ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2020, том 90, № 4, с. 508-512
УДК 547.745
СИНТЕЗ 5-АРИЛ-4-АЦИЛ-3-ГИДРОКСИ-
1-(3-ПИКОЛИЛ)-3-ПИРРОЛИН-2-ОНОВ
© 2020 г. В. Л. Гейнa,*, Н. В. Носоваa, А. А. Черепановa, Л. Ф. Гейнb, К. Д. Ильинаa
a Пермская государственная фармацевтическая академия, ул. Полевая 2, Пермь, 614990 Россия
b Пермский государственный медицинский университет, Пермь, 614000 Россия
*e-mail: geinvl48@mail.ru
Поступило в Редакцию 11 ноября 2019 г.
После доработки 11 ноября 2019 г.
Принято к печати 14 ноября 2019 г.
Реакцией метиловых эфиров ацилпировиноградных кислот со смесью ароматического альдегида и 3-пи-
колиламина получены 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(3-пиколил)-3-пирролин-2-оны, строение которых
установлено на основании данных ЯМР 1Н, 13С, ИК спектроскопии.
Ключевые слова: 5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(3-пиколил)-3-пирролин-2-оны, метиловый эфир ацил-
пировиноградной кислоты, 3-пиколиламин, ароматические альдегиды
DOI: 10.31857/S0044460X20040034
1,4,5-Тризамещенные
3-гидрокси-3-пирро-
отонических препаратов нестероидной структуры
лин-2-оны являются доступными полифункцио-
амринона, милринона, а также является гетеро-
нальными гетероциклическими соединениями,
циклической основой алкалоида анабазина [7].
удобными для синтеза на их основе различных
В продолжение исследований химии тризаме-
конденсированных гетероциклических систем [1-
щенных 3-гидрокси-3-пирролин-2-онов и полу-
3]. Среди 1-замещенных 5-арил-4-ацил-3-гидрок-
чения новых биологически активных соединений
си-3-пирролин-2-онов ранее найдены вещества,
нами была изучена реакция метилового эфира
обладающие противомикробным, противогрибко-
ацилпировиноградных кислот со смесью арома-
вым, антивирусным действием, а также анальгети-
тического альдегида и 3-пиколиламина (схема 1).
ческой, противовоспалительной, жаропонижаю-
Исследования показали, что при проведении реак-
щей и ноотропной активностью [1, 3-6]. Показано,
ции в диоксане при кратковременном нагревании
что наибольшее влияние на биологическую актив-
образуются
5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(3-пико-
ность 3-пирролин-2-онов оказывает природа заме-
лил)-3-пирролин-2-оны -л.
стителя в положении 1 гетероцикла [1, 3].
Полученные соединения -л представляют
Продолжая изучение влияния характера заме-
собой бесцветные кристаллические вещества, рас-
стителя в положении 1 гетероцикла на химические
творимые в ДМСО, ДФМА, труднорастворимые в
свойства и биологическую активность 1-замещен-
уксусной кислоте, диоксане и спирте, нераствори-
ных
5-арил-4-ацил-3-гидрокси-3-пирролин-2-о-
мые в воде.
нов, представляло интерес ввести в положение 1
В ИК спектрах соединений -л присутству-
пиридинилметильный заместитель. Известно, что
ют полосы поглощения кетонной карбонильной
пиридиновый фрагмент входит в состав природ-
группы боковой цепи в области 1624-1652 см-1,
ных биологически активных веществ, таких как
лактамной карбонильной группы в области 1692-
витамин В6, витамин РР, является структурной
1710 см-1 и енольной ОН-группы в области 3096-
основой ряда лекарственных средств, таких как
3200 см-1. В спектрах ЯМР 1Н соединений -л,
пикамилон, пиридитол с ноотропным и сосудо-
кроме сигналов ароматических протонов, присут-
расширяющим действием, синтетических карди-
ствуют синглет метинового протона в положении
508
СИНТЕЗ 5-АРИЛ-4-АЦИЛ-3-ГИДРОКСИ-1-(3-ПИКОЛИЛ)-3-ПИРРОЛИН-2-ОНОВ
509
Схема 1.
