ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2020, том 56, № 10, с. 1636-1639

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

УДК 547.823

1,1,3,3-ТЕТРАЦИАНО-2-[2-(МЕТОКСИКАРБОНИЛ)-

БЕНЗОИЛ]ПРОП-2-ЕНИД КАЛИЯ В СИНТЕЗЕ

СПИРОСОЧЛЕНЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

ИЗОБЕНЗОФУРАНА

^а ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»,

428015, Россия, Чувашская Республика, г. Чебоксары, Московский пр. 15

*e-mail: kaukovyakov@mail.ru

^b ФГБОУ ВО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»,

428003, Россия, Чувашская Республика, г. Чебоксары, ул. К. Маркса 29

**e-mail: olgakajukova@mail.ru

Поступила в редакцию 23 июля 2020 г.

После доработки 29 июля 2020 г.

Принята к публикации 02 августа 2020 г.

При последовательной обработке 1,1,3,3-тетрациано-2-(2-(метоксикарбонил)бензоил)проп-2-енида

калия концентрированной кислотой и водой образуется 2-(5-амино-4-циано-3'-оксо-3H,3'H-спиро[фу-

ран-2,1'-изобензофуран]-3-илиден)малононитрил. Взаимодействие гидроксидом натрия с последующей

нейтрализацией серной кислотой приводит к 4'-амино-3,3',6'-триоксо-2',3',5',6'-тетрагидро-3H-спиро-

(изобензофуран-1,1'-пирроло[3,4-c]пиридин)-7'-карбонитрилу.

Ключевые слова: тетрацианопропенид, гетероциклизация, изобензофуран, спиро, пирроло[3,4-с]пи-

ридин.

DOI: 10.31857/S0514749220100225

Спиро-сочленённые О,N-гетероциклы распрос-

связаны с использованием бифункциональных ке-

транены в природе и обладают широким спек-

тонов [2] и диарилацетиленов [15]. Для получения

тром биологической активности, во многом

спиро-производных изобензофурана нами предло-

благодаря сочетанию трехмерной структуры и

жено использование

1,1,3,3-тетрациано-2-(2-ме-

жесткой конформации [1-11], что обусловливает

токсикарбонил)бензоилпропенида калия 2, полу-

интерес к этим соединениям. В частности, спи-

чаемого из 1',3'-диоксо-1',3'-дигидроспиро[цикло-

ро-производные изобензофурана встречаются в

пропан-1,2'-индан]-2,2,3,3-тетракарбонитрила

структуре ядра таких природных соединений,

(схема 1) [16]. Гетероциклизации с участием кар-

как алкалоид ликопланин А, являющийся ингиби-

бонильной и цианогрупп используются для полу-

тором кальциевых каналов [12] или эльменол H

чения различных гетероциклических систем [17],

ингибирующий рост бактерий [13]. Полученные

а наличие в фенильном заместителе дополнитель-

синтетическим путем 3H,3'H-спиро[бензофуран-

2,1'-изобензофуран]-3,3'-дионы активны против

ного электрофильного реакционного центра мо-

вируса гриппа типа B [14]. Современные подхо-

жет быть использовано для спиро-сочленения фу-

ды к синтезу спиро-производных изобензофурана

ранового кольца.

1636

1,1,3,3-ТЕТР

АЦИАНО-2-[2-(МЕТОКСИКАРБОНИЛ)БЕНЗОИЛ]ПРОП-2-ЕНИД КАЛИЯ В СИНТЕЗЕ

1637

Схема 1.

В ходе проведенных исследований установ-

оставляли на 2 ч, после чего нейтрализовали 5%-

лено, что при взаимодействии пропенидов 2 с

ным раствором H₂SO₄. Выделившийся осадок

NaOH и последующей нейтрализацией образует-

отфильтровывали, промывали водой, очищали

ся

4'-амино-3,3',6'-триоксо-2',3',5',6'-тетрагидро-

кристаллизацией из пропан-2-ола. Выход 0.103 г

3H-спиро[изобензофуран-1,1’-пирроло[3,4-c]пи-

(56%), белый порошок, т.пл. 219°С (разл.). ИК

ридин]-7'-карбонитрил 3. Если пропенид 2 вначале

спектр, ν, см^-1: 3282, 3224 (NH2), 2230 (C≡N),

обработать Н₂SO₄ конц, а затем водой, то образу-

1730, 1715, 1690 (C=О). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.:

ется

2-(5-амино-4-циано-3'-оксо-3H,3'H-спиро-

7.6 уш.с (2Н, NH₂), 7.66 д (1H_аром, ³J 7.7 Гц), 7.78

[фуран-2,1'-изобензофуран]-3-илиден)малонони-

т (1Н_аром, ³J 7.5 Гц), 7.88 т (1Н_аром, ³J 7.5 Гц), 7.96

трил 4.

