Замещенные 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро-[2.5]октан-4-олы, способ их получения (варианты), фунгицидная и рострегуляторная композиции на их основе

Замещенные 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро-[2.5]октан-4-олы, способ их получения (варианты), фунгицидная и рострегуляторная композиции на их основе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к химии гетероциклических соединений, а именно к замещенным 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олам общей формулы I:

где R1 и R2 одинаковые или разные означают алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 5, либо R1 и R2 совместно означают полиметиленовую цепь с числом атомов углерода от 2 до 5; R3 одинаковые или разные означают атом водорода, галогена, алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 5, алкоксигруппу с числом атомов углерода от 1 до 5, перфторалкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 5; n означает целое число от 1 до 5; Z означает атом азота или СН-группу;

к их солям с агрохимически или фармацевтически подходящими кислотами, обладающим фунгицидной и рострегуляторной активностью.

Соединения общей формулы I могут найти применение в качестве сельскохозяйственных, промышленных, медицинских или ветеринарных фунгицидов, а также регуляторов роста растений.

Изобретение относится также к способам получения соединений общей формулы I, к использованию этих соединений в композициях с другими активными и вспомогательными соединениями для борьбы с грибковыми болезнями сельскохозяйственных культур, животных и человека, а также в композициях для регулирования роста растений.

Известен ряд азолилметилциклогексанолов общей формулы II, где R1-R10 означают алкил, арил, арилалкил, гидроксил, эпокси, алкокси или арилокси группы; R1, R2, R3 и R4 вместе с атомами углерода к которым они присоединены образуют шестичленное насыщенное или ненасыщенное кольцо, незамещенное или замещенное галогеном; R9 и R10 совместно означают бензилиден или тиенилиден группу, фенокси группу, 1,2-(2-фенил)оксиметилен группу, замещенные галогеном или трифторметильной группой; Z означает атом азота или СН группу [Патент FI 95571 (Финляндия). МКИ C07D 249/08. Fungisidiset monisubstituoidun sykloheksanolirakenteen atsoliyhdisteet / Suokas E., Putsykin Ju.G., Bobylev M.M., Tashchy V.P., Abelentsev V.I., Sanin M.A., Molchanov O.Ju., Kovalenko L.V., Popkov S.V. Заявл. 23.04.90, опубл. 15.11.95], заявленных в качестве фунгицидов.

Известен ряд азолилметилциклогексанолов общей формулы III, где R1, R2, R3, R4, R5, R8 означают атом водорода, алкил, R1R5C, R2R3C означают C:CHR7, CHZR7 группы, R3R4C совместно образуют ненасыщенный 5-6 членный карбоцикл или (гало)фенил; R6, R9-R12 означают (замещенный) алкил, фенил, бифенил, нафтил, гетероарил, бензил, диоксоланил, циклоалкил; R7 означает (замещенный) алкил, фенил, бифенил, нафтил, гетероарил, бензил, С_3-8 циклоалкил; Т означает атом кислорода, серы, (CH₂)n, CR11R12 группы, n означает целое число от 0 до 5, означает атом азота или СН группу, Z означает атом кислорода, серы, СН₂, SO, SO₂, NR8 группы. [Европейский патент ЕР 433780. МКИ C07D 249/08. Substituierte Azolylmethylcycloalkanole und diese enthaltende Fungizide. / Seele R., Zipperer В., Keil M., Goetz N., Ammermann E., Lorenz G., Kober R., Kuekenhoehner Т., Harreus A., Rademacher W. Заявл. 6.12.90, опубл. 26.06.91] заявленных в качестве фунгицидов и регуляторов роста растений.

Известен ряд азолилциклопропилэтанолов общей формулы IV, где А означает СН группу или атом азота; где R1, R2 означают фенил, бифенил, феноксифенил, бензилфенил, бензилоксифенил, нафтил, тиенил, фурил, пиридил, незамещенные или имеющие в качестве заместителей: фтор, хлор, бром, иод, C_1-8 алкил, фтор или хлорзамещенный C_1-8 алкил, С_3-6 циклоалкил, С_3-6 циклоалкилС_1-4 алкил, С_1-8 алкокси, C_1-8 алкилтио или нитрогруппы; [Заявка DE 3530799 (ФРГ). МКИ A01N 43/50. Azolyl-cyclopropyl-ethanol-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung. / Schaper W., Raether W., Dittmar W., Sachse В., Hartz P. - Заявл. - 29.08.85; опубл. - 05.03.87] заявленных в качестве антимикотических средств.

Наиболее близким к заявленным замещенным 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олам по структуре, по способу получения и применения являются замещенные 2-бензилиден-1-азолилметилциклоалканолы общей формулы V, где где R1, R2 означают атом водорода, С₁-С₄-алкил, С₂-С₄алкенил(С₁-С₄)алкил, R1 и R2 вместе составляют С₃-С₅-цикл, R3, R4, R5, R6 означают атом водорода, С₃-С₅-алкил, А означает полиметиленовую цепь (СН₂)m, где m=1, 2, 3, W означает атом азота или СН группу, X означает галоген, циано, нитро, С₁-С₄-(гало)алкил, С₁-С₄-(гало)алкокси группу, n означает целое число от 0 до 5. [Европейская заявка ЕР 378953. МКИ⁵ C07D 249/08. Benzylidene azolylmethylecycloalcane et utilisation comme fungicide. / Hutt J., Mugnier J., Pepin R., Greiner A. - Заявл. 27.12.89, опубл. 25.07.90], которые обладают фунгицидной активностью.

Наиболее активным препаратом подобной структуры, вышедшим на рынок химических средств защиты растений, является такой фунгицид и протравитель семян как тритиконазол VI [Грапов А.Ф. Химические средства защиты растений XXI век. - М.: ВНИИХСЗР, 2006. - с. 263-266].