Схема 2.
5 гетероцикла в области 5.05-5.77 (-д) и 5.31-
По-видимому, на первой стадии образуется со-
6.00 м. д. (-л), два дублета энантиотопных прото-
ответствующий имин, который взаимодействует
нов метиленовой группы в области 3.80-4.80 м. д.
с эфиром ацилпировиноградной кислоты с обра-
(J = 15.8 Гц) и синглет протонов метильной груп-
зованием промежуточного соединения А, цикли-
пы ацетильного заместителя соединений -д в
зующегося в
3-гидрокси-3-пирролин-2-оны
1
области 2.25-2.30 м. д. В спектре ЯМР 13 С соеди-
(схема 2).
нения присутствуют сигналы при 191.4 (СО),
Все полученные соединения дают вишневое
165.5 [С(О)N], 60.5 (СН), 41.5 (СН2), 29.1 м. д.
окрашивание со спиртовым раствором хлори-
(СН3). Спектры ЯМР 13 С соединений-в, е-з
аналогичны спектру соединения и подтвержда-
да железа(III). Данные спектров и качественная
ют предполагаемую структуру.
реакция свидетельствуют о существовании по-
лученных соединений в кристаллическом состо-
На основании имеющихся литературных дан-
ных [1, 3] можно предположить, что образование
янии и в растворе преимущественно в енольной
5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(3-пиколил)-3-пир-
форме с енолизованной карбонильной группой в
ролин-2-онов происходит по известной схеме.
положении 3 гетероцикла.
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 4 2020
510
ГЕЙН и др.
Таким образом, трехкомпонентная реакция
д (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц), 7.50 т (1Н, С5Н4N, J =
метиловых эфиров ацилпировиноградных кислот
2.8 Гц), 8.30 с (1Н, С5Н4N), 8.40 д (1Н, С5Н4N,
с ароматическим альдегидом и 3-пиколилами-
J = 2.8 Гц). Спектр ЯМР 13 С, δС, м. д.: 191.5 (СО),
ном является удобным подходом к синтезу новых
165.5 [С(О)N], 158.3, 148.6, 148.0, 135.5, 132.3,
5-арил-4-ацил-3-гидрокси-1-(3-пиколил)-3-пирро-
128.3, 127.5, 123.6, 120.0, 114.0, 60.0 (СН), 55.0,
лин-2-онов.
41.8 (СН2), 29.3 (СН3). Найдено, %: С 67.74; Н
5.61; N 8.52. С19Н18N2О4. Вычислено, %: С 67.45;
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Н 5.36; N 8.28.
ИК спектры сняты на спектрометре Specord
4-Ацетил-3-гидрокси-5-(4-хлорфенил)-1-(3-
M-80 в таблетках KBr. Спектры ЯМР 1Н и 13С за-
пиколил)-3-пирролин-2-он (1в). Выход 1.53 г
регистрированы на спектрометре Bruker Avance III
(44.6%), т. пл. 199-201°С (этанол). ИК спектр, ν,
HD (400 и 100 МГц соответственно) в ДМСО-d6,
см-1: 1648 (С=О), 1708 (СОN), 3190 (OH). Спектр
внутренний стандарт - ТМС. Элементный ана-
ЯМР 1Н, δ, м. д.: 2.30 с (3Н, СН3СО), 3.90 д (1Н,
лиз проведен на приборе PerkinElmer
2400.
СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 4.66 д (1Н, СНАСНВ, J =
Температуры плавления определены на приборе
15.8 Гц), 5.15 с (1H, C5H), 7.15 д (2Н, Аr, J =
Melting Point M-565.
