Новые производные пиррола

Новые производные пиррола

Реферат

 

Предлагаются некоторые инсектицидные, акарицидные и моллюскицидные пиррол-карбонитрильные и нитропиррольные соединения и в связи с этим способ борьбы с насекомыми, акаридами и моллюсками. Изобретение предлагает также и способ защиты культивируемых растений от поражения насекомыми, акаридами и моллюсками путем обработки указанных растений или почвы или воды, на которых они произрастают, инсектицидно, акарицидно или моллюскицидно эффективным количеством пиррол-карбонитрильного или нитропиррольного соединения. Настоящее изобретение относится также к способам получения указанных пиррол-карбонильных и нитропиррольных соединений. 13 табл.

Настоящее изобретение относится к новым соединениям, полезным для борьбы с насекомыми, акаридами и молюсками. Оно также относится к способам и композициям для защиты сельскохозяйственных культур, и выращиваемых, и во время уборки урожая, от поражения насекомыми, акаридами и моллюсками путем обработки указанных культур или участка, на котором они выращиваются или хранятся, инсектицидно, акарицидно или моллюскицидно эффективным количеством пиррол-карбонитрила или нитропиррола, имеющего следующую структуру: где W - CN или NO₂; X - Cl, B_r, I или CF₃; Y - Cl, B_r, I или CF₃; Z - H, B_r, Cl или I; ; H; (C₁ - C₆) алкил, не обязательно замещенный от одного до трех атомами галогена, одной OH-группой; одной или двумя (C₁-C₄)алкоксигруппами, не обязательно замещенной от одного до трех атомами галогена; одной фенильной группой, не обязательно замещенной от одного до трех атомами галогена, от одной до трех (C₁-C₄)алкильными группами или от одной до трех (C₁-C₄) алкоксигруппами; (C₃-C₆)алкенил, необязательно замещенный от одного до трех атомами галогена или одной фенильной группой; (C₃-C₆)алкенил, не обязательно замещенный от одного до трех атомами галогена или одной фенильной группой; три-(C₁-C₄)алкилсилил; R - (C₁-C₆)алкил, не обязательно замещенный от одного до трех атомами галогена; одной цианогруппой; одним фенилом, не обязательно замещенным от одного до трех атомами галогена, от одной до трех (C₁-C₄)алкильными группами или от одной до трех (C₁-C₄)алкоксигруппами, при условии, что: когда W является NO₂, а B - H, то тогда X, Y и Z не могут быть Cl или I; когда B является водородом, а X и Y являются галогеном, Z - H, W - CN, а W присоединяется к одному из углеродных атомов пиррольного кольца, примыкающих к азоту, то тогда один из X и Y должен быть присоединен к углеродному атому, примыкающему к углеродному атому, несущему W.

Вышеуказанные соединения являются особенно полезными для борьбы с наземными брюхоногими моллюсками, такими как улитки и слизняки, и с водными или земноводными моллюсками, такими как ужовки (вид улиток) и блюдечки, или с улитками-переносчиками щистовоматоза.

Так как эти пиррол-карбонитрилы и нитропирролы формулы I являются высокоэффективными желудочными ядами, они могут быть применены в качестве питательных детергентов для листвы и стебельков возделываемых растений, которые представляют источник питания для насекомых, акаридов и моллюсков. Применение пирролов формулы I осуществляется поэтому в большинстве случаев в форме жидкости или опрыскивания, которая защищает растения от уничтожения питающимися насекомыми, акаридами и моллюсками и убивает тех вредителей, которые подкармливаются на обработанных растениях.

В качестве желудочных ядов пиррольные соединения формулы I являются особенно полезными для борьбы с наземными брюхоногими моллюсками, так как они пригодны для составления приманок, которые могут быть применены на месте распространения наземных брюхоногих моллюсков. Это допускает подавление таких вредителей легким путем, и устраняется необходимость получения и очистки оборудования для опрыскивания растений. Приманочные составы особенно хорошо приспосабливаются для использования в приусадебных садах и огородах, но они в равной степени являются эффективными, когда применяются для широкомасштабных обработок сельскохозяйственных культур фермерами.

Пиррольные карбонитрилы и нитропирролы формулы I настоящего изобретения могут быть получены несколькими путями синтеза.

Пирролы формулы I настоящего изобретения являются эффективными для борьбы с насекомыми, акаридами и моллюсками, в особенности с моллюсками класса брюхоногих моллюсков, которые включают улитки, слизняки, ужовки (вид улиток) и блюдечки. Эти соединения являются также эффективными для защиты растущих культур и собранного урожая сельскохозяйственных культур от поражения вышеуказанными вредителями.

Для защиты растений вода или жидкость для опрыскивания, содержащая примерно от 10 до 10000 ч/млн, и предпочтительно от примерно 100 до 5000 ч/млн. пирролкарбонитрила или нитропиррола формулы I, наносится на растения, сельскохозяйственные культуры или на почву и воду, в которой указанные растения или сельскохозяйственные культуры выращиваются. Эти композиции являются также эффективными для защиты газонной травы от поражения вредителями, такими как червовидные личинки, клопы-наземники, и тому подобными. Эффективная подкормка разбрызгиванием для защиты растений, сельскохозяйственных культур, газонной травы и тому подобных обычно обеспечивается примерно от 0,125 кг/га до 4,0 кг/га активного пиррола, хотя, если желательно, могут быть использованы более высокие нормы нанесения.

