ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2020, том 56, № 11, с. 1784-1788

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

УДК 547.813 + 547.642 + 546.47 + 547.593

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТИЛ-

1-БРОМЦИКЛОГЕКСАНКАРБОКСИЛАТА С ЦИНКОМ

И 3-АРИЛ-1-(2-ГИДРОКСИФЕНИЛ)ПРОП-2-ЕН-1-ОНАМИ

Д. П. Зверев, Н. Ф. Кириллов

ФГБОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»,

614990, Россия, г. Пермь, ул. Букирева 15

*e-mail: vikro@ya.ru

Поступила в редакцию 25 августа 2020 г.

После доработки 30 августа 2020 г.

Принята к публикации 31 августа 2020 г.

В результате взаимодействия 3-арил-1-(2-гидроксифенил)проп-2-ен-1-онов с метиловым эфиром 1-бром-

циклогексанкарбоновой кислоты и цинком после гидролиза реакционной смеси выделены спироди-

гидропиран-2-оны, содержащие в положении 6 1-(2-гидроксибензоил)циклогексильный заместитель.

Структура продуктов подтверждена данными рентгеноструктурного анализа.

Ключевые слова: реакция Реформатского, алициклические реактивы Реформатского, метил-1-бром-

циклогексанкарбоксилат, α,β-непредельные карбонильные соединения, халконы, дигидропиран-2-оны,

спираны.

DOI: 10.31857/S0514749220110130

Карбоциклические реактивы Реформатского

спектрах соединений 3a, b присутствуют две поло-

взаимодействуют с халконами с образованием за-

сы поглощения карбонильных групп - лактонной

мещенных спиродигидропиран-2-онов, обладаю-

при 1758 и 1759 см^-1, соответственно, и кетонной

щих анальгетической активностью [1-3]; в то же

при 1682 и 1681 см^-1, соответственно. В спектрах

время с 1-арил-3-(2-гидроксифенил)проп-2-ен-1-

ЯМР ¹H этих соединений присутствуют характе-

ристические дублеты протонов лактонного цикла

онами образуются соответствующие замещенные

спирохроман-2-оны [4].

при атомах углерода C⁵ с химическими сдвигами

3.43 и 3.40 м.д. и C⁴ с химическими сдвигами 5.44

Нами было изучено взаимодействие реактива

и 5.39 м.д., соответственно для 3a и 3b, а инте-

Реформатского 1, полученного из метил-1-бромци-

гральная интенсивность мультиплетов, принадле-

клогексанкарбоксилата и цинка, с 3-арил-1-(2-ги-

жащих протонам циклогексановых фрагментов, в

дроксифенил)проп-2-ен-1-онами 2a, b. Было уста-

области 0.95-2.60 м.д. соответствует 20 протонам.

новлено, что неожиданно происходит присое-

Для однозначного установления структуры

динение к халконам 2 двух молекул реактива

продуктов 3 был проведен рентгеноструктурный

Реформатского (схема 1).

анализ монокристалла соединения 3а, который

Структура полученных соединений 3 установ-

показал, что оно представляет собой 3-[1-(2-ги-

лена на основании данных спектроскопии ИК и

дроксибензоил)циклогексил]-5-фенил-2-оксаспи-

ЯМР ¹H и рентгеноструктурного анализа. В ИК

ро[5.5]ундец-3-ен-1-он (см. рисунок).

1784

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТИЛ-1-БРОМЦИКЛОГЕКСАНКАРБОКСИЛАТА С ЦИНКОМ

1785

Схема 1.

2a, b

ZnBr

2) H₂O/H⁺

O O

-Zn(OH)Br

COOMe

O Me

3a, b

Ar = Ph (a), 4-ClC₆H₄ (b).

Соединение 3a кристаллизуется в центросим-

34.45, 44.40, 55.19 (C_{циклогексан}); 48.61 (С⁵); 103.55,

метричной пространственной группе моноклин-

118.00,

118.35,

119.22,

127.61,

128.49,

128.97,

ной сингонии. Длины связей и валентные углы в

130.65,

135.78,

139.97,

153.96,

163.44 (C_аром,

молекуле принимают обычные для соответствую-

CH=C); 172.25 (CO_лакт), 205.83 (СО_кет). Найдено,

щих фрагментов значения. Группа O-H образует

%: C 78.59; H 7.21. C₂₉H₃₂O₄. Вычислено, %: C

с кетонной карбонильной группой внутримолеку-

78.35; H 7.26.

