5-(R)БЕНЗИЛИДЕН-2,2-ДИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСАН-4,6-ДИОНЫ В СИНТЕЗЕ АРОМАТИЧЕСКИХ ОКСИМОВ, ТИОСЕМИКАРБАЗОНОВ И ГИДРАЗОНОВ
Аннотация
Исследовано поведение производных кислоты Мельдрума - 5-(R)бензилиден-2,2-диме-тил-1,3-диоксан-4,6-дионов, широко известной синтетической платформы, с моно - и биазануклеофилами (солянокислый гидроксиламин, тиосемикарбазид, гидразин-гидрат). Взаимодействие реагентов проводили в уксусной кислоте в мольном соотношении 1:1 при температуре 75 °С в течение 6-8 ч, результатом чего явились ароматические оксимы, тиосемикарбазоны и гидразоны. Синтез (Е)-4-хлорбензальдоксима, (Е)-N-(4-нитробензилиден)гидроксиламмоний хлорида, (Е)-2-(4-хлор)- и (Е)-2-(4-нитробензилиден)гидразин-1-карботиоамидов, вероятно, сопровождается возникновением β-аддукта Михаэля с последующим отщеплением кислоты Мельдрума. Взаимодействие нитробензилидендиоксандиона с гидразин-гидратом происходит с образованием смеси (Е)-N-(4-нитробензилиден)ацетогидразида, (Е)-(4-нитробензилиден)гидразина и ацетата последнего в соотношении 17:3:1, установленном по интегральной интенсивности сигналов в спектре 1Н ЯМР (для хлорбензилидендиоксандиона соотношение аналогичных продуктов составило 6:2:1). Показано, что в процессе реакции атака изучаемых субстратов осуществляется двумя молекулами гидразина по арилиденовому фрагменту и карбоксильной группе раскрывшегося диоксанового цикла кислоты Мельдрума. Далее происходит реконденсация интермедиатов с образованием гидразонов и ацетилгидразидов. Последние взаимодействуют с ароматическими альдегидами, возникающими в данных условиях в результате ретро-реакции Кневенагеля субстратов, с получением мажорных продуктов смесей - (Е)-N-(4-хлор)- или (Е)-N-(4-нитробензилиден)ацетогидразидов. Таким образом, в выбранных условиях в отличие от распространенного механизма, представленного в периодической печати, не наблюдается образование N-гетероциклических систем. Строение полученных соединений подтверждено на основании данных 1Н, 13С ЯМР спектроскопии, а также элементного анализа. Для более надежной идентификации сигналов продуктов - компонентов смесей - использованы также методы двумерной гетероядерной корреляционной спектроскопии (HSQC).
Литература
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. Bioorg. Med. Chem. 2010. 18(15). P. 5626-5633. DOI: 10.1016/j.bmc.2010.06.033.
Sachdeva H., Dwivedi D. Green chemical synthesis and analgesic activity of fluorinated thiazolidinone, pyrazolidinone, and dioxanedione derivatives. Org. Chem. Int. 2013. V. 2013. P 1-8. DOI: 10.1155/2013/976032.
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. Comb. Chem. High Throughput Screening. 2012. 15(7). P. 551-554. DOI: 10.2174/138620712801619122.
Khurana J.M., Vij K. Nickel nanoparticles catalyzed chemoselective Knoevenagel condensation of Meldrum’s acid and tandem enol lactonizations via cascade cyclization sequence. Tetrahedron Lett. 2011. 52(28). Р. 3666-3669. DOI: 10.1016/j.tetlet.2011.05.032.
Yavaria I., Zareb H., Mohtat B. Reaction between 5-benzylidene-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione and tert-butyl isocyanide in the presence of ethane-1,2-diol or catechol. J. Chem. Res. 2007. V. 3. P. 152-154. DOI: 10.3184/030823407X198401.
László S. Synthesis, Oxidation and Dehydrogenation of Cyclic N,O- and N,S-Acetals. Part III. [1,2] Transfor-mation of N,O-Acetals: 3-Acyl-1,3,4-Oxadiazolines. J. Heterocyclic Chem. 2007. 44(6). P. 1235-1246. DOI: 10.1002/jhet.5570440603.
Rodríguez R., Suárez M., Ochoa E., Pita B., Espinosa R., Martin N., Quinteiro M., Seoane C., Soto J.L. Syn-thesis and structural study of novel 5-aryl substituted 2-amino-4,7-dioxopyrido[2,3-d]pyrimidines. J. Heterocyclic Chem. 1997. 34(3). P. 957-961. DOI: 10.1002/jhet.5570340338.