Дополнительно было определено, что особенно эффективным способом для борьбы с наземными брюхоногими моллюсками с помощью пирролов формулы I изобретения является использование активного моллюскицидного вещества в форме приманочного состава. Эти приманочные составы могут широко варьироваться, но в большинстве случаев содержат примерно от 1 до 20 мас.% и предпочтительно примерно от 5 до 10 мас.% активного ингредиента, примерно от 40 до 50 мас.% твердого съедобного питательного вещества, примерно от 5 до 10 мас.% источника углеводородов, такого как сахар, меласса, кукурузный сироп или тому подобное, и оставшуюся часть состава, т.е. примерно от 30 до 50 мас.% воды или другой потребляемой жидкости.

Предпочтительный приманочный состав должен содержать примерно 5 мас.% пиррола, диспергированного в приманке, включающей примерно 46% необработанной отруби, 6 мас.% мелассы и 48 мас.% воды.

Типичные смачивающиеся составы порошков, дустов и дустовых концентратов настоящего изобретения могут быть приготовлены путем измельчения примерно от 3 до 20 мас.% пиррольного соединения формулы I вместе с примерно от 3 до 20 мас. % твердого анионного поверхностно-активного вещества. Одним проходящим анионным поверхностно-активным веществом является диоктиловый сложный эфир натрий-сульфоянтарной кислоты, в частности поверхностно-активное вещество Аэросол OTB , продаваемый Америкэн Цианамид Компани. В таких составах используются также примерно от 60 до 94 мас.% инертного твердого разбавителя, такого как монтмориллонит, аттапульгит, мел, тальк, каолин, диатомовая земля, известняк, силикаты или тому подобное.

Плотные гранулы, особенно полезные для внесения в почву или воду, могут быть получены измельчением примерно равных частей, обычно от 3 до 20 частей, пиррола и твердого поверхностно-активного вещества вместе с примерно от 60 до 94 частей гипса. После этого смесь уплотняется в маленькие гранулированные частицы, в большинстве случае примерно 24/48 меш или больше.

Другие подходящие поверхностно-активные вещества, полезные в составах настоящего изобретения, включают целый ряд обычных анионных поверхностно-активных веществ, а также неионных блок-сополимеров этиленоксида и пропиленоксида.

Хотя пирролы настоящего изобретения являются эффективными для борьбы с насекомыми, моллюсками и акаридами, когда применяются индивидуально, они могут быть использованы также в сочетании с другими биоцидными химикалиями, включая другие инсектициды, моллюскициды и акарициды. Например, пирролы настоящего изобретения могут быть использованы эффективно вместе или в сочетании с фосфатами, карбаматами, пиретроидами, формамидинами, хлорированными углеводородами, галоидбензоилмочевинами и тому подобными, включая бактериальные и вирусные инсектициды.

Когда твердые составы соединений настоящего изобретения должны применяться при сочетании обработок вместе с другими пестицидными веществами, состав может быть применен в виде смеси компонентов или может быть применен последовательно.

Подобным образом, жидкие составы пиррола при сочетании с другими пестицидными веществами могут быть смешаны в резервуаре или могут быть применены отдельно, последовательно, в виде жидкостей для разбрызгивания.

Следующие примеры представлены в качестве иллюстрации настоящего изобретения, но при этом изобретение ограничивается ими.

Пример 1.

Получение 1-метил-5-нитропиррол-2-карбонитрила.

К раствору 300 мг 5-нитропиррол-2-карбонитрила (2,14 ммоль) в 15 мл ацетона добавляют 360 мг карбоната калия (2,6 ммоль) и 0,165 мл йодистого метила (1,6 ммоль, 372 мг). Затем смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 24 ч. Реакционную смесь выливают в смесь льда с водой (100 мл), выпадающий осадок, который образуется при этом, собирают, чтобы получить (200 мг) 62%; т. пл. 86-87^oC 1-метил-5-нитропиррол-2-карбонитрила.

Пример 2.

Получение 1-этоксиметил-5-нитропиррол-2-карбонитрила.

К раствору 560 мг 5-нитропиррол-2-карбонитрила (4 ммоль) в 20 мл сухого ТГФ добавляют 515 мг трет-бутоксида калия (4,6 ммоль). После добавления 0,45 хлорметилэтилового эфира (4,8 ммоль) к смеси смесь перемешивают в течение 4 ч, затем разбавляют эфиром (30 мл) и водой (50 мл). Органический слой отделяют, промывают водным MgSO₄ (20 мл) и высушивают над MgSO₄. После выпаривания растворителя получают красное масло (600 мг, 75%) 1-(этоксиметил)-5-нитропиррол-2-карбонитрила.

Анализ. Вычислено, %: C 49,23, H 4,65, N 21,53 Найдено, %: C 49,40, H 4,07, N 21,30 Пример 3.

Получение диэтилацеталя 3-трифторацетил-3-цианопропионового альдегида.