8.3 Гц), 7.25 д (2Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц), 7.30 c (1Н,
4-Ацетил-3-гидрокси-5-фенил-1-(3-пико-
Аr, J = 8.3 Гц), 7.45 т (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц), 8.30 с
лил)-3-пирролин-2-он (1а). Смесь 1.44 г (0.01
(1Н, С5Н4N), 8.40 д (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц). Спектр
моль) метилового эфира ацетилпировиноградной
ЯМР 13 С, δС, м. д.: 191.0 (СО), 165.8 [С(О)N],
кислоты, 1.06 г (0.01 моль) безальдегида и 1.08 г
155.0, 148.6, 147.0, 135.2, 135.4, 133.0, 132.5,
(0.01 моль) 3-пиколиламина растворяли при на-
129.6, 128.4, 123.6, 120.0, 59.5 (СН), 41.5 (СН2),
гревании в 10 мл диоксана. Реакционную смесь
29.4 (СН3). Найдено, %: С 63.26; Н 4.63; Cl 10.28;
выдерживали при комнатной температуре до об-
N 8.38. С18Н15ClN2О3. Вычислено, %: С 63.07; Н
разования осадка, который отфильтровывали и
4.41; Cl 10.34; N 8.17.
перекристаллизовывали из этанола. Выход 1.8 г
4-Ацетил-3-гидрокси-5-(3-нитрофенил)-1-
(58.5%), т. пл. 208-210°С (этанол). ИК спектр, ν,
(3-пиколил)-3-пирролин-2-он (1г). Выход 2.40 г
см-1: 1652 (С=О), 1710 (СОN), 3168 (OH). Спектр
(67.9%), т. пл. 226-228°С (этанол). ИК спектр, ν,
ЯМР 1Н, δ, м. д. (J, Гц): 2.28 с (3Н, СН3СО), 3.88
см-1 : 1636 (С=О), 1708 (СОN), 3200 (OH). Спектр
д (1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 4.73 д (1Н, СНАСНВ,
ЯМР 1Н, δ, м. д.: 2.27 с (3Н, СН3СО), 4.12 д (1Н,
J = 15.8 Гц), 5.08 с (1H, C5H), 7.15 д (2Н, Ar,
СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 4.58 д (1Н, СНАСНВ, J = 15.8
J = 8.3 Гц), 7.35 м (1Н, С5Н4N + 3Н, Ar), 7.50 т
(1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц), 8.25 с (1Н, С5Н4N), 8.44
Гц), 5.26 с (1H, C5H), 7.16 д (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц),
д (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц). Спектр ЯМР 13 С, δС,
7.48 м (1Н, С5Н4N + 3Н, Ar), 7.94 с (1Н, С5Н4N),
м. д.: 191.4 (СО), 165.5 [С(О)N], 154.6, 149.0, 148.0,
8.07 д (1Н, Ar), 8.21 д (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц).
136.0, 135.1, 132.3, 128.4, 127.5, 127.0, 123.1, 120.0,
Найдено, %: С 61.45; Н 4.42; N 12.13. С18Н15N2О5.
60.5 (СН), 41.5 (СН2), 29.1 (СН3). Найдено, %: С
Вычислено, %: С 61.19; Н 4.28; N 11.89.
70.37; Н 5.41; N 9.23. С18Н16N2О3. Вычислено, %:
4-Ацетил-3-гидрокси-5-(2-нитрофенил)-1-
С 70.12; Н 5.23; N 9.09.
(3-пиколил)-3-пирролин-2-он (1д). Выход 1.81 г
Соединения -л получены аналогично.
