Reakcja N3-podstawionych amidrazonów a estrem dietylowym kwasu etoksymetlenomalonowego (DEEM) / Modzelewska Bożena - Biblioteka UMCS

(1)

U N I V E R S IT AT IS MARIAE CU R IE - S KŁO D O W S K A LUBLIN - POLONIA

VOL. XLWXLVII, 11 SECTIO AA 1991/1992

Katedra i Zakład Chemii Organicznej Akademii Medycznej w Lublinie

Bożena MODZELEWSKA

Reakcja N3-podstawionych amidrazonów z estrem dietylowym kwasu etoksymetylenomalonowego (DEEM)

The Reaction of N -Substituted Amidrazone with Diethyl Ethoxymethylenemalonate

3

(DEEM)

Od kilku lat obserwujemy wzrost zainteresowania otrzymywaniem estru diety- lowego kwasu etoksymetylenomalonowego (DEEM), co spowodowane jest dużą łatwością, z jaką ten związek tworzy addukty z zachowaniem podwójnego wiąza

nia po odszczepieniu grupy etoksylowej (łącznie z wolną parą elektronów). Duża reaktywność sprzężonego wiązania metylenowego umożliwiła tej pochodnej nu- kleofilową substytucję elektronodorowych atomów, takich jak: azot, tlen, siarka czy fosfor. Opublikowano dotąd wiele prac na temat reakcji cyklizacji z nukleofi- lowym atomem azotu, z uwagi na jego największą zasadowość oraz ze względów praktycznych (z tej grupy związków wywodzi się najwięcej substancji aktywnych farmakologicznie).

Kondensacja DEEM z aminoheterocyklami (azolami, azynami, imidazolami) zachodzi w zróżnicowanych warunkach. Szybkość addycji i cyklizacji zależy od nukleofilowości azotu pierścieniowego i pozapierścieniowego, a więc od ilości i rodzaju heteroatomów w cząsteczce. Istotny wpływ ma tu również charakter pod stawników, a przede wszystkim ich efekt indukcyjny (dodatni lub ujemny).

Bardzo rzadko enaminy były końcowymi produktami syntezy. Najczęściej re

akcji Michaela towarzyszyła amonoliza grupy estrowej z utworzeniem pierścienia

pirymidynowego. Zarówno reakcja addycji, jak i cyklizacji, prowadzone były w

(2)

68 Bożena Modzelewska

zróżnicowanych warunkach, takich jak wysoka temperatura, podwyższone ciśnie nie lub wysoko wrzące rozpuszczalniki [1 — 4].

Kontynuując badania nad reaktywnością №-podstawionych amidrazonów, podjęto prace nad reakcją z DEEM [5].

Amidrazony, posiadające strukturę liniową, przypominają swoją budową prze

badane związki pierścieniowe, w których azot jest trudniej dostępny ze względu na zawadę przestrzenną. W szeregu obejmującym aminooksazol, aminotriazol, aminoimidazol i amidrazon ten ostatni wykazuje największą zasadowość. Stąd spodziewano się największej szybkości reakcji. Wyniki przeprowadzonych badań potwierdziły te przypuszczenia.

Do badań wybrano: №-fenylo-2-pikolinamidrazon (la), №-fenylo-4-pikolina- midrazon (Ib), N3 -/?-tolilo-4-pikolinamidrazon (Ic) i p-fenyleno-bis-№-2-piko- linamidrazon

(Id).

DEEM jest dostępny w handlu detalicznym.

Poszczególne reakcje addycji związku (la-d) z DEEM prowadzono w eterze etylowym, w temperaturze pokojowej, z udziałem stechiometrycznych ilości obu reagentów. Otrzymano: f'P-^^-dietoksykarbonyloetylenoj-N’ -fenylo^-pikolina- midrazon (Ha), N 1-(2,2-dietoksykarbonylo-etyleno)-N 3-fenylo-4-pikolinamidra- zon (Ilb), Nł -(2,2-dietoksykarbonylo-etyleno)-N3 -p-tolilo-pikolinamidrazon (Пс) oraz p-fenyleno-bis-N 1 -(2,2-dietoksykarbonylo-etyleno)-N 3 -2-pikolinamidrazon W

Cyklizacja enaminowych pochodnych zachodziła w środowisku kwasu octo wego. Wynik reakcji zaskoczył badaczy, ponieważ powstałe związki okazały się triazolami. Otrzymano: 3-(2-pirydylo)-4-fenylo-l,2,4-triazol (Ilia), 3-(4-pirydy- lo)-4-fenylo-l,2,4-triazol (Illb), 3-(2-pirydylo)-4-p-tolilo-l,2,3-triazol (IIIc) oraz p-fenyleno-bis-3-(2-pirydylo)-l,2,3-triazol (Illd).

Widma ’ H NMR związków cyklicznych wykazały brak sygnałów dwóch pro

tonów dla grup NH, które w związkach liniowych występowały w zakresie 11,55-11,63 ppm.

Związek (Dk) okazał się identyczny (na podstawie mieszanego punktu topnie nia) ze związkiem opisanym w artykule [6] i oznaczonym jako (VI), a związek (IIIzZ) - ze związkiem otrzymanym w pracy [7] i oznaczonym jako (III).

Wzory sumaryczne i bliższą charakterystykę nowo otrzymanych połączeń po dano w tabelach 1 i 2. Przebieg reakcji przedstawiono na schemacie (s. 69).

CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

Widma IR wykonano spektrofotometrem UR-20 Zeiss. Widma 3 H NMR wy

konano aparatem firmy Tesla BS 67 A (100 MHz z T.F.), w temperaturze pokojo

wej, w DMSO.

(3)

Schemat

0«)

SH ôOEt

ŃH CH ■ CfCOOEt),

NH—R'

— NH— CH=C/COOEt).

