. Среди производных антрахинона обнаружены и биологически активные соединения, такие как, например, природные антибиотики антрациклины и кидамицины." Ряд полизамещён-ных антрахинонов запатентован в качестве фунгицидов и гербицидов. Несмотря на большой экспериментальный материал по химии соединений антрахинонового ряда, некоторые классы производных антрахико-на остаются малоизученными. Одним из таких классов следует считать антрахинонилмочевины. Хотя сведения о них как о потенциаль»» ных красителях известны с начала века, перед началом данного исследования была опубликована лишь одна работа, посвященная строению антрахинонилмочевин, а их химические свойства ранее не изучались. С химической точки зрения«Л-антрахинонилмочевины, на наш. взгляд, могут быть предложены в качестве удобных синтонов для построения гетероциклических систем, поскольку наличие в «¿-положении антрахинона мочевинного фрагмента открывает возможность циклизации как по карбонильной группе, так и в орто-положение бензо«-идного кольца антрахинона.' Кроме того, учитывая природную распространённость производных антрахинона, известные примеры биологической активности как производных антрахинона, так и арилзаыещён-ных мочевин, можно было ожидать проявления биологической активности и в ряду антрахинонилмочевин. Исходя из вышеизложенного, актуальной задачей являются синтез антрахинонилмочевин и исследование их химических превращений.'

Цель работы.Целью настоящего исследования являются синтез и изучение некоторых свойств (1-антрахинонил)мочевин.

Научнад новизна. Впервые проведено систематическое исследование взаимодействия 1-аминоантрахинона и ряда его Н-, 2- и ¿(-замещённых производных с алкил-, арил- и ароилизоцианатами, а также с изотиоцианатами. Найдены условия проведения реакции для селективного получения антрахинонилзамещённых мочевин и биуретов. Для синтеза алкилзакещённых мочевин предложена реакция алкилирования антрахинонилмочевин йодалканами в присутствии щёлочи. Показана фото-

- г -

химическая нестасильность три- и тетразаыещённых мочевин, содержащих антрахинонильный фрагмент и алкильную группу у одного атома азота.

Обнаружена неизвестная ранее реакция внутримолекулярной циклизации ¡г-арилзамещённых М*-(1-антрахинонил)ыочевин и -тиомочевин в системе КОН/ДМСО в производные антра[1,2-<1]имидазола и антра--[1,2-с1]тиазола соответственно. С целью Оптимизации условий реакции варьировались основание и растворитель. Показано, что наилучшим условиями для циклизации является проведение реакции в ДМСО в присутствии 5—15% водного раствора КОН либо 5% раствора алкого-лята натрия в соответствующем спирте. Предприняты попытки расширить круг производных антрахинона, вступающих в реакцию внутримолекулярного аминирования в основных средах. Циклизацией Н*-(2~фе-нилэтинил-1-антрахинонил)-Я^-фенилмочевины и 1*-(2-карбокси~1-ан-трахинонил)-М^-фенилмочевины получены труднодоступные производные нафто[ 1,3- К]хиназ олина.

Практическая ценность. Предложен способ синтеза три- и тетра-заиещёнкых мочевин реакцией алкилирования КА-(1^антрахинонил)- К2-арилмочевин йодалканами в присутствии оснований. Разработаны способы синтеза производных антра[1,2-<1]имидазола, антра[1,2-с1]-тиазола, на^то[2,3-Ь]хина^:ина реакцией внутримолекулярной циклизации антрахинонилзамещённых мочевин и их тиоаналогов в основных средах, и показана перспективность разрабатываемого подхода для синтеза ангулярных гетероциклических производных антрахинона с числом атомов в гетероцикле, отличным от пяти.

Некоторые из синтезированных в ходе работы соединений показали слабую, среднюю или приближающуюся к эталонным соединениям фунгицидную, гербицидную или рострегулирующую активность.

