Способ получения производных @ -оксил-5,5-дизамещенных пирролидин-3-онов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1244145 (5D 4 С 07 D 207 24

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

gy г н с ж

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3845326/23-04 (22) 17.01.85 (46) 15.07.86. Бюл. У 26 (71) Новосибирский государственный университет им. Ленинского комсомола и Новосибирский институт органической химии СО АН СССР (72) В.А. Резников и Л.Б. Володарский (53) 547.745.07(088.8) (56) Розанцев Э.Г. Свободные иминоксильные радикалы.-И.: Химия, 1970, с. 182-186. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ Б-ОКСИЛ-5,5-ДИЗАМЕЩЕННЫХ ПИРРОЛИДИН-3-ОНОВ общей формулы где R, R -алкил, арил, галоидалкил, 1 .исходя из азотсодержащих гетероциклических соединений, содержащих оксогруппу с использованием реакцни. окисления, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода . целевых продуктов, расширения их ассортимента и упрощения процесса, в качестве азотсодержащих гетероциклов, содержащих оксогруппу, берут

2-замешенные 5,5 диметил-4-оксо -1-пирролин-1-оксиды, которые подвергают взаимодействию с реагентом

Гриньяра при интенсивном перемешивании в среде сухого эфира, и образующийся при этом аддукт окисляют двуокисью марганца.

1244

Изобретение относится к способу получения производных 11-оксил-5,5-дизамещенных пирролидин-3-онов общей .формулы

10 где R, В -алкил, арил, галоидалкил.

Соединения (1 ) являются аналогами 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопипери- 15 дин-1-оксилов и могут найти: широкое применение в синтезе спиновых меток и спиновых зондов для молекулярной биологии и биохимии, спин-меченых . хелатообразующих агентов, аналогов физиологически активных соединений.

Целью изобретения является повьшгение выхода целевых продуктов, расши- . рение их ассортимента и упрощение процесса.

Пример 1. Получение 1-окси-2,2,,5-триметил-5-фенил-Ç-оксопирролидина.

К раствору метилмагнийиодида, приЪ готовленному из 1,5 г магния и 5 мл M иодистого метила в 100 мл сухого эфира, прибавляют по каплям при интенсивном перемешивании раствор 2 r

5,5-диметил-2 — фенил-4-оксо-1-пирролин-1-оксида в 1О мп сухого тетрагид- 35 рофурана (ТГФ). Перемешивание продолжают 5 ч, реакционную смесь разлагают водой, органический слой отделяют, водный экстрагируют эфиром.

Экстракт сушат сульфатом магния, .раствор упаривают, в остатке — целевой 1-оксипирролидон. Выход 1,95 г (90K), т.пл. 105-106 С (гексан).

Найдено, %: С 71,3; Н 7,9, N 6,3 45

С„,Н„, И

Вычислено, %: С 71,3; Н 7;8;

Л 6,4

Спектр (ПМР) (ДМСΠ— < ): Синглеты. при 1,0 млнд. (ЗН), 1,14 млнд.(ЗН), 50

1,47 млнд (ЗН) СН в положениях 2 и 5, 2,62 млнд. (2Й) СН -4, мультиплет с центром при 7,4млнд.(5H) протонов фенильной группы, синглет при 7,89 (1Н), исчезающий при дейтерировании, 55

ОН-группа.

Затем раствор 1,5 г полученного продукта в 100 мл эфира перемешивают

l45 2 с. 5 МпО 3 ч, избыток окислителя отфильтровывают, раствор упаривают.

Соединение I (В, =С6Н, В =.СНз) выделяют хроматографированием на колонке с силикагелем, элюент — смесь эфира с гексаном,(2:3), выход 877., т.пл, 38-39 С.

