Взаимные превращения продуктов 1,3-диполярного циклоприсоединения азометинилидов и илиденмалононитрилов
- Авторы: Борисова С.В.1, Мещерякова А.А.2, Сорокин В.В.2
-
Учреждения:
- Саратовский государственный медицинский университет имени В. И. Разумовского
- Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
- Выпуск: Том 94, № 4 (2024)
- Страницы: 489-502
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/0044-460X/article/view/262779
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044460X24040038
- EDN: https://elibrary.ru/EBMKQF
- ID: 262779
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения илиденмалононитрилов и азометинилидов, полученных in situ конденсацией изатина с α-аминокислотами (саркозина, пролина), синтезированы новые замещенные спиропирроли(зи)дины. Выяснены особенности регио- и диастереохимического строения продуктов в зависимости от природы аминокислоты и условий реакции. На основании данных спектроскопии ЯМР продуктов циклоприсоединения, полученных в различных условиях, а также некоторых дополнительных экспериментов предложена вероятная схема образования продуктов, включающая ретро-1,3-диполярное циклоприсоединение. Разработаны методики селективного синтеза изомерных спиропирролизидинов.
Полный текст
Введение
В настоящее время 1,3-диполярное циклоприсоединение азометинилидов является надежным способом введения в молекулу спиропирроли(зи)динового фрагмента [1–6]. Известны многочисленные примеры использования данного метода не только для синтеза гетероциклических соединений [7–9], но и как стадии в тандемных процессах [9]. Во всех этих работах отмечены преимущества метода: регио- и диастереоселективность, простота проведения синтеза, доступность реагентов, отсутствие необходимости использования катализаторов или специфических растворителей. В большинстве опубликованных примеров данные взаимодействия относят к согласованным реакциям, имеющим в настоящее время хорошо проработанную теоретическую базу, использование которой позволяет, не прибегая к квантово-химическим расчетам, предложить, как наиболее предпочтительные исходные реагенты, так и строение диастереомерного продукта [10, 11].
Однако среди огромного количества стандартных работ с предсказуемыми результатами особенно выделяются несколько исследований. В частности, результаты работ [12–15], посвященных использованию арилиден-2-тиоксоимидазол-4-онов и арилиден-2-тиоксотиазолидин-4-онов в качестве диполярофилов, описывают получение региоизомеров с различным положением заместителя, несмотря на схожее строение исходных соединений. Описаны также примеры получения регио- и диастереомерной смеси продуктов [16–18], а также примеры, когда 1,3-диполярное циклоприсоединение не происходит вовсе, а уступает место другим процессам конденсации [19]. Очевидно, что по различным причинам подобные взаимодействия находятся в деликатной области, связывающей согласованные процессы и реакции ступенчатой конденсации. Именно поэтому описание и анализ причин их наблюдения позволяет расширить границы применимости современных теоретических представлений органической химии и заслуживает особого внимания.
Наше внимание привлекли бензилиденмалононитрилы, применение которых в качестве диполярофилов при использовании азометинилидов, полученных конденсацией 2-аминометилпиридина с 4-нитробензальдегидом, привело к продуктам различной природы в зависимости от условий реакции [20]. Имеются также некоторые сведения о продуктах взаимодействия этих диполярофилов и азометинилидов, являющихся производными изатина [21–23]. В этих работах использовано небольшое количество исходных соединений, а результат некоторых из них противоречит друг другу и требует анализа и дальнейшего исследования.
Таким образом, целью нашей работы является исследование особенностей поведения илиденмалононитрилов как диполярофилов в реакции циклоприсоединения с использованием в качестве диполей азометинилидов, полученных конденсацией in situ изатина и различных N-нуклеофилов.
Результаты и обсуждения
Бензилиденмалононитрилы 1a–и введены в реакцию циклоприсоединения с изатином 2 и различными нуклеофилами: пролином, саркозином. Использование комбинации таких реагентов хорошо известно и приводит к получению in situ пролинового и саркозинового диполей соответственно в мягких условиях. Активность этих диполей в реакциях циклоприсоединения уменьшается в приведенном ряду, что было отмечено ранее [24].
Первоначально эквимолярную смесь исходных реагентов нагревали до 65–70°С при перемешивании в среде изопропилового спирта. В этих условиях использование саркозина привело к получению 1′-метил-2-оксо-4′-фенилспиро[индолин-3,2′-пирролидин]-3′,3′-дикарбонитрилов 3a–и с высокими выходами за 5–12 ч. Несмотря на наличие различных заместителей в ароматическом кольце илиденмалононитрилов, в исследованных реакциях получаются спиропирролидины в виде единственного диастереомера. Природа заместителей влияет на время реакции: быстрее всего реакция проходит при наличии электроноакцепторных нитрогруппам, медленнее – электронодонорных метокси-заместителей (схема 1).
Схема 1.
В подобных условиях результатом взаимодействия илиденмалононитрилов 1a–з и пролинового илида является смесь продуктов различного регио- и диастереомерного состава, в которой для исходных соединений 1a–е основными продуктами являются спиропирролизидины 4а–е, минорными – 4′a–е. Однако для исходного бензилиденмалононитрила 1з, содержащего три метокси-заместителя, единственным продуктом является спиропирролизидин 5з другого региоизомерного состава, образование некоторого количества подобного региоизомера наблюдалось и в реакции с илиденмалононитрилом 1д (схема 1). Вид заместителя в бензилиденмалононитриле и состав смеси, определенный на основании наличия и интегральной интенсивности характеристических сигналов протонов пирролизидиновых фрагментов изомеров, приведены в табл. 1.
Нами проведены дополнительные исследования взаимодействия пролинового илида и бензилиденмалононитрилов, так как первоначальные результаты не содержали четкой корреляции между строением исходных соединений и изомерным составом продуктов. Поиск такой корреляции необходим для обобщения результатов взаимодействия, исследованных диполярофилов и всех выбранных илидов. Определение особенностей происходящих изменений осуществлено несколькими способами.
Прежде всего исследовано поведение диастереомерных смесей продуктов 4ж и 4′ж и 4д и 4′д, полученных в ранее описанных условиях. Их состав, а также строение диастереомеров изучено методами спектроскопии ЯМР 1Н и 13С, результаты которой позволяют сделать вывод об отсутствии исходных соединений (изатина, пролина, бензилиденмалононитрилов), а также других веществ в качестве примесей. Кипячение в этаноле таких смесей приводит к получению региоизомеров 5ж и 5д без примесей минорного диастереомера. Строение продуктов 5ж и 5д подтверждено спектральными данными, доказывающими регио- и диастереохимическое сходство таких продуктов с ранее описанным спиропирролизидином 5з. Доказано, что соединения 5 образуются именно при участии пролинового илида и илиденмалононитрила, наличие фрагментов которых подтверждено описанными далее экспериментами.
При добавлении к нагреваемой смеси диастереомеров гидразингидрата выделяется гидразон (вне зависимости от природы заместителя), который в данных условиях может образоваться только при взаимодействии между полученным в результате разрушения пирролизидинового цикла илиденмалононитрилом и гидразингидратом. При добавлении к диастереомерам 4ж и 4′ж (R = 3,4-OCH3) избытка 2-(3,4-дихлорбензилиден)малононитрила 1д, кипячении полученной смеси в этаноле в течение 2 ч и последующем охлаждении смеси наблюдалось образование осадка А, содержащего спиропирролизидин 5д, который может быть получен только при наличии в нагреваемой смеси пролинового илида и его реакции с нитрилом 1д. Кипячение смеси диастереомеров 4д и 4′д и бензилидемалононитрила 1ж привело к получению осадка Б, содержащего спиропирролизидин 5ж и 2-(3,4-диметоксибензилиден)малононитрил 1ж. В спектрах ЯМР 1Н полученных смесей А и Б характеристическими являются сигналы протонов пирролизидинового фрагмента соединений 5д и 5ж соответственно.