Апробация работы. Результаты работы представлялись ца 1У Всесоюзной конференции по химии .азотсодержащих гетероциклических соединений (Новосибирск, 1987г.), Всесоюзной конференции молодых учёных "Современные проблемы органического синтеза" (Иркутск, 1988г.), ХУП Всесоюзной конференции "Синтез и реакционная способность органических соединений серы" (Тбилиси, 1989г.) и Всесоюзной конференции "Ароматическое нуклеофильное замещение"(Новосибирск, 1989г.). .

Публикации. Основной материал диссертации опубликован в 7 статьях и тезисах 4 докладов на конференциях и защищен авторским свидетельством.

Объём работы. Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав и выводов, иллюстрирована 7 рисунками, содержит 16 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 191 источник.

ОСНОВНОЕ СОДЕШНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Синтез (1-антрахинонил)мочевин

1.1. Взаимодействие 1-аминоантрахинона и его замещённых с изоцианатами и изотиоцианатами

Наиболее распространённым.методом синтеза мочевин является реакция аминов с изоцианатами. В связи с большей доступностью аминоантрахинонов ( по сравнению с антрахинонилизоциакатами) в синтезе (1-антрахинонил)мочевин использовали в первую очередь реакцию аминоантрахинонов с изоцианатами. Показано, что 1-аминоант-рахинон и его ^-замещённые реагируют с арилизоцианатами в пиридине при 100° за'1-2 ч с образованием с высоким выходом мочевин I.

о о

о гоотт' 0 _ «

2 О ННСНАгСННАг

и В .Я1Л~СпО £ ![ Д Л АгН.ОО,

0 н 8о-юо0 " ; ко0 0 К о и

1 . 50-96$ П 15-8056 И.-.Н, С1, ОН, 0-^)-С(СН3)3; й1 ».С6Н5, 3-С1СбН4, 4-С1СбН4, 3,4-с12с6н3, 1-нафтил, циклогексил , сн^, с2н5, с^н^, сосбн5

Проведение реакции с избытком арилизоцианата при повышении температуры реакции до 160° приводит к антрахинонилбиуретаи П, которые при нагревании.до'температуры плавления превращаются в ант-рахинонилмочевины I. Для менее реакционноспособных алкилизоциана-тов время реакции с 1-аминоантрахиноном в пиридине увеличивается

до 20-30 ч, а выход мочевин при этом составляет 50-65%, Получить антрахинонилбиурет удалось.лишь при кипячении (120°) 1-аминоант-рахинона в бутилизоцианате. В случае использования ароилизоциа-натов мочевины I образуются за несколько минут при комнатной температуре. Гидроксигруппа в об-положзнии антрахинона с изоцианатами не реагирует, по-видимому, вследствие участия во внутримолекулярной водородной связи (ВВС) с карбонильной группой антрахинона.

Несколько отличается от этого поведение в реакции с изоцианатами 2-замецённых 1-аминоантрахиноноз. Так, время реакции 1-амино-2-хлорантрахинона с арилизоцианатами увеличивается до 12-15 ч. Кроме того, 2-замещённые производные I-аминоантрахикона не реагируют с алкилизоцианатами и не образуют антрахинонилбиуретов. Вероятной причиной такого отличия реакционной способности 2-заме-щённых I-аминоантрахинонов могут быть стерические факторы. А отсутствие ВВС ыезду группами С=0 и N-H в молекулах антрахинонилмо-чавин Ш в отличие от мочевин I (по данным спектроскопии ИК и ШР), по-ви^:мому, обусловлено стерйчёокой затруднённостью в молекулах мочевин Ш.

