Научная статья на тему '5-(1-Арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3диоксан-4,6-дионы: синтез и реакции с N-нуклеофилами'

5-(1-Арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3диоксан-4,6-дионы: синтез и реакции с N-нуклеофилами Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
23
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
кислота Мельдрума / диметилдиоксандион / изопропилиденмалонат / 1 / 5-дикарбонильные соединения / N-нуклеофил / спектроскопия / Meldrum’s acid / dimethyldioxanedione / isopropylidene malonate / 1 / 5-dicarbonyl compounds / N-nucleophile / spectroscopy

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Мухомодьярова Динара Маратовна, Ибрагимова Диана Нуржановна

2,2-Диметил-1,3-диоксан-4,6-дион (кислота Мельдрума, изопропилиденмалонат) благодаря структурным особенностям широко используется химиками-синтетиками. Двойственный характер реакционной способности кислоты Мельдрума (как электрофильного, так и/или нуклеофильного реагента) обусловливает синтетическую ценность при построении новых гетероциклических систем с практически значимыми свойствами. В ряду соединений, содержа щих в своей структуре 2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионовый фрагмент, выявлен широкий спектр биологической активности. Анализ периодической печати свидетельствует о крайне малом объеме литературы по получению и химическим свойствам 5-(1-арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионов, что является значительным упущением. Представлялось интересным получение 1,5-дикарбонильных соединений на основе кислоты Мельдрума как удобных субстратов дальнейших нуклеофильных превращений в системы, обладающие биологической активностью. Нами впервые проведена реакция 2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона с 3-арил-1-фенилпроп-2-ен-1-онами при перемешивании в среде этилового спирта в присутствии каталитического количества L-пролина, в результате которой получены соответствующие 5-(1-арил3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионы. Введение 5-(1-(4-метоксифенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил1,3-диоксан-4,6-диона в реакцию с N-нуклеофилами (солянокислым гидроксиламином, мочевиной, тиомочевиной и солянокислым семикарбазидом) привело к образованию продуктов нуклеофильной атаки карбонильной группы ациклического фрагмента субстрата. Состав и строение полученных соединений установлены на основании данных элементного анализа и ЯМР 1Н, 13С спектроскопии, гетероядерной корреляции HSQC.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Мухомодьярова Динара Маратовна, Ибрагимова Диана Нуржановна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

5-(1-Aryl-3-oxo-3-phenylpropyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-diones: synthesis and reactions with N-nucleophiles

2,2-Dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione (Meldrum acid, isopropylidenmalonate) is widely used by synthetic chemists due to its structural features. The dual nature of the reactivity of Meldrum acid (both electrophilic and/or nucleophilic reagent) determines the synthetic value in the construction of new heterocyclic systems with practically signifi cant properties. A wide range of biological activity has been revealed in a number of compounds containing a 2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione fragment in their structure. Analysis of periodicals indicates an extremely small volume of literature on the preparation and chemical properties of 5-(1-aryl-3-oxo-3-phenylpropyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6diones, which is a signifi cant omission. It has seemed interesting to obtain 1,5-dicarbonyl compounds based on Meldrum acid as convenient substrates for further nucleophilic transformations into systems with biological activity. For the fi rst time, we have carried out the reaction of 2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione with 3-aryl-1-phenylprop-2-en-1-ones by stirring in an ethyl alcohol medium in the presence of a catalytic amount of L-proline, which resulted in the corresponding 5-(1-aryl-3-oxo-3-phenylpropyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-diones. The introduction of 5-(1-(4-methoxyphenyl)-3-oxo-3-phenylpropyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione in reaction with N-nucleophiles (hydroxylamine hydrochloride, urea, thiourea and semicarbazide hydrochloride) has led to the formation of nucleophilic attack products of the carbonyl group of the acyclic fragment the substrate. The composition and structure of the obtained compounds have been established on the basis of elemental analysis and NMR 1H, 13C spectroscopy, heteronuclear correlation of HSQC.