д (1Н_аром, ³J 7.7 Гц), 9.18 с (1Н, NH), 11.63 уш.с

(1Н, NH). Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 308 (50) [M]⁺,

Структура синтезированных соединений 3 и 4

264 (70) [М - CO₂]⁺, 236 (100), 219 (70), 208 (35).

установлена по данным ИК, ЯМР ¹Н и ЯМР ¹³С

Найдено, %: C 58.39; H 2.64; N 18.13. C₁₅H₈N₄O₄.

спектроскопии и масс спектрометрии.

Вычислено, %: C 58.45; H 2.62; N 18.18. M 308.05.

Вероятная схема протекающих реакций вклю-

2-(5-Амино-4-циано-3'-оксо-3H,3'H-спиро-

чает промежуточное образование соответственно

[фуран-2,1'-изобензофуран]-3-илиден)мало-

производных пирроло[3,4-с]пиридина и фурана, в

нонитрил (4). В 3 мл гексана суспендировали

которых гидроксильная группа находится рядом

0.200 г (0.0006 моль) пропенида 2 и добавляли

со сложноэфирной группой и дальнейшее образо-

0.5 мл H₂SO₄ конц. При перемешивании пропенид

вание лактона.

растворяется в слое серной кислоты с небольшим

Синтез

1',3'-диоксо-1',3'-дигидроспиро[цикло-

экзотермическим эффектом, затем к смеси быстро

пропан-1,2'-индан]-2,2,3,3-тетракарбонитрила 1 и

добавляли 20 мл воды, выделившийся осадок от-

1,1,3,3-тетрациано-2-(2-метоксикарбонил)бензо-

фильтровывали, промывали водой, очищали кри-

илпропенида калия 2 осуществляли по методикам

сталлизацией из смеси AcOH-MeCN (1:1). Выход

из [16].

0.110 г (63%), белый порошок, т.пл. 270°С (с

4'-Амино-3,3',6'-триоксо-2',3',5',6'-тетраги-

разл.). ИК спектр, ν, см^-1: 3263 (NH₂), 2206 (C≡N),

дро-3H-спиро[изобензофуран-1,1'-пирроло[3,4-

1670 (C=О). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 7.92 т (1H_аром,

c]пиридин]-7'-карбонитрил

(3). В

3 мл

³J 7.3 Гц), 8.01 т (1H_аром, ³J 7.3 Гц), 8.05-8.13 м

NaOH растворяли при перемешивании 0.205 г

(2H_аром), 10.86 уш.с (2Н, NH₂). Спектр ЯМР ¹³C,

(0.0006 моль) пропенида 2, полученный раствор

δ, м.д.: 55.3, 72.2, 111.3, 111.6, 113.6, 113.7, 125.1,

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 10 2020

1638

КАЮКОВ и др.

126.2, 126.8, 134.5, 137.7, 141.5, 162.7, 166.3, 171.6.

Nakajima M., Fuwa H., Sasaki M. Bull. Chem. Soc.

Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 290 (11) [M]⁺, 104 (7),

Jpn. 2012, 85, 948-956. doi 10.1246/bcsj.20120152

76 (12), 58 (100). Найдено, %: C 62.03; H 2.10; N

Wang X., Han Z., Wang Z., Ding K. Angew. Chem. Int.

19.26. C₁₅H₆N₄O₃. Вычислено, %: C 62.07; H 2.08;

Ed. 2012, 51, 936-940. doi 10.1002/anie.201106488

N 19.30. M 290.04.

Massen Z.S., Sarli V.C., Coutouli-Argyropoulou E.,

Gallos J.K. Carbohydr. Res. 2011, 346, 230-237. doi

Чистоту синтезированных соединений кон-

10.1016/j.carres.2010.12.001

тролировали методом ТСХ на пластинках Sorbfil

Robinson J.E., Brimble M.A. Chem. Commun. 2005,

ПТСХ-АФ-А-УФ, проявляли с помощью УФ об-

1560-1562. doi 10.1039/B418106A

лучения и термического разложения. ИК спек-

Suenaga K., Araki K., Sengoku T., Uemura D. Org.

тры снимали на приборе ИК Фурье-спектрометре

Lett. 2001, 3, 527-529. doi 10.1021/ol006905z

ФСМ-1202 в тонком слое (суспензия в вазелино-

10.

Изместьев А.Н., Газиева Г.А., Кравченко А.Н. ХГС.

вом масле). Спектры ЯМР ¹Н и ¹³С регистрирова-

2020, 56, 255-264. [Изместьев А.Н., Газиева Г.А.,

ли на спектрометре Agilent DDR 2400 с рабочей

Кравченко А.Н. Chem. Heterocycl. Compd. 2020, 56,

частотой 400 и 100 МГц соответственно, внутрен-

255-264.] doi 10.1007/s10593-020-02654-z

ний стандарт - ТМС. Масс спектры снимали на

11.

Yao H., Zhou N., Zhang Z., Guan W., Wang H., Cheng H.

