ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2019, Том 55, № 2, с. 311-313
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 547.759 + 547.793 + 547.861.1
ОТ 1,2,5-ОКСАДИАЗОЛО[3,4-g]ИНДОЛОВ
К ПИРРОЛО[2,3-f]ХИНОКСАЛИНАМ
В ОДНУ ПРЕПАРАТИВНУЮ СТАДИЮ
© 2019 г. А. Б. Будаевa, А. В. Ивановa, О. В. Петроваa, А. Я. Тихоновb, В. А. Самсоновb,
Л. Н. Собенинаa, Б. А. Трофимовa, *
a ФГБУН «Иркутский институт химии имени А.Е. Фаворского СО РАН», 664033, Россия, г. Иркутск, ул. Фаворского 1
*e-mail: boris_trofimov@irioch.irk.ru
b ФГБУН «Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН»,
630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева 9
Поступила в редакцию 5 сентября 2018 г.
После доработки 19 сентября 2018 г.
Принята к публикации 15 октября 2018 г.
Пирроло[2,3-f]хиноксалины получены нагреванием 1,2,5-оксадиазоло[3,4-g]индолов с этаноламином в
присутствии п-толуолсульфокислоты.
Ключевые слова: пирроло[2,3-f]хиноксалин, 1,2,5-оксадиазоло[3,4-g]индол, этаноламин, п-толуолсуль-
фокислота.
DOI: 10.1134/S0514749219020204
Пиррол и его конденсированные производные,
структуры, может существенно расширить базу для
такие как индолы, бензоиндолы, азаиндолы,
поиска новых высокоэффективных лекарств.
пиридоиндолы, индолизины, играют важную роль
В настоящем сообщении мы описываем простой
в живой природе (хлорофилл, гемоглобин,
одностадийный переход от N-винил-1,2,5-оксади-
гормоны, алкалоиды, регуляторы нервной
азоло[3,4-g]индола 1 к пирроло[2,3-f]хиноксалинам
деятельности, ростовые вещества и т.п.).
2 и
3. Исходное N-винильное производное
1
Необходимость разработки новых подходов к
получено из доступного дигидробензоксадиазолон
синтезу таких систем диктуется всей логикой
оксима [3] и ацетилена по реакции Трофимова [4-
развития наук о жизни.
10] с последующей ароматизацией (под действием
DDQ) N-винил-5,8-дигидро-4Н-[1,2,5]оксадиазоло-
Пирролы, конденсированные с хиноксалино-
[3,4-g]индола (схема
1). Подробному описанию
выми структурами, остаются малоизвестными и
этого синтеза будет посвящена специальная
труднодоступными соединениями, хотя, учитывая
публикация.
высокую и разнообразную биологическую
активность хиноксалинов (см. недавние обзоры
Обнаружено, что N-винил-1,2,5-оксадиазоло[3,4-
[1, 2]), синтез пирролохиноксалинов, объединяющих
g]индол 1 под действием (170°С, 10 ч) этаноламина
в одной молекуле две фармакологически важных
в присутствии п-толуолсульфокислоты (10 моль %)
Схема 1.
N
N
NOH
DDQ
N
N
N
KOH/DMSO/H2O
benzene, rt
O
O
O
N
N
N
1
311
312
БУДАЕВ и др.
Схема 2.
N
NH
N
N
N
N
MEA, PTSA
O
Reflux, 10 h
N
N
N
1
2
3
превращается в пирроло[2,3-f]хиноксалины 2 и 3 с
Соединения (2 и 3). К смеси 0.141 г (0.76 ммоль)
выходом 20 и 23%, соответственно (схема 2).
N-винил-1,2,5-оксадиазоло[3,4-g]индола
1 и эта-
ноламина (3 мл) при перемешивании добавляли
Рециклизация оксадиазолов в хиноксалины под
0.013 г (0.076 ммоль, 10%) п-толуолсульфокислоты
действием этаноламина, катализируемая п-
и кипятили (170°С) в течение 10 ч. После охлаж-
толуолсульфокислотой, недавно описана в работе,
дения смесь разбавляли насыщенным раствором
в которой предложен механизм этой реакции,
NaCl (10 мл) и экстрагировали Et2O (4×5 мл),
включающий виниламин в качестве ключевого
экстракты промывали водой
(3×5 мл), сушили
интермедиата [11].
