CC BY
36
УДК 547.241298
П. А. Гуревич, Л. Ф. Саттарова, В. И. Босяков,
В. А. Сидельникова, Ф. Х. Каратаева
ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ 2-(АЛЛИЛТИО)-3Н-ИНДОЛ-3-ОНА,
ПОЛУЧЕННОГО ОДНОРЕАКТОРНЫМ СИНТЕЗОМ
Ключевые слова: 2-хлор-3Н-индол-3-он, тиомочевина, 2-(аллилтио)-индол-3-он.
2-(Аллилтио)-индол-3-он с избытком йода образует трийодид, превращающийся при взаимодействии с йодидом натрия или 2-(аллилтио)-индол-3-оном в йодид 2Н-тиазоло[3,2-а]индолил-2,3-дигидро-3-(йодометил)-9-она. При действии на 2-(аллилтио)-индол-3-он бромом получается смесь бромидов 2Н-тиазоло[3,2-а]индолил-2,3-дигидро-2-(бромометил)-9-он и 2Н-тиазоло[3,2-а]индолил-2,3-дигидро-3-(бромометил)-9-он.
Key words: 2-chloro-3H-indol-3-on, thiourea, 2-(allylthio)-indol-3-on.
The interaction of 2-(allylthio)-indol-3-on with excess of iodine gives three-iodide, reaction of the last one and sodium iodide or 2-(allylthio)-indol-3-on leads to 2H-thiazolo[3,2-a]indolyn-2,3-dihydro-3-(iodomethyl)-9-on iodide. If 2-(allylthio)-indol-3-on reacts with bromine the mixture of 2H-thiazolo[3,2-a]indolyn-2,3-dihydro-2-(bromomethyl)-9-on and 2H-thiazolo[3,2-a]indolyn-2,3-dihydro-3-(bromomethyl)-9-on are obtained.
Взаимодействие 2-хлор-3Н-индол-3-она (1) с тиомочевиной и гидроксидом калия без выделения образующихся промежуточно 2-(3-оксо-3Н-индол-2-ил)изотиомочевины (2) и 3-оксо-3Н-индол-2-тиолата калия (3) (однореакторный синтез)
приводит к 2-(аллилтио)-индол-3-ону (4). При галогенировании соединения 4 избытком йода получается трийодид 2Н-тиазоло[3,2-а]индолин-2,3-дигидро-3-(йодометил)-9-она (5), который реагирует с NaI (а) или соединением 4 (б), превращаясь в йодид 2Н-тиазоло [3,2-а]индолин-2,3-дигидро-3-
(йодометил)-9-она (6):
O
\ Cl (NH*C=S_
1
O
KOH
/у—S
^"N 3
//
NaI ,
6 CH2I
При эквимольном соотношении реагентов образуется смесь соединений 5 и 6. С увеличением продолжительности реакции уменьшается выход трийодида 5, соответственно, выход йодида 6 увеличивается. Это позволяет предположить, что йодид 6 образуется при взаимодействии трийодида 5 с соединением 4, а йодоциклизация протекает через иодоилевый катион, противоионом которого является трийодиданион.
В отличие от йода, бром реагирует с тиоаллилом 4 с образованием смеси бромидов - 2Н-тиазоло[3,2-а]индолин-2,3-дигидро-3-(бромометил)-9-он (8) и 2Н-тиазоло[3,2-а]индолин-2,3-дигидро-2-(бромометил)-9-он (9).
4
(A)
O
(B)
CH2Br
Br Br'
CH2Br
9 CH2Br
Строение синтезированных соединений доказано на основании данных элементного анализа и спектров ЯМР 1Н.
а] индолил--2,3-дигидро-3-(йодометил)-9-она (6)
Сигнал фенильной группы представляет собой сложный мультиплет при 8 6.8-7.6 м.д. Протоны в каждой из двух метиленовых групп JCH2 и SCH2 из-за соседства с хиральным центром неэквивалентны, поэтому сигнал каждого из них представляет собой дублет дублетов. С учётом близости значений химических сдвигов всех четырёх протонов сложный мультиплет при 8 3.6 м.д. отнесён группам JCH2 и SCH2. Протон С-Н также показывает сложный мультиплет (спиновая система АХХ’УУ’) при 8 5.55 м.д. Правильность отнесения сигналов согласуется с соотношением интегральных интенсивностей Ph:CH:JCH2 и SCH2=4:1:4.