Найдено, 7.: С 71,8; Н 7,4;

N6,,2

С „Н„, N0>

Вычислено, 7.: С 71,6; Н 7,3;

Б 6„4

ИК вЂ спек (CCE ): 1770 см (С=О). 1

Пример 2. Получение 2,2,5-триметил-5-трифторметил-3-оксопирролидин-1-оксила (I% В =СЕ, В =CH3) °

К раствору метилмагнийиодида, приготовленному из 0,31 r магния и

1,3 мл иодистого метила в 40 мл сухого эфира, прибавляют по каплям при интенсивном перемешивании раствор 0,5 г 5,5-диметил-2-трифторметил-4-оксо-1-пирролин-1-оксида (соединение II) в 5 мл сухого ТГФ. Перемешивание продолжают 5 ч, реакционную смесь разлагают водой, органический слой отделяют, водный экстрагируют эфиром. Экстракт сушат сульфатом магния, к раствору прибавляют

3 г МпО, и перемешивают 10 ч. Избыток окислителя отфильтровывают, раствор упаривают. Целевое соединение выделяют хроматографированием на копонке с силикагелем,-элюент— смесь эфира с гексаном (2:5) . Выход

0,45,г (84%), т.пл. 35-37 (возгон-. ка).

Найдено, 7.: С 45,9; Н 5,2;

F 27,0; N 6,5

811 Ъ 2

Вычислено, 7.: С 45,6; Н 5,2;

F 27,2; N 6,7

ИК-спектр (ССЕ ): 1780 см (С=0)

1180 Е (С-F).

Пример 3. 2,2-Диметил-5-трифторметил-5-фенил-3-оксопирролидин-1 -оксила (I, В =СР, В -Сд Н ) по-. лучают из соединения II при действии фенилмагнийбромида аналогично примеру 2 с выходом 80% после стадии окисления.

Найдено, 7: С 57,6; Н 4,8;

F 20 8; N 4,9

С„Ц„Г,йО, Вычислено, -7.: С 57,3; Н 4,8;

F 21 0; г11 5,1

HK-спектр (СС f„ ): 1775 см (С=О),.

1160, 1200 (С-F).!

244

Il р и м е р 4. 2,2-Диметил-5-трифторметил-5-бутил-3-окс опирролидин-1-оксил (I, 1. -СГ, R -С Н ) получают из соединения 11 при действии бутилмагнийбромида аналогично приме- 5 ру 3 с выходом после стадии окисления 87Х, т.пл. 38-40 С (возгонка).

Найдено, Х: С 52,3; Н 6,9;

F 22,2; N 5,3

Вычислейо, Х.: С 52,4; Н 6,7; ,F 22,6; N 5,6

ИК-спектр (ССI,„ ):1775 (С=О), 1180 (С-F).

Пример 5. 2,2,5,5-Тетраме- )5 .тил-3-оксопирролидин-1-оксил (Т, R„=R<=CH ) получают аналогично примеэ ру 3 из 2,2,5-триметил-4-оксо-l-пирролин-l îêñèäà при действии метилмагнийиодида с выходом после стадии 20 окисления 60Х т.пл. 41-42 С.

Ниже приведены примеры, поясняющие возможность использования целевых продуктов для синтеза аналогов аналитических реагентов.

Пример 6. 2,2,5-Триметил-5-фенил-4-оксимино-3-оксопирролидин--I îêñèë..

1=...

Раствор 1 г соединения I (R, = ,=С, Н ), 1 r СН ОМа и 1,2 мл изоамил- 30 нитрита в 40 мл метанола выдерживают 12 ч при комнатной температуре, упаривают. Остаток разбавляют )0 мл воды и экстрагируют эфиром. Зфирный экстракт-отбрасывают, водный раствор З5 нейтрализуют. 5Х-ной соляной кислотой, экстрагируют СНС . Хлороформный экстракт сушат сульфатом магния, раствор упаривают. Целевое соединение выделяют хроматографированием 40 на колонке с силкагелем, элюент смесь CHCF3 . метанол (30:1). Выход

I,1 r (97K), т,пл. 172-173 С (СС „этанол).

