ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2019, том 89, № 2, с. 218-222

УДК 547.241:547.724

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИЙ

(E)-(3-АРИЛ-3-ОКСОПРОП-1-ЕН-1-ИЛ)-

ТРИФЕНИЛФОСФОНИЙБРОМИДОВ

С АРИЛГИДРАЗИНАМИ

Научно-технологический центр органической и фармацевтической химии

Национальной академии наук Армении, Институт органической химии,

пр. Азатутян 26, Ереван, 0014 Армения

*e-mail: khachikyanraya@gmail.com

Поступило в Редакцию 19 июля 2018 г.

После доработки 19 июля 2018 г.

Принято к печати 26 июля 2018 г.

(E)-(3-Арил-3-оксопроп-1ен-1-ил)трифенилфосфонийбромиды взаимодействуют с арилгидразинами в

кислой среде, образуя гидразоны, внутримолекулярная гетероциклизация которых приводит к (2,5-

диарил-2,3-дигидро-1H-пиразол-3-ил)трифенилфосфонийбромидам. Под действием бромистоводородной

кислоты полученные четвертичные фосфониевые соли образуют насыщенные (3-арил-3-оксопропил)-

трифенилфосфониевые соли.

Ключевые слова: (3-арил-3-оксопроп-1ен-1-ил)трифенилфосфонийбромиды, арилгидразины, пиразолы,

нуклеофильное присоединение, гетероциклизация

DOI: 10.1134/S0044460X19020082

Четвертичные фосфониевые соли, в особен-

В литературе описано получение внутримоле-

ности их кетовинильные производные, характери-

кулярно-ионоидных солей фосфония - фосфоний-

зующиеся высокой реакционной способностью и

винилазинхинонов - при действии оснований на

разнообразными синтетическими возможностями, -

арилгидразоны (3-арил-, 3-фуранил-3-оксопроп-1-

удобные субстраты для получения функционально

ен-1-ил)фосфониевых солей [2-4]. Присутствие в

замещенных производных, обладающих широким

2,4-динитрофенилгидразиновой группировке сильных

спектром биологической активности. Помимо

электроотрицательных заместителей могло бы

фосфониевой группировки, они содержат два

способствовать гетероциклизации. Действительно,

активных центра

- карбонильную и двойную

в кислой среде при длительном нагревании реагентов

углерод-углеродную связь. Как было показано

в смеси ацетонитрил-вода с хорошими выходами

ранее, все три реакционных центра вступают в

образуются замещенные пиразолы 2а-в (схема 1).

характерные реакции, что было успешно

Реакция начинается с конденсации соединений

использовано в ряде синтезов [1].

1а-в с

2,4-динитрофенилгидразином по карбо-

В развитие исследований по изучению свойств

нильной группе, затем протекает внутримоле-

винилфосфониевых солей нами проведены реакции

кулярное нуклеофильное присоединение второй

(3-арил-3-оксопроп-1ен-1-ил)трифенилфосфониевых

аминогруппы по углеродному атому двойной связи

солей с производными гидразина. Введение гидра-

в α-положении к фосфониевому катиону. Реакция

зиновой группировки в состав четвертичных

завершается

прототропной

изомеризацией,

кетовинилфосфониевых солей, на наш взгляд,

приводящей к образованию производных пиразола

может привести к ценным исходным соединениям

2а-в (табл. 1).

для получения комбинированных молекул, облада-

Взаимодействие (3-арил-3-оксопроп-1ен-1-ил)три-

ющих рядом полезных биологических активных

фенилфосфониевых солей 1а, в с арилгидразинами

свойств.

218

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИЙ (E)-(3-АРИЛ-3-ОКСОПРОП-1-ЕН-1-ИЛ)-...

219

Схема 1.

P⁺Ph3

P+

N N

H₂SO₄, N₂H₃C₆H₃(NO₂)₂

O₂N

H₂O

NO₂

Ph₃

P+

NO₂

1aв

Ph₃

PH⁺

O₂N

NO₂

2aв

R = CH₃ (a), Br (б), Cl (в).

различной основности приводит к образованию

подтверждает циклическое строение полученных

замещенных пиразолов 3а-е с выходами 32-60%

нами соединений.

(схема 2, табл. 1). Состав и строение полученных

B кетовинилфосфониевых солях связь С=С

соединений подтверждены данными ЯМР (табл. 2).

значительно дезактивирована из-за сильного -I-

эффекта трифенилфосфониевой группировки,

Получить монокристаллы, пригодные для рен-

вследствие чего попытки провести взаимодействие

тгенoструктурного анализа одного из соединений

с нуклеофилами не увенчались успехом.