Таблица 1. Соотношение изомеров, время реакции и выходы продуктов циклоприсоединения илиденмалононитридов и пролинового илидаа.
№ | R | Доля образованного изомера, %б | τ, мин | Выход, % | ||
4 | 4′ | 5 | ||||
a | 2-Cl | 75 | 25 | 0 | 30 | 91 |
б | 4-Cl | 55 | 45 | 0 | 75 | 87 |
в | 2-NO2 | 78 | 22 | 0 | 35 | 79 |
г | 4-NO2 | 86 | 14 | 0 | 55 | 85 |
д | 3,4-Cl | 48 | 36 | 16.8 | 90 | 88 |
е | 4-OCH2Ph | 81 | 19 | 0 | 60 | 81 |
ж | 3,4-OCH3 | 17 | 83 | 0 | 45 | 76 |
з | 2,3,4-OCH3 | 10 | 0 | 90 | 10 | 75 |
а При нагревании эквимолярной смеси исходных реагентов при 65–70°С в среде изопропилового спирта.
б Определена по соотношению интегральных интенсивностей в спектрах ЯМР 1Н.
Таким образом, вне зависимости от природы ароматического заместителя, при нагревании смеси диастереомеров 4 и 4′ происходит образование исходного илиденмалононитрила и пролинового илида, взаимодействие которых при температуре выше 70°С приводит к получению продуктов 5. Описанные превращения показаны на схеме 2.
Так как нагревание смеси спиропирролизидинов приводит к изменению ее состава, то для дальнейших исследований осуществлено взаимодействие эквимолярной смеси илиденмалононитрилов, изатина и пролина при комнатной температуре. Выбранные для этого илиденмалононитрилы 1в (R = 2-NO2), 1д (R = 3,4-Cl), 1к (R = H) содержат различные по электронному эффекту заместители в ароматическом фрагменте. В данных условиях содержание минорных продуктов 4′ уменьшается (10–15%).
Растворы продуктов 4в (R = 2-NO2), 4д (R = 3,4-Cl), 4к (R = H) в ДМСО-d6 нагревали до 50°С в ампуле спектрометра в течение 10 мин, затем состав полученной смеси анализировали с помощью спектроскопии ЯМР 1Н. Появление в характеристической области новых сигналов, а также изменение их интегральной интенсивности служило однозначным критерием изменения региоизомерного состава. Результаты приведены в табл. 2.
Схема 2.
Таблица 2. Соотношение изомеров 4, 4′ и 5.
R | 4 | Относительное снижение доли изомера 4а | 4′ | 5 | |||
0 мин | 10 мин | 0 мин | 10 мин | 0 мин | 10 мин | ||
a | b | ||||||
4-NO2 (г) | 0.85 | 0.84 | 0.01 | 0.15 | 0.16 | 0 | 0 |
3,4-Cl (д) | 0.89 | 0.23 | 0.74 | 0.11 | 0.08 | 0 | 0.69 |
H (к) | 0.90 | 0.60 | 0.33 | 0.10 | 0.28 | 0 | 0.12 |
а x = 1 – (a/b).
Данные спектров свидетельствуют о том, что во всех экспериментах происходит уменьшение доли соединения 4 в результате нагревания раствора. Прослеживается зависимость относительной разности между начальной (a) и конечной (b) долями соединения 4 и природой заместителей в илиденмалононитриле: наибольшая разность достигнута в случае соединения 4д (R = 3,4-Cl), наименьшая – 4в (R = NO2). Важно заметить, что уменьшение доли соединения 4 сопровождается синхронным увеличением доли продукта 5, как видно на примере спиропирролизидинов 4д, 4′д, 5д (R = 3,4-Cl). Такие результаты могут наблюдаться, если продукты 4′ и 5 получаются в связанном процессе.
Результаты полученных экспериментов убедительно доказывают, что при нагревании растворов спиропирролизидинов или смеси их изомеров происходит образование пролинового илида и его взаимодействие с илиденмалононитрилом. Диастереоселективность позволяет рассматривать этот процесс как согласованное циклоприсоединение пролинового илида и бензилиденмалононитрилов. Различная ориентация диполя и диполярофила приводит к двум типам переходных состояний TS-A и TS-B, в результате которых получаются структурные региоизомеры 4 (а также 4′) и 5. Применение высокореакционноспособных бензилиденмалононитрилов в качестве диполярофилов способствует понижению энергии обоих типов переходных состояний.
В кинетически контролируемых условиях основным фактором выгодности переходного состояния является отсутствие стерических препятствий, в результате чего происходит реализация переходного состояния TS-B, так как в состоянии TS-А присутствуют пространственные препятствия для образования связи между β-углеродным атомом диполярофила, содержащим 2 цианогруппы в качестве заместителей, и спироциклическим концом диполя. Поэтому в этих условиях образуется продукт 4. При повышении температуры влияние пространственного фактора уменьшается, и на первый план выходит электронный фактор, в результате чего переходное состояние TS-A, в котором реализуется связь между наиболее электрофильным и нуклеофильным центрами диполярофила и диполя соответственно (схема 3). Таким образом, в термодинамически контролируемых условиях образуется только продукт 5.
Согласованное циклоприсоединение W-формы азометинилида и бензилиденмалононитрила приводит к образованию продуктов 4′, однако в этом случае наблюдалось бы и образование диастереомера 5′, что не подтверждается данными спектроскопии ЯМР, поэтому соединение 4′ не является продуктом взаимодействия илиденмалононитрилов и азометинилидов, наличие которых обусловлено процессом ретро-диполярного циклоприсоединения. В этом случае, вероятно, происходит разрыв связи между атомами углерода C7а′ и C1′ с образованием состояния TS-C. Отрицательный заряд локализован на атоме углерода С1′, содержащем две электроноакцепторные цианогруппы, стабилизирующие его. В дальнейшем возможно замыкание цикла с изменением или сохранением конфигурации атома С7а′, что приводит к образованию соединений 4′ и 4 соответственно. Также возможен разрыв второй связи С3′–С2′ и образование S-пролинового илида и бензилиденмалононитрила, которые могут взаимодействовать с получением соединений 4 и 5 в зависимости от условий. Наличие электронодонорных заместителей в ароматическом фрагменте дестабилизирует вторую связь С–С, поэтому вместо повторного замыкания цикла вероятнее становится разрыв второй связи, поэтому наблюдается увеличение доли продукта 5, а не 4′. Похожие результаты описаны в работах исследователей из Уральского федерального университета [25, 26].
Схема 3.
На основе полученных результатов разработаны методики синтеза спиропирролидинов 4 и 5. Синтезированы 2′-(R-арил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро-[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрилы 4г, д, к и 2-оксо-1′-(R-арил)-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-2′,2′(1′H)-дикарбонитрилов 5г, д, к (схема 4). Синтез соединений 4г, д, к проводили в кинетически контролируемых условиях (при комнатной температуре и смешивании эквимолярных количеств реагентов в среде изопропилового спирта), а соединений 5г, д, к – в термодинамически контролируемых условиях (при кипячении эквимолярной смеси исходных соединений в этиловом спирте). Высокие выходы продуктов реакции и отсутствие других изомеров свидетельствует о состоятельности приведенных представлений.
Схема 4.
Схема 5.
Диастереомеры 4′ образуются в растворе и всегда будут находиться в равновесии с изомерами 4, поэтому выделить эти соединения не представляется возможным.