(51.2%), т. пл. 211-213°С (диоксан). ИК спектр, ν,
4-Ацетил-3-гидрокси-5-(4-метоксифенил)-1-
см-1: 1642 (С=О), 1708 (СОN), 3180 (OH). Спектр
(3-пиколил)-3-пирролин-2-он (1б). Выход 1.78 г
ЯМР 1Н, δ, м. д.: 2.27 с (3Н, СН3СО), 4.06 д (1Н,
(52.7%), т. пл. 216-218°С (этанол). ИК спектр, ν,
СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 4.78 д (1Н, СНАСНВ, J =
см-1: 1648 (С=О), 1704 (СОN), 3190 (OH). Спектр
15.8 Гц), 5.77 с (1H, C5H), 7.06 д (1Н, С5Н4N), 7.31
ЯМР 1Н, δ, м. д.: 2.25 с (3Н, СН3СО), 3.70 с (3Н,
м (1Н, С5Н4N + 4Н, Аr), 7.78 с (1Н, С5Н4N), 8.27
СН3О), 3.85 д (1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 4.70 д
д (1Н, С5Н4N, J = 2.7 Гц). Найдено, %: С 61.48; Н
(1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 5.05 с (1H, C5H), 6.85 д
4.06; N 11.72. С18Н15N2О5. Вычислено, %: С 61.19;
(2Н, Ar, J = 8.3 Гц), 7.05 д (2Н, Ar, J = 8.3 Гц), 7.30
Н 4.28; N 11.89.
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 4 2020
СИНТЕЗ 5-АРИЛ-4-АЦИЛ-3-ГИДРОКСИ-1-(3-ПИКОЛИЛ)-3-ПИРРОЛИН-2-ОНОВ
511
3-Гидрокси-4-(4-метоксифенил)-5-(3-
72.19; Н 5.28; N 7.32. С24Н20N2О4. Вычислено, %:
нитрофенил)-1-(3-пиколил)-3-пирролин-2-
С 71.99; Н 5.03; N 7.00.
он (1е). Выход 2.80 г (65.0%), т. пл. 227-229°С
4-Бензоил-3-гидрокси-5-(4-хлорфенил)-1-(3-
(разл.) (этанол). ИК спектр, ν, см-1: 1631 (С=О),
пиколил)-3-пирролин-2-он (1и). Выход 2.69 г
1696 (СОN), 3110 (OH). Спектр ЯМР 1Н, δ, м. д.:
(66.4%), т. пл. 242-244°С (разл.) (этанол). ИК
3.81 с (3Н, 4-СН3ОC6H4), 4.31 д (1Н, СНАСНВ, J =
спектр, ν, см-1: 1624 (С=О), 1692 (СОN), 3120 (OH).
16.0 Гц), 4.70 д (1Н, СНАСНВ, J = 16.0 Гц), 5.62 с
Спектр ЯМР 1Н, δ, м. д.: 4.03 д (1Н, СНАСНВ, J =
(1H, C5H), 6.96 д (2H, 4-CH3OC6H4, J = 7.5 Гц), 7.25
15.8 Гц), 4.69 д (1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 5.31 с
т (1H, 3-NO2C6H4, J = 7.7 Гц), 7.51 м (1Н, С5Н4N +
(1H, C5H), 7.21 с (4Н, ClС6Н4), 7.33-7.45 м (6Н, Ar +
1H, 3-NO2C6H4), 7.71 д (1Н, С5Н4N, J = 2.7 Гц),
С5Н4N), 7.61 т (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц), 8.19 с (1Н,
7.75 д (2H, 4-CH3OC6H4, J = 7.5 Гц), 8.06 м (1Н,
С5Н4N), 8.30 д (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц). Найдено,
С5Н4N + 1H, 3-NO2C6H4), 8.28 с (1Н, С5Н4N), 8.40
%: С 68.13; Н 4.48; Cl 8.54; N 7.12. С23Н17 ClN2О3.
д (1Н, С5Н4N, J = 2.7 Гц). Спектр ЯМР 13 С, δС,
Вычислено, %: С 68.24; Н 4.23; Cl 8.76; N 6.92.