2a-в и 4а-е, не удалось, поэтому для получения

однозначного ответа о строении полученных соеди-

В продолжение изучения активности двойной

нений были проведены химические превращения,

связи соединений 1а-в мы провели реакцию с

описанные в работах [2-4]. При взаимодействии

бромистоводородной кислотой. Реакцию прово-

соединений

2б,

4а и

4б с водным раствором

дили при нагревании в апротонных неполярных и

щелочи выделенные соединения по всем пара-

полярных растворителях (бензол, ацетонитрил).

метрам идентичны исходными веществами, что

Для α,β-ненасыщенных кетонов, содержащих в

Таблица 1. Выходы, температуры плавления и данные элементного анализа соединений 2а-в, 4а-е

Найдено, %

Вычислено, %

№

Выход, %

Т. пл., °C

Формула

2а

51.2

200-202

8.41

11.53

C₃₄H₂₈BrN₄O₄P

8.39

11.99

2б

74.0

209-210

7.53

21.55

C₃₃H₂₅Br₂N₄O₄P

7.65

21.85

2в

70.6

220-222

8.00

11.79

C₃₃H₂₅BrClN₄O₄P

8.14

11.63

4а

48.8

181-182

5.01

13.64

C₃₄H₃₀BrN₂P

4.85

13.86

4б

78.2

191-192

4.37

13.14

C₃₃H₂₇BrClN₂P

4.68

13.38

4в

46.9

190-191

7.01

12.54

C₃₄H₂₉BrN₃O₂P

6.75

12.86

4г

71.0

203-204

6.47

12.49

C₃₃H₂₆BrClN₃O₂P

6.53

12.45

4д

32.3

211-212

4.72

12.56

C₃₅H₃₀BrN₂O₂P

4.50

12.88

4е

60.0

245-246

4.31

12.27

C₃₄H₂₇BrClN₂O₂P

4.36

12.47

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ ТОМ 89 № 2 2019

220

ХАЧИКЯН и др.

Таблица 2. Данные спектроскопии ЯМР (ДMCO-d₆-CCl₄, 1:3) для соединений 2а-в и 4а-е

δ_Р,

№

δ, м. д. (J, Гц)

δ_С, м. д. (J, Гц)

м. д.

2.47 с (3H, СH₃), 7.18 с (1H, =СH), 7.25 уш. с

21.1 (СH₃), 113.2 д (PСH, J_PC = 87.4), 116.7 (C⁶, C₆H₃),

25.76

(1H, СH), 7.49-7.53 м (2H) и 7.54-7.58 м (2H,

117.9 д (3Cⁱ, PPh₃, J_PC = 90.9), 122.5 (С³, C₆H₃), 125.5

С₆H₄), 7.72-7.85 м (12H) и 7.91-7.98 м (3H,

(2CH, C₆H₄), 128.2 (2CH, C₆H₄), 130.3 д (3C^о, PPh_3,J_PC =

PPh₃), 8.00 д (1H, H⁶, С₆H₃, J = 9.5), 8.44 д. д

12.8), 130.7 (2CH, C₆H₄), 131.3, 134.1 д (3C^м, PPh₃,J_PC =

(1H, H⁵, С₆H₃,J = 9.5, 2.6), 8.81 д (1H, H³,

10.8), 134.3, 135.2 д (3Cⁿ, PPh₃,J_PC = 2.8), 138.9, 140.6,

С₆H₃,J = 2.6), 11.21 с (1H, NH)

142.9, 151.9 д (=CNH, J_PC = 24.8), 153.0 д (=CH, J_PC =

6.8)

2б

27.13-7.33 м (2H, =CH-CH), 7.57-7.62 м (2H,

113.5 д (CHP, J_PC = 87.8), 116.7 (C⁶, C₆H₃), 117.8 д (3Cⁱ,

21.44

C₆H₄), 7.68-8.00 м (18H, Ph), 7.99 д (1H, H⁶,

PPh₃, J_PC = 91.1), 122.5 (C³, C₆H₃), 124.6, 127.7, 130.1,

C₆H₃, J = 9.5), 8.44 д. д (1H, H⁴, C₆H₃, J = 9.4,

130.3 (C⁵, C₆H₃), 130.3 д (3C^o, PPh₃, J_PC = 12.8), 130.7

2.6), 8.80 д (1H, H² C₆H₃, J = 2.6), 11.08 с (1H,

(2CH, C₆H₄), 133.2 (2CH, C₆H₄), 134 д (3C^м, PPh₃, J_PC =

NH)