Текст научной работы на тему «5-(1-Арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3диоксан-4,6-дионы: синтез и реакции с N-нуклеофилами»

Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2023. Т. 23, вып. 4. С. 404-410 Izvestiya of Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology, 2023, vol. 23, iss. 4, pp. 404-410

https://ichbe.sgu.ru https://doi.org/10.18500/1816-9775-2023-23-4-404-410, EDN: CPGXYP

Научная статья УДК 547.841

5-(1-Арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионы: синтез и реакции с N-нуклеофилами

Д. М. Мухомодьярова Д. Н. Ибрагимова

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского, Россия, 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83

Мухомодьярова Динара Маратовна, студент Института химии, [email protected], https://orcid.org/0009-0005-3331-5476 Ибрагимова Диана Нуржановна, кандидат химических наук, доцент кафедры органической и биоорганической химии Института химии, [email protected], https://orcid.org/0000-0001-8196-7587

Аннотация. 2,2-Диметил-1,3-диоксан-4,6-дион (кислота Мельдрума, изопропилиденмалонат) благодаря структурным особенностям широко используется химиками-синтетиками. Двойственный характер реакционной способности кислоты Мельдрума (как электро-фильного, так и/или нуклеофильного реагента) обусловливает синтетическую ценность при построении новых гетероциклических систем с практически значимыми свойствами. В ряду соединений, содержащих в своей структуре 2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионовый фрагмент, выявлен широкий спектр биологической активности. Анализ периодической печати свидетельствует о крайне малом объеме литературы по получению и химическим свойствам 5-(1-арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионов, что является значительным упущением. Представлялось интересным получение 1,5-дикарбонильных соединений на основе кислоты Мельдрума как удобных субстратов дальнейших нуклеофильных превращений в системы, обладающие биологической активностью. Нами впервые проведена реакция 2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона с 3-арил-1-фенилпроп-2-ен-1-онами при перемешивании в среде этилового спирта в присутствии каталитического количества L-пролина, в результате которой получены соответствующие 5-(1-арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионы. Введение 5-(1-(4-метоксифенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона в реакцию с N-нуклеофилами (солянокислым гидроксиламином, мочевиной, тиомочевиной и солянокислым семикарбазидом) привело к образованию продуктов нуклеофильной атаки карбонильной группы ациклического фрагмента субстрата. Состав и строение полученных соединений установлены на основании данных элементного анализа и ЯМР 1Н, 13С спектроскопии, гете-роядерной корреляции HSQC.

Ключевые слова: кислота Мельдрума, диметилдиоксандион, изопропилиденмалонат, 1,5-дикарбонильные соединения, N-нуклеофил, спектроскопия

Для цитирования: Мухомодьярова Д. М., Ибрагимова Д. Н. 5-(1-Арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионы: синтез и реакции с N-нуклеофилами // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2023. Т. 23, вып. 4. С. 404-410. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2023-23-4-404-410, EDN: CPGXYP Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0)

Article

5-(1-Aryl-3-oxo-3-phenylpropyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-diones: synthesis and reactions with N-nucleophiles D. M. Mukhomodyarova ', D. N. Ibragimova

Saratov State University, 83 Astrakhanskaya St., Saratov 410012, Russia

Dinara M. Mukhomodyarova, [email protected], https://orcid.org/0009-0005-3331-5476

Diana N. Ibragimova, [email protected], https://orcid.org/0000-0001-8196-7587

Abstract. 2,2-Dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione (Meldrum acid, isopropylidenmalonate) is widely used by synthetic chemists due to its structural features. The dual nature of the reactivity of Meldrum acid (both electrophilic and/or nucleophilic reagent) determines the synthetic value in the construction of new heterocyclic systems with practically significant properties. A wide range of biological activity has been revealed in a number of compounds containing a 2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione fragment in their structure. Analysis of periodicals indicates an extremely small volume of literature on the preparation and chemical properties of 5-(1-aryl-3-oxo-3-phenylpropyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-diones, which is a significant omission. It has seemed interesting to obtain 1,5-dicarbonyl compounds based on Meldrum acid as convenient substrates for further nucleophilic transformations into systems with biological activity. For the first time, we have carried out the reaction of 2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione with 3-aryl-1-phenylprop-2-en-1-ones by stirring in an ethyl alcohol medium in the presence of a catalytic

amount of L-proline, which resulted in the corresponding 5-(1-aryl-3-oxo-3-phenylpropyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-diones. The introduction of 5-(1-(4-methoxyphenyl)-3-oxo-3-phenylpropyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione in reaction with N-nucleophiles (hydroxylamine hydrochloride, urea, thiourea and semicarbazide hydrochloride) has led to the formation of nucleophilic attack products of the carbonyl group of the acyclic fragment the substrate. The composition and structure of the obtained compounds have been established on the basis of elemental analysis and NMR 1H, 13C spectroscopy, heteronuclear correlation of HSQC.