Соединения общей формулы V получают реакцией раскрытия оксиранов азолами в диметилформамиде при нагревании в течение 4 ч в присутствии карбонатов или гидроксидов щелочных металлов, например, карбоната калия.

Упомянутые 2-бензилиден-1-азолилметилциклоалканолы общей формулы V предложено применять для борьбы только с фитопатогенными грибами. Замещенные 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олы общей формулы I одновременно обладают фунгицидными свойствами по отношению к условно-патогенным грибам, представляющим существенную опасность для иммунокомпрометированных больных, так и позволяют эффективно бороться с вредоносными грибами, наносящими урон сельскохозяйственным культурам.

Известно, что среди представителей разнообразных классов азотсодержащих гетероциклических соединений: триазолов, бензимидазолов, тиадиазолов, индолов и др. найдены высокоактивные препараты, влияющие на фиторегуляцию в самых малых концентрациях. В практике сельского хозяйства широкое применение получили ретарданты из группы производных 1,2,4-триазола, например, паклобутразол (4,4-диметил-2-(1,2,4-триазол-1-ил)-1-(4-хлорфенил)пентанол-3) [патент Великобритании №1595696, МКИ³ С07D 233/60, заявл. 18.08.1977, опубл. 12.08.1981; F. Kaschani, R. van der Hoorn. Small molecule approaches in plants. // Curr. Opin. Chem. Biol., 2007, Vol. 11, №1, P. 88-98].

Задача, решаемая данным изобретением, состоит в увеличении эффективности борьбы с вредоносными грибами и расширении ассортимента фунгицидных препаратов, а также увеличении продуктивности сельскохозяйственных культур за счет регулирования роста растений, расширении ассортимента регуляторов роста растений.

Поставленная задача решается получением соединений общей формулы I, обладающих фунгицидной и рострегуляторной активностью, а также в увеличении эффективности фунгицидных и рострегуляторных средств за счет применения замещенных 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олов I и расширении ассортимента фунгицидных и рострегуляторных препаратов.

Согласно настоящему изобретению, замещенные 10,10-диалкил-5-фенил-1-оксадиспиро[2.0.2.4]деканы общей формулы VII, где R1 и R2 одинаковые или разные означают алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, либо R1 и R2 совместно означают полиметиленовую цепь с числом атомов углерода от 2 до 5; R3 одинаковые или разные означают атом водорода, галогена, алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, алкоксигруппу с числом атомов углерода от 1 до 4, перфторалкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4; n означает целое число от 1 до 5; получают в две стадии.

Сначала, получают промежуточные замещенные 5,5-диалкил-1-фенил-спиро[2.5]октан-4-оны VIII, где R1 и R2 одинаковые или разные означают алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, либо R1 и R2 совместно означают полиметил еновую цепь с числом атомов углерода от 2 до 5; R3 одинаковые или разные означают атом водорода, галогена, алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, алкоксигруппу с числом атомов углерода от 1 до 4, перфторалкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4; n означает целое число от 1 до 5; взаимодействием замещенных 2,2-диалкил-6-бензилиденциклогексанонов IX, где R1 и R2 одинаковые или разные означают алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, либо R1 и R2 совместно означают полиметиленовую цепь с числом атомов углерода от 2 до 5; R3 одинаковые или разные означают атом водорода, галогена, алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, алкоксигруппу с числом атомов углерода от 1 до 4, перфторалкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4; n означает целое число от 1 до 5; с диметилсульфоксоний метилидом, генерируемым in situ депротонированием триметилсульфоксониевых солей X, где А означает анион соли, например, галогенид: хлорид, бромид, иодид, или метилсульфат, m означает 1; с органическими или неорганическими основаниями, например, трет-бутилат калия, трет-амилат натрия, метилат натрия и др., гидрид натрия, гидроксид натрия, гидроксид калия, карбонат калия и др. в полярных апротонных растворителях, например, диметилсульфоксиде, ацетонитриле, тетрагидрофуране, диоксане и др., а затем взаимодействием замещенных 5,5-диалкил-1-фенил-спиро[2.5]октан-4-онов VIII, с диметилсульфоний метилидом или диметилсульфоксоний метилидом, генерируемыми in situ депротонированием триметилсульфониевых или триметилсульфоксониевых солей X, где m означает 0 или 1 соответственно, где А означает анион соли, например, галогенид: хлорид, бромид, иодид, или метилсульфат, с органическими или неорганическими основаниями, например, трет-бутилат калия, трет-амилат натрия, метилат натрия и др., гидрид натрия, гидроксид натрия, гидроксид калия, карбонат калия и др. в полярных апротонных растворителях, например, диметилсульфоксиде, ацетонитриле, тетрагидрофуране, диоксане и др.

По другому способу, замещенные 10,10-диалкил-5-фенил-1-оксадиспиро[2.0.2.4]деканы общей формулы VII, где R1 и R2 одинаковые или разные означают алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 5, либо R1 и R2 совместно означают полиметиленовую цепь с числом атомов углерода от 2 до 5; R3 одинаковые или разные означают атом водорода, галогена, алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, алкоксигруппу с числом атомов углерода от 1 до 4, перфторалкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4; n означает целое число от 1 до 5; получают взаимодействием замещенных 2,2-диалкил-6-бензилиденциклогексанонов IX, где R1 и R2 одинаковые или разные означают алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, либо R1 и R2 совместно означают полиметиленовую цепь с числом атомов углерода от 2 до 5; R3 одинаковые или разные означают атом водорода, галогена, алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, алкоксигруппу с числом атомов углерода от 1 до 4, перфторалкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4; n означает целое число от 1 до 5; с избытком диметилсульфоксоний метилида, генерируемым in situ депротонированием триметилсульфоксониевых солей X, где А означает анион соли, например, галогенид: хлорид, бромид, иодид, или метилсульфат, m означает 1, с органическими или неорганическими основаниями, например, трет-бутилат калия, трет-амилат натрия, метилат натрия и др., гидрид натрия, гидроксид натрия, гидроксид калия, карбонат калия и др. в полярных апротонных растворителях, например, диметилсульфоксиде, ацетонитриле, тетрагидрофуране, диоксане и др.

