LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Синтез і рециклізація з ацилюючими реагентами гідразонів 2-ацилметил-1Н-бензимідазолів

основному високі, лише продукт 11а з електронодонорним замісником утворюється з низьким виходом. Такий результат, певно, спричинений високою реакційною здатністю аміногрупи у вихідному гідразоні і його витратою на реакцію з ДМФА без рециклізації.


11 А б в г

Ar 4-MeOC6H4 Ph 4-ClC6H4 4-NO2C6H4

Вихід, % 35 91 80 87


Представлений прийом фіксування рециклізації виявився неприйнятним для фенілгідразону , оскільки нуклеофільності його гідразонової аміногрупи недостатньо для розкриття бензімідазольного кільця. Взаємодія з ацилюючими реагентами при підвищених температурах (в умовах рециклізації незаміщених гідразонів) йде невибірково. Однак виявилося, що рециклізація протікає в більш м'яких умовах реакції ацилювання – при нагріванні до 100 С, зокрема з бензоїлхлоридом у піридині. Перебіг реакції, певно, відбувається через нестійкі N-бензоїлбензімідазольну похідну V і спіросполуку , яка перетворюється у стійку похідну 5-(о-бензоїламінофеніл)амінопіразолу 12a. Умови реакції настільки м'які, що утворення нового бензімідазольного циклу не відбувається. Слід підкреслити, що в даному випадку ацилювання не фіксує, а ініціює рециклізацію. У проміжній сполуці V електроноакцепторна бензоїльна група дестабілізує вихідний цикл і підвищує електрофільність кільцевого вуглецевого атома до рівня, достатнього для взаємодії з ариламіногрупою гідразонового фрагмента. Слід також відмітити, що вихідний гідразон має декілька нуклеофільних центрів – чотири атоми нітрогену і метиленову групу. Але навіть із подвійним надлишком бензоїлхлориду реакція відбувається як моноацилювання, причому саме по кільцевому атому нітрогену, що забезпечує селективне протікання цільової рециклізації.

Реакція, як нами встановлено, має досить загальний характер. Вона є типовою практично для всієї серії синтезованих арилгідразонів. У якості ацилюючих реагентів придатні ароїлхлориди з електронодонорними і електроноакцепторними замісниками, а також ацетангідрид. Продукти утворюються переважно з препаративними виходами.


12 R1 R2 R3 Вихід, % 12 R1 R2 R3 Вихід, %

а Ph Ph Ph 89 е Ph Ph Me 85

б Ph Ph 4-MeOC6H4 83 ж 4-NO2C6H4 Ph 4-NO2C6H4 77

в Ph Ph 4-BrC6H4 87 з Ph Me 4-NO2C6H4 86

г Ph Ph 4-FC6H4 96 и 4-MeC6H4 Me 4-NO2C6H4 90

д Ph Ph 4-NO2C6H4 99 к 4-NO2C6H4 Me 4-NO2C6H4 26


Реакції сприяють підвищена нуклеофільність аміногрупи гідразонового фрагмента і, можливо, підвищена електрофільність ацилюючого реагенту. Ця закономірність випливає з аналізу отриманих виходів. Вона проявилася найяскравіше при ацилюванні п-нітрофенілгідразону 2-ацетоніл-1Н-бензімідазолу (), який містить найменш нуклеофільну гідразонову аміногрупу. Саме в цьому випадку реакція втрачає селективність, тобто приводить до суміші продуктів. Із реакційної суміші, що утворилася при взаємодії з п-нітробензоїлхлоридом (високоелектрофільним реагентом), відповідний продукт рециклізації нам вдалося виділити з виходом лише 26 %. З ацетангідридом (реагентом помірної електрофільності) результат – суттєво відмінний. Виділити з виходом 35 % вдалося продукт вже іншого напрямку реакції, а саме, піразол 13 із збереженим вихідним бензімідазольним циклом.

Ми також знайшли, що отримані функціоналізовані піразоли типу 12, як і слід було чекати, при підвищених температурах циклізуються в 1-(5-піразоліл)бензімідазоли 14. Реакція відбувається у киплячому етиленгліколі і закінчується за 1-5 год.