К перемешиваемой при 40 - 45^oC суспензии промытого гексаном гидрида натрия (5,5 г 60%-ной дисперсии, 0,14 моль) в 200 мл высушенного тетрагидрофурана добавляют по каплям раствор этилового эфира трифторуксусной кислоты (15 г, 0,11 моль) и диэтилацеталя 3-цианопропилового альдегида (17 г, 0,11 моль) в 100 мл сухого тетрагидрофурана. Первоначально серая суспензия медленно превращается в светло-коричневую. Реакционная смесь перемешивается при 50 - 55^oC в течение ночи до погашения реакции медленным добавлением 2-пропанола (15 мл). Выпаривание роторным испарителем легколетучих дает темное масло, к которому добавляется 150 мл воды с pH 7. Непрореагировавшие исходные вещества легко удаляются путем промывки водного слоя диэтиловым эфиром (3 х 30 мл). Основную водную фазу подкисляют затем 12 N раствором соляной кислоты и экстрагируют этилацетатом (2 х 100 мл). Объединенные органические слои промывают один раз насыщенным раствором бикарбоната натрия (40 мл) и один раз рассолом (15 мл) перед высушиванием над сульфатом магния. Выпаривание с помощью роторного испарителя дает красноватое масло, которое подвергают флеш-хроматографии над силикагелем, с использованием 4:1 смеси гексана и этилацетата в качестве элюента, с получением целевого продукта (9 г, 32%) в виде желтого масла.

Пример 4.

Получение 3-трифторацетил-3-цианопропионового альдегида Смесь 4,4-диэтилацеталя 2-трифторацетилцианопропионового альдегида (5,0 г, 0,02 моль) и дигидрата щавелевой кислоты (1,2 г, 0,01 моль) в 75 мл воды нагревается до температуры кипения с обратным холодильником в течение 20 мин. После этого реакции позволяют охладиться, добавляется бикарбонат натрия (1,7 г, 0,02 моль), за которым следует 100 мл этилацетата. Слои разделяются, и органическая фаза промывается один раз рассолом (15 мл) до высушивания над сульфатом магния. Выпаривание роторным испарителем дает темное масло, которое используется немедленно в следующей стадии реакции.

Пример 5.

Получение 2-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила Сырой альдегид (выделенный из предыдущей стадии) (4,5 г) растворяется в 50 мл ледяной уксусной кислоты, за которым следует прибавление ацетата аммония (1,5 г, 0,02 моль). Смесь нагревается до 65 - 70^oC в течение одного часа, затем охлаждается и выливается в 100 мл воды. Экстракция этилацетатом (2 х 75 мл) проводится, за которым следует промывание бикарбонатом объединенных органических фаз до тех пор, пока не исчезнет кислота. Красный раствор высушивают затем над сульфатом магния и выпаривают роторным испарителем до темного масла. Очистка над силикагелем с использованием 4:1 смеси гексана и этилацетата в качестве элюента дает 2-трифторметил-3-цианопиррол (0,7 г, 4,3 ммоль, 22% в расчете на ацеталь) в виде светло-желтого твердого вещества, т. пл. 122 - 124^oC.

Пример 6.

Получение 1-(этоксиметил)-2-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила.

Перемешиваемый раствор 2-трифторметил-3-цианопиррола (1,0 г 6,2 ммоль) в сухом тетрагидрофуране обрабатывают с помощью NaH (0,30 г, 7,5 ммоль) в виде 60%-ной дисперсии в нефти, в атмосфере азота, при комнатной температуре. Спустя 20 мин реакционную смесь обрабатывают по каплям раствором хлорметил-этилового эфира (0,77 г, 8,1 ммоль) в сухом тетрагидрофуране, перемешивают энергично в течение 3 ч и обрабатывают смесью 1N раствора HCl и этилацетата. Фазы разделяют и органическую фазу промывают рассолом, высушивают над MgSO₄ и концентрируют в вакууме, чтобы получить остаток. Флеш-хроматография остатка с использованием силикагеля и 3,5:1 смеси гексана и этилацетата дает названное выше соединение в виде бледно-желтого масла, 0,83 г (61%).

Пример 7.

Получение 4,5-дибром-2-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила.

К раствору 2-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила (1,0 г, 6,2 ммоль) в 40 мл тетрагидрофурана добавляют N-бромсукцинимид (2,2 г, 13 ммоль) по частям. Реакционной смеси позволяют перемешиваться в течение ночи при комнатной температуре, после чего гасят реакцию насыщенным водным раствором тиосульфата натрия (5 мл). Добавляют воду (15 мл) и диэтиловый эфир (50 мл) и слои разделяют. Органический слой промывают рассолом (10 мл) и высушивают над сульфатом магния. Выпаривание роторным испарителем дает сырое твердое вещество, которое подвергают флеш-хроматографии с использованием 2:1 смеси гексана и этилацетата с добавкой уксусной кислоты (2 мл на 300 мл растворителя) в качестве элюента. Целевой 2-трифторметил-3-циано-4,5-дибромпиррол (0,8 г, 2,5 ммоль, 40%) выделяется в виде бледно-желтого твердого вещества.