Известно, что при взаимодействии триметилсульфоний иодида или триметилсульфоксоний иодида с основаниями в полярных апротонных растворителях, получают такие метиленирующие агенты как диметилсульфоний метилид и диметилсульфоксоний метилид соответственно. На сравнительно более простых субстратах выявлено, что диметилсульфоксоний метилид региоспецифично взаимодействует с α,β-непредельными кетонами, в первую очередь присоединяясь по двойной С=С связи, с образованием циклопропилкетонов [Corey Е.J. Chaykovsky M. Dimethyloxosulfonium Methylide and Dimethylsulfonium Methylide. Formation and Application to Organic Synthesis. // J. Am. Chem. Soc. - 1965. - Vol. 87, №6. - P. 1353-1364].

Согласно настоящему изобретению, замещенные 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олы общей формулы I, получают взаимодействием замещенных оксиранов VII, где R1 и R2 одинаковые или разные означают алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, либо R1 и R2 совместно означают полиметиленовую цепь с числом атомов углерода от 2 до 5; R3 одинаковые или разные означают атом водорода, галогена, алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, алкоксигруппу с числом атомов углерода от 1 до 4, перфторалкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4; n означает целое число от 1 до 5; с азолами XI, где Z означает атом азота или СН-группу, в полярных апротонных растворителях, например, диметилформамиде, диметилацетамиде, N-метилпирролидоне, диметилсульфоксиде, ацетонитриле, тетрагидрофуране, диоксане и др. в условиях катализа основаниями, например, гидроксидом натрия, гидроксидом калия, карбонатом калия, карбонатом натрия, триэтиламином, диазобицикло[5.4.0]ундец-7-еном (ДБУ)и др. в количестве от 0,1 до 50% мольн., при температуре от 50 до 160°С.

Техническим результатом изобретения являются новые соединения - замещенные 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олы общей формулы I и способ их получения. В указанном патенте [Европейская заявка ЕР 378953] раскрытие замещенных оксиранов азолами предлагается проводить при избытке последних (соотношение реагентов 1:2) в присутствии значительного четырехкратного избытка основания - карбоната калия. Мы предлагаем получать новые соединения - замещенные 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олы общей формулы I, более простым и эффективным малоотходным способом: взаимодействием оксиранов с азолами, в присутствии каталитических количеств оснований, например, гидроксидов щелочных металлов и воды.

Соединения формулы I и соединения, которые могут использоваться в качестве промежуточных в способах их получения, могут существовать в одной или нескольких изомерных формах как в зависимости от цис- и транс- взаимного расположения арильного и азолилметильного фрагмента как относительно циклопропанового, так и циклогексанового колец, так и в зависимости от ассиметрических центров молекулы. Следовательно, изобретение также относится ко всем пространственным и оптическим изомерам, к их рацемическим смесям и к соответствующим диастереоизомерам соответствующего ряда.

Замещенные 2,2-диметил-6-арилиденциклогексаноны IX (R1=R2=CH₃) получают метилированием 2-метил-6-арилиденциклогексанонов XII по Джонсону действием метилйодида в трет-бутаноле в присутствии трет-бутилата калия [Johnson W. Introduction of the angular methyl group. The preparation of cis- and trans-9-methyldecalone-1. // J. Am. Chem. Soc. - 1943. - Vol. 65, №7. - P. 1317-1324; Попков С.В., Коваленко Л.В., Тащи В.П., Богельфер Л.Я. Синтез винилзамещенных оксиранов и их превращение в дигидрофураны // Изв. АН. Сер. хим. 1994. №8. С. 1439-1444]:

Замещенные 2-метил-6-бензилиденциклогексаноны XII получают взаимодействием 2-метилциклогексанона с ароматическими альдегидами в присутствии оснований, например, водного раствора гидроксида калия при нагревании [Jonson W. Introduction of the angular methyl group.The preparation of cis-and trans-9-methyldecalone-1.// J. Am. Chem. Soc. - 1943. - Vol. 65, №7. - P. 1317-1324; Попков С.В., Коваленко Л.В., Тащи В.П., Богельфер Л.Я. Синтез винилзамещенных оксиранов и их превращение в дигидрофураны // Изв. АН. Сер. хим. - 1994. - №8. - С. 1439-1444].

Аналогичным образом конденсацией спиро[4.5]декан-6-онов с ароматическими альдегидами в присутствии гидроксида калия получают 7-бензилиденспиро[4.5]декан-6-оны IX (R1+R2=(CH₂)₄) [Попков С.В., Макаренко А.А., Никишин Г.И. Синтез и фунгицидная активность замещенных 6 азолилметил-7 бензилиденспиро[4.5]декан-6-олов // Изв. АН, Сер. хим. - 2016. - №2. - С. 513-518].

Успешное применение пестицидов для борьбы с различными вредными организмами в большой степени зависит от препаративной формы препарата и условий, при которых действующее вещество контактирует с вредителями и возбудителями заболеваний растений. В зависимости от физико-химических свойств препарата, его назначения и способа применения выбирается наиболее эффективная и экономичная препаративная форма (композиция), это могут быть, например, дусты, гранулы, микрокапсулированные препараты, смачивающиеся порошки, концентраты эмульсий, мази, вододиспергируемые гранулы, суспензионные концентраты. Препаративные формы помимо действующего вещества, могут включать в свой состав вспомогательные вещества: наполнители, растворители, поверхностно-активные вещества, умягчители воды, синергические добавки и др. Известен препарат триадимефон, который применяют в виде 5, 25%-ного смачивающегося порошка, 10%-ного эмульгирующего концентрата для борьбы с болезнями пшеницы, ржи, ячменя, сахарной свеклы, яблони, огурцов в период вегетации, а также как протравитель семян. [Пестициды и регуляторы роста растений: Справ, изд. / Н.Н. Мельников, К.В. Новожилов, С.Р. Белан. - М.: Химия, 1995, с. 24, с. 287].

