Cинтез 1,5-діарил-4-арилтіопіролідин-2-онів реакцією арилсульфенілювання N-ариламідів стирилоцтової кислоти

The role of the electrophilic intramolecular cyclization (EIC) reaction of unsaturated carboxylic acid amides has been described for the design of arylthio-containing lactams and lactones. In order to identify the effect of the styryl moiety on regioselectivity of the electrophilic intramolecular cyclization process styryl acetic acid amides with electron-donating substituents in para-position of the styryl moiety have been studied. It has been found that these compounds react with phenyl and p-tolylsulfenylchlorides in nitromethane in the presence of lithium perchlorate as a “doping additive” to form 1,5-diaryl-4-arylthiopyrrolidin-2-ones with the yield of 60-66%. It is most likely that the reaction found includes the formation of the episulfonium cation stabilized by the perchlorate-anion followed by 5-endo-cyclization onto the nitrogen atom of the amide group. The structure of the compounds synthesized has been confirmed by their spectral parameters. In particular, the IR-spectra contain strong absorption bands C=O at 1703-1703 cm-1, and 1H NMR-spectra of the compounds obtained are characterized by two protons multiple shifts of the H3 pyrrolidine ring at 2.52-2.64 and 3.08-3.22 ppm, respectively, H4 proton multiple shifts at 3.61-3.76 ppm and H5 at 4.99-5.09 ppm. Formation of the pyrrolidine ring as a result of cyclization has been reliably proven by 13C NMR-spectra with the typical signals of carbon atoms: C3 (37 ppm), C4 (48 ppm), C5 (69 ppm) and C2 (172 ppm).Подчеркнута роль реакции электрофильной внутримолекулярной циклизации (ЭВЦ) амидов непредельных карбоновых кислот для построения сульфанилсодержащих лактамных и лактонных структур. С целью выявления влияния стирильного фрагмента на региоселективность процесса ЭВЦ исследован ряд анилидов стирилуксусных кислот с донорными заместителями в пара-положении арильного ядра. Установлено, что указанные соединения реагируют с фенил- и пара-толилсульфенилхлоридами в среде нитрометана в присутствии эквимолярного количества перхлората лития как «допинг-добавки» с образованием 1,5-диарил-4-арилтиопирролидин-2-онов с выходами 60-66%. Наиболее вероятно, что найденная реакция реализуется по схеме образования стабилизированного перхлорат-анионом эписульфониевого катиона с последующей 5-эндо-циклизацией на атом азота амидной группы. Структура синтезированных соединений подтверждена их спектральными параметрами. В частности, в ИК-спектрах присутствуют интенсивные полосы поглощения групп С=О при 1703-1705 см-1. Спектры ЯМР 1Н характеризуются двумя мультиплетами протонов Н3 пирролидинового цикла соответственно при 2.52-2.64 и 3.08-3.22 м.ч., а также мультиплетами протонов Н4 при 3.61-3.76 м.д. и Н5 при 4.99-5.09 м.д. Формирование в результате циклизации пиридинового ядра надежно доказано спектрами ЯМР 13С с типичными сигналами атомов углерода: С3 (37 м.д.), С4 (48 м.д.), С5 (69 м.д.) и С2 (172 м.д.).Підкреслена роль реакції електрофільної внутрішньомолекулярної циклізації (ЕВЦ) амідів ненасичених карбонових кислот для побудови сульфаніловмісних лактамних та лактонних структур. З метою виявлення впливу стирильного фрагмента на регіоселективність процесу електрофільної внутрішньомолекулярної циклізації досліжено ряд анілідів стирилоцтових кислот із донорними замісниками в пара-положенні арильного ядра. Встановлено, що вказані сполуки реагують із феніл- та пара-толілсульфенілхлоридами в середовищі нітрометану в присутності еквімолярної кількості перхлорату літію як «допінг-добавки» із утворенням 1,5-діарил-4-арилтіопіролідин-2-онів із виходами 60-66%. Найвірогідніше, що знайдена реакція реалізується за схемою утворення стабілізованого перхлорат-аніоном епісульфонієвого катіона із подальшою 5-ендо-циклізацією на атом азоту амідної групи. Cтруктура синтезованих сполук підтверджена їх спектральними параметрами. Зокрема, в ІЧ-спектрах присутні інтенсивні смуги поглинання груп С=О при 1703-1705 см-1. Спектри ЯМР 1Н характеризуються двома мультиплетами протонів Н3 піролідинового циклу відповідно при 2.52-2.64 та 3.08-3.22 м.ч., а також мультиплетами протонів Н4 при 3.61-3.76 м.ч. та Н5 при 4.99-5.09 м.ч. Формування в результаті циклізації піролідинового ядра надійно доведено спектрами ЯМР 13С із типовими сигналами атомів вуглецю: С3 (37 м.ч.), С4 (48 м.ч.), С5 (69 м.ч.) та С2 (172 м.ч.)