10.8 ), 135.2 д (3Cⁿ, PPh_3,J_PC = 2.9), 139.1, 142.8, 150.8 д

(=CNH,J_PC = 25.2), 152.5 д (=CH, J_PC = 6.3)

2в^а

6.68 д. д (1H, CHP, J_PH = 18.9, J_HH = 17.1),

112.7 д (CHP, J_PC = 88.9), 116.9 (C⁶, C₆H₃), 117.6 д (3Cⁱ,

21.30

7.43 д. д (1H, CHP, J_PH = 20.5,J_HH = 17.1),

PPh₃, J_PC = 91.4), 121.9 (C³, C₆H₃), 126.9, 129.7 (С⁵,

7.66-7.85 м (12H) и 7.92-7.98 м (3H, PPh₃),

C₆H₃), 130.0 д (3Co, PPh3, JPC = 13.0),

130.1

(2CH,

8.15 д (1H, H⁶, C₆H₃, J =9.5), 8.42 д. д (1H,

C₆H₄), 130.1 (2CH, C₆H₄), 131.1, 133.8 д (3C^м, PPh₃,

H⁵, C₆H₃,J = 9.5, 2.6), 9.05 д (1H, H³, C₆H₃,J =

J_PC = 10.7), 134.9 д (3Cⁿ, PPh₃,J_PC = 2.9), 135.9, 139.1,

2.6), 11.32 с (1H, NH)

142.6, 150.1 д (=CNH,J_PC = 24.7), 152.7 д (=CH, J_PC =

6.5)

4а

2.50 с (3H, СH₃), 6.26 д. д (1H, PCH, J = 19.5,

21.20

16.9), 6.86 т. т (1H, H⁴, Ph, J = 6.8, 1.6), 7.14 д.

д (1H, =CH, J = 21.2, 16.9), 7.15-7.23 м (4H,

Ph), 7.30-7.35 м (2H, C₆H₄), 7.43-7.48 м (2H,

C₆H₄), 7.65-7.81 м (12H, PPh₃), 7.88-7.94 м

(3H, PPh₃), 9.69 с (1H, NH)

4б

6.35 д. д (1H, PСH, J = 18.5, 16.9), 6.87 т. т

100.7 д (РCH, J_PC = 95.1), 114.3 (2СH, C^о, С₆Р₃), 118.6

21.30

(1H, H⁴, Ph, J = 7.0, 1.5) 7.11 д. д (1H, =CH, J

(3Сⁱ, PPh₃) 121.5 (CH), 128.3 (2CH), 128.5, 129.8 (2CH),

= 21.4, 16.9), 7.13-7.24 м (4H, Ph), 7.44-7.49

129.9 д (3C^о, PPh₃, J_PC= 12.8), 130.9 (2CH), 133.5 д

м (2H, C₆H₄), 7.62-7.67 м (2H, C₆H₄), 7.65-

(3C^м, PPh₃, J_PC= 11.8), 134.5, 134.6 д (3C^п, PPh₃, J_PC=

7.81 м (12H, PPh₃), 7.88-7.94 м (3H, Ph), 9.92

2.5), 140.4 д (J_PC= 24.9), 142.8, 155.6 д (J_PC= 6.8)

с (1H, NH)

4в

2.43 с (3H, СH₃), 6.71 д. д (1H, СH, J = 18.9,

21.40

17.0), 7.14 д.д (1H, =СH, J 21.6, 17.0), 7.33-

7.48 м (6H, С₆H₄), 7.67-7.95 м (15H, PPh₃),

8.09-8.14 м (2H, С₆H₄NO₂), 10.44 с (1H, NH)

4г

6.18 д. д (1H, PСH, J = 19.4, 16.9), 7.32 д. д

106.6 д (РСH, J_PC= 93.6), 114.7 (2СH, С₆H₄), 118.3 д

18.18

(1H, =CH, J = 20.6, 16.9), 7.34-7.39 м (2H,

(3Сⁱ, PPh_3, J = 91.7) 125.8 (2СH, С₆H₄), 127.5, 131.1 д

C₆H₄), 7.42-7.47 м (2H, C₆H₄), 7.56-7.64 м

(3С^о, PPh₃, J= 13.1), 131.2 (2CH, С₆H₄), 131.4 (2CH,

(6H, PPh₃), 7.66-7.71 м (2H, C₆H₄), 7.72-7.80

C₆H₄), 134.2 д (3C^м, PPh₃, J_PC= 10.6), 136.0 д (3C^п, PPh₃,

м (3H, PPh), 7.87-7.93 м (3H, PPh₃), 8.06-8.11

J_PC= 2.9), 137.2, 142.6, 145.4 д (J_PC= 24.4), 148.4, 156.2

м (2H, C₆H₄NO₂), 9.29 с (1H, NH)