приборе Shimadzu GCMS-QP 2010 SE (электрон-

Tetrahedron Lett. 2020, 61, 151480. doi 10.1016/

ный удар, 70 эВ). Элементный анализ выполнен на

j.tetlet.2019.151480

CHN-анализаторе varioMicrocube.

12.

Zhang Z.J., Nian Y., Zhu Q.F., Li X.N., Su J., Wu X-D.,

Yang J., Zhao, Q.-S. Org. Lett. 2017, 19, 4668-4671.

ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА

doi 10.1021/acs.orglett.7b02293

Исследование выполнено при финансовой под-

13.

Yixizhuoma, Ishikawa N., Abdelfattah M.S., Ishiba-

держке Российского фонда фундаментальных ис-

shi M. J. Antibiot. 2017, 70, 601-606. doi 10.1038/

следований (проект № 18-33-20120 «мол_а_вед»).

ja.2016.158

14.

Malpani Y., Achary R., Kim S.Y., Jeong H.C., Kim P.,

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Han S.B., Kim M., Lee C.-K., Kim J.N., Jung Y.-S.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

Eur. J. Med. Chem. 2013, 62, 534-544. doi 10.1016/

тересов

j.ejmech.2013.01.015

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

15.

Zhang X., Yang C., Zhang-Negrerie D., Du Y.

Chem. Eur. J. 2015, 21, 5193-5198. doi 10.1002/

1. Almond-Thynne J., Han J., White A.J.P., Polyzos A.,

chem.201406393

Parsons P.J., Barrett A.G.M. J. Org. Chem. 2018, 83,

16.

Karpov S.V., Kaukov Ya.S., Grigor’ev A.A., Nasa-

6783-6797. doi 10.1021/acs.joc.8b00794

kin O.E., Kaukova O.V., Tafeenko V.A. Org.

2. Zhang C., Liu M., Ding M., Xie H., Zhang F. Org. Lett.

Biomol. Chem. 2016, 14, 3758-3764. doi 10.1039/

2017, 19, 3418-3421. doi 10.1021/acs.orglett.7b01374

C6OB00092D

3. Yahata K., Ye N., Ai Y., Iso K., Kishi Y. Angew.

17.

Григорьев А.А., Карпов С.В., Насакин О.Е., Тафе-

Chem. Int. Ed. 2017, 56, 10796-10800. doi 10.1002/

енко В.А. Каюкова О.В., Каюков Я.С. ЖОрХ. 2018,

anie.201705523

54, 496-498. [Grigor’ev A.A., Karpov S.V., Nasa-

4. Davy J.A., Moreau B., Oliver A.G., Wulff J.E.

kin O.E., Tafeenko V.A., Kayukova O.V., Kayuko-

Tetrahedron.

2015,

71,

2643-2657. doi

10.1016/

va Ya.S. Russ. J. Org. Chem. 2018, 54, 503-505.] doi

j.tet.2015.03.043

10.1134/S107042801803020X

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 10 2020

1,1,3,3-ТЕТР

АЦИАНО-2-[2-(МЕТОКСИКАРБОНИЛ)БЕНЗОИЛ]ПРОП-2-ЕНИД КАЛИЯ В СИНТЕЗЕ

1639

Potassium 1,1,3,3-Tetracyano-

2-[2-(Methoxycarbonyl)benzoyl]prop-2-enide

in the Synthesis of Spiro-Fused Isobenzofuran Derivatives

Ya. S. Kayukovа, *, S. V. Karpov^а, A. A. Grigor’ev^а, and O. V. Kayukovab, **

^а I.N. Ul’yanov Chuvash state University, 428015, Cheboksary, Moskovskii pr. 15

*e-mail: kaukovyakov@mail.ru

^b Chuvash State Agricultural Academy, 428003, Cheboksary, ul. K. Marksa 29

**e-mail: olgakajukova@mail.ru

Received July 23, 2020; revised July 29, 2020; accepted August 2, 2020

The sequential treatment of potassium 1,1,3,3-tetracyano-2-[2-(methoxycarbonyl)benzoyl]prop-2-enide under

the action of concentrated sulfuric acid and water results in 2-(5-amino-4-cyano-3'-oxo-3H,3'H-spiro[furan-2,1'-

isobenzofuran]-3-ylidene)malononitrile. The reaction of 1,1,3,3-tetracyano-2-[2-(methoxycarbonyl)benzoyl]-

prop-2-enide with sodium hydroxide followed by neutralization with sulfuric acid results in 4’-amino-3,3',6'-

trioxo-2',3',5',6'-tetrahydro-3H-spiro[isobenzofuran-1,1’-pyrrolo[3,4-c]pyridine]-7'-carbonitrile.

Keywords: tetracyanopropenide, heterocyclization, isobenzofuran, spiro, pyrrolo[3,4-с]pyridine

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 10 2020