и - СН3, С1! Аг - с6н5, з-С1С6нч, 4-С1С6н4,'Э.4-С12с6н3, 1-нафтил

сб-Алкиламино- и о\гариламиноантрахиноны не реагируют с алкил-и арилизоцианатами, по-видимому, вследствие учаотия группы К-Н во внутримолекулярной водородной связи с группой С»0 антрахинона. 3 результате реакции об-алкилашшоантрахинонов с ароилизоциаиатаки били получены антралиримидины У и диароилмочевкны 71. Предшественниками данных продуктов реакции, по нашему мнению, являются моно-ароилзамещёнкыо мочевины 1У, однако выделить их в индивидуальном виде либо зафиксировать присутствие в смоси не удалось. Тетраза-меценные мочевина У1, как и другие мочевины, содержащие антрахи-нонильний фрагмент и 'алкидьнуы группу у одного атома азота,под действием света разлагаются с образованием сб-алкилашяноактрахи-нонов.

о

О ННСННАг

О

И 50-8С$

0 hhalk

Аг&»С»0

О Н

20-50

О О О JTAlkClTHCAr

Ii I

О R

1У

о о

ArCN^^UAlk

ч.®

1 I

NAlk

+

О NAlkÖN

•Г

О R У 30-40%

О R

У1 15-30%

R - Н, Вг; Alk = СН^. С4Н9» А* " сбн5' 2_с1сбН4 . Наличие ВВС в оС-замещённых антрахинонах позволяло надеяться в случав I-гидразиноантрахинона на селективное протекание реакции с изоцианатами с участием первичной аминогруппы. 1-Гидразиноантра-хинон оказался более реакционноспособныц по отношению к изоциана-там, чем 1-аминоантрахинон. Семикарбазиды УП образуются уже при смешении I-гидразиноантрахинона с арил- и алкилизоцианатами при комнатной температуре, а проведение реакции при нагревании до 100-160° приводит к диуреидопроизводным У1.

hhnhÜnhr

о

УП

35-60%

УШ 30-70%

R - сбн5' 3-С1С6Н4' 4-01сбн4* 1"наФтил» диклогексил,CgHj, с^н^ С целью выхода к антрахиноиилтиоиочевинаы изучена реакция I-аииноантрахинона с изотиоцианатаии. Оказалось, что 1-аминоант-

- б -

рахинон практически не реагирует с этил- и аллилизотиоцианатами, а с фенилизотиоцианатом образует кЦ 1-антралИнонил)-1г-фенилтио-мочевину (IX). Тиомочевина П при нагревании в ДМСО или ДЫФА до 100° десульфуризуется с образованием соответствующей антрахинонил-мочевины, а в присутствии минеральных кислот десульфуризация протекает и при комнатной температуре.

г

о о

IX 40%

1.2. Взаимодействие 1-аминоантрахинона с хлористым оксалилом

Поскольку 2-замещённые 1-аминоантрахиноны не реагируют с алифатическими изоцианатами, для синтеза Я1-(2-В-1-антрахинонил)-Н^-алкилмочевин более подходящей могла оказаться реакция соответствующих антрахинонилизоцианатов с алифатическими аминами. В литературе представлен лииь один пример синтеза об-антрахинонилизоциа-натов (пат. ФРГ, 1980) из аминоантрахинонов и фосгена, причём одним из существешшх'недостатков этой работы является недостаточная чистота выделяемого изоцианата. В синтезе ацил-, хинонил- и гетерилизоциакатов используется термическое разложение соответствующих оксамоилхлоридов. С целью выхода к антрахинонилизоцианатам нами взаимодействием 1-амино- и 1-амино-2-хлорантрахинонов с хлористым оксалилом синтезированы оксамоилхлориды X, но получить из них изо-.щанаты не удалось. Вероятной причиной такой неудачи может быть наличие ВВС между группами Ы-Н и СеО антрахинона.