Keywords: Meldrum's acid, dimethyldioxanedione, isopropylidene malonate, 1,5-dicarbonyl compounds, N-nucleophile, spectroscopy For citation: Mukhomodyarova D. M., Ibragimova D. N. 5-(1-Aryl-3-oxo-3-phenylpropyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-diones: Synthesis and reactions with N-nucleophiles. Izvestiya Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology, 2023, vol. 23, iss. 4, pp. 404-410 (in Russian). https:// doi.org/10.18500/1816-9775-2023-23-4-404-410, EDN: CPGXYP

This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0)

Введение

Согласно литературным данным соединения, включающие в свою структуру 2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионовый фрагмент, обладают антиоксидантной [1, 2], противомалярийной [3], антибактериальной [4-7] активностями, а также могут служить ингибиторами агрегации тромбоцитов [8].

1,5-Дикарбонильные соединения на основе кислоты Мельдрума и а^-непредельных ароматических кетонов представляют большой интерес с точки зрения их функционализации и возможной дальнейшей гетероциклизации за счет взаимодействия 1,5-диоксофрагмента с различными азануклеофильными реагентами, приводящего к системам с потенциально высокой биологической активностью.

В связи с вышесказанным целью настоящей работы явился синтез 5-(1-арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионов, а также исследование поведения 5-(1-(4-метоксифенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона в реакциях с моно- и биазануклеофильными реагентами.

Материалы и методы

Элементный анализ осуществлен на CHNS анализаторе Elementar Vario Micro cube (Elementar Analysensysteme GmbH, Германия). Спектры ЯМР ХН (400 МГц), 13С (100 МГц), HSQC XH/13C регистрировались на спектрометре Varian 400 (Varian (Agilent), США) в CDCI3 и C3D6O, внутренний стандарт - ТМС. Ход реакции контролировали методом ТСХ на пластинках Alugram® Sil G UV254 (Macherey-Nagel GmbH & Co. KG, Германия), элюент -гексан:этилацетат : хлороформ (3:2:1), проявляли в УФ.

Методика синтеза 5-(1-арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионов (5—7)

В конической колбе растворяют 0,69 ммоль 2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона (1) в 15 мл этилового спирта, при перемешивании добавляют 0,43 ммоль Ь-пролина и через 10 мин 0,69 ммоль 3-арил-1-фенилпроп-2-ен-1-она (2-4). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре. По окончании реакции продукт отфильтровывают и сушат на воздухе и в эксикаторе.

5-(1-(4-Бромфенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дион (5)

Выход 75%, Тпл = 114-115°С. Спектр ЯМР ХН, 5, м. д. (СБС13): 1.51 (с., 3Н, СН3), 1.71 (с., 3Н, СН3), 3.55-3.62 (д.д., 1Н, СН2), 4.19-4.26 (д.д., 1Н, СН2), 4.35 (д., 1Н, СНметин), 4.44-4.47 (м.,

Щ СНметин) 7.34 ^ ад ^аром* 7.42^51 м.д.

К 4Н Старом) 7.58 1Н, СНром) 7.98 (д^ ад СНаром). Спектр ЯМР 13С, 5, м. д. (СБС13): 27.58 (СНр), 28.14 (СН3), 38.95 (СНмеТин), 40.58 (СН2), 49.20 (С5), 105.22 (С2), 121.76-138.89 (Аг), 164.85 (С=0), 165.19 (С=0), 198.80 (С=0). С21Н19Вг05. Найдено, %: С 58.62; Н 4.61. Вычислено, %: С 58.48; Н 4.44.