Техническим результатом изобретения также является разработка фунгицидных композиций, состоящих из замещеных 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олов общей формулы I в концентрации 0,1-99% и вспомогательных веществ, которые успешно могут быть применены для борьбы с вредоносными грибковыми болезнями сельскохозяйственных культур, животных или человека. По результатам фунгицидных испытаний in vitro замещенные 4- (азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олы, например, все соединения 29-44 превосходят используемый в качестве эталонного известный фунгицид - триадимефон (3,3-диметил-1-(1,2,4-триазол-1-ил)-1-(4-хлорфенокси)-2-бутанон) по отношению ко всем испытанным видам грибов-патогенов. Стоит отметить соединения 29 при тестировании в концентрации 10 мг/л (in vitro) по отношению к большинству фитопатогенов превосходит по фунгитоксичности такой близкий аналог как 2,2-диметил-1-(1,2,4-триазол-1-илметил)-6-(4-хлорбензилиден)циклогексанол, отличающийся тем, что у него в структуре С=С фрагмент в 6 положении циклогексанового кольца заменен на циклопропильный фрагмент.

Техническим результатом изобретения также является разработка рострегуляторных композиций, состоящих из замещеных 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олов общей формулы I в концентрации 0,1-99% и вспомогательных веществ, которые успешно могут быть применены для регулирования роста сельскохозяйственных культур. По результатам рострегуляторных испытаний in vitro на огурце замещенные 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олы, например, соединение 29 превосходят используемый в качестве эталонного известный регулятор роста растений - паклобутразол при тестировании в концентрации 10 мг/л рост корней на 42%, а прирост сухого веса корней на 74%.

Упомянутые в патенте-прототипе соединения, в том числе наиболее известный препарат тритиконазол (2,2-диметил-1-(1,2,4-триазол-1-илметил)-5-(4-хлорбензилиден)циклопентанол) предлагают применять, например, в качестве фунгицида и протравителя семян для борьбы с грибными болезнями сельскохозяйственных культур, но он не может быть предложен в качестве антимикотика для борьбы с болезнями вызываемыми грибами у человека и животных. Тритиконазол и его аналоги содержат экзоциклическую двойную связь. Как известно, подобные соединения при попадании в организм человека, подвергаются окислению неспецефичными моноаминоксидазами, превращаясь в соответствующие эпоксиды, которые в свою очередь как могут вызывать раковые заболевания, так и могут выступать в роли онкогенов. Широко применяемый триазольный фунгицид триадимефон фунгитоксичен по отношению к грибам-патогенам различных таксономических классов, в тоже время, заявляемые нами замещенные 4-(азол-1-илметил)-1-фенил-5,5-диалкилспиро[2.5]октан-4-олы общей формулы I превосходят его по отношению к большинству испытанных грибов-фитопатогенов.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами:

Пример 1. 2-(4-Хлорбензилиден)-6-метилциклогексанон (1).

К раствору 22,4 г (0,2 моль) 2-метилциклогексанона и 30,9 г (0,22 моль) 4-хлорбензальдегида в 50 мл метанола добавляют по каплям 33 мл (0.1 моль) 15% водного раствора гидроксида калия, а затем кипятят на водяной бане при перемешивании в течение 6 ч. После охлаждения упаривают реакционную массу на на РПИ в вакууме водоструйного насоса, остаток экстрагируют хлороформом (2×80 мл), промывают органический слой 5%-ным раствором гидроксида натрия (2×20 мл), 50 мл воды и рассолом, сушат над сульфатом магния. Органический экстракт на РПИ в вакууме водоструйного насоса, остаток перегоняют в вакууме масляного насоса, собирая фракцию с т. кип. 148-155°С (0.18 Торр), получают 46,9 г 2-(4-хлорбензилиден)-6-метилциклогексанона (1) в виде вязкого желтого масла. После охлаждения продукт затвердевает в желтую кристаллическую массу, которую перекристаллизовывают из 120 мл изопропанола. Получают 23,1 г (49%) 2-(4-хлорбензилиден)-6-метилциклогексанона (1), с т. пл. 64-66°С.

Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д., J, Гц): 1.21 (д, 3 Н, СН₃, J=7.3), 1.54-1.79 (м, 2Н, 2СН цикл.), 1.85-1.98 (м, 1H, СН цикл.), 2.02-2.15 (м, 1Н, СН цикл.), 2.38-2.56 (м, 1Н, СН цикл.), 2.65-2.73 (м, 1H, СН цикл.), 2.90-3.03 (м, 1Н, СН цикл.) 7.28 (д, 2Н, 2СН аром., J=8.8), 7.32-7.39 (м 3Н, 2СН аром, и СН=С);

ИК-спектр, v/см^-1: 1670 (С=O), 1580 (СН=С), 730 (С-Cl).

Аналогично получают другие замещенные 2-бензилиденциклогексаноны 1-9 (Таблица 1 и 2).

Пример 2. 2,2-Диметил-6-(4-хлорбензилиден)циклогексанон (2).