и - н, с1

X

1.3. Алкилирование антрахинонилмочевин

С целью алкилирования малоосновных аминов довольно часто предварительно получают их металлические соли, которые затем с алкил-галогенидами дают необходимые К-алкилпроизводные. Нами впервые опробован этот подход для М-алкилирования мочевин на примере ант-рахинонилзамещённых мочевин. Наличие ВВС с участием карбонильной группы хинона в молекулах N^-CI-антрахинонил)мочевин позволяло надеяться на преимущественное алкилирование по атому N2. Действительно, при добавлении йодистого метила к раствору N^-CI-антрахино-нил)-К^-фенилмочевины в ДМСО в присутствии эквимолярного- количества 5 % водного раствора КОН образуется Л2-алкилзамещённая мочевина XI, при последующем алкилировании которой наблюдается появление тетразамещённой мочевины ХП. Использование избытка щёлочи и иодистого метила приводит к получению мочевины ХП с выходом 80%. Более удобным в препаративном отношении для получения тризамещён-ных мочевин оказалось проведение реакции в диоксане в присутствии твёрдой щёлочи. Алкилирование Н^-арилзамещённых Н*-(1-антрахино~ нил)мочевин протекает в этих условиях практически количественно, при этом не наблюдается образование тетразамещённых мочевин.

н__9 Alk 0 сн

mmm о nhcn' о ясн,!Ьг' 3

А1Ы (W^l 4R ^ЛЛ, *С6Н5

XI 70-857» ХП 80%

я - С6Н5, 3-С1СбН4; Alk - СН3, С^, С4Н9

о uhEnhc.Hq о

О

О

ХШ 25%

N^-Алкилзамещённые К^-(1-антрахинонил)мочевины оказались менее лабильными.,в присутствии оснований, а скорость их алкилирования

заметно уступала скорости алкилирования Н^-арилзамещённых N -(I-; антрахинонил)мочевин, Выделить с выходом Z% продукт алкилирова-ния ХШ удалось лишь в случае метилирования бутилзамещённой антра-хинонилмочевины.

Х1У ХУ ХУ1

В случае К^-арилзамещённых К1-(2гВ-1-антрахинонил)мочевин и К2-ароилзамещённых ^-(1-антрахинош1Л)мйчевин, в молекулах которых, судя по данным ИК'спектроскопии, отсутствует ВВС между группам;' и С=0 хинона, следовало ожидать неоднозначного протекания реакции аЛкилирования..Действительно, в результате реакции Я1-(2-метил-1-антрахинонил)-Н^-фенилмочевины с иодистым метилом получены две моноалкилированные мочевины Х1У, ХУ и диалкильное производное ХУ1. Продуктом реакции метилирования Н*-(1-антрахино-нил)-Я2-бензоилмочевины неожиданно оказался 1-метиламиноантрахи-нон. Можно предполагать, что первоначально образуется мочевина ХУП, которая в условиях реакции нестабильна и разлагается, давая 1-метиламиноантрахинон.

2. Синтез гетероциклических производных антрахинона

2.1. Циклизация Н1-(4-Н-1-антрахинонил)-Н2-арилмочевин в производные антраЦ,2-А]имидазола

Исследование кислотно-основных свойств сб-антрахинонилмочевив показало, что Н1-(1-антрахинонил)-Ы2-арил- и {^-(Х-антрахинонил)-

- э -

Я^-алкилмочевины в ДМСО под действием эквимолярного количества 5% водного раствора КОН образуют К-анионы, которые относительно стабильны в случае Л^-арилзамещённых либо легко разлагаются с образованием 1-аминоантрахинона в случае Ы^-алкилзамещённых мочевин. При дальнейшем исследовании обнаружилось, что Я*~(4-й-1-антрахино-нил)-Я2-арилмочевины в ДМСО в присутствии щёлочи постепенно претерпевают циклизацию в 5-й-3-арил-1Н-антраЦ,2-А]имидазол-2,6,П-трионы ХУШ, которая полностью завершается при комнатной температуре в течение нескольких суток. Циклизация наблюдается не только в ДМСО, но л в ДМФА, пиридине, диоксане, ацетонитриле. В качестве

о

м

ИНОТНАг

О и

ДМСО, 20-25° КОН, н2о

(А1кСОТа,А1кОЯ)