поташом. После удаления растворителя из остатка
Несмотря на известную чувствительность пирроль-
колоночной хроматографией (Al2O3, элюент гексан-
ного кольца и N-винильной группы к кислотам,
Et2O, градиент
1:0-0:1) выделяли соединения
особенно при нагревании [12], в данном случае
2 и 3.
наблюдается сохранение обоих этих фрагментов,
хотя частичная потеря N-винильной группы все-
9-Винил-9,9b-дигидро-4аН-пиррол[2,3-f]-
хиноксалин
(2). Выход 0.030 г (20%), светло-
таки происходит. Некоторая деструкция пиррольной
бежевые кристаллы, т. пл. 104-106°С. ИК спектр,
системы, по-видимому, также протекает, чем можно
ν, см-1: 3100 (=СН), 1639 (С=С), 1507, 1462, 1422,
объяснить невысокий выход продуктов 2 и
3.
1352 (С-С), 1265 (С-N), 865, 793, 691 (С-Н).
Повышенная устойчивость N-винилпиррольной
Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 4.86 д (1Н, НА, J 8.9 Гц),
части молекулы 1 при высокой температуре в
5.27 д (1Н, НВ, J 15.9 Гц), 6.70 д (1Н, Н7, J 3.2 Гц),
присутствии сильной кислоты, хотя отчасти и
7.64 д (1Н, Н8, J 3.2 Гц), 7.68 д (1Н, Н5, J 8.8 Гц),
нейтрализованной этаноламином, вероятно, обус-
7.88 д (1Н, Н6, J 8.8 Гц), 8.67 д (1Н, Н3, J 1.8 Гц),
ловлена значительным включением электронной
8.69 д (1Н, Н2, J 1.8 Гц), 8.94 д.д (1Н, НХ, J 8.9,
плотности пиррольного кольца в развитые системы
15.9 Гц). Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 98.6, 106.0, 122.1,
сопряжения структур 1-3, что должно понижать
124.2,
125.3,
127.3,
128.6,
134.1,
135.1,
141.8.
протофильность пиррольного кольца.
Найдено, %: C 73.45, H 4.78, N 21.76. C12H9N3.
Интересно, что оксадиазольное кольцо N-винил-
Вычислено, %: C 73.83, H 4.65, N 21.52.
5,8-дигидро-4Н-[1,2,5]оксадиазоло[3,4-g]индола
-
неароматизированного предшественника индола 1
9,9b-Дигидро-4аН-пиррол[2,3-f]хиноксалин
(схема
1), не подвергается рециклизации с
(3).
Выход
0.030 г
(23%), светло-желтые
образованием хиноксалинового фрагмента под
кристаллы, т. пл. 155-157°С. ИК спектр, ν, см-1:
действием этаноламина в указанных выше условиях.
3211 (NH), 3101 (=СН), 1518, 1501, 1377 (С-С),
По-видимому, неполная ароматичность исходной
858, 797, 698 (С-Н). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 6.75 т
конденсированной системы является причиной
(1Н, Н7, J 2.6 Гц), 7.41 т (1Н, Н8, J 2.6 Гц), 7.75 д
меньшей электрофильности оксадиазольного фраг-
(1Н, Н5, J 8.8 Гц), 8.00 д (1Н, Н6, J 8.8 Гц), 8.72 д
мента и, следовательно, его меньшей чувствитель-
(1Н, Н3, J 1.8 Гц), 8.81 д (1Н, Н2, J 1.8 Гц), 10.64
ности к нуклеофильной атаке этаноламином или N-
уш. с (1Н, NH). Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 104.7,
виниламинным интермедиатом [11].
121.1, 125.2, 125.7, 127.1, 129.8, 133.3, 141.3, 142.0,
142.3. Найдено, %: C 70.63, H 4.30, N 25.07.
Найденная реакция при дальнейшей оптими-
C10H7N3. Вычислено, %: C 70.99, H 4.17, N 24.84.