14 а б в г д

R1 Ph Ph Ph Ph Me

R2 Ph 4-MeOC6H4 4-NO2C6H4 Me 4-NO2C6H4

Час реакції, год 3,5 5 1 3,5 1

Вихід, % 85 81 96 83 96


ВИСНОВКИ


1. Встановлено, що гідразин, арил- і ацилгідразини за звичайних умов реагують з 2-ацилметил-1Н-бензімідазолами по карбонільній групі і без будь-якої рециклізації дають досить стійкі відповідні гідразони, арил- і ацилгідразони.

2. Показано, що рециклізація гідразонів 2-фенацил-1Н-бензімідазолів відбувається при підвищених температурах у присутності кислот і, не зупиняючись на стадії утворення очікуваних о-аміноанілінопіразолів, супроводжується подальшою конденсацією з вихідними гідразонами, що приводить до 2-арил-1-[3(5)-піразоліл]-1Н-бензімідазолів. Перетворення не має загального характеру, виходи продуктів невисокі.

3. З'ясовано, що рециклізація гідразонів 2-фенацил-1Н-бензімідазолів у присутності ацилюючих реагентів (диметилформаміду, карбонових кислот, ароїлхлоридів) протікає при підвищених температурах (150-200 С) і має препаративне значення для отримання 1-[3(5)-піразоліл]-1Н-бензімідазолів. Ацилюючі реагенти можуть фіксувати утворення продуктів рециклізації за рахунок вибіркової конденсації з ними, що дозволяє підвищити виходи і варіювати природу замісника в положенні 2 кінцевих піразолілзаміщених бензімідазолів.

4. Показано, що фенілгідразони 2-ацетоніл- і 2-фенацил-1Н-бензімідазолів при дії кислот і нагріванні не рециклізуються; вони або перетворюються в індоли за схемою реакції Фішера, або зазнають гідролітичного розщеплення по гідразоновому азометиновому зв'язку з наступним окиснювальним азосполученням і утворенням азосполук.

5. Встановлено, що арилгідразони 2-ацетоніл- і 2-фенацил-1Н-бензімідазолів при взаємодії з ароїлхлоридами або ацетангідридом у піридині при 100 С можуть рециклізуватися з утворенням 5-(о-ациламіноаніліно)піразолів. Ацилювання, певно, протікає вибірково по атому нітрогену вихідного бензімідазольного циклу, що забезпечує його дестабілізацію та ініціює протікання наступної рециклізації в таких м'яких умовах, у яких замикання нового бензімідазольного циклу не відбувається.

6. Показано, що ацилгідразони 2-ацетоніл- і 2-фенацилбензімідазолів не схильні рециклізуватись. При підвищених температурах вони циклізуються, утворюючи піразольний цикл не з розмиканням вихідного бензімідазольного, а за рахунок конденсації за участю ацильної та метиленової груп, і дають з препаративними виходами 2-(4-піразоліл)-1Н-бензімідазоли.

7. З'ясовано, що рециклізаціям гідразонів 2-ацилметил-1Н-бензімідазолів у функціоналізовані піразоли сприяють замісники, що підвищують нуклеофільність гідразонової аміногрупи та електрофільність кільцевого атома вуглецю в положенні 2, а також високі температури, кислотний каталіз і, особливо, проведення процесу в умовах реакції ацилювання.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО В РОБОТАХ


1. Дзвинчук И.Б., Лозинский М.О., Выпирайленко А.В. С-Моно- и дибензоилирование 2-метилбензимидазола бензоилхлоридом // ЖОрХ. – 1994. –Т. 30, № 6. – С. 909-914.

2. Дзвинчук И.Б., Выпирайленко А.В., Лозинский М.О. Рециклизация при бензоилировании фенилгидразона 2-фенацил-1Н-бензимидазола бензоилхлоридом // ЖОрХ. – 1996. – Т. 32, № 11. – С. 1759-1760.

3. Дзвинчук И.Б., Выпирайленко А.В., Лозинский М.О. Новая реакция гетероциклизации за счет размыкания бензимидазольного