Найдено, Х: С 63,0; Н 6,0; 45

N)) 4

Вычислено, Х: С 63,2; Н 6,1;

N 11,3

ИК-спектр (KBr): 1760 см (С=О), 1630 см (С=N); УФ-спектр (этанол):

"макс 245 нм (kgZ=4,06) .

Пример 7. 2,2,5-Триметил-5-трифторметил-4-оксимино-3-оксопирролидин-!-оксил получают аналогично примеру 6 из соединения I (R, =,OF

Вд=СНэ) с выходом 74Х, т.пл. 141142 С (возгонка).

145 4 . Найдена, Х: С 40,5; Н 4,2;

F 23,6; N 11,8

С g Н <>1 )) Оз

Вычислено, Х: С 40 2; Н 4,2;

F 23,9 )1 1),7

ИК-спектр (КВг): 1745 (С=О), 1620 (C=N), 1)90 {С-F); УФ-спектр (этанол): h „, 238 (Fpg =3,95).

Пример 8. 2,2,5-Триметил-5-фенил-.3,4-диоксиминопирролидин— I-оксил.

К раствору 1,55 г NH OH ° HCf в

25 мл метанола прибавляют порциями при перемешивании и охлаждении до

0-5 С раствор 0,74 г СНэONa в

20 мл метанола. Выпавший осадок

NaC) . отфильтровывают, к раствору прибавляют I г монооксима дикетона.

Реакционную смесь выдерживают 24 ч при комнатной температуре, упаривают, остаток разбавляют 5 мл воды и экстрагируют CHC) . Зкстракт сушат сульфатом магния, осушитель отфильтровывают, к раствору прибавляют 5 г

MnO и перемешивают 3 ч, избыток окислителя отфильтровывают, раствор упаривают. При хроматографировании на колонке с силикагелем вьщеляют последовательно 0,5 r целевого соединения (III, В =С Н5) и 0,25 г его

6 5 изомера {IIIa), элюент — смесь

СНС2э . метанол (3:1)

Соединение (III), т.пл. 193-!96 С (этилацетат).

Найдено, Х: С 59,2; Н 6,);

И 15,8;

Вычислено, Х: С 59,6; Н 6,1;

N 16,0

УФ-спектр (зтанол):Л „ 238 нм (Ij;E =238) .

Соединение (IIIa), т.пл. 217218 С (этанол). . Найдено, X: С 59,3; Н 6,3;

N 15,8

Й,. 3 з

Вычислено, Х: С 59,6; Н 6,)

N 16,0

УФ-спектр (этанол):1„ „, 246 нм (2рЕ=4,0) .

Пример 9. 2,2,5-Триметил-5-трифторметил-3,4-диоксиминопирроли-. дин-1-оксил (III R =СЕ ) получают аналогично примеру 8 из смеси изомерных оксимов с выходом 72Х, т.пл.

204-206 С (этилацетат-гексан).

1,244145

Найдено, Е: С 47,6; Н 7,2 ;

N 20.,9

Вычисдено, 7: С 48,0; Н 7,0;

N 21>0

УФ-спектр (этанол): h „„, 238 нм (tpF:=3,92), Найдено, X: С 37,8; Н 4,2;

N 16,5; F 22,4

СОН „NNÇFF303

Вычислено, %: С 37,8; Н 4,3; N165; F 224

УФ-спектр (этанол): Л „к

232 нм (Pp; Е =4,01)

Пример 10. 2 2 5-Тетраметил-3,4-диоксиминопирролидин-1-оксил получают иэ соединения Х (В„=В =СН ) аналогично примерам 6 и 8 с обшим выходом 637, т.разл. -205-210 С (этанол-водa).

Соединения III образуют окрашена+ т+ ные комплексы с ионами Fe Cu +

Ni, на основании чего диоксимной группировке приписана антиконфигурация, соединение IIIa комплексов с перечисленными ионами не образует.

Составитель M. Борин

Редактор К. Волощук Техред О.Сопко Корректор C. у)екмар

Заказ 3770/26 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул,. Проектная, 4