зации ее условий может открыть простой путь,
начиная от доступного оксима 6,7-дигидро-2,1,3-
ИК спектры сняты на спектрометре Varian 3100
бензоксадиазол-4(5H)-она и ацетилена, к пир-
FT-IR в таблетках KBr. Спектры ЯМР зарегис-
ролохиноксалинам - перспективным прекурсорам
трированы на приборе Bruker DPX-400 [400.13 (1Н)
новых лекарственных средств.
и 100.6 (13С) МГц] в CDCl3; внутренний стандарт -
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 2 2019
БУДАЕВ и др.
313
ГМДС (δН 0.05 м.д.). Элементный анализ выполнен
Geterocycl. Compd. 1991, 27, 1135.] doi 10.1007/
на CHNS-анализаторе Thermo Scientific Flash 2000.
BF00486813
Температуры плавления определены на приборе
4. Gonzalez F., Sanz-Cervera J.F., Williams R.M.
Tetrahedron Lett.
1999,
40,
4519. doi
10.1016/
SMP3 (Stuart Scientific).
S0040-4039(99)00825-4
5. Tedeschi R.J. Acetylene. In: Encyclopedia of Physical
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
Science and Technology, 3rd edn. Ed. R.A. Meyers.
Acad. Press. Inc.: San Diego, 2001, 1, 55.
Работа выполнена с использованием материа-
6. The Chemistry of Hydroxylamines, Oximes and
льно-технической базы Байкальского аналитичес-
Hydroxamic Acids. Eds. Z. Rappoport, J.F. Liebman.
кого центра коллективного пользования СО РАН.
Wiley: Chichester, 2008, 241.
7. Wang Z. Comprehensive Organic Name Reactions and
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Reagents. Wiley: London, 2009, Pt. 3, 2793.
8. Trofimov B.A., Mikhaleva A.I., Schmidt E.Yu.,
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
Sobenina L.N. Adv. Heterocycl. Chem. 2010, 99, 209.
интересов.
doi 10.1016/S0065-2725(10)09907-1
9. Modern Heterocyclic Chemistry. Eds. J. Alvarez-Builla, J.J.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Vaquero, J. Barluenga. Wiley-VCH: Weinheim, 2011,
4, 288.
1. Pereira J.A., Pessoa A.M., Cordeiro M.N.,
10. Name Reactions in Heterocyclic Chemistry II. Ed.
Fernandes R., Prudencio C., Noronha J.P., Vieira M.
J.J. Li. Wiley VCH: Hoboken, New Jersey, 2011, 72.
Eur. J. Chem.
2015,
97,
664. doi
10.1016/
11. Самсонов В.А. Изв. АН. Сер. хим.
2007,
2424
j.ejmech.2014.06.058
[Samsonov V.A. Russ. Chem. Bull. 2007, 56, 2510.] doi
2. Tariq S., Somakala K., Amir M. Eur. J. Chem. 2018,
10.1007/s11172-007-0400-x
143, 542. doi 10.1016/j.ejmech.2017.11.064
12. Трофимов Б.А., Михалева А.И., Шмидт Е.Ю.,
3. Самсонов В.А., Володарский Л.Б. ХГС.
1991,
Собенина Л.Н. Химия пиррола. Новые страницы.
1408.
[Samsonov V.A., Volodarskii L.B. Chem.
Новосибирск: Наука, 2012.
From 1,2,5-Oxadiazolo[3,4-g]indoles to Pyrrolo[2,3-f]quinoxalines
in One Preparative Stage
A. B. Budaeva, A. V. Ivanova, O. V. Petrovaa, A. Ya. Tikhonovb, V. A. Samsonovb,
L. N. Sobeninaa, B. A. Trofimova, *
a Favorskii Irkutsk Institute of Chemistry, SB, RAS, 664033, Russia, Irkutsk, ul. Favorskogo 1
*e-mail: boris_trofimov@irioch.irk.ru
b Vorozhtsov Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, SB, RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, pr. Akademika Lavrent’eva 9
Received September 5, 2018
Revised September 19, 2018
Accepted October 15, 2018
Pyrrolo[2,3-f]quinoxalines by heating 1,2,5-oxadiazolo[3,4-g]indoles with ethanolamine in the presence of
p-toluenesulfonic acid are obtained.
Keywords: pyrrolo[2,3-f]quinoxaline, 1,2,5-oxadiazolo[3,4-g]indole, ethanolamine, p-toluenesulfonic acid
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 2 2019