К раствору 30.2 г (0.27 моль) трет-бутилата калия в 270 мл трет-бутанола в инертной атмосфере добавляюти 21.1 г (0.09 моль) 6-(4-хлорбензилиден)-2-метилциклогексанона, перемешивают в течение 15 мин, охлаждают в бане со льдом, прибавляют по каплям 22 мл (49.7 г (0.35 моль) метилиодида и кипятят смесь с обратным холодильником в течение 1.5 ч. После отгонки растворителя на РПИ в вакууме водоструйного насоса, к остатку добавляют воду, осадок отфильтровывают, промывают на фильтре водой (2×15 мл), высушивают и перекристаллизовывают из изопропанола. Получают 22.9 г (78%) 2,2-диметил-6-(4-хлорбензилиден)циклогексанона с т. пл. 96-7°С.

Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д.; J, Гц): 1,19 (с, 6Н, 2СН₃С), 1,79 (с, 4Н, СН₂-СН₂-С(СН₃)₂), 2,79 (с, 2Н, СН₂-С=CH, 7,29 (д, 2Н, 2СН_аром, J=9.0), 7,32 (с, 1Н, СН=С_{экзоцикл}), 7,36 (д, 2Н, 2СН_аром, J=9.1).

ИК-спектр, (v, см^-1): 1685 (С=O), 1625 (С=С).

Аналогично получают другие замещенные 2,2-диметил-6-бензилиден-циклогексаноны 13-17 (Таблица 1 и 2).

Данные о выходе и температуре плавления полученных продуктов приведены в таблицах 1 спектральные характеристики - в таблице 2.

¹Н ЯМР-спектры записаны на приборе «Bruker АС-200» (рабочая частота 200 МГц), сдвиги измерены относительно тетраметилсилана, в качестве растворителя использовали CDCl₃, d₆-DMSO. ИК-спектры регистрировали с призмами NaCl в тонкой пленке в вазелиновом масле на приборе «Specord М80».

Таблица 1. Температуры плавления и выход синтезированных замещенных 2,2-диалкил-6-бензилиденциклогексанонов

Пример 3. 10,10-Диметил-5-(4-хлорфенил)-1-оксадиспиро[2.0.2.4]-декан (19)

1) 5,5-Диметил-1-(4-хлорфенил)спиро[2.5]-октан-4-он (18)

К суспензии 1,4 г (0,051 моль) порошка 85%-ного гидроксида калия в 25 мл диметилсульфоксида в инертной аргоновой атмосфере добавляют 6,6 г (0,03 моль) иодида триметилсульфоксония и раствор 5,0 г (0,02 моль) 2,2-диметил-(4-хлорбензилиден)циклогексанона (2) в 10 мл диметилсульфоксида. Реакционную смесь перемешивают в течение 5 ч, затем выливают в смесь 35 мл воды с 35 г льда, оставляют на 30 мин и экстрагируют серным эфиром (3×15 мл). Органический слой, промывают водой (2×15 мл) и 15 мл рассола, сушат над сульфатом магния, упаривают растворитель на РПИ в вакууме водостройного насоса. Получают 3,35 г (64% техн.) 5,5-диметил-1-(4-хлорфенил)спиро[2.5]-октан-4-она (18), представляющего собой светло-желтое масло, которое используют в следующем синтезе без дополнительной очистки.

ИК-Спектр (KBr): 1685 см-1 (С=O)

¹Н ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.; J, Гц): 1.02 дд (1Н, ²СН циклопроп, ²J=4.6, ³J=7.3), 1.18 с (3Н, СН₃), 1.23 с (3Н, СН₃), 1.30-1.40 м (1Н, 1 СН цикл), 1.52-1.65 м (4Н, 4 СН цикл), 1.68-1.75 м (1Н, 1 СН цикл), 1.78 дд (1Н, 1СН циклопроп, ²J=4.6, ³J=9.2), 2.54 дд (1Н, ¹СН циклопроп, ³J=7.3, ³J=9.2), 7.13 д (2Н, 2СН_аром, ³J=8.2), 7.29 д (2H, 2СН_аром, ³J=8.2).

¹³С ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.): 19.0, 19.7, 26.7, 26.9, 29.0, 33.3, 33.4, 39.3, 44.6, 128.4,130.4, 132.5, 135.6, 215.10.

2) 10,10-Диметил-5-(4-хлорфенил)-1-оксадиспиро[2.0.2.4]-декан (19)

К смеси 4,14 г (20,3 ммоль) иодида триметилсульфония и 4,0 г (14,5 ммоль) 5,5-диметил-6-(4-хлорфенил)спиро[2.5]-октан-4-она (18) в 9 мл диметилсульфоксида прибавляют по каплям раствор 2,00 г (18,2 ммоль) трет-бутилата калия в 9 мл диметилсульфоксида в течение 30 мин в инертной атмосфере аргона, охлаждая реакционную массу ледяной водой. Реакционную массу перемешивают в течение 2 ч, прибавляют 34 мл воды, оставляют на 15 мин и экстрагируют серным эфиром (3×15 мл). Органический слой промывают водой (2×15 мл), 15 мл рассола и сушат над сульфатом магния, упаривают растворитель на РПИ в вакууме водостройного насоса. Остаток перекристаллизовывают из 10 мл изопропанола и получают 2,2 г (50%) 10,10-диметил-5-(4-хлорфенил)-1-оксадиспиро[2.0.2.4]декана (19) с т.пл. 47-50°С.

¹Н ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.; J, Гц): 0.51 т (1Н, 1 СН циклопроп, J=5.1), 0.76 дд (1Н, 1 СН циклопроп, ²J=5.1, ³J=8.8), 0.82 с (3Н, СН₃), 1.06-1.19 м (2Н, 2 СН цикл), 1.22 с (1Н, СН₃), 1.37-1.52 м (1Н, 1 СН цикл), 1.52-1.67 м (3Н, 3 СН цикл), 2.14 дд (1H, ⁵СН циклопроп, ²J=5.9, ³J=8.8), 2.50 д (1H, ²СН оксиран, ²J=5.1), 2.85 д (1H, ²СН оксиран, ²J=5.1), 7.15 д (2Н, 2СН_аром, ³J=8.1), 7.24 д (2Н, 2СН_аром, ³J=8.1).

