Двостадійний трикомпонентний синтез 6,11-діаза-1,5(2,5)-діоксазола-3(1,2)- бензенциклоундекафан-14,54- дикарбонітрилу
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.11.071Ключові слова:
ADAN, гетероциклізація, макроцикл, о-фенілендіоцтова кислота, оксазолАнотація
Досліджено можливості застосування 2-аміно-3,3-дихлороакрилонітрилу (ADAN) для побудови макроциклічних структур — циклофанів із двома оксазольними фрагментами. З цією метою у класичному для ADAN перетворенні на 5-аміно-4-ціанооксазоли (послідовна обробка ADAN хлороангідридом кислоти та первинним чи вторинним аміном) було задіяно біфункціональні реагенти. Внаслідок реакції хлороангід риду о-фенілендіоцтової кислоти з 2 екв ADAN добуто сполуку із двома фрагментами акрилонітрилу — 2,2'-(1,2- фенілен)біс(N-(2,2-дихлоро-1-ціановініл)ацетамід). У цій сполуці обидва залишки ADAN мо жуть взаємодіяти з амінами і утворювати оксазольні цикли: так, шляхом обробки надлишком диметиламіну було добуто 2,2'-(1,2-феніленбіс(метилен))біс(5-(диметиламіно)оксазол-4-карбонітрил). Цільова макроциклічна структура була отримана внаслідок взаємодії 2,2'-(1,2-фенілен)біс(N-(2,2-дихлоро-1-ціановініл)ацетаміду) з бутан-1,4-діаміном, у результаті чого одночасно формуються два оксазольних цикли та аліфатичний місток, що їх з’єднує. На цій стадії було застосовано прийом, типовий для створення макроцикліч них структур на основі поліфункціональних реагентів, — сильне розведення реакційної суміші (близько 0,04 М). Молекула синтезованого 6,11-діаза-1,5(2,5)-ді окса зола-3(1,2)-бензенциклоундекафан- 14,54-дикарбонітрилу має високу просторову симетрію, що підтверджується наявністю в спектрах 1Н та 13С ЯМР лише одного набору сигналів (зокрема, у спектрах 1Н ЯМР фрагмент бутан-1,4-діаміну в аліфатичній частині має вигляд двох триплетів); на користь утворення макроциклічної структури свідчать дані НРLC-MS, а також гомо- та гетероядерні кореляції в спектрах ЯМР. Пропонована методика синтезу 6,11-діаза-1,5(2,5)-діоксазола-3(1,2)-бензенциклоундекафан-14,54- дикарбонітрилу базується на використанні простих і доступних реагентів, а сумарний вихід цільової речовини за дві стадії, починаючи із хлороангідриду о-фенілендіоцтової кислоти, становить 51 %.
Завантаження
Посилання
Davis, F. & Higson, S. (2011). Macrocycles: construction, chemistry and nanotechnology applications. Hoboken: John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9780470980200
Liu, Z., Nalluri, S. K. M. & Stoddart, J. F. (2017). Surveying macrocyclic chemistry: from flexible crown ethers to rigid cyclophanes. Chem. Soc. Rev., 46, No. 9, pp. 2459-2478. https://doi.org/10.1039/c7cs00185a
Han Y., Fang H., Jing H., Sun H., Lei H., Lai W. & Cao, R. (2016). Singly versus doubly reduced nickel porphyrins for proton reduction: experimental and theoretical evidence for a homolytic hydro gen-evolution reaction. Angew. Chem. Int. Ed., 55, No. 18, pp. 5457-5462. https://doi.org/10.1002/anie.201510001
Kostin, G. A., Borodin, A. O., Torgov, V. G., Kuratieva, N. V., Naumov, D. Y., Miroshnichenko, S. I., & Kalchenko, V. I. (2007). Monomeric and polymeric dinuclear complexes of Co(II) or Ni(II) with calix[4]- arene-tetraphosphineoxide. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem., 59, No. 1-2, pp. 45-52. https://doi.org/10.1007/s10847-007-9293-4
Alfonso, I., Bru, M., Burguete, M. I., García-Verdugo, E. & Luis, S. V. (2010). Structural diversity in the self-assembly of pseudopeptidic macrocycles. Chem. Eur. J., 16, No. 4, pp. 1246-1255. https://doi.org/10.1002/chem.200902196
Gagnon, C., Godin, É., Minozzi, C., Sosoe, J., Pochet, C. & Collins, S. K. (2020). Biocatalytic synthesis of planar chiral macrocycles. Science, 367, No. 6480, pp. 917-921. https://doi.org/10.1126/science.aaz7381
Gong, H.-Y., Rambo, B. M., Karnas, E., Lynch, V. M. & Sessler, J. L. (2010). A “Texas-sized” molecular box that forms an anion-induced supramolecular necklace. Nat. Chem., 2, No. 5, pp. 406-409. https://doi.org/10.1038/nchem.597
Pat. WO/2012/004678. IPC C07D 213/56. Serine protease inhibitors, Steinmetzer, T., Saupe, S. M., Publ. 12.01.2012.
Bodwell, G. J., Houghton, T. J. & Miller, D. (1997). Synthesis, structure and AM1 conformational study of 1,12-dioxa-2,11-dioxo[3.3]orthocyclophane. Tetrahedron Lett., 38, No. 9, pp. 1469-1472. https://doi.org/10.1016/S0040-4039(97)00132-9
Carroll, F. I., Blough, B. E., Huang, X., Nie, Z., Mascarella, S. W., Deschamps, J. & Navarro, H. A. (2006). Synthesis and monoamine transporter binding properties of 2,3-cyclo analogues of 3β-(4'-aminophenyl)- 2β-tropanemethanol. J. Med. Chem., 49, No. 15, pp. 4589-4594. https://doi.org/10.1021/jm060287w
Matsumura, K., Saraie, T. & Hashimoto, N. (1976). Studies of nitriles. VII. Synthesis and properties of 2-amino-3,3-dichloroacrylonitrile (ADAN). Chem. Pharm. Bull., 24, No. 5, pp. 912-923. https://doi.org/10.1248/cpb.24.912
Matsumura, K., Saraie, T., Hashimoto, N. (1976). Studies of nitriles. VIII. Reaction of N-acyl derivatives of 2-amino-3,3-dichloroacrylonitrile (ADAN) with amines. (1). A new synthesis of 2-substituted-5-(substituted amino)oxazole-4-carbonitriles and -4-N-acylcarbocamides. Chem. Pharm. Bull., 24, No. 5, pp. 924-940. https://doi.org/10.1248/cpb.24.924
Shablykin, O. V., Vasilenko, A. N. & Brovarets, V. S. (2006). Cyclocondensation of 2-acylamino-3,3-dichloroacrylonitiles with 2-hydrazinopyrydine. Russ. J. Gen. Chem., 76, pp. 1841-1842. https://doi.org/10.1134/S1070363206110314
Kozachenko, A. P., Shablykin, O. V., Rusanov, E. B., Vasilenko, A. N. & Brovarets, V. S. (2009). Transformation of the condensation products of 2-acylamino-3,3-dichloroacrylonitriles with imidazole into pyrazolo[1,5-a]pyrimidine derivatives. Russ. J. Gen. Chem., 79, pp. 996-1000. https://doi.org/10.1134/S1070363209050223
Chumachenko, S. A., Shablykin, O. V. & Brovarets, V. S. (2011). Reaction of 2-methoxycarbonylamino-3,3- dichloroacrylonitrile with phenylhydrazine in the presence of triethylamine. Russ. J. Gen. Chem., 81, 613. https://doi.org/10.1134/S1070363211030327
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.