Одержано низку нових біс-a, b-ненасичених кетонів конденсацією 4-метилциклогексанону з ароматичними та гетероциклічними альдегідами. Досліджено їх фізичні та спектральні властивості; показана можливість їх застосування для синтезу нових п`ятичленних гетероциклів – сполук із потенційною біологічною активністю

Листван, В. В.

Ukrainian

Листван В. В.

Zhytomyr State University Library

В.В. Листван. Синтез нових біс-α, β-ненасичених похідних 4-метилциклогексанону - напівпродуктів для одержання біологічно активних гетероциклів УДК 547.571 В.В. Листван, кандидат хімічних наук, доцент (Житомирський педуніверситет) СИНТЕЗ НОВИХ БІС-Α, Β-НЕНАСИЧЕНИХ ПОХІДНИХ 4-МЕТИЛЦИКЛОГЕКСАНОНУ - НАПІВПРОДУКТІВ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ ГЕТЕРОЦИКЛІВ  Одержано низку нових біс-α,β-ненасичених кетонів конденсацією 4-метилциклогексанону з ароматичними та гетероциклічними альдегідами. Досліджено їх фізичні та спектральні властивості; показана можливість їх застосування для синтезу нових п`ятичленних гетероциклів – сполук із потенційною біологічною активністю. α,β-Ненасичені кетони протягом десятиліть привертають до себе увагу хіміків, що працюють у галузі тонкого органічного синтезу. Зокрема, значна увага останнім часом приділяється 1,3-діарилзаміщеним пропенонам (халконам) [1]. Поєднання в молекулі органічної речовини кон`югованих подвійних зв`язків вінільної та карбонільної груп надає сполуці низку цінних властивостей [2]. Широкі можливості використання ненасичених кетонів у синтезі пов`язані з наявністю в молекулах цих сполук двох електрофільних центрів. Як сполуки з високополярним подвійним зв`язком, α,β-ненасичені кетони здатні взаємодіяти з диполярними частинками, зокрема похідними гідразину і гідроксиламіну, утворюючи п`ятичленні гетероцикли – похідні піразоліну 1 [1, 3, 4]. Останні мають практичну цінність як люмінофори [5], а також речовини з високою і різноманітною фізіологічною активністю [6,7].     Нами синтезовано низку біс-α,β-ненасичених похідних 4-метилциклогексанону (2), які можуть бути напівпродуктами для одержання нових біциклічних піразолінів (3), безперечно цікавих  з огляду на їх можливу біологічну активність.   Проведені раніше в нашій лабораторії дослідження [8] засвідчили, що ефективним методом одержання вінілкетонів є взаємодія альдегідів з фосфонієвими солями чи ілідами фосфору за реакцією Віттіга. Однак мала доступність відповідних α,α′-дифосфонієвих похідних, пов`язана зі складністю стереоселективного галогенування 4-метилциклогексанону, спонукала нас у даному випадку віддати перевагу  іншій реакції - безпосередній конденсації 4-метилциклогексанону з альдегідами у присутності лугу як каталізатора. З`ясувалося, що, незважаючи на наявність досить великого електронодонорного замісника, метиленові групи 4-метилциклогексанону, сполучені безпосередньо з карбонільною, є достатньо активними у реакції Кляйзена. При взаємодії з двома молями альдегіду обидві α-метиленові групи однаковою мірою беруть участь у реакції, при цьому домішок мононенасиченої похідної у спектрі продукту реакції не виявлено. В реакцію можна вводити також гетероциклічні альдегіди. Так, виходячи з 2-тіофенкарбальдегіду та нікотинового альдегіду, ми отримали продукти конденсації 4 і 5, що містять у своєму складі відповідно тіофенові та піридинові цикли.  