Представления о процессах, происходящих в растворе изомерных спиропирролизидинов, могут быть применены и для объяснения результатов взаимодейсвия илиденмалононитрилов, изатина и других нуклеофилов. На первой стадии таких процессов образуются соответсвующие азометинилиды, которые в случае саркозина и пролина вступают в реакцию согласованного циклоприсоединения с илиденмалононитрилами. Однако этот процесс является обратимым, вследствие чего для самого активного пролинового илида возможно образование как продукта кинетического контроля (4), так и термодинамического (5). Использование менее активного саркозинового диполя приводит к продолжительному нагреванию и получению продукта только термодинамического контроля 3.
Показательно поведение триметоксизамещенного бензилиденмалононитрила 1з и пролинового илида, взаимодействие которых осуществляется значительно дольше (3–4 ч) и приводит к продукту 5з. Это может быть вызвано тем, что объемные заместители в арильном фрагменте затрудняют взаимодействие β-углеродного атома диполярофила и спироциклического центра диполя, и увеличивают энергию переходного состояния TS-B, поэтому реакция происходит только в термодинамически контролируемых условиях через состояние TS-A. Это доказывает, что истинной причиной образования продуктов 4 является отсутствие стерических препятствий.
Возможность осуществления побочной реакции ретро-Манниха обеспечена некоторой степенью асинхронности процесса циклоприсоединения и стабилизацией переходного состояния TS-С. Появление такого продукта не противоречит предложенной схеме 5.
Выводы
Таким образом, варьирование заместителей ароматического фрагмента илиденмалононитрилов в сочетании с использованием более активных диполей приводит к получению смеси различных продуктов циклоприсоединения, способных к взаимопревращениям в зависимости от условий реакции, однако в подобранных условиях наблюдается селективное получение единственного типа продуктов регио- и диастереомерного строения.
Экспериментальная часть
Общая методика синтеза 1′-арил-2′-(1H-пиррол-2-ил)-1′,2′,5′,6′,7′,7a′-гексагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-2-онов 3a–и. Суспензию бензилиденмалононитрила 1 (4.5 ммоль), изатина 2 (0.66 г, 4.5 ммоль) и саркозина (0.4 г, 4.5 ммоль) в 10 мл абсолютного изопропилового спирта нагревали при постоянном перемешивании до 65°С. После окончания реакции осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из изопропилового спирта.
4′-(2-Хлорфенил)-1′-метил-2-оксоспиро[индолин-3,2′-пирролидин]-3′,3′-дикарбонитрил (3a) получали из 2-(2-хлоробензилиден)малононитрила (0.85 г, 4.5 ммоль). Выход 1.27 г (78%), белый порошок, т. пл. 191–193°С. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м. д.: 2.29 c (3H, 1′-NCH3), 3.41 – 3.56 м (1H, 5′-СН2), 4.20 т (1H, 5′-СН2, J 9.6 Гц), 4.98–5.13 м (1H, 4′-СН), 6.90 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.20–7.26 м (3H, ArH), 7.33 т. д (1H, ArH, J 7.6, 1.6 Гц), 7.42 т. т (2H, ArH, J 7.7, 1.6 Гц), 7.47–7.56 м (2H, ArH), 7.68 д (1H, ArH, J 7.6 Гц), 8.01 д. д (1H, J 7.9, 1.6 Гц). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δC, м. д: 174.11, 141.35, 135.84, 131.59, 130.95, 130.12, 129.78, 127.56, 127.45, 123.76, 122.12, 110.00, 77.31, 55.86, 49.38, 35.02. Найдено, %: С 66.21; Н 4.17; N 15.44. C20H15ClN4O. Вычислено, %: С 66.11; Н 4.43; N 15.71.
4′-(4-Хлорфенил)-1′-метил-2-оксоспиро[индолин-3,2′-пирролидин]-3′,3′-дикарбонитрил (3б) получали из 2-(4-хлоробензилиден)малононитрила (0.85 г, 4.5 ммоль). Выход 1.16 г (71%), белый порошок, т. пл. 195–198°С. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м. д.: 2.27 c (3H, 1′-NCH3), 3.49 д. д (1H, 5′-СН2, J 9.7, 7.9 Гц), 4.09 т (1H, 5′-СН2, J 9.9 Гц), 4.37 д. д (1H, 4′-СН, J 10.0, 7.9 Гц), 6.93 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.23 т (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.41–7.45 м (3H, ArH), 7.58–7.65 м (3H, ArH). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δС, м. д: 175.23, 158.21, 135.43, 132.24, 131.63, 127.24, 123.73, 115.19, 113.41, 113.41, 112.31, 112.31, 111.89, 110.46, 110.00, 56.97, 54.83, 34.91. Найдено, %: С 66.57; Н 4.45; N 15.38. C20H15ClN4O. Вычислено, %: С 66.21; Н 4.17; N 15.44.
4′-(2-Нитрофенил)-1′-метил-2-оксоспиро[индолин-3,2′-пирролидин]-3′,3′-дикарбонитрил (3в) получали из 2-(2-нитробензилиден)малононитрила (0.90 г, 4.5 ммоль). Выход 1.44 г (86%), белый порошок, т. пл. 176–178°С. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м. д.: 2.27 c (3H, 1′-NCH3), 3.53 д. д (1H, 5′-СН2, J 9.7, 5.1 Гц), 3.98 т (1H, 5′-СН2, J 9.8 Гц), 5.66 д. д (1H, 4′-СН, J 10.0, 5.0 Гц), 7.01 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.20 т (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.43 т (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.58 т (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.71 д (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.78 т (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.96 д (1H, ArH, J 8.2 Гц), 8.03 д (1H, ArH, J 8.0 Гц), 8.48 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δC, м. д: 174.49, 150.40, 141.80, 133.31, 131.91, 130.89, 130.45, 129.96, 126.79, 124.89, 123.77, 121.03, 112.41, 112.26, 111.05, 77.89, 57.60, 49.17, 42.89, 35.42. Найдено, %: С 64.07; Н 4.42; N 18.21. C20H15N5O3. Вычислено, %: С 64.34; Н 4.05; N 18.76.
4′-(4-Нитрофенил)-1′-метил-2-оксоспиро[индолин-3,2′-пирролидин]-3′,3′-дикарбонитрил (3г) получали из 2-(4-нитробензилиден)малононитрила (0.90 г, 4.5 ммоль). Выход 1.46 г (87%), белый порошок, т. пл. 216–218°С. Спектр ЯМР 1Н (ацетон-d6), δ, м. д.: 2.84 c (3H, 1′-NCH3), 3.82 т (1H, 5′-СН2, J 10.0 Гц), 3.92 д. д (1H, 5′-СН2, J 9.8, 6.5 Гц), 5.23 д. д (1H, 4′-СН, J 10.3, 6.5 Гц), 7.11 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.23 т (1H, ArH, J 7.6 Гц), 7.49 т (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.96 д (2H, ArH, J 8.3 Гц), 8.39 д (2H, ArH, J 8.4 Гц), 10.14 c (1H, NHиндол). Найдено, %: С 64.69; Н 4.46; N 18.24. C20H15N5O3. Вычислено, %: С 64.34; Н 4.05; N 18.76.
4′-(3,4-Дихлорфенил)-1′-метил-2-оксоспиро[индолин-3,2′-пирролидин]-3′,3′-дикарбонитрил (3д) получали из 2-(3,4-дихлорбензилиден)малононитрила (1.00 г, 4.5 ммоль). Выход 1.23 г (69%), белые кристаллы, т. пл. 168–170°С. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м. д.: 2.14 c (3H, 1′-NCH3), 3.63 т (1H, 5′-СН2, J 10.1 Гц), 3.77 д. д (1H, 5′-СН2, J 10.0, 6.5 Гц), 5.04 д. д (1H, 4′-СН, J 10.3, 6.2 Гц), 6.99–7.86 м (ArH, 7H), 6.99 д (1H, J 7.8 Гц), 7.18 т (1H, J 7.6 Гц), 7.40–7.48 м (1H), 7.54–7.48 м (1H), 7.54–7.61 м (1H), 7.77 д (1H, J 8.3 Гц), 7.86 д (1H, J 2.2 Гц), 11.15 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δС, м. д: 174.15, 143.59, 136.35, 132.41, 132.12, 132.08, 131.58, 131.30, 129.72, 126.10, 123.31, 121.29, 113.41, 112.61, 111.37, 76.95, 54.33, 49.85, 48.17, 35.46. Найдено, %: С 60.11; Н 3.92; N 15.01. C20H14Cl2N4O. Вычислено, %: С 60.47; Н 3.55; N 14.63.