Пример 8.

Получение 4,5-дибром-1-метил-2-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила.

К раствору 2-трифторметил-3-циано-4,5-дибромпиррола (0,5 г, 1,6 ммоль) в 30 мл сухого тетрагидрофурана добавляют по частям трет-бутоксид калия (0,2 г, 1,9 ммоль). Окрашенному в розовый цвет раствору позволяют перемешиваться в течение 20 мин, а затем аккуратно добавляют йодистый метил (0,6 г, 4,2 ммоль). Полученную суспензию перемешивают в течение 5 ч, после чего реакцию гасят добавлением 10 мл воды. Добавляют также диэтиловый эфир (50 мл) и слои разделяют. Органическую фазу промывают рассолом (10 мл) и высушивают над сульфатом магния. Выпаривание роторным испарителем дает сырое твердое вещество, которое подвергают флеш-хроматографии на силикагеле с использованием 4: 1 смеси гексана и этилацетата в качестве элюента, чтобы получить N-метилированный пиррол (0,4 г, 1,2 ммоль, 77%) в виде светло-желтого твердого вещества, т. пл. 123 - 125^oC.

Используя подобную методику и заменяя алкилирующий агент на хлорметил-этиловый эфир, получают 4,5-дибром-1-(этоксиметил)-2-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрил в виде белого твердого вещества, т. пл. 65 - 67^oC.

Пример 9.

Получение 3,4-дибром-5-нитропиррол-2-карбонитрила.

Образец 5-нитропиррол-2-карбонитрила (0,4 г, 0,003 моль) легко растворяют в 10 мл разбавленного раствора гидроокиси натрия (0,4 г, 0,01 моль). По каплям добавляют бром (0,96 г, 0,006 моль), что приводит к выпадению в осадок твердого вещества. Дополнительное количество 10%-ного раствора гидроокиси натрия добавляют до тех пор, пока все твердое вещество не растворится. Затем раствор перемешивают в течение 15 мин, после чего подкисляют разбавленным раствором соляной кислоты. Выпавший белый осадок собирают и высушивают. Продукт реакции (0,5 г, 56%) имеет т.пл 181-186^oC.

Пример 10.

Получение 3,5-дибром-4-нитропиррол-2-карбонитрила.

4-Нитропиррол-2-карбонитрил (0,6 г, 0,0042 моль) легко растворяется в 15 мл воды, содержащей гидроокись натрия (0,5 г, 0,012 моль). По каплям добавляют бром (1,32 г, 0,008 моль), что приводит к образованию твердого осадка. Затем гидроокись натрия (10%-ный раствор) добавляют до тех пор, пока твердое вещество не растворится. Получающийся раствор перемешивают в течение 15 мин, после чего подкисляют этот раствор разбавленной соляной кислотой. Выпадающий белый осадок (1,0 г, 83%) имеет т.пл. 170 - 175^oC.

Вычислено для C₅HBr₂N₃O₂: C 20,35, H 0,33, N 14,24, Br 54,20.

Найдено: C 20,72, H 0,23, N 14,16, Br 53,50.

Пример 11.

Получение 2,4,5-трихлорпиррол-3-карбонитрила.

К перемешиваемой смеси 1,50 г (16,3 ммоль) пиррол-3-карбонитрила в 50 мл ледяной уксусной кислоты быстро добавляют по каплям 4,1 мл (51,0 ммоль) хлористого сульфурила с помощью шприца через каучуковую перегородку. При этом добавлении температура реакционной смеси повышается примерно от 22^oC до 32^oC. Смесь перемешивают полтора часа, а затем разбавляют 100 мл воды. Получающиеся твердые вещества собирают фильтрацией и промываются водой. После высушивания выход составляет 2,23 г (70%) белого твердого вещества, т. пл. более 300^oC.

Пример 12.

Получение 2,4,5-трибромпиррол-3-карбонитрила.

К перемешиваемой смеси 1,50 г (16,3 ммоль) пиррол-3-карбонитрила в 20 мл хлороформа добавляют по каплям из капельной воронки смесь 2,5 мл (48,5 ммоль) брома в 7,5 мл хлороформа в пределах примерно 30 мин. Температура смеси повышается до 38^oC и образуется липкая твердая масса, которая требует добавления дополнительного количества хлороформа (25 мл) и некоторого подогревания, чтобы достигнуть хорошего перемешивания. Смесь перемешивают в течение дополнительных 2 ч. при комнатной температуре, и твердый продукт реакции собирают фильтрацией и промывают хлороформом. Собранные твердые вещества составляют 4,55 г. Концентрирование фильтрата дает дополнительно 0,58 г продукта реакции. Объединенные твердые вещества превращаются в шламообразное состояние с помощью кипящего хлористого метилена. После охлаждения и фильтрации получают 3,66 г бледно-оранжевого порошка, т.пл. 253-255^oC.

Анализ.

Вычислено, %, для C₅HBr₃N₂: C 18,26; H 0,31; N 8,52, Br 72,91.

Найдено, %: C 18,28, H 0,35,^oC N 8,52, Br 72,74.

Пример 13.

Получение 2,4,5-трийодпиррол-3-карбонитрила.