5-(1-(4-Хлорфенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дион (6)

Выход 74%, Тпл = 121-122°С. Спектр ЯМР ХН, 5, м. д. (СБС13): 1.50 (с., 3Н, СН3), 1.71 (с., 3Н, СН3), 3.55-3.62 (д.д., 1Н, СН2), 4.20-4.27 (д.д., 1Н, СН2), 4.35 (д., 1Н, СНметин), 4.46-4.50 (м., 1Н,

СНметин) 7.38-7.61 (м., 7Н, СНaром), 7.97 (Д., 2Н,

СНаром). Спектр ЯМР 13С, 5, м. д. (СБС13): 27.59 (СНр), 28.12 (СН3), 38.95 (СНметин), 40.59 (СН2), 49.20 (С5), 105.22 (С2), 128.69-136.98 (Аг), 164.84 (С=0), 165.19 (С=0), 198.81 (С=0). С21Н19С105. Найдено, %: С 65.54; Н 5.13. Вычислено, %: С 65.20; Н 4.95.

5-(1-(4-Метоксифенил)-3-оксо-3-фенил-пропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дион (7) Выход 72%, Тпл = 116-117°С. Спектр ЯМР ХН, 5, м. д. (С3Б60):. 1.41 (с., 3Н, СН3), 1.75 (с., 3Н, СН3), 3.75 (е., 3Н, ОСН3), 3.81-3.87 (д.д., 1Н,

СН2), 4.01-4.07 (д.д., 1Н, СН2), 4.48-4.52 (м., 2Н,

СНметин) 6.84 (д., 2Н СНаром, 8 ГЦ) 7.34 ^ 2Н СНаром), 7.52 ад СНаром) ™3 (т., 1Н, СНаром).

8.04 (д., 2Н, СНаром). Спектр ЯМР 13С, 5, м. д. (СзБ6й): 26.60 (СН3), 27.51 (СН3), 38.61 (СНмета№), 41.00 (СН2), 50.21 (С5), 54.55 (ОСН3), 104.90 (С2), 130.11-137.10 (Аг), 165.19 (С=О), 165.27 (С=О), 198.08 (С=О). С22Н22О6. Найдено, %: С 70.01; Н 5.84. Вычислено, %: С 69.10; Н 5.80.

Взаимодействие 5-(1-(4-метоксифенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона с Ы-нуклеофильными реагентами

В конической колбе растворяют 0,26 ммоль 5-(1-(4-метоксифенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона (7) в 15 мл растворителя, при перемешивании добавляют 0,26 ммоль соответствующего ^нуклеофиль-ного реагента. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре. По окончании реакции смесь упаривают на воздухе, промывают водой, фильтруют и сушат на воздухе и в эксикаторе.

5-(3-(Гидроксиимино)-1-(4-метоксифенил)-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дион (12)

Реагент - солянокислый гидроксиламин, растворитель - этиловый спирт. Выход 58%, Тпл. = 86-88 °С. Спектр ЯМР ХН, 5, м. д. (С3Б6О): 1.41 (с., 3Н, СН3), 1.76 (с., 3Н, СН3), 3.46-3.54 (д.д., 1Н, СН2), 3.62-3.68 (д.д., 1Н, СН2), 3.71 (е., 3Н, ОСН3), 3.90 (д., 1Н, СНмеТин), 4.08-4.14 (т., 1Н, СНметин), 7.33 (е., 1Н, ОН), 6.77-7.94 (9Н, СНаром). Спектр ЯМР 13С, 5, м. д. (С3Б6О): 26.85 (СНр), 27.12 (СН3), 40.16 (СНметин), 42.67 (СН2), 54.43 (ОСН3), 57.12 (С5), 105.83 (С2), 113.33-158.50 (Аг), 155.66 (С=№), 168.51 (С=О), 169.32 (С=О). С22Н23NO6. Найдено, %: С 65.98; Н 5.80; N 3.13. Вычислено, %: С 66.49; Н 5.83; N 3.52.

1-(3-(2,2-Диметил-4,6-диоксо-1,3-диоксан-5-ил)-3-(4-метоксифенил)-1-фенилпропилиден) мочевина (13)

Реагент - мочевина, растворитель - уксусная кислота. Выход 54%, Тпл = 130-131°С. Спектр ЯМР ХН, 5, м. д. (С3Б6О): 1.40 (с., 3Н, СН3), 1.75 (с., 3Н, СН3), 3.43-3.50 (д.д., 1Н, СН2), 3.62-3.69 (д.д., 1Н, СН2), 3.71 (е., 3Н, ОСН3), 3.88

(д. 1Н, CНметин), 4.09-4.13 (м., 1Н, CНметин),

5.37 (с., 2Н, NH2), 6.76-7.95 (9Н, СНаром). Спектр

ЯМР 13С, 5, м. д. (С3Б6О): 26.90 (СН3), 27.14 (СН3), 40.15 (СНметин), 42.66 (СН2), 54.42 (ОСН3), 57.12 (С5), 104.70 (С2), 113.32-158.50 (Аг), 168.90 (C=N), 146.76 (С=О), 168.48 (С=О), 169.31 (С=О). С23Н24N2O6. Найдено, %: С 64.81; Н 5.62; N 6.28. Вычислено, %: С 65.08; Н 5.70; N 6.60.

