Способ получения замещенных 4-нитро-5-(2-оксоэтил)фталонитрилов

Способ получения замещенных 4-нитро-5-(2-оксоэтил)фталонитрилов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу получения новых азот- и кислородсодержащих соединений, а именно замещенных 4-нитро-5-(2-оксоэтил)фталонитрилов, которые могут быть использованы в качестве прекурсоров для получения биологически активных веществ и для синтеза фталоцианинов.

Из уровня техники нам не известны способы получения данных соединений, поэтому задачей изобретения является разработка способа получения замещенных 4-нитро-5-(2-оксоэтил)фталонитрилов общей структурной формулы:

где a) R=4-Me-C₆H₄; b) R=4-MeO-C₆H₄; с) R=2-thienyl.

Поставленная задача достигается тем, что в качестве исходных реагентов для синтеза замещенных 4-нитро-5-(2-оксоэтил)фталонитрилов (Схема 1) использовались высокоактивный субстрат - 4-бром-5-нитрофталонитрил (1) и натриевые соли производных 2,4-диоксобутановых кислот (2), полученные конденсацией Кляйзена из коммерчески доступных ацетофенонов и этилового (метилового) эфира щавелевой кислоты.

Взаимодействие указанных реагентов протекает при температуре 18…35°C и мольном соотношении (1):(2)=1:2 в течение 18-24 часов в растворе диметилформамида (ДМФА) и не требует дополнительного использования катализаторов. Затем реакционную массу разбавляют десятикратным избытком 5%-ного раствора соляной кислоты. Выпавший кристаллический осадок (3) отфильтровывают и перекристаллизовывают из спирта.

Схема 1

где a) R=4-Me-C₆H₄; b) R=4-MeO-C₆H₄; с) R=2-thienyl.

Строение полученных соединений подтверждено методами ИК, ЯМР H¹, ЯМР C¹³, NOESY спектроскопией и масс-спектрометрией.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 4-нитро-5-(2-оксо-2-n-толил-этил)фталонитрил (3a)

К раствору 0,002 моль 4-бром-5-нитрофталонитрила в 5 мл ДМФА прибавляют 0,004 моль соединения (2a), перемешивают при температуре 18…35°C в течение 18-24 часов, затем выливают в 50 мл 5%-ного раствора соляной кислоты. Выпавший кристаллический осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из спирта, сушат при температуре 60-80°C. Получают 0,47 г (77% от теории) 4-нитро-5-(2-оксо-2-n-толил-этил)фталонитрила - кристаллы бледно-желтого цвета, Т_пл=130-132°C.

Примеры 2, 3. Другие замещенные 4-нитро-5-(2-оксоэтил)-фталонитрилы получают аналогично примеру 1. Физико-химические характеристики замещенных 4-нитро-5-(2-оксоэтил)-фталонитрилов приведены в Таблице 1.

Таблица 1
Пример	R	Тпл, °C	Выход, %	ЯМР H1-спектр, δ, м.д., J, Гц	ЯМР C13-спектр, δ, м.д., J, Гц
1	2	3	4	5	6
1	CH3	130-132	77	3.89 (s., 3H, OMe), 4.94 (s, 2H, -CH2-), 7.07 (d, 2H, J=8.2. H5', H3'), 8.01 (d, 2H, J=8.2, H2', H6'), 8.39 (s, 1H, 3-H), 8.86 (s, 1H, 6-H)
2	OCH3	144-146	80	3.42 (s., 3H, Me), 4.99 (s., 2H, -CH2-), 7.40 (d, 2H, J=8.2. H5', H3'), 8.96 (d, 2H, J=8.2, H2', H6'), 8.41 (s, 1H, 3-H), 8.92 (s, 1H, 6-H)
3	tienyl	173-175	73	4.94 (s., 2H, -CH2-), 7.30 (t, 1H, J=3.7, J=4.8. H-4'), 8.04 (d, H, J=4.8. H5'), 8.12 (d, 2H, J=3.7, H-3'), 8.42 (s, 1H, 3-H), 8.87 (s, 1H, 6-H)	187.22 (C=O), 150.91 (C-4'), 142.01 (C-2'), 139.14 (C-6), 135.98 (C-5'), 135.87 (C-5), 134.42 (C-3'), 130.01 (C-3), 128.98 (C-4'), 118.64 (C-1), 115.2 (C-2), 114.74 (C≡N), 114.45 (C≡N), 43.08 (CH2)

Способ получения замещенных 4-нитро-5-(2-оксоэтил)фталонитрилов общей формулы: ,где R=4-Ме-C₆H₄ (a); R=4-МеО-C₆H₄ (b); R=2-тиенил (c),заключающийся в том, что в качестве исходных реагентов для синтеза замещенных 4-нитро-5-(2-оксоэтил)фталонитрилов используют 4-бром-5-нитрофталонитрил и натриевые соли производных 2,4-диоксобутановых кислот, взаимодействие указанных реагентов протекает при температуре 18…35°С и мольном соотношении 1:2 соответственно в течение 18-24 ч в растворе диметилформамида, затем реакционную массу разбавляют десятикратным избытком 5%-ного раствора соляной кислоты, выпавший кристаллический осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из спирта.