O
Br
O
O
Br
2 h2n
O
Идентификация бромидов 8 и 9 осуществлена путём сравнения спектров ЯМР 1Н йодида 6 и соединения 9, синтезированного бромоциклизацией продукта 4. В соединении 8, так же, как и в йодиде 9, сигналы протона 3-Н находятся в более слабом поле (6.0 м.д.), чем сигналы протонов БСНг И СН2Бг (3.6-4.3 м.д.), а в бромиде 9 сигналы протонов ЫСИг — в более слабом поле (5.3 м.д.), чем протоны 2-Н (4.7 м.д.) и СН2Бг (4.0 м.д.),
По-видимому, бромоциклизация аллила 4 протекает через бромоилевый ион (А), который изомеризуется в тиираниевый ион (В). При этом внутримолекулярная нуклеофильная атака атомом азота третичного углеродного атома приводит к бромиду 8, а атака вторичного атома углерода - к бромиду 9.
Таблица 1 - Физико-химические и спектральные характеристики синтезированных соединений
№ Формула брутто Выход, % Тпл., 0С Спектр ЯМР 'И (ССІ4, ^-ацетон, ГМДС (СОз)СО, б м.д.
4 СцНдШв 68 3.85 (2Н,д, ЭСН2); 5.2 (2Н,м, =СН2); 5.9 (1Н,м, СИ=); 7.05-7.2 (2Н,д.д., И-5+И-6); 7.5-7.7 (2И,д.д., Н-4+Н-7)
5 СцНдМОЭЦ 86 102- 103 3.7-4.2 (4Н,м, СН21, ЭСН2); 5.95 (1Н,м, 3-Н); 7.1-7.25(2Н,д.д., Н-5+И-6); 7.6-7.75 (2И,д.д., Н-4+Н-7)
6 а 6 б СцНдИОв^ 83 77 185- 186 (разл) 3.6-4.2 (4Н,м, СН21, ЭСН2); 5.75 (1Н,м, 3-Н); ); 7.0-7.2 (2Н, д.д Н-5+Н-6); 7.57.75 (2И,д.д., И-4+И-7)
8 СцНдМОЭБ^ 3.6-4.3 (4Н,м, СИ2Бг, ЭСН2); 6.0 (1И,м, 3-Н); 7.17.25 (2И, д.д И-5+И-6); ); 7.5-7.7 (2И,д.д., Н-4+Н-7) (СОз)2ЭО
9 СііНдІМОБВ^ 40 155- 156 4.0 (2И,м,СИ,Бг); 4.7 (1И,м,2-И1; 5.3 (2И,м,ЫСН2); 7.057.15 (2И,д.д., И-5+И-6); 7.5-7.7 (2И,д.д.,И-4+И-7)
№ Найдено/вычислено, %
C H N S I Br
4 64.80/ 65.03 4.58/ 4.43 7.09/ 6.90 15,56/ 15.76 - -
5 18.95/ 18.57 1.08/ 1.27 1.74/ 1.97 4.28/ 4.50 71.24/ 71.45 -
6 а 6 б 28.36/ 28.90 1.54/ 1.97 3.42/ 3.06 6.75/ 7.00 55.84/ 55.58 -
8 36.59/ 36.36 2.19/ 2.48 3.64/ 3.86 8.98/ 8.82 - 43.86/ 44.10
9 36.61/ 36.36 2.22/ 2.48 3.51/ 3.86 9.03/ 8.82 - 43.79/ 44.10
Экспериментальная часть
2-(Аллилтио)-индол-3-он (4)
Смесь 2.28 г (0.03 моль) тиомочевины, 70 мл этанола и 4.97 г (0.03 моль) 2-хлор-3Н-индол-3-она (1) кипятят 4 часа. Прибавляют раствор 5.04 г (0.09 моль) КОН в 20 мл воды, через 20 минут 3.63 г (0.03 моль) аллилбромида и продолжают кипятить в течение 4 часов. Удаляют растворитель при пониженном давлении, из остатка хлороформом экстрагируют целевое соединение, раствор сушат над хлоридом кальция, отгоняют растворитель и получают 4.14 г (68 %) продукта 4 в виде масла (табл. 1).