д (CNH, J_PC = 6.5)

4д

2.44 с (3H, СH₃), 6.60 д. д (1H, PCH, J = 18.8,

21.28

17.0), 6.90 д. д. д (1H, С₆H₄СOO, J = 7.8, 7.2,

1.0), 7.20 д. д (1H, =СH, J = 21.5, 17.0), 7.32-

7.40 м и

7.50-7.58 м

(6H, С₆H₄СOO

С₆H₄Сl), 7.65 д. д (1H, С₆H₄СOO, J = 8.6, 1.0),

7.70-8.00 м (15H, PPh₃) 11.80 с (1H, NH),

13.00 уш. с (1H, СOOH)

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ ТОМ 89 № 2 2019

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИЙ (E)-(3-АРИЛ-3-ОКСОПРОП-1-ЕН-1-ИЛ)-...

221

Таблица 2. (Продолжение)

δ_Р,

№

δ, м. д. (J, Гц)

δ_С, м. д. (J, Гц)

м. д.

4е

6.70 д. д (1H, PCH, J = 18.5, 17.0), 6.90 д. д. д

104.8 д (РСH, J_PC= 92.3), 112.4, 113.2, 118.3 д (3Сⁱ,

21.40

(1H, С₆H₄СOO, J = 7.9, 7.2, 1.0), 7.15 д. д (1H,

PPh_3, J_PC = 91.0), 120.0, 128.3 129.9 д (3Со, PPh3, JPC =

=СH, J

= 21.4, 17.0), 7.44 д. д. д (1H,

13.0), 130.0 (2CH, С₆H₄Cl), 130.3 (2CH, С₆H₄Cl), 130.9,

С₆H₄СOO, J = 8.6, 7.4, 1.4), 7.50-7.55 м (2H,

133.6 д (3C^м, PPh₃, J_PC= 10.7), 134.7 д (3Cⁿ, PPh₃,J_PC=

С₆H₄Сl), 7.65 д. д (1H, С₆H₄СOO, J = 8.6, 1.0),

2.9), 134.8, 143.7 д (J_PC= 25.1), 144.5, 154.2 д (CNH,

7.68-7.86 м (14H) и 7.89-7.96 м (3H, PPh₃ +

J_PC = 6.3), 169.4 (COOH)

С₆H₄Сl), 11.81 с (1H, NH)

^а В CD₂Cl₂.

γ-положении арильные заместители, предпочти-

вероятности, по схеме, включающей промежу-

тельно сопряженное присоединение. Однако

точное образование интермедиата А.

вместо продуктов гидробромирования при взаимо-

действии в бензоле нами были с хорошими

Таким образом, исследованы реакции (E)-(3-арил-

выходами выделены насыщенные соли - (3-арил-3-

3-оксопроп-1ен-1-ил)трифенилфосфонийбромидов

оксопропил)трифенилфосфонийбромиды

5а-в

с арилгидразинами в кислой среде. Показано, что

(схема 3). Их образование происходит, по всей

на результат и ход реакции существенное влияние

Схема 1.

PPh₃

Br^

1a, в +

NHNH X

R¹

R²

3aв

4ae

X = HCl (3а), H₂SO₄(3б); R¹ = H, R² = CH₃ (4a), Cl (4б); R¹ = 4-NO₂, R² = CH₃ (4в), Cl 4-NO₂ (4г); R¹ = 2-COOH,

R² = CH₃ (4д), Cl (4е).

Схема 3.

Ph₃₊P

OH

Ph₃₊P

PPh₃+HBr

HBr

HOH, H

1ав

Ph₃P. HBr

1ав

RC₆H₄COCH₂CHO

HBr

H₂O

P⁺Ph₃

PPh₃

Ph₃PBr₂

Ph₃PO, 2HBr

5ав

R = CH₃ (a), Br (б), Cl (в).

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ ТОМ 89 № 2 2019

222

ХАЧИКЯН и др.

оказываютприрода растворителя, продолжитель-

(3-Арил-3-оксопропил)трифенилфосфониий-

ность реакции, строение исходных фосфониевых

бромиды

(5а-в). К бензольному раствору

солей и арилгидразинов.

0.6 ммоль соли

1а-в прибавляли

0.35 мл

(1.8 ммоль) 41%-ого раствора бромистоводородной

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

кислоты. Полученную смесь кипятили 12 ч. После

Спектры ЯМР ¹Н, ¹³C, ³¹P сняты при 303 K на

удаления растворителей в вакууме, остаток дважды

приборе Mercury-300 Varian с рабочими частотами

переосаждали смесью CH₃CN-Et₂O, 1:10. Образо-

300.08,

75.46 и

121.75 МГц соответственно.