Селективне відновлення та окиснення 1-арил-5-арилсульфаніл-6-фенілпіперидин-2-онів

The work is devoted to investigation of reactions of selective reduction and oxidation of a new type of piperidine systems – trans-5-arylsulfanyl-6-phenylpiperidine-2-ones. It has been found that the use of the reduction system LiAlH4-AlCl3 onto 1,6-diphenyl-5-(4-tolyl)sulfanylpiperidine-2-one provided a selective reduction of the carbonyl group and formation of 3-(4-tolyl)sulfanyl-1,2-diphenylpiperidine isolated as a hydrochloride with the yield of 83%. At the same time, reduction of 1-aryl-5-phenylsulfanyl-6-phenylpiperidine-2-ones by Ni-Raney runs with decomposition of the phenylsulfanyl group and leads to 1-aryl-6-phenylpiperidine-2-ones. Processing the latest by LiAlH4 in the presence of AlCl3 gives 1-aryl-2-phenylpiperidines isolated as hydrochlorides with the yields of 85-88%. It should be noted that hydrogen peroxide in acetone oxidates the arylsulfanyl moiety of 5-arylsulfanyl-6-phenylpiperidine-2-ones to the arylsulfinyl group at room temperature. As a result, a mixture of diastereomeric 5 sulfinilderivatives is formed with almost the same content of each isomer differing by quantity of chemical shifts of protons at the chiral carbons. The selective oxidation of 1,6-diphenyl-5-arylsulfanylpyperidin-2-ones to the corresponding sulfones has been successfully conducted using oxone as an oxidizer in methanol solution. The composition of all compounds synthesized has been proven by elemental analysis and chromatomass-spectra, their structure has been confirmed by IR and 1H NMR (13C) spectroscopy.Работа посвящена исследованию реакций селективного восстановления и окисления нового типа пиперидиновых систем – транс-5-арилсульфанил-6-фенилпиперидин-2-онов. Установлено, что при действии на 1,6-дифенил-5-(4-толил)сульфанилпиперидин-2-он восстановительной системы LiAlH4-AlCl3 имеет место селективное восстановление карбонильной группы и образование 3-(4-толил)сульфанил-1,2-дифенилпиперидина, который был выделен с выходом 83% в виде гидрохлорида. При восстановлении 1-арил-5-фенилсульфанил-6-фенилпиперидин-2-онов никелем Ренея наблюдается отщепление фенилсульфанильной группы, что приводит к 1-арил-6-фенилпиперидин-2-онам, дальнейшая обработка которых LiAlH4 в присутствии AlCl3 дает 1-арил-2-фенилпиперидины, выделенные с выходами 85-88% в виде гидрохлоридов. При взаимодействии 5-арилсульфанил-6-фенилпиперидин-2-онов с пероксидом водорода в ацетоне при комнатной температуре арилсульфанильный фрагмент легко окисляется в сульфоксидный. В результате образуется диастереомерная смесь 5-сульфинилпроизводных из практически одинаковым содержанием каждого изомера, которые отличаются значением химических сдвигов протонов у хиральных атомов углерода. Селективное окисление 1,6-дифенил-5-арилсульфанилпиперидин-2-онов в соответствующие сульфоны осуществлено при использовании в качестве окислителя оксона в растворе метанола. Состав всех синтезированных соединений доказан элементным анализом и хроматомасс-спектрами, а структура подтверждена методами ИК и ЯМР 1Н (13С) спектроскопии.Робота присвячена дослідженню реакцій селективного відновлення та окиснення нового типу піперидинових систем – транс-5-арилсульфаніл-6-фенілпіперидин-2-онів. Встановлено, що при дії на 1,6-дифеніл-5-(4-толіл)сульфанілпіперидин-2-он відновлюючої системи LiAlH4-AlCl3 має місце селективне відновлення карбонільної групи і утворення 3-(4-толіл)сульфаніл-1,2-дифенілпіперидину, який був виділений з виходом 83% у вигляді гідрохлориду. При відновленні 1-арил-5-фенілсульфаніл-6-фенілпіперидин-2-онів нікелем Ренея спостерігається відщеплення фенілсульфанільної групи, що приводить до 1-арил-6-фенілпіперидин-2-онів, подальша обробка яких LiAlH4 в присутності AlCl3 дає 1-арил-2-фенілпіперидини, виділені із виходами 85-88% у вигляді гідрохлоридів. При взаємодії 5-арилсульфаніл-6-фенілпіперидин-2-онів із пероксидом водню в ацетоні при кімнатній температурі арилсульфанільний фрагмент легко окиснюється до сульфоксидного.В результаті утворюється діастереомерна суміш 5-сульфінілпохідних із практично однаковим вмістом кожного ізомера, які наочно відрізняються за величиною хімічних зсувів протонів біля хіральних атомів вуглецю. Методом дробної кристалізації отримана суміш була розділена на індивідуальні ізомери. Селективне окиснення 1,6-дифеніл-5-арилсульфанілпіперидин-2-онів у відповідні сульфони здійснено при використанні як окисника оксону в розчині метанолу. Склад усіх синтезованих сполук доведено елементним аналізом і хроматомас-спектрами, а структура підтверджена методами ІЧ та ЯМР 1Н (13С) спектроскопії