Трийодид 2Н-тиазоло[3,2-а]индолин-2,3-дигидро-3-(йодометил)-9-она (5)
К раствору 2.03 г (0.01 моль) 2-(аллилтио)-индол-3-она (4) в 15 мл этанола добавляют при перемешивании раствор 5.08 г (0.02 моль) йода в 80 мл этанола. Через 2 сутоквыпавший осадок отфильтровывают, растворяют в ацетоне и переосаждают в эфир. Получают 6.11 г (86 %) трийодида (5) (табл. 1).
Йодид 2Н-тиазоло[3,2-а]индолин-2,3-дигидро-3-(йодометил)-9-она (6)
а) К раствору 0.71 г (0.001 моль) трийодида (5) в 10 мл ацетона приливают раствор 0.38 г (0.002 моль) МаГ2Н20 в 10 мл ацетона. Сразу выпадает осадок йодида 6а. Выход 0.38 г (83 %) (табл. 1).
б) К раствору 0.71 г (0.001 моль) трийодида (5) в 10 мл ацетона приливают раствор 0.37 г (0.003 моль) аллилсульфида 4 и оставляют на 2 суток. Получают 0.35 г (77 %) йодида 6б (Табл.).
2Н-тиазоло[3,2-а]индолин-2,3-дигидро-2-(бромометил)-9-он (9)
К раствору 2.03 г (0.01 моль ) 2-(аллилтио)-индол-3-она (4) в 20 мл СС14 приливают при перемешивании 1.6 г (0.01 моль) брома в 5 мл СС14. Выпавший осадок промывают СС14. Выход 1.45 г (40 %) (табл. 1).
2Н-тиазоло[3,2-а]индолин-2,3-дигидро-3-(бромометил)-9-он (8) и
2Н-тиазоло[3,2-а]индолин-2,3-дигидро-2-(бромометил)-9-он (9)
К раствору 4.06 г (0.02 моль) аллилсульфида 4 в 20 мл СНС1з приливают при 00С раствор 1.1 мл (0.02 моль) брома в 10 мл СНС13. После удаления растворителя образуется масло, к которому добавляют 30 мл смеси эфира и ацетона (2:1). Из полученного раствора экстрагируют в виде масла бромид 8, а из фильтрата в виде кристаллов бромид 9 (табл. 1).
Таким образом установлено, что 2-(аллилтио)-индол-3-он реагирует с йодом, образуя трийодид 2Н-тиазоло[3,2-а]индолил-2,3-дигидро-3 -(йодометил)-9-она, а с бромом - смеси бромидов -2Н-тиазоло[3,2-а]индолил-2,3-дигидро-3 -(бромометил)-9-она и 2Н-тиазоло[3,2-а]индолил-2,3-дигидро-2-(бромометил)-9-она.
Литература
1. Гуревич П.А. Новые конденсированные
гетероциклические системы на базе реакций 2-хлоро-3Я-бензопиррол-3-она с 4-метилтиосемикарбазидом,
дифенилтиокарбазоном (дитионом) и N,N-
диэтилтиокарбаматом натрия / П.А. Гуревич и др. // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2007. - - № 6. - С. 5-9.
2. Гуревич П.А. Конденсированные гетероциклы на основе 2-хлор-3Н-индол-3-она / П.А Гуревич и др. // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2011. - Т.14, № 11. -С. 125-126.
3. Gurevich P.A. Interaction of spiro-heterocyclic oxindole system with sodium diformylimide / P.A. Gurevich end. and. // Chemistry of Heterocyclic Compounds. - 2011. -Vol. 46. - No 12. - P. 1527-1530.
© П. А. Гуревич - д-р. хим. наук, проф. каф. органической химии КНИТУ, petr_gurevich@mail.ru; Л. Ф. Саттарова - канд. хим. наук., старш. науч. сотр. ООО «Поливит» г. Уфа; В. И. Босяков - аспирант каф. органической химии КНИТУ; В. А. Сидельникова - студ. КНИТУ; Ф. Х. Каратаева - д-р. хим. наук., проф. химического ин-та им. А.М. Бутлерова К(П)ФУ.