О Ш

ЫАг

ХУШ

50-8055

Аг = сбн5, 3-С1С6Н4, 4-СХСбН4, 3,4-С12СбЯ3, 1-нафтил И = Н, С1, ОН, 0-СбН4-С(СН3)3-р

оснований могут быть использованы КОН и ЙаОН как в виде водных растзоров, так и в твёрдом виде, а такие алкоголяты щелочных металлов. Наилучшим образом циклизация протекает в ДМСО в присутствии 5-15$ водного раствора КОН или 5% раствора алкоголята натрия в соответствующем спирте. Однако при действии алкоголятов натрия на антрахинонилмочевины, содержащие в положении 4 антрахинона п—трет—бутилфеноксигруппу, наряду с замыканием имидазольного цикла происходит перезтерификация с образованием 5-алкоксизамещённых антраимидазолов XIX. Реакция нуклеофилыюго замещения феноксигруп-

о

п

гасинАг

ДМСО, 20-25 А1кОЫа, А1кОН

о-^)-с(сн3)3

Аг

СбН5, 4-С1СбН4; А1к

СН,

0 нн 0

ооФ"мг

О ОА1к XIX 50-75%

С2Н5, СН(СН3)2

о

пы довольно часто используется для введения алкоксигрупп в ядро антрахинона, однако при комнатной температуре такая реакция осуществлена впервые.

Обнаруженная нами реакция внутримолекулярной циклизации (4-й-1-антрахинонид)-Я^-арилиочев1н предотавляет собой удобный метод синтеза.производных антра[1,2-с!]имидазола и протекает, вероятно, по механизму окислительного нуклеофильного аминирования, типичного для амино- и гидроксипроизводных антрахинона. В литературе известны два примера циклизации арилзамещённнх мочевин в производные бензимидазола.С Соо1еу «1.Н., ааооЪа Р.Т., 1975; Реггоз^ ¿т., Бетоне а.-Р.,1982)» однако предполагаемый механизм в обоих случаях - электрофильное аминирование«

С целью синтеза 1-заиещённых производных антра [1,2-А]имидазо-ла были исследованы некоторые химические свойства полученных ан-траииидазолонов. Ииидазольный цикл 3-арил-1Н-антра[1,2-сЦимидазол-2,6,11-трионов оказался устойчивым к действию различных ацилиру-ющих реагентов. Взаимодействием 3-фенил-1Н-антра [1,2-с1]ииидазол-2,6,11-триона с алкилгалогенидами в присутствии щёлочи синтезиро-

XX 70-75/6

Alk - СН3, CH2CSCH; Hai = Ol, J

2.2. Синтез производных тиазола на основе

8*-(1-антрахинонил)-Н^-фенилтиомочевины

Лёгкость циклизации К^-арилзамещённых Н*-(1-антрахивонил)моча-вин в присутствии оснований в производные антраимидазола предопределила интерес к исследованию поведения Ы^-(1-антрахинонил)-1(2-фенилтиомочевины в среде ДМСОДОН. Для внутримолекулярной циклизации cfc-антрахинонилтиоиочевины IX в орто-полодение бензоидного кольца антрахинона можно было ожидать два направления реакции: с участием атома азота и образованием тиоксоантрахинона XXI либо с

участием атома серы и образованием антратиазола ХХП.

При обработке тиомочевины IX щёлочью в ДМСО за короткое время с выооким выходом был получен продукт циклизации. Однако сделать выбор между изомерными структурами XXI к ХХП лишь на основании спектральных данных оказалось затруднительным. Поэтому для установления структуры продукта циклизации использовали не только физические методы исследования, но и химические превращения,' Подтверждением тиазольного направления циклизации явилось гидролитическое превращение продукта циклизации при нагревании в ДМСО в присутствии соляной кислоты в антратиазолон ХХШ.