м. д.: 187.2 (СО), 165.9 [С(О)N], 162.9, 150.8, 148.9,
148.2, 147.7, 138.6, 135.8, 134.4, 132.3, 131.2, 130.5,
4-Бензоил-3-гидрокси-5-(3-нитрофенил)-1-
130.0, 123.4, 123.1, 122.9, 119.4, 113.4, 60.9 (СН),
(3-пиколил)-3-пирролин-2-он (1к). Выход 2.25 г
55.4 (СН2), 42.5 (СН3). Найдено, %: С 52.84; Н
(54.2%), т. пл. 230-232°С (этанол). Спектр ЯМР
4.48; N 6.62. С24Н19N2О6. Вычислено, %: С 52.90;
1Н, δ, м. д.: 4.15 д (1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 4.66 д
Н 4.46; N 6.50.
(1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 5.56 с (1H, C5H), 7.21-
4-Бензоил-3-гидрокси-5-фенил-1-(3-пико-
7.57 м (9Н, Ar + С5Н4N), 7.91 т (1Н, С5Н4N, J =
лил)-3-пирролин-2-он (1ж). Выход 2.56 г (69.1%),
2.8 Гц), 7.99 с (1Н, 3-NO2С6Н4), 8.17 с (1Н, С5Н4N),
т. пл. 242-244°С (разл.) (диоксан). ИК спектр, ν,
8.28 д (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц). Найдено, %: С 66.69;
см-1: 1628 (С=О), 1692 (СОN), 3106 (OH). Спектр
Н 4.37; N 10.31. С23Н176N3О5. Вычислено, %: С
ЯМР 1Н, δ, м. д.: 4.00 д (1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц),
66.50; Н 4.12; N 10.12.
4.80 д (1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 5.40 с (1H, C5H),
4-Бензоил-3-гидрокси-5-(2-нитрофенил)-1-
7.26 с (5Н, С6Н5), 7.45-7.60 м (6Н, С6Н5 + С6Н4N),
(3-пиколил)-3-пирролин-2-он (1л). Выход 3.21 г
7.70 т (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц), 8.27 с (1Н, С5Н4N),
(77.0%), т. пл. 198-200°С (этанол). ИК спектр, ν,
8.45 д (1Н, С5Н, J = 2.8 Гц). Спектр ЯМР 13 С, δС,
см-1: 1624 (С=О), 1696 (СОN), 3096 (OH). Спектр
м. д.: 188.0 (СО), 165.0 [С(О)N], 149.0, 148.0, 138.0,
ЯМР 1Н, δ, м. д.: 4.22 д (1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц),
136.0, 135.0, 133.0, 132.2, 132.5, 128.0, 127.5, 127.0,
4.77 д (1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 6.00 с (1H, C5H),
126.0, 124.0, 119.0, 120.0, 62.0 (СН), 42.0 (СН2).
7.39 c (5Н, Ar), 7.50-7.63 м (4Н, Ar + 1Н, С5Н4N),
Найдено, %: С 74.29; Н 4.79; N 7.43. С23Н18N2О3.
7.74 т (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц), 8.20 с (1Н, С5Н4N),
Вычислено, %: С 74.58; Н 4.90; N 7.56.
8.31 д (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц). Найдено, %: С
4-Бензоил-3-гидрокси-5-(4-метоксифенил)-
66.74; Н 3.93; N 10.29. С23Н17N3О5. Вычислено, %:
1-(3-пиколил)-3-пирролин-2-он (1з). Выход 2.5 г
С 66.50; Н 4.12; N 10.12.
(62.4%), т. пл. 233-235°С (разл.) (диоксан). ИК
спектр, ν, см-1: 1628 (С=О), 1692 (СОN), 3120 (OH).
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Спектр ЯМР 1Н, δ, м. д.: 3.66 с (3Н, СН3О), 3.85 д
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
(1Н, СНАСНВ, J = 15.8 Гц), 4.80 д (1Н, СНАСНВ,
интересов.