Пример 4. 5-(4-Бромфенил)-10,10-диметил-1-оксодиспиро[2.0.2.4]-декан (21).

Способ I.

1)1-(4-Бромфенил)-5,5-диметилспиро[2.5]-октан-4-он (20)

К суспензии 5,0 г (0,076 моль) порошка 85%-ного гидроксида калия в 25 мл диметилсульфоксида в инертной аргоновой атмосфере добавляют 9,9 г (0,045 моль) иодида триметилсульфоксония и раствор 9,21 г (0,03 моль) 6-(4-бромбензилиден)-2,2-диметилциклогексанона в 15 мл диметилсульфоксида. Реакционную смесь перемешивают в течение 5 ч, затем выливают в смесь 50 мл воды с 50 г льда, оставляют на 30 мин и экстрагируют серным эфиром (3×20 мл). Органический слой, промывают водой (2×20 мл) и 20 мл рассола, сушат над сульфатом магния, упаривают растворитель на РПИ в вакууме водостройного насоса. Получают 2,23 г (92% техн.) 1-(4-бромфенил)-5,5-диметилспиро[2.5]-октан-4-она (20), представляющего собой светло-желтое масло, которое используют в следующем синтезе без дополнительной очистки.

ИК-Спектр (KBr): 1686 см-1 (С=O)

¹Н ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.; J, Гц): 1.01 дд (1Н, ²СН циклопроп, ²J=4.4, ³J=6.6), 1.17 с (3Н, СН₃), 1.22 с (3Н, СН₃), 1.34 т (1H, 1СН циклопроп, J=6.6), 1.46-1.64 м (4Н, 4 СН цикл), 1.69-1.81 м (2Н, 2 СН цикл), 2.54 т (1H, ¹СН циклопроп, ³J=8.8), 7.06 д (2Н, 2СН_аром, ²J=8.8),7.43 д (2Н, 2СН_аром, ²J=8.1).

¹³С ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.): 18.9, 19.7, 26.7, 26.9, 29.0, 33.3, 33.4, 39.3, 44.7, 120.6, 130.7, 130.8, 131.4, 136.1, 215.1

2) 5-(4-Бромфенил)-10,10-диметил-1-оксодиспиро[2.0.2.4]-декан (21)

К смеси 6,7 г (32,8 ммоль) иодида триметилсульфония и 7,2 г (23,4 ммоль) 6-(4-бромфенил)-5,5-диметилспиро[2.5]-октан-4-она (20) в 14 мл диметилсульфоксида прибавляют по каплям раствор 3,35 г (29,4 ммоль) трет-бутилата калия в 14 мл диметилсульфоксида в течение 30 мин в инертной атмосфере аргона, охлаждая реакционную массу ледяной водой. Реакционную массу перемешивают в течение 2 ч, прибавляют 60 мл воды, оставляют на 15 мин и экстрагируют серным эфиром (3×20 мл). Органический слой промывают водой (2×20 мл), 20 мл рассола и сушат над сульфатом магния, упаривают растворитель на РПИ в вакууме водостройного насоса. Остаток перекристаллизовывают из 15 мл изопропанола и получают 4,6 г (62%) 5-(4-бромфенил)-10,10-диметил-1-оксодиспиро[2.0.2.4]-декана (21) с т.пл. 112-115°С.

¹Н ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.; J, Гц): 0.51 т (1Н, 1 СН циклопроп, J=5.1, изм. А), 0.76 дд (1Н, 1 СН циклопроп, ²J=5.1, ³J=8.8), 0.82 с (3Н, СН₃), 1.07-1.17 м (2Н, 2 СН цикл), 1.21 с (3Н, СН₃), 1.37-1.50 м (1Н, 1 СН цикл), 1.51-1.63 (3Н, 3 СН цикл), 2.14 дд (1Н, 1СН циклопроп, ²J=6.6, ³J=8.8), 2.50 д (1Н, ²СН оксиран, ²J=5.1), 2.85 д (1Н, ²СН оксиран, ²J=5.1), 7.10 д (2Н, 2СН_аром, ²J=8.8), 7.41 д (2Н, 2СН_аром, J=8.8).

ИК-спектр (KBr): 887 см^-1 ().

Пример 5. 5-(4-Бромфенил)-10,10-диметил-1-оксадиспиро[2.0.2.4]-декан (21).

Способ II.

К раствору димсилнатрия, полученному взаимодействием 1,32 г (0,033 моль) 60%-ного гидрида натрия с 15 мл диметилсульфоксида, в инертной атмосфере (аргон) добавляют 6,6 г (0,03 моль) иодида триметилсульфоксония, а затем раствор 2,93 г (0,01 моль) 6-(4-бромбензилиден)-2,2-диметилциклогексанона (3) в 5 мл диметилсульфоксида. Реакционную смесь перемешивают в течение 20 ч при комнатной температуре, а затем в течение 3 ч - при 45-50°С, выливают в смесь 50 мл воды и 50 г льда, оставляют на 30 мин и экстрагируют серным эфиром (3×20 мл). Отделяют органический слой, промывают его водой (2×20 мл), 20 мл рассола, сушат над сульфатом магния, упаривают растворитель на РПИ в вакууме водоструйного насоса. Остаток перекристаллизовывают из 7 мл этанола, получают 2.15 г (67%) 5-(4-бромфенил)-10,10-диметил-1-оксодиспиро[2.0.2.4]-декана (18) с т.пл. 115-118°С.