1-(3-(2,2-Диметил-4,6-диоксо-1,3-диоксан-5-ил)-3-(4-метоксифенил)-1-фенилпропилиден) тиомочевина (14)

Реагент - тиомочевина, растворитель - уксусная кислота. Выход 58%, Тпл = 141-142°С. Спектр ЯМР ХН, 5, м. д. (С3Б6О): 1.42 (с., 3Н, СН3), 1.76 (с., 3Н, СН3), 3.48-3.53 (д.д., 1Н, СН2), 3.62-3.69 (д.д., 1Н, СН2), 3.71 (е., 3Н, ОСН3),

3.89 (д., 1Н, СНметин) 4.08-4.13 (м., 1Н, CНметин),

5.82 (с., 2Н, NH2), 6.76-7.95 (9Н, СНаром). Спектр ЯМР 13С, 5, м. д. (С3Б6О): 26.91 (СН3), 27.41 (СН3), 40.17 (СНметин), 42.66 (СН^), 54.41 (ОСН3), 57.08 (С5), 104.71 (С2), 113.32158.49 (Аг), 168.08 (C=N), 168.57 (С = О), 169.39 (С=О), 194.41 (С=Б). С23Н24N2O5S. Найдено, %: С 63.26; Н 5.96; N 6.52. Вычислено, %: С 62.71; Н 5.49; N 6.36.

2-(3-(2,2-Диметил-4,6-диоксо-1,3-диоксан-5-ил)-3-(4-метоксифенил)-1-фенилпропилиден) гидразинкарбоксамид (15)

Реагент - солянокислый семикарбазид, растворитель - этиловый спирт. Выход 70%, Тпл = 128-129°С. Спектр ЯМР ХН, 5, м. д. (СБС13): 1.38 (с., 3Н, СН3), 1.68 (с., 3Н, СН3), 3.53-3.59 (д.д., 1Н, СН2), 4.17-4.28 (д.д., 1Н, СН2), 3.78 (е., 3Н, ОСН3), 4.31 (д., 1Н, С5Нмета№), 4.39-4.46 (м., 1Н, СНметин), 6.83-8.01 (9Н, СНар0м), 7.20 (с., 2Н, МН2), 9.17 (с., 1Н, NH). Спектр ЯМР 13С, 5, м. д. (СБС13): 27.87 (СН3), 28.17 (СН3), 39.19 (СНметин), 40.99 (СН2), 49.46 (С5), 55.23 (ОСН3), 105.14 (С2), 114.04-159.00 (Аг), 176.24 (С=^, 165.16 (С=О), 165.52 (С=О), 173.52 (С=О). С23Н25N3O6. Найдено, %: С 62.41; Н 5.38; N 9.12. Вычислено, %: С 62.86; Н 5.73; N 9.56.

Результаты и их обсуждение

Нами впервые осуществлено взаимодействие 2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона (1) с 3-арил-1-фенилпроп-2-ен-1-онами (2-4) при перемешивании в этаноле в присутствии катализатора Ь-пролина, в результате которого получены соответствующие 5-(1-арил-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-дионы (5-7):

с2н5он

2-4

Ы = Вг (2, 5), С1 (3, 6), ОСН3 (4, 7)

В процессе реакции, вероятно, происходит в качестве акцептора с карбанионом 1а приво-

депротонирование изопропилиденмалоната (1) дит к енамину 2Ь-4Ь, при гидролизе которого

и взаимодействие Ь-пролина с халконом (2-4) высвобождается молекула катализатора, вклю-

с образованием реакционноспособного имини- чающаяся в следующий каталитический цикл,

евого интермедиата 2а-4а. Реакция последнего и формируются продукты 5-7:

О

О

О

©

О и2к

У-О

НО

С О

~ЫН2

Аг

Аг

РЬ 2Ь-4Ь

Аг = 4-Вг-С6Н4 (2, 2а, 5), 4-С1-С6Н4

О О РЬ 5-7

(3, 3а, 6), 4-СН3О-С6Н4 (4, 4а, 7)

В сильнопольной области ЯМР ХН спектра соединения 5 наблюдаются два синглета при 1.51 и 1.71 м.д. метильных групп кольца кислоты Мельдрума. Протоны СН2-группы найдены в виде двух дублетов дублетов. Метиновым звеньям диоксандионового и ациклического фрагмента молекулы данного продукта отвечают соответственно дублет при 4.36 м.д. и мульти-плет в области 4.44-4.47 м.д.

Предложенное строение 5-(1-(4-бромфенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона (5) также согласуется со спектральными данными ЯМР 13С.

Спектральная картина продукта 6 аналогична вышепредставленной для соединения 5.

В ЯМР ХН спектре 5-(1-(4-метоксифенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона (7) помимо вышеописанных сигналов

наблюдается также синглет протонов меток-сигруппы при 3.75 м.д. Сигналы метиновых звеньев сливаются в мультиплет в области 4.48-4.52 м.д. с интегральной интенсивностью в два протона и идентифицированы в HSQC спектре отдельными кросс-пиками при 4.50/38.60 м.д. и 4.50/50.20 м.д.

Анализ литературных данных по исследованию взаимодействия несимметричных 1,5-ди-карбонильных соединений на основе кислоты Мельдрума с азануклеофильными реагентами показал, что нуклеофильное присоединение

осуществляется по карбонильной функции ациклического фрагмента субстрата с сохранением диоксандионового цикла в структуре продуктов реакции.

Так, при перемешивании 5-(1-(4-метокси-фенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона (7) с солянокислым гидроксиламином в этаноле при комнатной температуре происходит образование 6-(гидроксиимино)-5-(1-(4-метоксифенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4-она (12) с выходом 58%:

В ЯМР 1Н спектре соединения 12 наблюдаются сигналы двух метильных групп при 1.41 м.д. и 1.76 м.д., свидетельствующие о сохранении в структуре продукта кольца кислоты Мельдрума. Присутствие в спектре двух дублетов дублетов в области 3.46-3.68 м.д. метиленовой группы, дублета при 3.90 м.д. и мультиплета в интервале 4.08-4.14 м.д. метиновых групп исключают возможность протекания внутримолекулярной ^гетероциклизации. В слабопольной области спектра помимо сигналов ароматических протонов в области 6.76-7.95 м.д. обнаружен синглет протона ОН-группы оксимного фрагмента при 7.33 м.д.

В ЯМР 13С спектре наблюдается исчезновение сигнала карбонильной группы ациклического фрагмента, а также зарегистрированы сигналы при 168.51 м.д. и 169.32 м.д. не участвовавших в реакции С=О групп диоксандионового цикла продукта 12. Сигнал углерода C=N группы обнаружен при 155.66 м.д.

При проведении реакции с биазануклео-фильными реагентами - мочевиной (9) и тиомо-чевиной (10) в ледяной уксусной кислоте полу-

чены 1-(3-(2,2-диметил-4,6-диоксо-1,3-диоксан-5-ил)-3-(4-метокси-фенил)-1-фенилпропилиден) мочевина (13) и ее тиоаналог 14.

ЯМР ХН спектры продуктов 13 и 14 аналогичны спектру соединения 12, за исключением отсутствия сигнала протона оксимного гидрок-сила и появлением сигналов первичных аминогрупп при 5.37 м.д. и 5.82 м.д. соответственно. Также в ЯМР 13С спектре зарегистрированы сигналы С=О группы при 146.76 м.д. и C=S группы при 194.41 м.д., характерные для (тио) карбамидного фрагмента продуктов.

Взаимодействие 5-(1-(4-метоксифенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона (7) с солянокислым семикарбазидом в этаноле также привело к получению продукта нуклеофильной атаки карбонильной группы нециклического фрагмента молекулы субстрата - 2-(5-(1-(4-метоксифенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-6-оксо-1,3-диоксан-4-илиден)гидразинкарбоксамида (15) с 70% выходом.