4′-(4-Бензилоксифенил)-1′-метил-2-оксоспиро[индолин-3,2′-пирролидин]-3′,3′-дикарбонитрил (3е) получали из 2-(4-бензилоксибензилиден)малононитрила (1.17 г, 4.5 ммоль). Выход 1.70 г (70%), светло-желтые кристаллы, т. пл. 175–176°С. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м. д.: 2.27 c (3H, 1′-NCH3), 3.73 м (2H, 5′-СН2), 5.02 т (1H, 4′-СН, J 8.9 Гц), 5.09 с (2H, OСН2Ph), 6.93 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.06 д (2H ArH, J 8.2 Гц), 7.16–7.27 м (1H, ArH), 7.35 д (1H, ArH, J 7.1 Гц), 7.40 т (3H, ArH, J 7.6 Гц), 7.45 д (2H, ArH, J 7.6 Гц), 7.51 д (2H, ArH, J 8.2 Гц), 7.75 д (1H, ArH, J 7.6 Гц), 8.12 уш. с (1H, ArH), 7.62 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δС, м. д: 174.72, 159.50, 141.43, 131.55, 130.16, 128.64, 128.08, 127.54, 126.74, 126.00, 123.81, 121.71, 115.35, 112.97, 112.03, 110.59, 77.34, 77.30, 77.02, 76.70, 70.11, 55.15, 50.17, 49.18, 35.41. Найдено, %: С 74.96; Н 4.98; N 13.21. C27H22N4O2. Вычислено, %: С 74.64; Н 5.10; N 12.89.
4′-(3,4-Диметоксифенил)-1′-метил-2-оксоспиро[индолин-3,2′-пирролидин]-3′,3′-дикарбонитрил (3ж) получали из 2-(3,4-диметоксибензилиден)малононитрила (0.96 г, 4.5 ммоль). Выход 1.28 г (73%), желтые кристаллы, т. пл. 190–191°С. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м. д.: 2.26 c (3H, 1′-NCH3), 3.48 т (1H, 5′-СН2, J 8.9 Гц), 3.90 с (3H, OСН3), 3.96 с (3H, OСН3), 4.08 т (1H, 5′-СН2, J 9.8 Гц), 4.36 т (1H, 4′-СН, J 9.0 Гц), 6.91 т (2H, ArH, J 7.1 Гц), 7.15 д (1H, ArH, J 8.3 Гц), 7.22 т (1H, ArH, J 7.9 Гц), 7.40 т (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.60 c (1H, ArH), 7.62 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δС, м. д: 191.81, 174.20, 149.70, 131.50, 127.21, 123.66, 122.32, 115.44, 112.51, 112.12, 111.07, 110.40, 57.37, 55.98, 55.85, 55.50, 49.52, 34.95. Найдено, %: С 67.75; Н 5.52; N 14.07. C22H20N4O3. Вычислено, %: С 68.03; Н 5.19; N 14.42.
4′-(2,3,4-Триметоксифенил)-1′-метил-2-оксоспиро[индолин-3,2′-пирролидин]-3′,3′-дикарбонитрил (3з) получали из 2-(2,4,6-триметоксибензилиден)малононитрила (1.09 г, 4.5 ммоль). Выход 1.26 г (67%), желтые кристаллы, т. пл. 186–188°С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. 2.11 c (3H, 1′-NCH3), 3.43 т (1H, J 8.6 Гц, 5′-СН2), 4.08 д. д (1H, 5′-СН2, J 6.9, 1.8 Гц), 3.73 c (3H, OCH3), 3.81 c (3H, OCH3) 3.92 c (3H, OCH3), 4.01 т (1H, 5′-СН2, J 9.5 Гц), 4.61 д. д (1H, 4′-СН, J 9.7, 8.0 Гц), 6.86 д (1H, J 8.8 Гц), 6.94 д (1H, J 7.9 Гц), 7.13–7.20 м (1H), 7.28 д (1H, J 8.9 Гц), 7.41 т. д (1H, J 7.7, 1.3 Гц), 7.50 д. д (1H, J 7.6, 1.2 Гц), 11.06 уш. с (1Н). Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6), δ, м. д.: 174.24, 154.21, 152.30, 143.59, 141.39, 131.98, 126.99, 123.59, 122.94, 122.51, 120.38, 116.40, 113.17, 110.97, 107.68, 61.02, 60.80, 25.93. Найдено, %: С 66.45; Н 5.97; N 13.74. C23H22N4O4. Вычислено, %: С 66.02; Н 5.30; N 13.39.
4′-(4-Этоксифенил)-1′-метил-2-оксоспиро[индолин-3,2′-пирролидин]-3′,3′-дикарбонитрил (3и) получали из 2-(4-этоксибензилиден)малононитрила (0.89 г, 4.5 ммоль). Выход 1.22 г (73%), желтые кристаллы, т. пл. 202–204°С. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м. д.: 1.43 т (3H, СН3, J 7.0 Гц), 2.27 c (3H, 1′-NCH3), 3.48 д. д (1H, 5′-СН2, J 9.7, 7.9 Гц), 4.14 д. д (1H, 5′-СН2, J 6.9, 1.8 Гц), 4.09 м (2Н, СН2), 4.38 д. д (1H, 4′-СН, J 9.7, 7.9 Гц), 6.94 д. д (2H, ArH, J 8.2, 2.2 Гц), 7.21 т (2H, ArH, J 7.8 Гц), 7.27 к (1H, ArH, J 2.2 Гц), 7.35 т (1H, ArH, J 7.9 Гц), 7.37–7.43 м (1H, ArH), 7.60 д (1H, ArH, J 7.6 Гц), 8.46 уш. с (1H, ArH), 7.62 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), δС, м. д.: 174.78, 159.39, 141.53, 141.51, 135.04, 131.54, 130.02, 127.08, 127.06, 123.63, 122.73, 121.76, 115.61, 115.60, 115.54, 115.52, 115.23, 112.05, 110.78, 110.74, 77.01, 63.55, 56.79, 55.30, 55.28, 49.42, 35.04, 14.80. Найдено, %: С 71.18; Н 5.74; N 13.74. C23H22N4O4. Вычислено, %: С 66.02; Н 5.30; N 13.39.
Общая методика синтеза изомерных пирролизидинов 4 и 4′. Суспензию бензилиденмалононитрила (4.5 ммоль), изатина (0.66 г, 4.5 ммоль) и пролина (0.52 г, 4.5 ммоль) в 10 мл изопропилового спирта нагревали при постоянном перемешивании при 65°С. После окончания реакции осадок отфильтровывали и сушили.