з

Таким образом, направления циклизации Я*"(1-антрахиионил)-№*~ арилмочевин и Н^-(1-антрахинонил)-Н^~фенил5иомочевины в основных средах различны. В случае тиомочевины при этом образуетоя антрати-азол ХХП, существующий в иминотиазолиновой форме. Образование антратиазола при циклизации антрахинонилтиомочевины в присутствии оснований, очевидно, обусловлено большей нуклеофильноотью атома серы по сравнению с атомом азота.

Внутримолекулярная циклизация сб-антрахинонилтиомочевин под действием оснований может служить удобным методом синтеза производных антра[1,2-с1]тиазола. Классический метод получения производных бензотиазола из арилзамещённых тиомочевин в присутствии брома (синтез Хугерсхоффа) даёт в качестве основного продукта циклизации тиомочевины IX 1-(2-бензотиазолиламино)антрахинон (ХХ1У) наряду с небольшим количеством антратиазола ХХП. Различные направления циклизации антрахинонилтиомочевины К в присутствии »снований и в условиях синтеза Хугерсхоффа можно, очевидно, объяснить разны-

ми механизмами реакции: нуклеофильным в первом случае и, вероятно, электрофильным во втором.

Б

щ1сшсбн5 ■

Вг?>СНС1? 20-25"

.исбя5

тСО

IX

о

ХХ1У

30%

СО? -

о

ХХП 7,5%

По аналогии с антрар,2-с1]имидазолонами ХУШ были изучены реакции метилирования и ацетилирования 2-фенилиииноантра[1,2~<1]тиазол-6,11-диона (ХХП), и синтезированы производные как аминотиазола(ХХУ, ХХУ1), так и иминотиазолина (ХХУЩ, Антратиазох ХХП оказался более ре-акционноопособным, чем антраимидазолы ХУШ, однако реакции в этом случае протекают преимущественно по экзоциклическому атому азота.

✓сосн,

о

(СН^СО^

N4

о ни—^сбн5

С6Н5

/СН, ХХУ

и

ХХП

С6Н5

' .Б

16%

О

ХХУП

2.3. Синтез гетероциклических производных антрахинона с числом атомов в гетероцикле, отличным от пяти

Реакции внутримолекулярной циклизации антрахиноншшочевин и их тиоаналогов в оснбвных средах привлекательны как удобный метод синтеза пятичленных гетероциклических производных антрахинона. Поэтому с целью выхода к гетероциклическим системам с числом атомов в гетероцикле, отличным от пяти, представлялось целесообразным расширить круг антрахинонилзамещённых мочевин, вступающих в эту реакцию.

Разделение антрахиноиильного и мочевинного-фрагментов метиле-новой группой позволяло надеяться на возможность замыкания пирими-динового цикла.- Выбор в качестве модели мочевины ХХУШ обусловлен лёгкостью циклизации производных 1-аминометилантрахинона в антра-[9,1-6,с] пирролы. Введение же к атому азота пространственно затруднённого ароматического заместителя повышает устойчивость соединений такого рода. Однако при действии щёлочи в ДМСО на мочевину ХХУШ вместо ожидаемого продукта гетероциклизации XXIX был выделен азометин XXX, что обусловлено, вероятно, повышенной кислотностью метиленовой группы, связанной с антрахиноновым ядром.

о СН=1Г

XXIX ХХУШ XXX

Более плодотворным для синтеза иестичленных ангулярных гстерог циклических производных антрахинона оказался подход, основанный на внутримолекулярной циклизации Я1-(2-К-1-антрах1гаокил)-Н2-фешц-мочевин с участием заместителя в положении 2 антрахинона. Для исследования циклизации такого рода были выбраны соединения XXXI и ХХХП. В процессе синтеза мочевины XXXI из 1-а™ноаптрахинон-2-кар-боновой кислоты и фенилизоцианата встретились трудности с выделением целезого продукта в чистом виде-, обусловленные, вероятно, пониженной реакционной способностью аминогруппы и протеканием побочных реакций с участием карбоксигруппы. В связи с этим в обычных условиях циклизации (ДМСО/КОН) выдерживали смесь продуктов реакции 1-амкно-2-карбоксиантрахинона с фенилисоцианатом и с выходом 27% получили 3-фенил-1Н-пафто[2,3-Ь]хиназолин-2,4,7,12-тетрон (ХХХШ). В случае циклизации мочевины ХХХП можно было ожидать замыкания диазинового либо диазепинового цикла. При обработке мочевины ХХХП щёлочью в ДМСО била получена смвсь г- и Е-изомеров нафто-(2,3-Ь]хипазолина ХХХУ, которые при плазлениз частично переходят друг в друга, а при освещении з растворах или на поверхности хро-