^NH—L

(Пачт)

r - c ÇL

R’ (Ши)

(4)

Tab.1.Daneeksperymentalnedotyczącezwiązków (Па-IM) ’HNMRlppm] CDCh 1,08-1,38(m.6H,СНз z—OCH2CH3) 4,06-4,31(m.4HCH2 z—OCH2CH3+1H—CH=) 6,88-7,79(m.9Harom. benzen+pirydyna) 10,87-10,98(d.2H,2 NH) 1,15-1,36(m.6H,2СНзz—ОСН2СН3) 4,06-4,31(m.4H, 2CH2 z—OCH2CH3+1Н—CH=) 6,70-7,53(m.9Harom. benzen+pirydyna) 11,54-11,69(d. 2H2NH) 1,13-1,36(m.6H,2СНэz—OCH2CH3) 2,32 (s.ЗН,СН3С6Н4) 4,01-4,30(m.4Н,2СНг z—ОСН2СН3+1Н—СН=) 6,60-7,50(m.8Нarom. benzen +pirydyna) 11,55-11,66(d.2H,2NH) 1,06-1,37(m.12H,4СНзz— OCH2CH3) 4,03-4,29(m.8H,CH2 z—OCH2CH3+2H ,2—CH=) 6,91-7,81(m.12Harom. benzen+pirydyna) 10,94-11,05(q.4H,4NH) c

J 05

3260NH 3049CH ar. 2933,1431CHal. 3092CHal. 1698C=Oes. 3251NH 3099CHar. 3063CHal. 2984,1419CH al. 1700C=Oes. 3250 NH 3079CH ar. 3029CHal. 2983,1473CHal. 1697 C=Oes. 1616 —CH=N 3308NH 3000CHar. 2976,1412CHal. 1714C=O es. 1523—CH=N—

Analiza

z

14,65 14,46 14,65 14,41 OJ

16,32 15,84

obiyotrz. 1

'n Ol 'n 'n00

'n Ol 00

'n 'n 6,06 6,17 ^'n

'n 'n

u

£

00 со СП et of 40 40

'n 00 00 oîoî

40 40 63,79 64,10

00 оСоС 'n 'n

$7

⁰₆

158 160

40 г-»

Wyd. [%] 06 06 08 06

Wzórsumaryczny m.cz. C20H22N4O4 382,20 C20H22N4O4 382,20 C21H24N4O4 396,21 C34HJ8N8O8 686,34

Nr zw. Па

Ik

^S ar.

-

arenowe; al.

-

alkenowe; es.

-

estrowe

(5)

Tab.2.Charakterystykaotrzymanychzwiązków(Ilia-Illzf) os

X [ppm] CDCI3 7,1-8,3 (m.10Haromat.) 7,2-8,6 (m.10H aromat.) 2,4 (s.ЗНСН3С6Н4) 7,1-8,6 (m.9Haromat.) 7,3-8,9 (m.14H aromat.)

IR (KBr) Ie™1 3051CH aromat. 1598CH=N 3053CH aromat. 1589CH=N 3053CH aromat. 1522CH=N 3077CHaromat. 1569CH=N

Połączenie zkwasem pikrynowym Tt140"C %N20,59 (obi.%N20,86) ___________[6]___________ T, 236’C %N20,79 (obi.%N20,86) T(160‘C %N 20,17 (obi.%N19,89) T,222°C %N23,42 (obi.%N23,78) ___________

□

___________

Analiza obl./otrz.

z £ aa

Г4 СП

a‘a 23,72 24,02 30,58 30,60

X £

4,50 5,08 88

5,48 5,19 3,85 3,82

u

70,27 70,48 70,27 69,76 71,18 70,88 65,57 65,56

J©

_s

n r-< s

n

Wyd. [%]

? 0 0 Q

en

Wzór sumaryczny m.cz. C13H10N4 222,13 C13H10N4 222,13 C14H12N4 236,14 C20H14N8 366,38

Nr zw. O

s >—«

arenowe

(6)

Przepis ogólny otrzymywania produktów liniowych (lia- d):

Stechiometryczne ilości amidrazonów (la-d) i DEEM zawieszano w bezwod nym eterze i pozostawiano na 12 h. Powstały osad odsączono, przemyto eterem i krystalizowano z etanolu.

Przepis ogólny otrzymywania produktów cyklicznych (Ilia- d):

0,004 mola (Ila-tZ) ogrzewano przez 5 min w 15 cm 3 50% wodnego roztworu kwasu octowego. Nadmiar kwasu oddestylowano pod zmniejszonym ciśnieniem.

Pozostałość zobojętniano nasyconym wodnym roztworem węglanu potasu.

Otrzymane związki oczyszczano przez krystalizację z wody.

LITERATURA

[1] Ко e к o e s i J.: J. Heterocycl. Client., 19,909 (1982).

[2] A11 e n H.: J. Org. Chem., 24, 779 (1954).

[3]Hei nbach N., Kelly W.: pat. USA 2449226; C. A. 43,52.

[4] Ma z u r А. I.,: Usp. Chim.,46,1233 (1977).

[5] M o d z e 1 e ws к a B.: Ann. UMCS, Sec. AA, XLII/XLIII, 205 (1987/1988).

[6] B a n y T„ M o d z e I e w s к a B.: Ann. UMCS, Sec. AA, XXIX/XXX, 157 (1974/1975).

[7] M o d z e I e w s к a B.: art. nr 10 w niniejszym tomie.

SUMMARY

In the reaction of N3-substituted-amidrazone with diethyl ethoxymethylenemalonate (DEEM) the linear enamine compounds were obtained. These compounds were cyclized by acetic acid to 1,2,4-triazol derivatives.