ИК-Спектр (KBr): 887 см^-1 ()

¹H ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.; J, Гц): Преимущественно изомер Б; 0.83 (3Н, СН₃, изм. Б), 0.90 т (1Н, 1СН циклопроп, J=4.4, изм. Б), 1.05-1.10 м (1Н, 1 СН цикл), 1.13 (3Н, СН₃, изм. Б), 1.23 дд (1H, 1СН циклопроп, ²J=8.8, ³J=4.4, изм. Б), 1.25-1.35 м (1Н, 1 СН цикл), 1.40-1.55 (2Н, 2 СН цикл), 1.55-1.72 (2Н, 2 СН цикл), 1.86 дд (1Н, 1СН циклопроп, ²J=6.6, ³J=8.8, изм. Б), 2.57 д (1Н, ²СН оксиран, ²J=5.1, изм. Б), 2.92 д (1Н, ²СН оксиран, ²J=5.1, изм. Б), 6.98 д (2Н, 2СН_аром, ²J=8.8, изм. Б), 7.37 д (2Н, 2СН_аром, ²J=8.1, изм. Б).

¹³С ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.): 15.7, 20.9, 27.6, 31.6, 35.3, 40.3, 50.4, 63.2, 119.6 130.6, 131.0, 138.2.

Пример 6. 1-(2,4-Дихлорфенил)-5-оксатриспиро[2.0.2⁴.0.4⁷.3³]тетрадекан (23).

Способ I.

1) 1-(2,4-Дихлорфенил)диспиро[2.1.4.3]додекан-4-он(22)

К суспензии 5,69 г (0,086 моль) порошка 85%-ного гидроксида калия в 31 мл диметилсульфоксида в инертной аргоновой атмосфере добавляют 9,33 г (0,042 моль) иодида триметилсульфоксония и раствор 8,91 г (0,029 моль) 7-(2,4-дихлорбензилиден)спиро[4.5]декан-6-она в 19 мл диметилсульфоксида. Реакционную смесь перемешивают в течение 5,5 ч, затем выливают в смесь 50 мл воды с 50 г льда, оставляют на 30 мин. Выпавший осадок отфильтровывают и получают 7.69 г (83%) 1-(2,4-дихлорфенил)диспиро[2.1.4.3]додекан-4-она (22). Фильтрат экстрагируют метилтретбутиловым эфиром (3×25 мл). Органический слой, промывают водой (2×25 мл) и 20 мл рассола, сушат над сульфатом магния, упаривают растворитель на РПИ в вакууме водостройного насоса. Получают 1,61 г (27% техн.) 1-(2,4-дихлорфенил)диспиро[2.1.4.3]додекан-4-она (22). Полученные кристаллы объединяют и перекристаллизовывают из изопропанола. Получают 9.03 г (97%) 1-(2,4-дихлорфенил)диспиро[2.1.4.3]додекан-4-она (22) в виде бесцветных кристаллов с т. пл. 92-93°С.

ИК-Спектр (KBr): 1684 см-1 (С=O)

¹Н ЯМР-Спектр (ДМСО-d₆; δ, м.д.; J, Гц): 1.17-1.37 (м, 2 Н, СН_{2 циклопроп}), 1.37-1.85 (м, 12 Н, СН₂), 1.88-2.11 (м, 2 Н, СН₂), 1.88-2.00 (м, 1 Н, СН₂), 2.00-2.12 (м, 1 Н, СН₂), 2.72 (т, 1 Н, СН проп., J=7.3), 7.29 (д, 1 Н, СН аром, J=8.1), 7,40 (д д, 1 Н, СН аром, J=1.5, J=8.1, J=8.8), 7.64 (д, 1 Н, СН аром, J=1.5).

¹³С ЯМР-Спектр (ДМСО-d₆; δ, м.д.): 20.33, 21.17, 25.23 (2), 27.94, 29.90, 32.85, 36.83, 37.53, 38.08, 55.29, 127.03, 128.53, 131.22 (2), 132.09, 134.20, 213.24.

2) 1-(2,4-Дихлорфенил)-5-оксатриспиро[2.0.2⁴.0.4⁷.3³]тетрадекан (23).

К смеси 4,28 г (21,0 ммоль) иодида триметилсульфония и 4,85 г (15,0 ммоль) 1-(2,4-дихлорфенил)диспиро[2.1.4.3]додекан-4-она (22) в 25 мл диметилсульфоксида прибавляют по каплям раствор 2,11 г (18,8 ммоль) трет-бутилата калия в 25 мл диметилсульфоксида в течение 30 мин в инертной атмосфере аргона, охлаждая реакционную массу ледяной водой. Реакционную массу перемешивают в течение 2 ч, прибавляют 80 мл воды, оставляют на 15 мин и экстрагируют серным эфиром (3×25 мл). Органический слой промывают водой (2×20 мл), 20 мл рассола и сушат над сульфатом магния, упаривают растворитель на РПИ в вакууме водостройного насоса. Получают 3,75 г (74%) 1-(2,4-дихлорфенил)-5-оксатриспиро[2.0.2⁴.0.4⁷.3³]тетрадекана (23) в виде бесцветного масла.

¹Н ЯМР-Спектр (ДМСО-d₆; δ, м.д.; J, Гц): Смесь изомеров А:Б (60:40); 0.80-0.90 (м, 1 Н, 1СН_{циклопроп}, изм. А, Б), 0.95-1.09 (м, 15 Н, 1CH_{циклопроп}, 14СН_цикл) 1.94 (д д, 1 Н, 1СН_{циклопроп}, J=5.9, J=8.1, изм. Б), 2.33 (д д, 1 Н, 1CH_{циклопроп}, J=6.6, J=8.8, изм. А), 2.57 (д, 1 Н, СН₂O, J=5.1, изм. А), 2.67 (д, 1 Н, СН₂O, J=4.4, изм. А), 2.74 (д, 1 Н, СН₂O, J=4.4, изм. Б), 3.09 (д, 1 Н, СН₂O, J=5.1, изм. Б), 7.18 (д, 1 Н, СН аром, J=8.8, изм. А), 7.23 (д, 1 Н, СН аром, J=8.8, изм. Б), 7.33 (д д, 2 Н, СН аром, J=8.8, J=2.2, изм. А), 7.57 (д д, 2 Н, СН аром, J=8.8, J=2.2, изм. Б)..