R ROONaOH+ R COH(2)де R =: ClO2NH3COOCH3 OCH3H3CO (H3C)2NOCH3OCH3(2а); (2б); (2в); (2г); (2д); (2е)R1OR2NH2HNR3+R2NNR1 R3(1)R1 R1O (2)R2 NHNH2R1 R1N (3)NR2HO ON NS S(4) (5)В.В. Листван. Синтез нових біс-α, β-ненасичених похідних 4-метилциклогексанону - напівпродуктів для одержання біологічно активних гетероциклів Усі одержані нами продукти конденсації – кристалічні речовини жовтого чи жовто-оранжевого кольору, що зумовлений наявністю в молекулі хромофорної системи кон`югованих π-зв`язків, які об`єднує карбонільний і обидва вінільних подвійні зв`язки, а також π-електронну систему обох ароматичних замісників. На наявність спряження вказує також значний зсув сигналу вінільних протонів у ПМР-спектрі в область слабкого поля (7.3-7.8 м.ч.). Слід відзначити, що спроби замінити гідроксиди лужних металів як каталізатор органічними основами, зокрема піперидином, успіху не мали. Це вказує на порівняно невисоку активність α-метиленових груп 4-метилциклогексанону, зумовлену впливом розгалуженого алкільного замісника.   Таблиця Дані спектрів ПМР, температури плавлення та виходи синтезованих сполук  Спо-лука Бруто- формула Т пл, °С Вихід % Дані спектрів ЯМР 1Н  2а    2б     2в   C7H5ClO    C7H4NO3     C8H8O2    153-154    167-168     138    84    69     76    7.48 д.м (4Н, 4СНаром), 7.46 с (2Н, 2СН=С), 7.25 д.м (4Н, 4СНаром), 2.23 д.м (4Н, 2СН2), 1.91 м (1Н, СН-СН3), 0.98 д (3Н, СН3);  8.29 с (2Н, 2СНаром), 7.98 м (2Н, 2СНаром), 7.71 м (2Н, 2СНаром), 7.60 с (2Н, 2СН=С), 7.45 м (2Н, 2СНаром), 2.25 д.м (4Н, 2СН2), 1.95 м (1Н, СН-СН3), 1.02 д (3Н, СН3);  7.37 с (2Н, 2СН=С), 7.23 м (2Н, 2СНаром), 7.12 м (2Н, 2СНаром), 6.98 м (2Н, 2СНаром), 6.88 м (2Н, 2СНаром), 3.68 с (6Н, 2ОСН3), 2.23 д.м (4Н, 2СН2), 1.94 м (1Н, СН-СН3), 1.03 д (3Н, СН3);  2г     2д    2е    4    5 C9H10O3     C9H11NO    C10H12O4    C17H16OS2    C19H18N2O 153-154     213-215    164    116-117    олія 59     72    58    53    48  7.38 с (2Н, 2СН=С), 6.95 м (2Н, 2СНаром), 6.55 м (2Н, 2СНаром), 6.43 м (2Н, 2СНаром), 3.80 с (6Н, 2ОСН3), 3.73 с (6Н, 2ОСН3), 2.24 д.м (4Н, 2СН2), 1.92 м (1Н, СН-СН3), 0.97 д (3Н, СН3);   7.46 с (2Н, 2СН=С), 7.20 д.м (4Н, 4СНаром), 6.54 д.м (4Н, 4СНаром), 3.00 с (12Н, 2N(CН3)2), 2.21 д.м (4Н, 2СН2), 1.95 м (1Н, СН-СН3), 1.01 д (3Н, СН3);  7.41 с (2Н, 2СН=С), 6.87 д.м (4Н, 4СНаром), 3.88 с (6Н, 2ОСН3), 3.85 с (6Н, 2ОСН3), 3.84 с (6Н, 2ОСН3), 2.24 д.м (4Н, 2СН2), 1.90 м (1Н, СН-СН3), 0.99 д (3Н, СН3);  7.78 с (2Н, 2СН=С), 7.23 м (2Н, 2СНтієніл), 7.15 м (2Н, 2СНтієніл), 6.97 м (2Н, 2СНтієніл), 2.23 д.м (4Н, 2СН2), 1.90 м (1Н, СН-СН3), 0.98 д (3Н, СН3);  8.52 с (2Н, 2СНпіридил), 8.40 м (2Н, 2СНпіридил), 7.83 м (2Н, 2СНпіридил), 7.40 с (2Н, 2СН=С), 7.15 м (2Н, 2СНпіридил), 2.26 д.