4-Цианопиррол-2-карбоновая кислота (1,36 г, 0,01 моль) добавляется к подогретой суспензии бикарбоната натрия (16,8 г, 0,2 моль) в воде (150 мл). После того, как вся кислота растворится, раствор йода (8,3 г, 0,033 моль) и йодистого калия (11,0 г, 0,066 моль) в воде (50 мл) медленно добавляют с перемешиванием в пределах одного часа. Смесь нагревают с перемешиванием в пределах одного часа. Смесь нагревают при 70-80^oC в течение 2 ч. и охлаждают в ледяной бане, а затем оставляют в холодильнике в течение ночи. Твердые вещества собирают, тщательно промывают водой и высушивают. Колоночная флеш-хроматография на силикагеле, заполненном в хлористом метилене, дает продукт реакции в виде желтого твердого вещества при кристаллизации из этилацетата (0,65 г); т.пл. 257,0-258,0^oC.

Пример 14.

Получение 1-метил-2,4,5-трихлорпиррол-3-карбонитрила.

К перемешиваемой смеси 0,70 г (6,2 ммоль) трет-бутоксида калия в 25 мл сухого ТГФ в атмосфере азота добавляют по каплям из капельной воронки 1,00 г (5,12 ммоль) 2,4,5-трихлорпиррол-3-карбонитрила в 20 мл сухого ТГФ в течение 15-минутного периода времени. Спустя 15 мин с помощью шприца в течение 10 мин добавляют по каплям 0,50 мл (8,03 ммоль) йодистого метила. Твердые вещества образуются и после перемешивания в течение примерно 3 ч. смесь разбавляется со 100 мл воды. Мутная смесь экстрагируется дважды этилацетатом, и объединенные органические соли промывают последовательно разбавленной NaOH, водой и насыщенным солевым раствором. После высушивания над сульфатом магния органическую смесь фильтруют и концентрируют под вакуумом, чтобы получить 0,99 г не совсем белого твердого вещества. Очистка хроматографией на силикагеле, используя хлористый метилен, дает 0,68 г желтовато-белого твердого вещества, которое превращается в шлам с помощью гексана и извлекается фильтрацией; т. пл. 110-114^oC.

Анализ.

Вычислено для C₆H₃Cl₃N₂, %: C 34,40, H 1,44, N 13,38, Cl 50,78.

Найдено, %: C 34,25, H 1,50, N 13,36, Cl 50,88.

Пример 15.

Получение 1-метил-2,4,5-трибромпиррол-3-карбонитрила.

К перемешиваемой смеси 0,87 г (7,75 ммоль) трет-бутоксида калия в 30 мл сухого ТГФ в атмосфере азота добавляют по каплям из капельной воронки 2,10 г (6,39 ммоль) 2,4,5-трибром-пиррол-3-карбонитрила в 20 мл сухого ТГФ. Спустя 15 мин добавляют шприцом в пределах 2 мин. 0,64 мл (10,3 ммоль) йодистого метила. После нескольких часов при комнатной температуре смесь разбавляют 100 мл воды и 75 мл этилацетата. Разделенную водную фазу экстрагируют снова этилацетатом и объединенные органические слои промывают разбавленной гидроокисью натрия, водой и насыщенным раствором соли. После высушивания над сульфатом магния смесь встряхивают вместе с активированным углем и фильтруют. Концентрация под вакуумом дает белое твердое вещество, которое превращается в шлам с помощью гексана и перекристаллизовывается из этилацетата, чтобы получить названное выше соединение в виде белого твердого вещества, т. пл. 151-152^oC.

Используя аналогичную методику и применяя 4,5-дибромпиррол-3-карбонитрил в качестве субстрата, получают 1-метил-4,5-дибромпиррол-3-карбонитрил в виде белого твердого вещества, т.пл. 138-139^oC.

Пример 16.

Получение 1-бензил-2,4,5-трибромпиррол-3-карбонитрила К перемешиваемой смеси 1,0 г (3,04 ммоль) 2,4,5-трибромпиррол-3-карбонитрила и 0,68 г (6,1 ммоль) трет-бутоксида калия в 30 мл сухого ТГФ в атмосфере азота добавляют 1,10 мл бромистого бензила. Смесь нагревают до кипения с обратным холодильником и перемешивают в течение ночи. После разбавления со 100 мл воды и 150 мл этилацетата органическую смесь разделяют и промывают с помощью солевого раствора, высушивают над сульфатом магния и концентрируют под вакуумом, чтобы получить 2,34 г оранжевого масла. Масло растирают в порошок под смесью 5: 1 гексана и эфира, чтобы получить более твердое вещество, собираемое фильтрацией; 0,81 г, т.пл. 100-103^oC. Фильтрат дает вторую массу вещества; 0,1 г, т.пл. 100-103^oC.

Пример 17.

Получение 1-аллил-2,4,5-трибромпиррол-3-карбонитрила.