вавшиеся кристаллы отфильтровывали, промывали

Химические сдвиги приведены относительно ТМС

эфиром и сушили в вакууме. Выход 0.1 г (69%, 5а),

(¹Н и ¹³C) и H₃PO₄ (³¹P). Для отнесения сигналов

0.12 г (72.6%, 5б), 0.13 г (84%, 5в). Физико-

были использованы методы двойного резонанса,

химические характеристики и данные спектро-

DEPT, HMQC, NOESY. Температуры плавления

скопии ЯМР полученных соединений соответ-

определяли на нагревательном столике Boetius.

ствуют приведенным в работе [1].

Элементный анализ выполняли методом Дюма-

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Прегля для N и титрованием для Br.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

Соединения 1а-в получены по методике [5].

интересов.

(2,5-Диарил-2,3-дигидро-1H-пиразол-3-ил)три-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

фенилфосфонийбромиды (2а-в, 4а-е). К ацето-

1. Хачикян Р.Дж., Овакимян З.Г., Паносян Г.А.,

нитрильному раствору

0.5 ммоль

(3-арил-3-

Тамазян Р.А., Айвазян А.Г. // ЖОХ. 2017. Т. 87.

оксопроп-1-ен-1-ил)трифенилфосфонийбромида 1а-в

Вып. 7. С. 1110; Khachikyan R.Dzh., Ovakimyan Z.G.,

прибавляли

0.5 ммоль соли соответствующего

Panosyan G.A., Tamazyan R.A., Ayvazyan A.G. // Russ.

арилгидразина в минимальном количестве воды.

J. Gen. Chem. 2017. Vol. 87. N 7. P. 1503. doi

Полученную смесь кипятили

30-32 ч. Осадок

10.1134/S1070363217070106

отфильтровывали. Продукты реакции из ацето-

2. Мегера И.В., Шевчук М.И. // ЖОХ. 1976. Т.46.

нитрильного фильтрата переосаждали диэтиловым

Вып. 10. С. 2220.

3. Мегера И.В., Лебедев Л.Б., Шевчук М.И. // ЖОХ.

эфиром. После декантирования растворителей

1981. Т. 51. Вып. 1. С. 54.

оставшийся вязкий осадок растворяли в хлоро-

4. Шевчук М.И., Братенко М.К., Чернюк И.Н.,

форме, сушили MgSO₄ и переосаждали диэти-

Мосейчук М.Г. // ЖОХ. 1987. Т. 57. Вып. 5. С. 1059.

ловым эфиром. Образовавшийся желтоватый

5. Хачикян Р.Дж., Овакимян З.Г., Паносян Г.А.,

осадок отфильтровывали, промывали эфиром и

Инджикян М.Г. // ЖОХ. 2014. Т. 84. Вып. 3. С. 453;

сушили в вакууме. Физико-химические характе-

Khachikyan R.Dzh., Ovakimyan Z.G., Panosyan G.A.,

ристики и данные спектроскопии ЯМР приведены

Indzikyan M.G // Russ. J. Gen. Chem. 2014. Vol. 84.

в табл. 2.

N 3. P. 511. doi 10.1134/S1070363214030177

Reactions of (E)-(3-Aroyl-3-oxoprop-1-en-

1-yl)triphenylphosphonium Bromides with Arylhydrazines

R. Dzh. Khachikyan*, Z. G. Ovakimyan, E. O. Karamyan, and G. A. Panosyan

Scientific and Technological Center of Organic and Pharmaceutical Chemistry,

National Academy of Sciences of Armenia, Institute of Organic Chemistry, pr. Azatutyan 26, Yerevan, 0014 Armenia

*e-mail: khachikyanraya@gmail.com

Received July 19, 2018; revised July 19, 2018; accepted July 26, 2018

(E)-(3-Aryl-3-oxoprop-1en-1-yl)triphenylphosphonium bromides reacted with arylhydrazines in an acidic

medium to form hydrazones, the intramolecular heterocyclization of which led to the formation of (2,5-diaryl-2,3-

dihydro-1H-pyrazol-3-yl)triphenylphosphonium bromides. Under the action of hydrobromic acid, the resulting

quaternary phosphonium salts produced saturated (3-aryl-3-oxopropyl)triphenylphosphonium salts.

Keywords: (3-aryl-3-oxoprop-1en-1-yl)triphenylphosphonium bromides, arylhydrazines, pyrazoles, nucleophilic

addition, heterocyclization

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ ТОМ 89 № 2 2019