лярную водородную связь O¹-H¹∙∙∙O².

3-[1-(2-Гидроксибензоил)циклогексил]-

Предполагаем, что образование соединений 3

5-(4-хлорфенил)-2-оксаспиро[5.5]ундец-3-ен-

происходит следующим образом (схема 2).

1-он (3b). Выход 2.78 г (58%), т.пл. 208-209°С.

ИК спектр, ν, см^-1: 1759, 1681 (C=O), 1634 (С=С).

Соединения 3a, b (общая методика). К смеси

Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д.: 1.01-2.50 м [20H, 2(CH₂)₅],

3 г цинка, 0,5 г метилового эфира 1-бромцикло-

3.41 д (1Н, H⁵, J 6.4 Гц), 5.39 д (1H, H⁴, J 6.4 Гц),

гексанкарбоновой кислоты и 5 мл толуола после

6.64 т (1Н_аром, J 7.6, 8.4 Гц), 6.93 д (2Н_аром, J

начала реакции прикапывали смесь 10 ммоль

8.4 Гц), 7.00 д (1Н_аром, J 8.4 Гц), 7.20 д (2Н_аром, J

3-арил-1-(2-гидроксифенил)проп-2-ен-1-она

(2),

8.4 Гц_.), 7.41 т (1Н_аром, J 7.6, 8.4 Гц), 8.03 д (1Н_аром,

35 ммоль метилового эфира 1-бромциклогексан-

J 8.4 Гц), 12.24 с (1Н, ОН). Спектр ЯМР ¹³С, δ,

карбоновой кислоты, 3 мл ГМФТА и 20 мл толу-

ола. Затем реакционную смесь кипятили 4 ч, ох-

лаждали, сливали с избытка цинка, гидролизовали

5%-ной уксусной кислотой, органический слой от-

деляли, из водного слоя продукты реакции дважды

экстрагировали этилацетатом. После высушива-

ния экстракта безводным сульфатом натрия рас-

творители отгоняли и синтезированные соедине-

ния перекристаллизовывали из этилацетата.

3-[1-(2-Гидроксибензоил)циклогексил]-5-фе-

нил-2-оксаспиро[5.5]ундец-3-ен-1-он (3a). Выход

2.31 г (52%), т.пл. 189-190°С. ИК спектр, ν, см^-1:

1758, 1682 (C=O), 1634 (С=С). Спектр ЯМР ¹H, δ,

м.д.: 1.02-2.52 м [20H, 2(CH₂)₅], 3.43 д (1Н, H⁵, J

6.4 Гц), 5.43 д (1H, H⁴, J 6.4 Гц), 6.63 т (1Н_аром, J

8.0 Гц), 6.97-7.03 м (3Н_аром), 7.21-7,25 м (3Н_аром),

Общий вид молекулы 3-[1-(2-гидроксибензоил)цикло-

7.38 т (1Н_аром, J 8.0 Гц), 8.06 д (1Н_аром, J 8.0 Гц),

гексил]-5-фенил-2-оксаспиро[5.5]ундец-3-ен-1-она

12.26 с (1Н, ОН). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 21.89,

(3a) по данным РСА в тепловых эллипсоидах 50% ве-

22.15, 22.82, 22.86, 25.66, 25.94, 30.52, 33.96, 34.06,

роятности.

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 11 2020

1786

НИКИФОРОВА и др.

Схема 2.

ZnBr

COOMe

O Me

BrZn

COOMe

O OZnBr

BrZn

2a, b

ZnBr

-MeOZnBr

ZnBr

OZnBr

COOMe

H₂O (H⁺)

–MeOZnBr

–Zn(OH)Br

ZnBr

3a, b

Ar = Ph (a), 4-ClC₆H₄ (b).