К раствору 2,4,5-трибромпиррол-3-карбонитрила (2,0 г, 6,1 ммоль) в безводном тетрагидрофуране (20 мл) добавляют по частям при комнатной температуре трет-бутоксид калия (0,75 г, 6,7 ммоль). После 30 мин. добавляют по каплям аллил йодистый (1,12 г, 6,7 ммоль), а затем нагревают с обратным холодильником в течение 2 ч. Обработка по описанному в примере 15 методу дает продукт реакции в виде бледно-розовой жидкости (2,1 г).

Пример 18.

Получение этилового эфира 2,4,5-трибром-3-цианопиррол-1-уксусной кислоты.

К раствору 2,4,5-трибромпиррол-3-карбонитрила (2,0 г, 6,1 ммоль) в безводном тетрагидрофуране (20 мл) добавляют по частям при комнатной температуре трет-бутокси калия (0,75 г, 6,7 ммоль). После 30 мин добавляют по каплям этиловый эфир бромуксусной кислоты (1,12 г, 6,7 ммоль) и смесь перемешивают в течение 4-5 ч. при комнатной температуре. Обработка по описанной в примере 15 методике дает продукт реакции в виде белого твердого вещества (0,42 г); т.пл. 140-143^oC.

Пример 19.

Получение 2,4,5-трибром-1-этилпиррол-3-карбонитрила.

К раствору 2,4,5-трибромпиррол-3-карбонитрила (2,0 г, 6,1 ммоль) в безводном тетрагидрофуране (20 мл) добавляют по частям при комнатной температуре трет-бутоксид калия (0,75 г, 6,7 ммоль). После 30 мин добавляют по каплям йодистый этил (1,04 г, 6,7 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 30 мин, а затем нагревают с обратным холодильником в течение 90 мин. Смесь охлаждают, разбавляют водой и экстрагируют этилацетатом. Органический слой промывают водой и насыщенным раствором хлористого натрия и высушивают (Na₂SO₄). Выпаривание растворителя и кристаллизация из смеси эфира и гексана дает твердое вещество, которое далее очищается колоночной флеш-хроматографией на силикагеле, уплотненном вместе с хлористым метиленом и элюируя 3%-ным раствором этилацетата в хлористом метилене. Аналитически чистый образец кристаллизуется из смеси хлористого метилена и гексана в виде белого твердого вещества (1,55 г); т. пл. 108,5 - 109,5^oC.

Пример 20.

Получение производных 2,4,5-трибром-1-(замещенный)пиролл-3-карбонитрила.

Аналогичным путем, описанным для получения 2,4,5-трибром-1-этилпиррол-3-карбонитрила в примере 19, используя требуемые цианотригалоидпиррол и соответствующий алкилирующий агент, получаются представленные ниже дополнительные аналоги (см. табл.1).

Пример 21.

Получение 2,4,5-трибромпиррол-1,3-дикарбонитрила (N 33).

К раствору 2,4,5-трибромпиррол-3-карбонитрила (1,50 г, 4,56 ммоль) в безводном тетрагидрофуране (20 мл) добавляют по частям при комнатной температуре трет-бутоксид калия (614 мг, 6,74 ммоль). После 15 мин по каплям добавляют раствор бромистого циана (177 мг, 5,74 ммоль) в тетрагидрофуране (5 мл). Реакционный раствор перемешивают при комнатной температуре в течение ночи, во время которой он становится мутным. Смесь разбавляют водой и экстрагируют этилацетатом. Органический слой промывают водой и насыщенным водным раствором хлористого натрия и высушивают над Na₂SO₄. Выпаривание растворителя и кристаллизации остатка из эфира дает белое твердое вещество (1,2 г); т.пл. 195,0-197,5^oC.

Пример 22.

Получение 3,4,5-трибромпиррол-2-карбонитрила (N 34).

Гидроокись натрия (3,2 г, 0,08 моль) растворяют в 100 мл воды, за которым следует добавление пиррол-2-карбонитрила (2,6 г, 0,027 моль). Добавляют несколько миллилитров диоксана, чтобы смесь стала гомогенной. Затем малыми порциями добавляют при 28-35^oC и с периодическим охлаждением 12,96 г брома (0,081 моль). Прежде чем завершится добавление, твердые вещества начинают выпадать в осадок. Содержимое переводится обратно в раствор добавлением 10%-ной гидроокиси натрия. Затем остающийся бром добавляют и раствор перемешивают в течение 15 мин до подкисления смеси разбавленной соляной кислотой. Белое твердое вещество (7,4 г, 84%) собирается и после высушивания имеет т.пл. 215-218^oC.

Вычислено для C₅HN₂Br₃: C 18,25, H 0,30, N 8,51, Br 72,92.

Найдено: C 18,06, H 0,37, N 8,39, Br 72,72, Пример 23.

Получение 3,4,5-трибром-1-метил-пиррол-2-карбонитрила (N 35), 3,4,5-Трибром-пиррол-2-карбонитрил (1,0 г, 0,003 моль) растворяют в смеси ацетона и диметоксиэтана. Добавляют карбонат калия (0,45 г, 0,0033 моль), за которым следует йодистый метил (0,478 г, 0,0033 моль). После перемешивания в течение ночи при комнатной температуре реакционную смесь выливают в воду и фильтруют. Отжатый осадок на фильтре высушивают на воздухе, чтобы получить названное выше соединение в виде белого твердого вещества, 0,8 г (80%), т.пл. 115-119^oC.

