Химия и химические технологии/ 6. Органическая химия

Мухторов Л.Г., Гудзь Я.А., к.х.н. Никишина М.Б.,
к.х.н. Иванова Е.В., д.х.н. Атрощенко Ю.М., д.х.н. Шахкельдян И.В.

Тульский государственный педагогический университет
им. Л.Н. Толстого, Россия

Аминометилирование гидридного аддукта 2-хлор-N-(2-гидрокси-3,5-динитрофенил)ацетамида

Производные 3-азабициклононана проявляют разнообразную биологическую активность [1, 2], поэтому целенаправленный синтез новых производных данных соединений актуальным направлением в тонком органическом синтезе.

Ранее нами был синтезирован ряд 1,5-динитро-3-азабицикло[3.3.1]нонанов конденсацией Манниха анионных σ-аддуктов ароматических и гетероциклических м-динитросоединений [3-5]. Разработанные оригинальные методики синтеза являются удобными для использования, благодаря относительной простоте исполнения, мягким условиям и доступности реагентов. В данной работе предложена методика синтеза 2-хлор-N-(3-R-1,5-нитро-8-оксо-3-азабицикло[3.3.1]нон-6-ен-7-ил)ацетамидов 4 а,б аминометилированием гидридного σ-аддукта 3 2-хлор-N-(2-гидрокси-3,5-динитрофенил)ацетамида 2 (схема 1).

Схема 1

Исходный 2-хлор-N-(2-гидрокси-3,5-динитрофенил)ацетамид 2 был получен из 2-амино-4,6-динитрофенола 1 под действием 2-хлорацелихлорида в растворе ацетона. Для этого в круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой вносили 10г пикраминовой кислоты, растворяли в 30 мл ацетона, добавляли предварительно охлажденный до 0-5 ºС раствор, состоящий из 25 г гидрокарбоната натрия и 40 мл воды. Далее по каплям, при перемешивании, добавляли 6 г 2-хлорацелихлорида и оставляли до достижения комнатной температуры. Затем реакционную смесь при постоянном перемешивании нагревали до кипения и выдерживали в течение 6 часов. Далее смесь охлаждали и выливали на лед. Выпавший оранжевый осадок отфильтровывали, промывали водой, очищали перекристаллизацией из этанола. 2-хлор-N-(2-гидрокси-3,5-динитрофенил) ацетамид был синтезирован с выходом 85 % в виде кристаллического вещества оранжевого цвета с температурой плавления 183-185 ⁰С. Далее раствору соединения 2 в N,N-диметилацетамиде (ДМАА) при охлаждении добавляли суспензию тетрагидробората натрия в 10 мл 5 %-ного раствора карбоната натрия в воде так, чтобы температура реакционной смеси составляла -5–0 ⁰С. После прибавления реагента смесь выдерживали при указанной температуре в течении 30 мин, а затем при комнатной температуре – 20 мин. По окончании реакции выпадает мелкокристаллический осадок тринатриевой соли 3. Полученный осадок отфильтровывали, промывали безводным ацетоном. Для полного превращения субстрата 2 в аддукт 3 использовали двухкратный избыток NaBH₄. После этого порциями прибавляли предварительно охлажденную аминометилирующую смесь, состоящую из раствора 32%-ного формальдегида и гидрохлорида соответствующего амина. Далее реакционный раствор подкисляли 20%-ным раствором ортофосфорной кислоты до рН 4-5. Через 20-30 мин выпавший осадок 2-хлор-N-(3-R-1,5-нитро-8-оксо-3-азабицикло[3.3.1]нон-6-ен-7-ил)ацетамидов 4а,б отфильтровывали, промывали водой и перекристаллизовывали из этилового спирта.

Таким образом, разработана методика синтеза новых производных 3-азабицикло[3.3.1]нонана на основе 2-хлор-N-(2-гидрокси-3,5-динитрофенил)ацетамида. Структура полученных соединений 4a,б была доказана элементным анализом и изучена спектральными методами, в частности ИК-Фурье, и одно- (¹Н и ¹³С) и двумерной корреляционной (HSQC, HMBC) ЯМР спектроскопии.

Список литературы:

1. Xaiver J. J. F., Krishnasamy K., Sankar C. // Medicinal Chemistry Research. ‒ 2012. ‒ T. 21, № 3. ‒ C. 345-350.

2. Premalatha B., Bhakiaraj D., Elavarasan S., Chellakili B., Gopalakrishnan M. // Journal of Pharmacy Research. ‒ 2013. ‒ T. 6, № 7. ‒ C. 730-735.

3. Иванова Е. В., Блохин И. В., Федянин И. В., Шахкельдян И. В., Атрощенко Ю. М. Синтез трициклических систем на основе σ-аддукта 2-гидрокси-3,5-динитропиридина с ацетоном // Журнал органической химии. 2015. T. 51, № 4. C. 515-520.

4. Морозова Е.В., Якунина И.Е., Блохин И.В., Шахкельдян И.В., Атрощенко Ю.М. Синтез 2,6-диазатрициклододека-нов на основе 2-гидрокси-3,5-динитропиридина. // Журнал органической химии. 2012. Т. 48. № 10. С. 1387-1388.

5. Морозова Е.В., Якунина И.Е., Кобраков К.И., Блохин И.В., Шумский А.Н., Атрощенко Ю.М. // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология, 2013, Т.56, N 10. - C. 23-25.