Отличительной особенностью спектральных данных полученного соединения 15 в

сравнении с вышеупомянутыми сигналами продуктов 12-14 является наличие в слабопольной области ЯМР ХН спектра синглетов протона NH-группы при 9.17 м.д. и протонов NH2-группы при 7.20 м.д. В ЯМР 13С спектре сигнал карбонильной функции гидразинкарбоксамидного фрагмента обнаружен при 173.52 м.д.

Состав и строение всех полученных соединений установлены на основании данных элементного анализа, ЯМР 1Н и 13С спектроскопии, гетероядерной корреляции HSQC.

Заключение

Таким образом, нами осуществлен синтез ранее неизвестных несимметричных 1,5-ди-карбонильных соединений на основе кислоты Мельдрума с использованием органокатали-затора L-пролина. Также изучено поведение 5-(1-(4-метоксифенил)-3-оксо-3-фенилпропил)-2,2-диметил-1,3-диоксан-4,6-диона в реакциях с моно- и биазануклеофильными реагентами. Показано, что независимо от природы нукле-офила атака осуществляется по карбонильной функции ациклического фрагмента субстрата. Все полученные соединения потенциально обладают биологической активностью и представляют интерес для дальнейших исследований.

Список литературы

1. Kumar S. S., Biju S., Sadasivan V. Synthesis, structure characterization and biological studies on a new aromatic hydrazone, 5-(2-(1,5-dimethyl-3-oxo-2-phe-nyl-2,3-dihydro-1H-pyrazol-4-yl)hydrazono)-2,2-di-methyl-1,3-dioxane-4,6-dione, and its transition metal complexes // Journal of Molecular Structure. 2018. Vol. 1156. P. 201-209. https://doi.org/10.1016/j.molstruc. 2017.11.057

2. Jankovic N., Muskinja J., Ratkovic Z., Bugarci Z., Rankovic B., Kosanicband M., Stefanovic S. Solventfree synthesis of novel vanillidene derivatives of Meldrum's acid: Biological evaluation, DNA and BSA binding study // RSC Advances. 2016. Vol. 6, № 45. P. 39452-39459. https://doi.org/10.1039/c6ra07711k

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Sandhu H. S., Sapra S., Gupta M., Nepali K., Gau-tam R., Yadav S., Kumar R., Jachak S. M., Chugh M., Gupta M. K., Suri O. P., Dhar K. L. Synthesis and biological evaluation of arylidene analogues of Meldrum's acid as a new class of antimalarial and antioxidant agents // Bioorganic & Medicinal Chemistry. 2010. Vol. 18, № 15. P. 5626-5633. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2010.06.033

4. Da Silva M. C., de Araujo-Neto J. B., de Araujo A. C. J., Freitas P. R., Oliveira-Tintino C. D. de M., Begnini I. M.,

Rebelo R. A., da Silva L. E, Mireski S. L, Nasato M. C, Krautler M. I. L., Ribeiro-Filho J., Coutinho H. D. M., Tintino S. R. Potentiation of antibiotic activity by a Meldrum's acid arylamino methylene derivative against multidrug-resistant bacterial strains // Indian Journal of Microbiology. 2021. Vol. 61, № 1. P. 100-103. https:// doi.org/10.1007/s12088-020-00910-6

5. Pakravan N., Shayani-Jam H., Beiginejad H., Tavafi H. A green and efficient synthesis of novel caffeic acid derivatives with Meldrum's acid moieties as potential antibacterial agents // Journal of the Iranian Chemical Society. 2021. Vol. 18, № 10. P. 2679-2688. https://doi. org/10.1007/s13738-021-02224-w

6. Sampaio G. M. M, Teixeira A. M. R., Coutinho H. D. M., Sena J. D. M., Freire P. T. C., Bento R. R. F., Silva L. E. Synthesis and antibacterial activity of a new derivative of the Meldrum's acid: 2,2-dimethyl-5-(4H-1,2,4-triazol-4-ylaminomethylene)-1,3-dioxane-4,6-dione (C9H10N4O4) // EXCLI Journal. 2014. Vol.13. P. 1022. http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-7034

7. Moosazadeh E., Sheikhhosseini E., Ghazanfari D., Soltaninejad S. Uncatalyzed synthesis of new antibacterial Bisarylidene Meldrum's acid derivatives functionalized with ether groups // Letters in Organic Chemistry. 2019. Vol. 16, № 10. P. 818-824. http:// dx.doi.org/10.2174/1570178616666181203145211