Используя аналогичную методику и подставляя пропаргил бромистый в качестве алкилирующего агента, получают 3,4,5-трибром-1-(2-пропинил)-пиррол-2-карбонитрил в виде желтого твердого вещества, т.пл. 95-105^oC.

Пример 24.

Получение 3,5-дибром-пиррол-2,4-дикарбонитрил (N 36).

Пиррол-2,4-дикарбонитрил (0,5 г, 0,004 моль) легко растворяют в 15 мл воды, содержащей гидроокись натрия (0,5 г, 0,012 моль). Затем добавляют бром (1,34 г, 0,008 моль) и раствор перемешивают в течение 15 мин. Тонкослойная хроматография (90/10 метиленхлористый/ацетонитрил) показывает, что реакция прослеживается с помощью ТСХ. Когда реакция завершается, смесь подкисляют и белое твердое вещество собирают. Твердое вещество (0,47, 40,8%) после перекристаллизации из дихлорэтана (30 мл) имеет т.пл. 227-232^oC.

Вычислено для C₆HBr₂N₃, %: C 26,20; H 0,36; N 15,28; Br 58,15.

Найдено, % : C 26,25; H 0,58; N 15,17, Br 58,35.

Пример 25.

Получение 3,5-дибром-1-метилпиррол-2,4-дикарбонитрила (N 37).

Образец (1,0 г, 0,0036 моль) 3,5-дибромпиррол-2,4-дикарбонитрила легко растворяют в 20 мл ацетона. Добавляют безводный карбонат калия (0,64 г, 0,0046 моль) и в то время, когда шлам перемешивается, добавляют йодистый метил (0,68 г, 0,0047 моль). Реакция может контролироваться с помощью ТСХ. Когда реакция завершается, смесь выливают в воду, что приводит к выпадению белого твердого вещества. Продукт реакции (0,77 г, 74%) имеет т.пл. 175-178^oC.

Вычислено для C₇H₃Br₂N₃, %: C 29,08; H 1,04; N 14,54; Br 55,33.

Найдено, %: C 29,09; H 1,42; N 14,48; Br 54,95.

Пример 26.

Получение 3-бром-2,5-дихлор-4-нитропиррола (N 38).

Названное выше соединение может быть получено растворением образца 2,5-дихлор-3-нитропиррола (0,54 г, 0,003 моль) в 10 мл разбавленной гидроокиси натрия (0,25 г, 0,006) и добавлением брома (0,48 г, 0,003 моль). Если твердое вещество выпадает в осадок до того, как добавится весь бром, может быть прибавлено дополнительное количество основания. Когда добавление завершится, раствор может быть подкислен разбавленной соляной кислотой, чтобы целевой продукт реакции выпадал в осадок.

Пример 27.

Получение 4-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила (N 39).

Смесь пара-толилсульфонилметилизоцианида (0,72 г, 3,2 ммоль) и гидрида натрия (0,09 г, 3,8 ммоль) в безводном этиловом эфире обрабатывают по каплям раствором 4,4,4-трифторкротононитрила (0,38 г, 3,2 ммоль) в эфире и диметилсульфоксиде в течение 35-минутного периода времени, перемешивают при комнатной температуре в течение 20 мин и реакцию гасят водой. Фазы разделяют и водную фазу экстрагируют эфиром. Органические фазы собирают, промывают солевым раствором, высушивают над MgSO₄ и концентрируют под вакуумом, чтобы получить оранжевый твердый осадок. Остаток подвергается флеш-хроматографии, используя силикагель и 100 : 100 : 1 смесь петролейного эфира, этилового эфира и уксусной кислоты, за которым следует 100%-ный хлористый метилен, чтобы получить названный выше продукт реакции в виде белкового твердого вещества, т.пл. 96-97^oC.

Пример 28.

Получение 2,5-дибром-4-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила (N 40) Смесь 4-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила (0,10 г, 0,63 ммоль) и ацетата натрия (0,2 г, 2,4 ммоль) в уксусной кислоте обрабатывают по каплям раствором брома (0,23 г, 1,4 ммоль) в уксусной кислоте, перемешивают в течение 6 ч при 25^oC и выливают в водный раствор метабисульфита. Полученную смесь фильтруют и отжатый на фильтре осадок промывают водой и высушивают воздухом, чтобы получить названное выше соединение в виде белого твердого вещества, 0,11 г (58%), т.пл. 198-200^oC.

Пример 29.

Получение 2,5-дибром-1-метил-4-(трифторметил)пиррол-3-карбонитрила (N 41).

Раствор 2,5-дибром-4-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила (0,1 г, 0,30 ммоль) в тетрагидрофуране обрабатывают твердым трет-бутоксидом калия (0,053 г, 0,49 ммоль), перемешивают в течение 1 ч при 25^oC, обрабатывают по каплям йодистым метилом (0,067 г, 0,47 ммоль), перемешивают в течение 2 ч, при 25^oC и в течение 1 ч при 50^oC и разбавляют водой и эфиром. Фазы разделяют и органическую фазу промывают последовательно водой и солевым раствором, высушивают над MgSO₄ и концентрируют под вакуумом, чтобы получить названное выше соединение в виде твердого белого вещества, 0,09 г, т.пл. 101-104^oC.