Mendez-Sanchez D., Lavandera I., Gotora V., Gotor-Fernandez V. Novel chemoenzymatic oxidation of amines into oximes based on hydrolase-catalysed peracid formation. Org. Biomol. Chem. 2017. 15(15). P. 3196-3201. DOI: 10.1039/c7ob00374a.
Vijayakumar R., Rajarajan M., Senbagam R., Balaji S., Manikandan V., Vanangamudi G., Thirunarayanan G. Synthesis, characterization and evaluation of biological activity of some substituted (E)-2- benzylidenehydrazinecar-bothioamides. Int. Lett. Chem. 2015. V. 59. P. 199-211. DOI: 10.18052/www.scipress.com/ILCPA.59.199.
Mehrabi H., Najafian-Ashrafi F., Esfandiarpour Z., Ranjbar-Karimi R. Synthesis of 2-aryl-1H-benzimidazoles and 2-aryl-1H-perimidines using arylidene Meldrum’s acid as a source of the aryl group and oxidant. J. Chem. Res. 2018. 42(3). P. 125-128. DOI: 10.3184/174751918x15199196317528.
Lipson V.V., Orlov V.D., Desenko S.M., Karnozhitskaya T.M. Reaction of arylidene derivatives of Meldrum's acid with 3-amino-1,2,4-triazole. Chem. Heterocycl. Compd. 1999. 35(5). Р. 595-599. DOI: 10.1007/BF02324645.
Lipson V.V., Gorobets N.Yu. One hundred years of Meldrum’s acid: advances in the synthesis of pyridine and py-rimidine derivatives. Mol. Divers. 2009. 13(4). Р. 399-419. DOI: 10.1007/s11030-009-9136-x.
Mirjafari A., Mobarrez N., O’Brien R.A., Davis Jr J.H., Noei J. Microwave-promoted one-pot conversion of alcohols to oximes using 1-methylimidazolium nitrate, [Hmim][NO3], as a green promoter and medium. C.R. Chim. 2011. 14(12). P. 1065-1070. DOI: 10.1016/j.crci.2011.06.003.
D’Ascenzio M., Carradori S., De Monte C., Secci D., Ceruso M., Supuran C.T. Design, synthesis and evaluation of N-substituted saccharin derivatives as selective inhibitors of tumorassociated carbonic anhydrase XII. Bioorg. Med. Chem. 2014. 22(6). Р. 1821-1831. DOI: 10.1016/j.bmc.2014.01.056.
Aslam M.A.S., Mahmood S., Shahid M., Saeed A., Iqbal J. Synthesis, biological assay in vitro and molecular docking studies of new Schiff base derivatives as potential urease inhibitors. Eur. J. Med. Chem. 2011. 46(11). P. 5473-5479. DOI: 10.1016/j.ejmech.2011.09.009.
Somogyi L. Synthesis, Oxidation and Dehydrogenation of Cyclic N,O- and N,S-Acetals. Part III. [1,2] Transfor-mation of N,O-Acetals: 3-Acyl-1,3,4-Oxadiazolines. J. Heterocycl. Chem. 2007. 44(6). Р. 1235-1246. DOI: 10.1002/jhet.5570440603.
Singh A., Sahoo S.K., Trivedi D.R. Colorimetric anion sensors based on positional effect of nitro group for recognition of biologically relevant anions in organic and aqueous medium, insight reallife application and DFT studies. Mol. Biomol. Spectrosc. 2018. V. 188. P. 596-610. DOI: 10.1016/j.saa.2017.07.051.
Abbas A., Hussain S., Hafeez N., Badshah A., Hasan A., Lo K.M. (E)-4-Nitrobenzaldehyde oxime. Acta Cryst. 2010. 66(5). P.1130-1138. DOI: 10.1107/S1600536810013978.
Khaligh N.G., Mihankhah T., Johan M.R. An alternative, practical, and ecological protocol for synthesis of arylidene analogues of Meldrum’s acid as useful intermediates. Res. Chem. Intermed. 2019. V. 45. P. 3291-3300. DOI: 10.1007/s11164-019-03796-2.
Shults E.E. Semenova E.A., Johnson A.A., Bondarenko S.P., Bagryanskaya I.Y., Gatilov Y.V., Tolstikova G.A. Synthesis and HIV-1 integrase inhibitory activity of spiroundecane(ene) derivatives. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007. 17(5) P. 1362-1368. DOI: 10.1016/j.bmcl.2006.11.094.