матографической пластины "з11аГо1." превращаются в нафтохиназо-линтетрон ХХХШ. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности разрабатываемого подхода для синтеза ангулярных гетероциклических производных антрахинона с различным числом атомов в гетероцикле.

ХХХ1У

ШП

ХШ а, б

В1 » Н, В2 = С6Н5; б ^ в С^, В2

'€5*

Н

3. Пестицидная активность производных антрахинона

Синтезированные в ходе работы соединения были испытаны во ВНИЙХСЭР на пестицидную активность. Проведён первичный скрининг 91 соединения.

Все соединения показали отсутствие инсектоакарицидной активности. Большая часть испытанных соединений обладает фунгицидной активностью на уровне 50% подавления и выше, причём фунгицидная активность в тепличных условиях оказалась в Целом выше, чем в лабораторных. Наилучший результат (72-92% подавления) получен для 5-гидрокси- и 5-алкоксизаиещённых 3-арил-1Н-антра[1,2-с6]имидазол-2,6,11-трионов. Высокую гербицидную активность на редисе показали 5 автрахинонилмочевин (80-100% подавления) и 4 производных Н-(2-хлор-1-анграхинонил)оксаМиновой кислоты (60-80% подавления). В качестве регуляторов роста растений на культуре клеток высших растений проявили себя 12 соединений.

а

ВЫВОДЫ

1. Проведено систематическое исследование реакции 1-аминоант-рахинона и его Н-, 2- и ^-заменённых с алкил-, арил- и ароилизо-цианатами, а также с изотиоцианатами. Осуществлён синтез ряда антрахинонилмочевин, антрахинонилбиуретов и антрахинонилсеми-карбазидов,

2." На примере (1-антрахинокил)мочевин впервые изучена реакция Я-алкилирования мочевин йодалканами в присутствии щёлочи, на основе которой предложен метод синтеза Я^-(1-антрахинонил)-Н -арил-й^-алкилмочевин и Н^-(1-антрахинонил)-Н2-арил-Я'1',Ы^-диалкилмо-чевин.1

3■> Обнаружена неизвестная ранее реакция внутримолекулярной циклизации Н -(1-антрахинонил)-Н^-арил1хочевин в производные антра-[1,2-с1]имидазола, протекающая з присутствии оснований. Разработан способ синтеза 5-замещённых 3-арил-1Н-антра[1,2-с1]ицидазол-2,б,11-трионов.

if. Изучена циклизация Я*-(1-антрахинонил)-^-фенилт1юмочевины з присутствии оснований и под действием брома, приводящая к 2-фе-нилиминоЕнтра[1,2-(1]тиазол-5,1С-д;10ну или 1-(2-бензотиазолилаыи-по)антрахлпону.

5. Иссле'озаны превращения з осно'вных средах антрахинонилза-.мещённых мочевин оазличяого строения. Циклизацией N-1—(2—¡сарбозсси— 1-антрахинонил)-Я^-фенилмочезины и Н*-(2-фенилэтинил~1-антрахино-нил)-Ы^-фенилмочевины получены труднодоступные производные нафто-

[2,3-Ь]хиназолина, что свидетельствует о возможности использования разрабатываемого подхода для синтеза гетероциклических производных антрахинона с числом атомов в гетероцикле, отличным от пяти.