Смесь диастереомерных 2′-(2-хлорфенил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрилов (4a и 4′a) получали из 2-(2-хлоробензилиден)малононитрила (0.85 г, 4.5 ммоль). Выход 1.54 г (91%), бежевый порошок, т. пл. 141–143°С. Смесь диастереомеров 75:25. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: основной продукт 4а, 1.77–1.85 м (1H, 6′-CH2), 1.99–2.11 м (1H, 6′-CH2), 2.22 м (1H, 7′-CH2), 2.51–2.55 м (1H, 7′-CH2), 2.72 д. д. д (1H, 5′-CH2, J 9.1, 7.0, 2.2 Гц), 3.24 т. д (1H, 5′-CH2, J 9.5, 6.4 Гц), 5.08 д. д (1H, 7a′-CH, J 8.1, 4.4 Гц), 5.19 c (1H, 2′-CH), 6.70 д (1H, ArH, J 7.7 Гц), 6.96 т. д (1H, ArH, J 7.7, 1.2 Гц), 7.20 т. д (1H, ArH, J 7.7, 1.1 Гц), 7.33 д. д (1H, ArH, J 7.7, 1.8 Гц), 7.38 д. д (1H, ArH, J 7.7, 1.6 Гц), 7.44 д. д (1H, ArH, J 7.8, 1.6 Гц), 7.61 д (1H, ArH, J 7.4 Гц), 7.81 д. д (1H, ArH, J 7.9, 1.7 Гц), 10.80 c (1H); минорный продукт 4′a, 1.99–2.11 м (1H, 6′-CH2), 2.22 м (2H, 7′-CH2, 6′-CH2), 2.59 м (1H, 7′-CH2), 2.72 м (2H, 5′-CH2), 4.66 т (1H, 7a′-CH, J 6.5 Гц), 5.43 c (1H, 2′-CH), 6.56 д (1H, J 7.7 Гц), 6.96 т. д (1H, J 7.7, 1.2 Гц), 7.36 д (1H, J 1.6 Гц), 7.38 д. д (1H, J 7.7, 1.6 Гц), 7.44 д. д (1H, J 7.8, 1.6 Гц), 7.07–7.12 м (1H), 7.61 д (1H, J 7.4 Гц), 8.07 д. д (1H, J 7.9, 1.6 Гц), 10.61 c (1H). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δС, м. д.: основной продукт 4а, 176.82, 143.11, 135.44, 131.28, 131.16, 130.62, 130.35, 128.34, 128.07, 126.52, 123.85, 122.35, 116.25; 115.49, 110.61, 52.84, 75.91, 73.04, 50.17, 42.52, 24.72, 29.2; минорный продукт 4′a, 176.33, 141.80, 135.32, 131.26, 130.85, 130.35, 130.43, 128.34, 127.79, 127.55, 125.37, 122.68, 113.40, 115.49, 110.12, 75.33, 71.97, 57.08, 47.18, 42.86, 29.52, 27.48. Найдено, %: C 67.58; H 4.01; N 14.98. C22H17ClN4O. Вычислено, %: C 67.95; H 4.41; N 14.41.
Смесь диастереомерных 2′-(4-хлорфенил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрилов (4б и 4′б) получали из 2-(4-хлоробензилиден)малононитрила (0.85 г, 4.5 ммоль). Выход 1.47 г (87%), светло-бежевый порошок, т. пл. 136–138°С. Смесь диастереомеров 55:45. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: основной продукт 4б: 1.69–1.80 м (1H, 6′-CH2), 2.01 м (1H, 6′-CH2), 2.21 м (2H, 7′-CH2), 2.62 т. д (1H, 5′-CH2, J 7.9, 7.5, 4.1 Гц), 3.26 д. т (1H, 5′-CH2, J 9.5, 4.7 Гц), 4.83 c (1H, 2′-CH), 4.96–4.99 м (1H, 7a′-CH), 6.70 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 6.93 т. д (1H, ArH, J 7.7, 1.1 Гц), 7.18 т. д (1H, ArH, J 7.7, 1.1 Гц), 7.39–7.43 м (1H, ArH), 7.46–7.50 м (2H, ArH), 7.41 м (1Н, ArH), 7.77 д (1H, ArH, J 7.5 Гц), 10.70 c (1H, NHиндол); минорный продукт 4′б, 1.89 м (1Н, 6′-CH2), 1.93 м (1Н, 7′-CH2), 2.17 м (1Н, 6′-CH2), 2.20 м (1Н, 7′-CH2), 2.71 м (1Н, 5′-CH2), 2.57 м (1Н, 5′-CH2), 4.49–4.54 м (1H, 7a′-CH), 4.95 c (1H, 2′-CH), 6.56 д (1H, J 7.7 Гц), 7.10 т. д (1H, J 7.7, 1.4 Гц), 7.16 м (1H), 7.21–7.27 м (1H), 77.43–7.39 м (1H), 7.46–7.50 м (1H) 7.53–7.60 м (1H), 7.64 т. д (1H, J 6.5, 1.6 Гц), 10.50 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δС, м. д.: основной продукт 4б, 177.10, 143.23, 134.32, 131.87, 131.81, 130.76, 129.27, 127.12, 124.54, 122.25, 116.48, 116.00, 110.38, 75.6, 72.17, 56.40, 49.86, 46,47, 29.49, 24.63; минорный продукт, 176.17, 141.87, 131.84, 130.05, 129.27, 128.83, 125.23, 122.75, 116.23, 113.76, 110.04, 75.23, 71.89, 61.81, 43.10. Найдено, %: C 68.23; H 4.12; N 14.32. C22H17ClN4O. Вычислено, %: C 67.95; H 4.41; N 14.41.
Смесь диастереомерных 2′-(2-нитрофенил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрилов (4в и 4′в).получали из 2-(2-нитробензилиден)малононитрила (0.89 г, 4.5 ммоль). Выход 1.47 г (79%), бежевый порошок, т. пл. 165–166°С. Смесь диастереомеров 70:30. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м. д.: основной продукт 4в, 1.99 т (1H, 6′-CH2, J 9.6 Гц), 2.55 д. д. т (2H, 7′-CH2, 6′-CH2, J 30.1, 17.3, 6.9 Гц), 2.79–2.97 м (1H, 5′-CH2), 2.97–3.18 м (1H, 5′-CH2), 5.27–5.34 м (1H, 7a′-CH2), 5.37 c (1H, 2′-CH2), 7.04 т (2H, ArH, J 7.4 Гц) 7.33 д (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.43 т (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.58 т (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.71 д (2H, ArH, J 9.8 Гц), 8.15 д (1H, ArH, J 8.0 Гц); минорный продукт 4′в, 1.76 д (1H, 6′-CH2, J 10.6 Гц), 2.03–2.18 м (1H, 6′-CH2), 2.19–2.34 м (1H, 7′-CH2), 4.50–4.56 м (1H, 7а′-CH2), 5.16 c (1H, 2′-CH2), 6.74 т (2H, ArH, J 8.3 Гц), 7.77–7.85 м (1H, ArH), 7.96 м (1H, ArH), 8.28 д (1H, ArH, J 8.1 Гц). Найдено, %: C 66.43; H 4.02; N 18.00. C22H17N5O3. Вычислено, %: C 66.16; H 4.29; N 17.53.