Пример 30.

Получение 4,5-дибром-1-метилпиррол-2-карбонитрила (N 42).

Раствор 1-метилпиррол-2-карбонитрила (1,06 г, 0,01 ммоль) в тетрагидрофуране обрабатывают N - бромсукцинимидом (5,34 г, 0,03 моль) при 25-30^oC, перемешивают в течение 18 ч при 25^oC и концентрируют под вакуумом, чтобы получить остаток. Остаток переносят в четыреххлористый углерод, фильтруют и фильтрат концентрируют под вакуумом, чтобы получить твердый остаток. Перекристаллизация из смеси этанола и воды дает названное выше соединение в виде серого твердого вещества, т.пл. 104-105^oC.

Пример 31.

Получение этилового эфира 4-(трифторметил)-пиррол-3-карбоновой кислоты (N 43).

Раствор трет-бутоксида калия (8,11 г, 0,075 моль) в тетрагидрофуране при -60^oC обрабатывают по каплям смесью этилового эфира 4,4,4-трифторкротоновой кислоты (10,5 г, 0,063 моль) и пара-толилсульфонилметилизоцианида (12,2 г, 0,063 моль) в тетрагидрофуране в течение 1 ч, перемешивают при -60^oC, в течение 30 мин смеси позволяют нагреваться до комнатной температуры и реакцию гасят водой. Реакционную смесь экстрагируют эфиром и этилацетатом. Объединенные экстракты промывают солевым раствором, высушивают (MgSO₄) и концентрируют под вакуумом, чтобы получить твердый остаток. Перекристаллизация из 1,2-дихлор-этана дает названное выше соединение в виде рыжевато-коричневого твердого вещества, 7,3 г (56%), т. пл. 163 - 164^oC.

Пример 32.

Получение этилового эфира 1-метил-4-(трифторметил)-пиррол-3- карбоновой кислоты (N 44).

Раствор трет-бутоксида калия (4,5 г, 0,04 моль) в тетрагидрофуране обрабатывают по каплям раствором этилового эфира 4-(трифторметил)-пиррол-3-карбоновой кислоты (8,3 г, 0,04 моль) в тетрагидрофуране в течение 20-минутного периода времени при 20 - 25^oC, перемешивают в течение 30 мин, обрабатывают по каплям йодистым метилом (5,7 г, 0,04 моль), перемешивают при комнатной температуре в течение 24 ч и выливают в воду. Полученную смесь экстрагируют эфиром и объединенные экстракты промывают солевым раствором, высушивают (MgSO₄) и концентрируют под вакуумом, чтобы получить коричневый маслянистый остаток. Остаток перегоняют, используя перегонный аппарат Кугельрохра, чтобы получить смолообразное твердое вещество при 80 - 85^oC/0,2 мм рт. ст. Твердое вещество очищают, используя эфир и основную окись алюминия, чтобы получить названное выше соединение в виде прозрачного масла, 6,37 г (72%), идентифицированное с помощью ЯМР и элементарного анализа.

Пример 33.

Получение 1-метил-4-(трифторметил)-пиррол-3-карбоновой кислоты (N 45).

Смесь этилового эфира 1-метил-4-(трифторметил)-пиррол-3-карбоновой кислоты (4,4 г, 0,02 моль) и 4N раствора гидроокиси натрия (5 мл, 0,02 моль) в этаноле перемешивают в течение 24 ч при комнатной температуре, разбавляют водой и экстрагируют эфиром. Водную фазу подкисляют 10%-ным раствором HCl и фильтруют. Отжатый на фильтре осадок промывают водой и высушивают под вакуумом при 45^oC, чтобы получить названное выше соединение в виде не совсем белого твердого вещества 2,4 г (62%), т. пл. 210 - 212^oC.

Пример 34.

Получение 1-метил-1-(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила (N 46).

Смесь 1-метил-4-(трифторметил)-пиррол-3- карбоновой кислоты (1,93 г, 0,01 моль) в ацетонитриле при 40 - 45^oC обрабатывают по каплям хлорсульфонилизоцианатом (1,41 г, 0,01 моль), нагревают при 40^oC в течение 24 ч, охлаждают до комнатной температуры, обрабатывают диметилформамидом (1,46 г, 0,02 моль), нагревают при 40^oC в течение 8 с, охлаждают до комнатной температуры, перемешивают в течение 48 ч при комнатной температуре и выливают в воду. Полученную смесь экстрагируют этилацетатом. Экстракты объединяют, промывают последовательно водой и солевым раствором, высушивают (MgSO₄) и концентрируют под вакуумом, чтобы получить маслянистый твердый остаток. Остаток обрабатывают в этилацетате, промывают 1%-ным водным раствором гидроокиси натрия, высушивают (MgSO₄) и концентрируют под вакуумом, чтобы получить желтый маслянистый остаток. Перегонка на аппарате Кугельрохре при 100 - 110^oC/2 мм рт. ст. дает названный выше продукт реакции в виде