6. Синтезированные соединения переданы на испытания пестицид-ной активности. На основании анализа результатов испытаний выявлены вещества, обладающие слабым, средним, а также приближающимся к эталону фунгицидным, гербициднви или рострегулирующим действием.

Основной материал диссертации изложен в работах:

I. Лоскутоз В.А., Савельев В.А., Константинова A.B. Взаимодействие аминопроизводных антрахинона-9,10 с хлористым оксалилом // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. н. - 1985. - Вып.' 3. - te 8. -С. II4-II8.

2. Лоскутов В.А., Савельев В.А. Взаимодействие 1-аминоантрахи-нона и его производных с арил- и алкилизоцианатами // I. орган, химии. - 198?. - Т. 23. - Вып. 2. - С. 383-388.'

3. Лоскутов В.А.»Савельев В.А.» Коми'ссарук О.В. Взаимодействие I-гидразиноантрахинона с арил- и алкилизоцианатами // Курн. ВХО им. Д.И.Менделеева. - 1987. - Т. 22. - К» 4. - С.' 474-475.

4. A.C. I3II207. СССР, Способ получения замещённых антраими-дазолинтрионов / Лоскутов В.А., Савельев В.А. - Вол. изэбр, -

1988. - № 2. - С. 262.

5. Савельев В.А., Лоскутов В.А. Взаимодействие 1-аминоантра-хинона и его производных с ароилизоцианатами // Деп. в ВИНИТИ« -

1989. - № 2580-В89. - 10с.

6. Савельев В.А., Лоскутов В.А. Алкилирование Н-(1-антрахино-нил)мочевин и их циклизация в антраГ.1,2-о1]имидазолиноны // Химия гетероцикл. соедик.1 - 1989. - № б. - С. 778-782.

7. Савельев В.А., Лоскутов В.А. Циклизация ^-(Г-антрахино-нилЭ-К^-фенилтиоиочевины в производные тиазола // Химия гетероцикл. соедин. - 1989. - № 9. - С. 1273-1277.

8. Лоскутов В.А., Савельев В.А.' Превращение М^СХ-антрахино-нил)метил-Н^-(2,6-ксилидЫ12-фенилмочевины в Й-(1-антрахинонил)-метилиден-2,6-ксилидин в системе КОН/ДМСО // Изв.1 СО АН СССР. Сер. хим. н. - 1989. - Вып. 6.' - С. 46-49.

9. Савельев В.А., Лоскутов В.А. Синтез гетероциклов на основе антрахинонилмочевин Ц Тезисы докладов 1У Всесоюзной конференции по химии азотсодержащих гетероциклических соединений;- - Новосибирск,. 1987. - С. 132.

10. Савельев В."А., Лоскутов В.А. Синтез и исследование пести-цидной активности антрахинонилмочевин и антраимидазолов // Тезисы докладов Всесоюзной конференции молодых учёных "Современнные проблемы органического синтеза". - Иркутск, 1988. - С. 224-225.

11. Савельев В.А., Лоскутов В.А. Синтез производных тиазола на основе Я^-(1-антрахинонил)-Н2-фенилтиомочевины // Тезисы докладов ХУЛ Всесоюзной конференции "Синтез и реакционная способность органических соединений серы". - Тбилиси, 1989. - С. 343.

12. Савельев В.А., Лоскутов В.А. Внутримолекулярное нуклео-фильное замещение атома водорода-в антрахинонилмочевинах - новый путь синтеза гетероциклических производных антрахинона // Тезисы

докладоз Всесоюзной конференции "Ароматическое нуклеофильное замещение". - Новосибирск, 1989. - С. 103.

Подписано к печати 25-о4-эог. МН ов5бв

Формат бумаги 60x84 I/I6. Объём I п.л., уч.-изд.л. 0,8 Заказ й 23 Тира» 100 экз.

Отпечатано в Новосибирском институте органической химии СО АН СССР, -S30C9Ù, Новосибирск-90, проспект акад. Лаврентьева, 9.