8. Maatougui A. E., Azuaje J., Coelho A., Cano E., Yañez M., López C., Yaziji V., Carbajales C., Sotelo E. Discovery and preliminary SAR of 5-arylidene-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-diones as platelet aggregation inhibitors // Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening. 2012. Vol. 15, № 7. P. 551-554. https://doi.org/10.2174/138620712801619122

References

1. Kumar S. S., Biju S., Sadasivan V. Synthesis, structure characterization and biological studies on a new aromatic hydrazone, 5-(2-(1,5-dimethyl-3-oxo-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-pyrazol-4-yl)hydrazono)-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione, and its transition metal complexes. Journal of Molecular Structure, 2018, vol. 1156, pp. 201-209. https://doi.org/10.1016Zj.molstruc. 2017.11.057

2. Jankovic N., Muskinja J., Ratkovic Z., Bugarci Z., Rankovic B., Kosanicband M., Stefanovic S. Solventfree synthesis of novel vanillidene derivatives of Meldrum's acid: Biological evaluation, DNA and BSA binding study. RSC Advances, 2016, vol. 6, no. 45, pp. 39452-39459. https://doi.org/10.1039/c6ra07711k

3. Sandhu H. S., Sapra S., Gupta M., Nepali K., Gautam R., Yadav S., Kumar R., Jachak S. M., Chugh M., Gupta M. K., Suri O. P., Dhar K. L. Synthesis and biological evaluation of arylidene analogues of Meldrum's acid as a new class of antimalarial and antioxidant agents. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2010, vol. 18, no. 15, pp. 5626-5633. https://doi.org/10.1016/j.bmc. 2010. 06.033

4. Da Silva M. C., de Araujo-Neto J. B., de Araujo A. C. J., Freitas P. R., Oliveira-Tintino C. D. de M., Begnini I. M., Rebelo R. A., da Silva L. E., Mireski S. L., Nasato M. C., Krautler M. I. L., Ribeiro-Filho J., Coutinho H. D. M., Tintino S. R. Potentiation of antibiotic activity by a Meldrum's acid arylamino methylene derivative against multidrug-resistant bacterial strains. Indian Journal of Microbiology, 2021, vol. 61, no. 1, pp. 100-103. https://doi.org/10.1007/s12088-020-00910-6

5. Pakravan N., Shayani-Jam H., Beiginejad H., Tavafi H. A green and efficient synthesis of novel caffeic acid derivatives with Meldrum's acid moieties as potential antibacterial agents. Journal of the Iranian Chemical Society, 2021, vol. 18, no. 10, pp. 2679-2688. https:// doi.org/10.1007/s13738-021-02224-w

6. Sampaio G. M. M., Teixeira A. M. R., Coutinho H. D. M., Sena J. D. M., Freire P. T. C., Bento R. R. F., Silva L. E.

Synthesis and antibacterial activity of a new derivative of the Meldrum's acid: 2,2-dimethyl-5-(4H-1,2,4-triazol-4-ylaminomethylene)-1,3-dioxane-4,6-dione (C9H10N4O4). EXCLI Journal, 2014, vol. 13, pp. 1022. http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-7034

7. Moosazadeh E., Sheikhhosseini E., Ghazanfari D., Soltaninejad S. Uncatalyzed synthesis of new antibacterial Bisarylidene Meldrum's acid derivatives functionalized with ether groups. Letters in Organic Chemistry, 2019, vol. 16, no. 10, pp. 818-824. http:// dx.doi.org/10.2174/1570178616666181203145211

8. Maatougui A. E., Azuaje J., Coelho A., Cano E., Yanez M., Lopez C., Yaziji V., Carbajales C., Sotelo E. Discovery and preliminary SAR of 5-arylidene-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-diones as platelet aggregation inhibitors. Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening, 2012, vol. 15, no. 7, pp. 551-554. https://doi.org/10.2174/138620712801619122

Поступила в редакцию 07.09.2023; одобрена после рецензирования 21.09.2023; принята к публикации 25.09.2023 The article was submitted 07.09.2023; approved after reviewing 21.09.2023; accepted for publication 25.09.2023

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.