ИК-спектр (KBr): 887 см^-1 ().

Аналогично получают другие замещенные 5-арил-10,10-диалкил-1-оксадиспиро[2.0.2.4]-деканы 19-28 (Таблица 3).

Данные о выходе и температуре плавления полученных продуктов приведены в таблицах 3 спектральные характеристики - в таблице 4.

Пример 7. 5,5-Диметил-4-(1,2,4-триазол-1-илметил)-1-(4-хлорфенил)спиро-[2.5]октан-4-ол (29)

К раствору 800 мг (2,89 ммоль) 10,10-диметил-5-(4-хлорфенил)-1-окса-диспиро-[2.0.2.4]-декана (19) и 200 мг (2,97 ммоль) 1,2,4-триазола в 1,3 мл диметилформамида прибавляют 0,041 г (0,96 ммоль) гидроксида натрия и 0,011 мл воды, перемешивают в течение 4 ч при 120°С на масляной бане. После охлаждения реакционную массу выливают в 20 мл воды и экстрагируют хлороформом (3×10 мл). Органический слой промывают водой (2×10 мл) и рассолом (10 мл), сушат над сульфатом магния, растворитель отгоняют на РПИ в вакууме водоструйного насоса. Остаток перекристаллизовывают из 1,5 мл этанола. Получают 430 мг (43%) 5,5-диметил-4-(1,2,4-триазол-1-илметил)-1-(4-хлорфенил)спиро-[2.5]октан-4-ола (29) с т. пл. 137-138°С.

¹H ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.; J, Гц): 0,73 т (1H, СН₂ циклопроп., J=5,1), 0,88 с (3Н, СН₃), 1,07 с (3Н, СН₃), 1,16 т (1H, СН₂ циклороп., J=5,9), 1,37-1,76 м (6Н, СН₂СН₂СН₂ циклогексан.), 2,5 с (1Н, СН циклопроп.), 4,45 д (1Н, NCH₂, J=14,7), 4,75 д (1Н, NCH₂, J=14,7), 6,75 д (2Н, м-СН_аром, J=8,8), 7,18 д (2Н, о-СН_аром, J=8,8), 7,99 с (1Н, NH), 8,52 с (1Н, NH)

Пример 8. Гидрохлорид 1-(4-бромфенил)-5,5-диметил-4-(1,2,4-триазол-1-илметил)спиро[2.5]октан-4-ола (30)

К раствору 2,5 г (7,8 ммоль) 5-(4-бромфенил)-10,10-диметил-1-оксадиспиро-[2.0.2.4]-декана (21) и 0,54 г (8,06 ммоль) 1,2,4-триазола в 3,4 мл диметилформамида прибавляют 0,1 г (2,6 ммоль) гидроксида натрия и 0,03 мл воды, перемешивают в течение 4 ч при 120°С на масляной бане. После охлаждения реакционную массу выливают в 20 мл воды и экстрагируют хлороформом (3×10 мл). Органический слой промывают водой (2×10 мл) и рассолом (10 мл), сушат над сульфатом магния, растворитель отгоняют на РПИ в вакууме водоструйного насоса. Остаток растворяют в 5 мл этанола, прибавляют 0,94 мл 7,3 М раствора хлороводорода в диэтиловом эфире и выдерживают в холодильнике в течение суток. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, получают 654 мг гидрохлорида 1-(4-бромфенил)-5,5-диметил-4-(1,2,4-триазол-1-илметил)спиро[2.5]октан-4-ола (30) (изомер А) с т. пл. 163-165°С.

После добавления к фильтрату 0,64 мл 7,3 М раствора хлороводорода в диэтиловом эфире и повторного выдерживания раствора в холодильнике получают 647 мг гидрохлорида 1-(4-бромфенил)-5,5-диметил-4-(1,2,4-триазол-1-илметил)спиро[2.5]октан-4-ола (30) (изомер Б) с т. пл. 123-125°С.

Суммарно получают 1,31 г (43%) гидрохлорида 1-(4-бромфенил)-5,5-диметил-4-(1,2,4-триазол-1-илметил)спиро[2.5]октан-4-ола (22).

¹Н ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.; J, Гц), изомер А: 0,74 т (1Н, СН₂ циклопроп., J=8,8,), 0,88 с (3Н, СН₃), 1,07 с (3Н, СН₃), 1,19 т (1Н, СН₂ циклороп., J=5,9), 1,36-1,80 м (6Н, СН₂СН₂СН₂ циклогексан.), 2,08 т (1H, СН циклопроп, J=7,3), 4,54 д (1H, NCH₂, J=14,7), 4,76 д (1Н, NCH₂, J=14,7), 6,74 д (2Н, м-СН_аром, J=8,8), 7,32 д (2Н, о-СН_аром,.J=8,8), 8,26 с (1Н, NH), 8,92 с (1Н, NH)

¹H ЯМР-Спектр (CDCl₃; δ, м.д.; J, Гц), изомер Б: -0,24 т (1Н, СН₂ циклопроп., J=8,8,), 0,13 т (1Н, СН₂ циклороп., J=5,9), 0,88 с (3Н, СН₃), 1,07 с (3Н, СН₃), 1,23-1,80 м (6Н, СН₂СН₂СН₂ циклогексан.), 2,08 т (1Н, СН циклопроп,