Смесь диастереомерных 2′-(4-нитрофенил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрилов (4г и 4′г) получали из 2-(4-нитробензилиден)малононитрила (0.89 г, 4.5 ммоль). Выход 1.46 г (84%), серый порошок, т. пл. 180–181°С. Смесь диастереомеров 86:14. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: основной продукт 4г, 1.83–1.70 м (1H, 7′-CH2), 1.96–2.06 м (1H, 6′-CH2), 2.23 д. д. т (2H, 7′-CH2, J 13.5, 8.7, 4.3 Гц), 2.63 д. д. д (1H, 5′-CH2, J 9.2, 7.0, 2.2 Гц), 3.32 м (2H, 5′-CH2), 5.01 д. д (1H, 7a′-CH, J 8.0, 4.5 Гц), 5.06 c (1H, 2′-CH), 6.70 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 6.94 т. д (1H, ArH, J 7.6, 1.0 Гц), 7.18 т. д (1H, ArH, J 7.7, 1.2 Гц), 7.71–7.77 м (2H, ArH), 7.80 д (1H, ArH, J 7.6 Гц), 8.16–8.24 м (2H, ArH), 10.77 c (1H, NHиндол); минорный продукт 4′г, 3.32 м (2H, 5′-CH2), 4.54 т (1H, 7a′-CH, J 6.5 Гц), 5.22 c (1H, 2′-CH), 6.56 д (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.10 т. д (1H, ArH, J 7.7, 1.3 Гц), 7.44 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.49 д (1H, ArH, J 8.9 Гц), 7.92 д (1H, ArH, J 8.8 Гц), 8.12 д. д (1H, ArH, J 9.1, 2.3 Гц), 8.33–8.37 м (1H, ArH), 10.56 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δС, м. д.: основной продукт 4г, 176.86, 148.28, 143.17, 138.99, 131.30, 131.43, 130.95, 127.18, 124.31, 124.21, 122.36, 116.21, 115.83, 110.51, 75.79, 72.50, 56.10, 49.9, 29.55, 24.61; минорный продукт 4′г, 131.10, 130.12, 110.16, 72.10, 61.27. Найдено, %: C 65.89; H 4.51; N 17.74. C22H17N5O3. Вычислено, %: C 66.16; H 4.29; N 17.53.
Смесь диастереомерных 2′-(3,4-дихлорфенил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрилов (4д и 4′д) получали из 2-(3,4-дихлоробензилиден)малононитрила (1.00 г, 4.5 ммоль). Выход 1.46 г (79%), светло-розовый порошок, т. пл. 156–158°С. Смесь диастереомеров 75:25. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: основной продукт 4д, 1.75 м (1H, 6′-CH2), 1.91–2.06 м (1H, 6′-CH2), 2.18–2.28 м (2H, 6′-CH2), 2.48 д. д (2H, 5′-CH2, J 3.7, 1.8 Гц), 2.55–2.66 м (1H, 5′-CH2), 3.24 т. д (1Н, 5′-CH2, J 9.5, 6.4 Гц), 4.91 c (1H, 2′-CH), 4.98 д. д (1H, 7a′-CH, J 8.1, 4.4 Гц), 6.72 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 6.97 д (1H, ArH, J 7.6 Гц), 7.20 т (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.42 д. д (1H, ArH, J 8.6, 2.3 Гц) 7.46 д. д (1H, ArH, J 8.5, 2.1 Гц), 7.65 м (2H, ArH), 7.78 м (1Н, ArH), 10.81 c (1H, NHиндол); минорный продукт 4′д, 1.90 м (1Н, 6′-CH2), 2.18 м (1Н, 6′-CH2), 2.58 м (1Н, 7′-CH2), 2.18 м (1Н, 7′-CH2), 4.50 т (1H, 7a′-CH, J 6.8 Гц), 5.05 c (1H, 2′-CH), 6.59 д (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.12 т (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.58 д. д (1H, ArH, J 8.3, 2.7 Гц), 7.65 д (3H, ArH, J 8.6 Гц), 7.71 д (1H, ArH, J 2.1 Гц), 7.75 д (1H, ArH, J 2.0 Гц), 7.77 д (2H, ArH, J 7.7 Гц), 10.62 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δС, м. д.: основной продукт 4д, 176.97, 143.17, 132.57, 132.50, 132.00, 131.77, 131.57, 130.96, 130.40, 127.17, 124.26, 122.40, 116.20, 115.85, 110.51, 75.71, 72.33, 55.49, 49.90, 46.35, 29.47, 24.57; минорный продукт 4′д, 176.15, 142.50, 141.81, 132.99, 132.38, 129.60, 128.46, 126.12, 125.34, 124.11, 123.35, 122.97, 115.99, 113.60, 110.16, 75.22, 71.97, 65.99, 60.66, 43.03, 31.04, 27.41. Найдено, %: C 62.81; H 4.17; N 13.58. C22H16Cl2N4O. Вычислено, %: C 62.42; H 3.81; N 13.24.
Смесь диастереомерных 2′-(4-бензилметоксифенил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрилов (4е и 4′е) получали из 2-(4-бензилметоксибензилиден)малононитрила (1.18 г, 4.5 ммоль). Выход 1.57 г (75%), светло-розовый порошок, т. пл. 152–153°С. Смесь диастереомеров 81:19. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: основной продукт 4е, 1.74 д. д. д (1H, 6′-CH2, J 12.2, 9.9, 7.2 Гц), 1.94–2.05 м (1H, 7′-CH2), 2.20 д. д. д (1H, 6′-CH2, J 14.3, 9.7, 5.0 Гц), 2.39–2.46 м (1H, 7′-CH2), 2.55–2.62 м (1H, 5′-CH2), 3.31 м (1H, 5′-CH2), 4.71 c (1H, 2′-CH2), 4.94 д. д (1H, 7а′-CH2, J 8.1, 4.6 Гц), 4.99 c (2H, 4-ОСН2Ph), 6.69 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 6.93 д (3H, ArH, J 8.8 Гц), 7.14–7.19 м (1H, ArH), 7.33–7.42 м (7H, ArH), 7.75 д (1H, ArH, J 7.6 Гц), 10.64 c (1H, NHиндол); минорный продукт 4′е, 3.31 м (2H), 4.49 м (1H, 7а′-CH2), 4.80 c (1H, 2′-CH2), 5.12 c (2H, 4-ОСН2Ph), 6.93 д (3H, ArH, J 8.8 Гц), 7.33–7.42 м (7H, ArH), 10.47 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δС, м. д.: основной продукт 4е, 177.38, 159.16, 143.32, 137.21, 131.38, 130.59, 128.88, 128.38, 127.07, 124.93, 123.24, 122.15, 116.80, 116.21, 115.21, 110.26, 75.51, 71.82, 56.96, 49.86, 29.47, 25.94, 24.67. Найдено, %: C 76.03; H 4.96; N 12.51. C29H24N4O2. Вычислено, %: C 75.63; H 5.25; N 12.17.
Смесь диастереомерных 2′-(3,4-диметоксифенил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрилов (4ж и 4′ж) получали из 2-(3,4-диметоксибензилиден)малононитрила (0.96 г, 4.5 ммоль). Выход 1.26 г (70%), светло-желтый порошок, т. пл. 172–175°С. Смесь диастереомеров 83:17. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: основной продукт 4′ж, 2.09–2.29 м (2H, 6′-CH2, 7′-CH2), 2.48 м (2H, 5′-CH2), 3.59 м (3H, OCH3), 3.67 д (3H, OCH3, J 4.5 Гц) 4.48 т (1H, 7a′-CH, J 5.6 Гц), 4.77 c (1H, 2′-CH), 6.55 д (1H, ArH, J 7.7 Гц), 6.83 д (1H, ArH, J 8.4 Гц), 6.86–6.93 м (1H, ArH), 6.97 т (1H, ArH, J 7.5 Гц), 7.05–7.16 м (2H, ArH), 7.62 д (2H, ArH, J 8.0 Гц), 10.48 c (1H, NHиндол); минорный продукт 4ж, 1.74 д (2H, 6′-CH2, 7′-CH2, J 8.4 Гц), 1.98 м (3H,6′-CH2, 7′-CH2, 5′-CH2), 3.25 д (1H, 5′-CH2, J 7.6 Гц), 3.63 c (3H, OCH3), 3.77 c (3H, OCH3), 4.71 c (1H, 2′-CH), 4.95 д. д (1H, 7а′-CH, J 8.3, 4.6 Гц), 6.69 д (1H, ArH, J 7.9 Гц), 7.13–7.19 м (3H, ArH), 7.21 д (2H, ArH, J 8.7 Гц), 7.40 т (1H, ArH, J 8.2 Гц), 7.75 д (1H, J 7.6 Гц), 8.35 м (2H, ArH), 10.68 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δС, м. д.: основной продукт 4ж, 176.53, 161.16, 149.78, 148.49, 142.03, 129.81, 129.36, 127.75, 125.12, 122.85, 122.55, 116.60, 112.94, 109.94, 75.33, 71.70, 62.81, 55.70, 55.63, 47.31, 43.47, 29.31, 27.36; минорный продукт 4ж, 177.59, 149.47, 143.32, 130.58, 127.75, 127.12, 124.97, 124.62, 123.24, 116.83, 112.03, 109.94, 75.58, 71.92, 62.81, 57.32, 56.54, 55.94, 47.31, 46.66, 29.46, 25.94. Найдено, %: C 69.12; H 5.78; N 13.95. C24H22N4O3. Вычислено, %: C 69.55; H 5.35; N 13.52.