J = 15.8 Гц), 5.33 с (1H, C5H), 6.78 д (2Н, СН3О
С6Н4, J = 8.3 Гц), 7.15 д (2Н, СН3О С6Н4, J =
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
8.3 Гц), 7.33 д (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц), 7.4-7.58
1. Гейн В.Л. Тетрагидропиррол- и тетрагидрофу-
м (5Н, Аr), 7.71 т (1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц), 8.30 с
ран-2,3-дионы. Пермь: ПГФА, 2004. С. 129.
(1Н, С5Н4N, J = 2.8 Гц), 8.45 д (1Н, С5Н4N, J =
2.8 Гц). Спектр ЯМР 13 С, δС, м. д.: 189.1 (СО), 165.6
2. Гейн В.Л., Гейн Л.Ф., Платонов В.С. // ЖОХ. 2014.
[С(О)N], 158.8, 151.3, 149.1, 148.2, 137.8, 135.5,
Т. 84. Вып. 8. С.1311; Gein V.L., Gein L.F., Platonov V.S. //
132.5, 128.9, 128.7, 127.0, 126.3, 123.0, 120.0, 114.0,
Russ. J. Gen. Chem. 2014. Vol. 84. N 8. P. 1535. doi
60.5 (СН), 55.0 (OCH3), 41.5 (СН2). Найдено, %: С
10.1134/S1070363214080167
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 4 2020
512
ГЕЙН и др.
3. Марьясов М.А. Тетрагидропиррол-2,3-дионы. Пермь:
Korol A.N., Varkentin L.I., Bobyleva A.A., Gein L.F.,
ПГФА, 2013. 155 с.
Vakhrin M.I. // Pharm. Chem. J. 2013. Vol. 47. N 10.
P. 536. doi 10.1007/S11094-014-0999-5
4. Cилина Т.А., Гейн В.Л., Гейн Л.Ф., Воронина Э.В. //
Хим.-фарм. ж. 2003. Т. 37. № 11. С. 20; Silina T.A.,
6. Гейн В.Л., Одегова Т.Ф., Рогачев С.Н., Бобылева А.А.,
Gein V.L., Gein L.F., Voronina E.V. // Pharm. Chem. J.
Гейн Л.Ф. // Хим.-фарм. ж. 2015. Т. 49. № 3. С. 32;
2003. Vol. 37. N 11. P. 585. doi 10.1023/B:PHAC.000
Gein V.L., Оdegova T.F., Rogachev C.N., Bobyleva A.A.,
0016068.23764.2d
Gein L.F. // Pharm. Chem. J. 2015. Vol. 49. N 30. P. 175.
5. Гейн В.Л., Одегова Т.Ф., Король А.Н., Варкентин Л.И.,
doi 10.1007/S11094-015-1248-2
Бобылева А.А., Гейн Л.Ф., Вахрин М.И. // Хим.-фарм.
7. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: РИА
ж. 2013. Т. 47. № 10. С. 320; Gein V.L., Оdegova T.F.,
Новая волна, 2008. 1206 с.
Synthesis of 4-Acyl-5-aryl-3-hydroxy-
1-(3-picolyl)-3-pyrroline-2-ones
V. L. Geina,*, N. V. Nosovaa, A. A. Cherepanova, L. F. Geinb, and K. D. Il’inaa
a Perm State Pharmaceutical Academy, Perm, 614990 Russia
b Perm State Medical University, Perm, 614990 Russia
e-mail: geinvl48@mail.ru
Received November 11, 2019; revised November 11, 2019; accepted November 14, 2019
Reaction of methyl esters of acylpyruvic acids with a mixture of aromatic aldehyde and 3-picolylamine gave
5-aryl-4-acyl-3-hydroxy-1-(3-picolyl)-3-pyrroline-2-ones, the structure of which was confirmed on the basis
of 1H NMR, 13 C NMR, IR spectroscopy.
Keywords: methyl esters of acylpyruvic acids, aromatic aldehydes, 3-picolylamine, 5-aryl-4-acyl-3-hydroxy-
1-(3-picolyl)-3-pyrroline-2-ones
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 4 2020