м (4Н, 2СН2), 1.94 м (1Н, СН-СН3), 1.04 д (3Н, СН3) Експериментальна частина Спектри ПМР записані на приладі Varian VXR-300 (300 МГц) у розчині ДМСО-D6. Дані спектрів ПМР, температури плавлення та виходи синтезованих сполук наведені у таблиці. Загальна методика одержання сполук 2а-е, 4,5. До розчину 0.01 моль 4-метилциклогексанону і 0.02 моль альдегіду в 15 мл 2-пропанолу додавали 3 мл 5н водного розчину NaOH, розчин інтенсивно перемішували протягом 3-5 хв і залишали на час, необхідний для утворення осаду (від 10-15 хв до 1-2 год в залежності від використаного альдегіду). Продукт реакції відфільтровували й очищали перекристалізацією з етанолу.  СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 1. Dhar D.N. The chemistry of chalcones and related compounds. – N.Y.: A wiley-interscience publication, 1981. – 285 p. 2. Десенко С.М., Орлов В.Д. Азагетероциклы на основе ароматических непредельных кетонов. – Харьков: Фолио, 1998. – 148 с. 3. Переяслова Д.Г., Бондаренко В.Е., Красовицкий Б.М. Синтез и исследование органических люминофоров, содержащих один или два пиразолиновых цикла // Химия гетероцикл.соед. – 1969. – № 1. – С.114-117.  4. Ferres H., Hamdam M.S., Jackson W.R. Addition Reactions of Conjugated Double Bonds. Part III. The Kinetics of Pyrazoline Ring Formation from α,β-Unsaturated Phenylhydrazones // J.Chem.Soc. (B). – 1971. – V.  P.1892-1898. В.В. Листван. Синтез нових біс-α, β-ненасичених похідних 4-метилциклогексанону - напівпродуктів для одержання біологічно активних гетероциклів 5. Митина В.Г., Кутуля Л.А., Сухоруков А.А. Проблемы физической органической химии (строение, спектрально-люминесцентные и фотохимические свойства ненасыщенных кетонов и 2-пиразолинов). – Харьков: Изд-во при Харьк. ун-те, 1989. – 152 с. 6. Sayed G.H., Kjosen H. Syntheses and Spectroscopic Characterisation of Some New 3,5-Bisaryl-2-pyrazoline Derivatives. II // J.Pract.Chem.- 1980.- Vol.322. – № 5. – P.716-722. 7. Behr L.C., Fusko R., Jarboe C.H. Pyrazoles, Pyrazolines, Pyrazolidines, Indazoles and Condensed Rings. – N.Y.: Interscience, 1967. – 888 p. 8. Листван В.Н. 5-Нитро-2-тиофенальдегид как реактив на фосфораны. Синтез нитротиофеновых аналогов халкона. //Химия гетероцикл. соед. – 1974. – № 12. – С.1624-1625.  Матеріал надійшов до редакції 13.01.04 р.  В.В. Листван. Синтез новых бис-α, β-ненасыщенных производных 4-метилциклогексанона - полупродуктов для получения биологически активных гетероциклов. Получен ряд новых бис-α,β-ненасыщенных кетонов конденсацией 4-метилциклогексанона с ароматическими и гетероциклическими альдегидами. Исследованы их физические и спектральные свойства; показана возможность их применения для синтеза новых пятичленных гетероциклов  – соединений с потенциальной биологической активностью . V.V. Listvan. Synthesis of  New bis-α,β-Unsaturated Derivatives of 4-Methylcyclohexanone as Semiproducts for Obtaining Biologically Active Heterocycles. A number of new bis-α,β-unsaturated ketones is obtained by condensation of 4-methylcyclohexanone with aromatic and heterocyclic aldehydes. Their physical and spectral properties are investigated; the possibility of their application  for synthesis of new five-membered heterocycles – potentially biologically active compounds has been shown.  

Синтез нових біс-a, b-ненасичених похідних 4-метилциклогексанону - напівпродуктів для одержання біологічно активних гетероциклів

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Zhytomyr State University Library