2-Оксо-1′-(2,3,4-триметоксифенил)-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-2′,2′(1′H)-дикарбонитрил (5з) получали из 2-(2,3,4-триметоксибензилиден)малононитрила (1.10 г, 4.5 ммоль). Выход 1.46 г (78%), желтый порошок, т. пл. 160–162°С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 1.63 м (1H, 7′-CH2, 6′-CH2), 1.86 м (1H,6′-CH2), 2.00 к (2H, 7′-CH2, J 9.9, 9.4 Гц), 2.75 д. т (2H, 5′-CH2, J 35.3, 8.7 Гц), 3.70–3.96 м (1H, 5′-CH2), 4.39 д (1H, J 10.2 Гц), 4.58 д. д (1H, 7a′-CH, J 10.6, 5.5 Гц), 6.91 д (1H, ArH, J 8.9 Гц), 6.98 д (1H, ArH, J 7.9 Гц), 7.18 т (1H, ArH, J 8.0 Гц), 7.34 д (1H, ArH, J 8.8 Гц), 7.44 т (1H, ArH, J 7.8 Гц), 7.65 д (1H, ArH, J 7.7 Гц), 11.01 c (1H, NHиндол). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δС, м. д.: 177.20, 154.15, 152.88, 143.22, 141.33, 130.80, 126.51, 124.80, 123.80, 122.16, 117.17, 116.21, 115.86, 110.47, 107.83, 107.40, 75.21, 72.32, 71.09, 62.09, 61.79, 61.19, 60.80, 60.61, 60.54, 56.14, 50.43, 49.84, 45.90, 40.60, 40.39, 40.18, 39.98, 39.77, 39.56, 39.35, 29.43, 28.79, 24.42. Найдено, %: C 67.14; H 5.83; N 13.01. C25H24N4O4. Вычислено, %: C 67.55; H 5.44; N 12.60.
Общая методика синтеза 2′-(R-арил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрилов. Суспензию бензилиденмалононитрила (4.5 ммоль), изатина (0.66 г, 4.5 ммоль) и пролина (0.52 г, 4.5 ммоль) в 10 мл изопропилового спирта перемешивали при комнатной температуре. За ходом реакции следили методом ТСХ. После окончания реакции осадок отфильтровывали и сушили.
2′-(4-Нитрофенил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрил (4г) получали из 2-(4-нитробензилиден)малононитрила (0.89 г, 4.5 ммоль). Выход 1.30 г (84%), светло-серый порошок, т. пл. 183–184°С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 1.70–1.83 м (1H, 7′-CH2), 1.96–2.06 м (1H, 6′-CH2), 2.23 д. д. т (2H, 7′-CH2, J 13.5, 8.7, 4.3 Гц), 2.63 д. д. д (1H, 5′-CH2, J 9.2, 7.0, 2.2 Гц), 3.32 м (2H, 5′-CH2), 5.01 д. д (1H, 7a′-CH, J 8.0, 4.5 Гц), 5.06 c (1H, 2′-CH), 6.70–8.24 (8H, ArH), 10.77 c (1H, NHиндол). Найдено, %: C 64.07; H 4.42; N 18.21. C22H17N5O3. Вычислено, %: C 64.34; H 4.05; N 18.76.
2′-(3,4-Дихлорфенил)-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрил (4д) получали из 2-(3,4-дихлоробензилиден)малононитрила (1.00 г, 4.5 ммоль). Выход 1.25 г (68%), светло-кремовый порошок, т. пл. 128–130°С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 1.75 м (1H, 6′-CH2), 1.91–2.06 м (1H, 6′-CH2), 2.18–2.28 м (2H, 6′-CH2), 2.48 д. д (2H, 5′-CH2, J 3.7, 1.8 Гц), 2.55–2.66 м (1H, 5′-CH2), 3.24 т. д (1Н, 5′-CH2, J 9.5, 6.4 Гц), 4.91 c (1H, 2′-CH), 4.98 д. д (1H, 7a′-CH, J 8.1, 4.4 Гц), 6.72 д (1H, ArH, J 7.8 Гц), 6.97 д (1H, ArH, J 7.6 Гц), 7.20 т (1H, ArH, J 7.7 Гц), 7.42 д. д (1H, ArH, J 8.6, 2.3 Гц), 7.46 д. д (1H, ArH, J 8.5, 2.1 Гц), 7.65 м (2H, ArH), 7.78 м (1Н, ArH), 10.81 c (1H, NHиндол). Найдено, %: C 62.01; H 3.96; N 13.79. C22H16Cl2N4O. Вычислено, %: C 62.42; H 3.81; N 13.42.
2′-Фенил-2-оксо-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-1′,1′(2′H)-дикарбонитрил (4к) получали из бензилиденмалононитрила (0.89 г, 4.5 ммоль). Выход 1.19 г (70%), белый порошок, т. пл. 191–193°С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 1.74 м (1H, 6′-CH2), 2.00 м (1H, 6′-CH2), 2.18–2.28 м (2H, 7′-CH2), 2.21 д. д (2H, 5′-CH2, J 3.7, 1.8 Гц), 2.60 м (1H, 5′-CH2), 3.25 м (1Н, 5′-CH2), 4.77 c (1H, 2′-CH), 4.96 д. д (1H, 7a′-CH, J 8.1, 4.5 Гц), 6.68–7.76 (ArH, 7H), 10.67 c (1H, NHиндол). Найдено, %: C 74.13; H 5.38; N 15.49. C22H18N4O. Вычислено, %: C 74.56; H 5.12; N 15.81.
Общая методика синтеза 2-оксо-1′-(R-арил)-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-2′,2′(1′H)-дикарбонитрилов. Смесь бензилиденмалононитрила (4.5 ммоль), изатина (0.66 г, 4.5 ммоль) и пролина (0.52 г, 4.5 ммоль) в 15 мл этилого спирта кипятили в течение 2 ч. После охлаждения к полученному раствору добавляли 10 мл дистилированной воды, полученный осадок отфильтровывали и сушили.
2-Оксо-1′-(4-нитрофенил)-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-2′,2′(1′H)-дикарбонитрил (5г) получали из 2-(4-нитробензилиден)малононитрила (0.89 г, 4.5 ммоль). Выход 1.35 г (87%), светло-желтый порошок, т. пл. 179–180°С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 1.62–2.03 (6H, 5′,6′,7′-CH2), 4.42 м (1H, 7а′-CH), 4.92 д (1H, 1′-CH, J 9.6 Гц), 6.98–8.01 м (ArH, 7H), 11.32 c (1H, NHиндол). Найдено, %: C 64.69; H 4.46; N 18.24. C22H17N5O3. Вычислено, %: C 64.34; H 4.05; N 18.76.
2-Оксо-1′--(3,4-дихлорфенил)-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-2′,2′(1′H)-дикарбонитрил (5д) получали из 2-(3,4-дихлоробензилиден)малононитрила (1.00 г, 4.5 ммоль). Выход 1.37 г (75%), кремовый порошок, т. пл. 128–130°С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 1.78–2.04 м (6H, 5′,6′,7′-CH2), 4.43 м (1H, 7а′-CH), 4.81 д (J 9.5 Гц, 1H, 1′-CH), 6.96–7.85 (ArH, 7H), 11.30 c (1H, NHиндол). Найдено, %: C, 62.01; H, 3.96; N, 13.79.24. C22H16Cl2N4O. Вычислено, %: C, 62.42; H, 3.81; N, 13.42.
2-Оксо-1′-фенил-5′,6′,7′,7a′-тетрагидроспиро[индолин-3,3′-пирролизин]-2′,2′(1′H)-дикарбонитрил (5к) получали из бензилиденмалононитрила (0.89 г, 4.5 ммоль). Выход 1.30 г (76%), бежевый порошок, т. пл. 185–186°С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 1.59–2.01 м (6H, 5′,6′,7′-CH2), 4.42 т (1H, 7а′-CH, J 6.9 Гц), 4.58 д (1′-CH, J 2.1 Гц), 6.87–7.81 м (ArH, 7H), 10.98 c (1H, NHиндол). Найдено, %: C 74.83; H 5.52; N 15.97. C22H18N4O. Вычислено, %: C 74.56; H 5.12; N 15.81.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Об авторах
Светлана Васильевна Борисова
Саратовский государственный медицинский университет имени В. И. Разумовского
Автор, ответственный за переписку.
Email: chuvaikinasv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8025-1296
Россия, Саратов, 410012
Анна Аркадьевна Мещерякова
Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Email: chuvaikinasv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8039-1106
Россия, Саратов, 410012
Виталий Викторович Сорокин
Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Email: chuvaikinasv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5861-3307
Россия, Саратов, 410012
Список литературы
- Molteni G., Silvani A. // Eur. J. Org. Chem. 2021. Vol. 202. P. 1653. doi: 10.1002/ejoc.202100121
- Izmest’ev A.N., Gazieva G., Kravchenko A.N. // Chem. Heterocycl. Compd. 2021. Vol. 56. N 3. P. 255. doi: 10.1007/s10593-020-02654-z
- Zhao H., Zhao Y. // Molecules. 2023. Vol. 28. P. 113. doi: 10.3390/molecules28186488
- Breugst M., Reissig H. U. // Angew. Chem. Int. Ed. 2020. Vol. 59. P. 12293. doi: 10.1002/anie.202003115
- Brandão P., Marques C.S., Carreiro E.P., Pineiro M., Burke A.J. // Chem. Record. 2021. Vol. 21. N 4. P. 924. doi: 10.1002/tcr.202000167
- Panda S.S., Girgis A.S., Aziz M.N., Bekheit M.S. // Molecules. 2021. Vol. 28. doi: 10.3390/molecules28020618
- Boddy A.J., Bull J.A. // Org. Chem. Front. 2021. Vol. 8. P. 1026. doi: 10.1039/d0qo01085e
- Nasri S., Bayat M., Mirzaei F. // Top. Curr. Chem. 2021. Vol. 379. P. 121. doi: 10.1007/s41061-021-00337-7
- Ratmanova N.K., Andreev I.A., Leontiev A.V., Momotova D., Novoselov A.M., Ivanova O.A., Trushkov I.V. // Tetrahedron. 2020. Vol. 76 P. 25. doi: 10.1016/j.tet.2020.131031
- Chiacchio M.A., Legnani L. // Int. J. Mol. Sci. 2024. Vol. 25. P. 12. doi: 10.3390/ijms25021298
- Domingo L.R., Kula K., Ríos-Gutiérrez M. // Eur. J. Org. Chem. 2020. Vol. 37. P. 5938. doi: 10.1002/ejoc.202000745
- Senthil Kumar G., Satheeshkumar R., Kaminsky W., Platts J., Rajendra Prasad K.J. // Tetrahedron Lett. 2014. Vol. 55. P. 5475. doi: 10.1016/j.tetlet.2014.08.036
- Altowyan M.S., Soliman S.M., Haukka M., Al-Shaalan N.H., Alkharboush A.A., Barakat A. // Crystals. 2022. Vol. 12. N 1. Art. no. 5. doi: 10.3390/cryst12010005
- Barakat A., Haukka M., Soliman, S.M., Ali M., Al-Majid A.M., El-Faham A., Domingo L.R. // Molecules. 2021. Vol. 26. N 23. Art. no. 7276. doi: 10.3390/molecules26237276
- Barakat A., Soliman S.M., Al-Majid A.M., Ali M., Islam M.S., Elshaier Y.A.M.M., Ghabbour H.A. // J. Mol. Struct. 2018. Vol. 1152. P. 101. doi: 10.1016/j.molstruc.2017.09.086
- Peng C., Ren J., Xiao J.A., Zhang H., Yang H., Luo Y. // Beilstein J. Org Chem. 2014. Vol. 10. P. 352. doi: 10.3762/bjoc.10.33
- Anis′kov A., Klochkova I., Tumskiy R., Yegorova A. // Molecules. 2017. Vol. 22. N 12. Art. no. 2134. doi: 10.3390/molecules22122134
- Haddad S., Boudriga S., Porzio F., Soldera A., Askri M., Knorr M., Rousselin Y., Kubicki M.M., Golz C., Strohmann C. // J. Org. Chem. 2015. Vol. 80. N 18. P. 9064. doi: 10.1021/acs.joc.5b01399
- Moshkin V.S., Martynov K.V., Sosnovskikh V.Y. // Tetrahedron Lett. 2020. Vol. 61. N 16. Art. no. 151770. doi: 10.1016/j.tetlet.2020.151770
- Taha A.G., Elboray E.E., Kobayashi Y., Furuta T., Abbas-Temirek H.H., Aly M.F. // J. Org. Chem. 2021. Vol. 86. N 1. P. 547. doi: 10.1021/acs.joc.0c02241
- Dandia A., Khan S., Soni P., Indora A., Mahawar D.K., Pandya P., Chauhan C.S. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2017. Vol. 27. N 13. P. 2873. doi: 10.1016/j.bmcl.2017.04.083
- Tabatabaei Rezaei S.J., Nabid M.R., Yari A., Ng S.W. // Ultrasonics Sonochemistry. 2011. Vol. 18. N 1. P. 49. doi: 10.1016/j.ultsonch.2010.05.016
- Vidya S., Priyan K., Velayudhan Jayasree D., Deepthi A., Biju P.G. // Synth. Commun. 2019. Vol. 49. N 12. P. 1592. doi: 10.1080/00397911.2019.1605444
- Борисова С.В., Сорокин В.В. // ЖОХ. 2022. Т. 92. Вып. 1. С. 22. doi: 10.31857/S0044460X22010048; Borisova S.V., Sorokin V.V. // Russ. J. Gen. Chem. 2022. Vol. 92. N 1. P. 10. doi: 10.1134/S1070363222010030
- Kutyashev I.B., Ulitko M.V., Barkov A.Y., Zimnitskiy N.S., Korotaev V.Y., Sosnovskik V.Y. // New J. Chem. 2019. Vol. 43. P. 18495. doi: 10.1039/C9NJ04498A
- Кутяшев И.Б., Барков А.Ю., Коротаев В.Ю., Сосновских В.Я. // ХГС. 2019. Т. 55. № 6. С. 529; Kutyashev I.B., Barkov A.Yu., Korotaev V.Yu, Sosnovskikh V.Ya. // Chem. Heterocycl. Compd. 2019. Vol. 55. N 6. P. 529. doi: 10.1007/s10593-019-02490-w
Дополнительные файлы