м.д.: 21.86, 22.13, 22.83, 22.86, 25.60, 25.91, 30.55,

HD 400 (Швейцария) [рабочая частота 400 (1Н) и

33.92, 34.07, 34.50, 44.36, 55.21 (C_{циклогексан}); 48.00

100 (¹³С) МГц] в CDCl₃, внутренний стандарт -

(С⁵); 103.17, 117.97, 118.28, 119.37, 129.14, 129.78,

ГМДС. Элементный анализ выполняли на анали-

130.45,

133.52,

135.92,

137.68,

154.35,

163.53

заторе vario MICRO cube (Германия). Температуру

(C_аром, CH=C); 171.96 (COлакт), 205.63 (СОкет).

плавления измеряли на приборе MP-70 фирмы

Найдено, %: C 72.44; H 6.38; Cl 7.63. C₂₉H₃₁ClO₄.

Mettler Toledo (Швейцария).

Вычислено, %: C 72.72; H 6.52; Cl 7.40.

Рентгеноструктурный анализ выполнен на

ИК спектры синтезированных соединений

монокристальном дифрактометре Xcalibur Ruby

получены на Фурье-спектрометре Spectrum

(Agilent, США) с ССD-детектором по стандарт-

Two (PerkinElmer, США) в вазелиновом масле.

ной методике (MoK_α-излучение, 295(2) K, ω-ска-

Спектры ЯМР ¹Н растворов этих соединений в

нирование с шагом 1°). Поглощение учтено эм-

CDCl₃ записаны на спектрометре Bruker Avance III

пирически с использованием алгоритма SCALE3

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 11 2020

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТИЛ-1-БРОМЦИКЛОГЕКСАНКАРБОКСИЛАТА С ЦИНКОМ

1787

ABSPACK [5]. Сингония кристалла (C₂₉H₃₂O₄, M

дований (грант № 18-33-00509) и Правительства

444.55) моноклинная, пространственная группа

Пермского края.

P2₁/n, a 14.202(2), b 10.8576(17), c 15.558(3) Å, β

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

100.129(16)°, V 2361.7(7) Å³, Z 4, d_выч 1.250 г/см³,

μ 0.082 мм^-1. Структура расшифрована с помо-

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

щью программы SHELXS [6] и уточнена полно-

тересов.

матричным методом наименьших квадратов по

F² в анизотропном приближении для всех нево-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

дородных атомов с использованием программы

Кириллов Н.Ф., Гаврилов А.Г. ЖОХ. 2008, 78,

SHELXL [7] с графическим интерфейсом WinGX

1189-1191. [Kirillov N.F., Gavrilov A.G. Russ. J.

[8]. Атом водорода группы OH уточнен независи-

Gen. Chem. 2008, 78, 1422-1424.] doi 10.1134/

мо в изотропном приближении. При уточнении

S1070363208070244

остальных атомов водорода использована модель

Кириллов Н.Ф., Гаврилов А.Г. ЖОрХ. 2008, 44, 975-

наездника. Окончательные параметры уточне-

976. [Kirillov N.F., Gavrilov A.G. Russ. J. Org. Chem.

ния: R₁ 0.0498 [для 4125 отражений с I > 2σ(I)],

wR₂ 0.1293 (для всех 5481 независимых отраже-

2008, 44, 963-964.] doi 10.1134/S1070428008070051

ний), S 1.055. Результаты РСА зарегистрированы

Кириллов Н.Ф., Махмудов Р.Р., Гаврилов А.Г., Мар-

в Кембриджском центре кристаллографических

данова Л.Г., Вахрин М.И. Хим.-фарм. ж. 2013, 47,

данных под номером CCDC 2032730 и могут быть

41-42. [Kirillov N.F., Makhmudov R.R., Gavrilov A.G.,

запрошены по адресу www.ccdc.cam.ac.uk/data_

Mardanova L.G., Vakhrin M.I. Pharm. Chem. J. 2013,

request/cif.

47, 40-41.] doi 10.1007/s11094-013-0892-7

ВЫВОДЫ

Никифорова Е.А., Байбародских Д.В., Кирил-

лов Н.Ф., Дмитриев М.В., Шуров С.Н. ЖОрХ.

Взаимодействие

3-арил-1-(2-гидроксифенил)-

2019, 55, 395-401. [Nikiforova E.A., Baibarods-

проп-2-ен-1-онов с метил-1-бромциклоалканкар-

kikh D.V., Kirillov N.F., Dmitriev M.V., Shurov S.N.

боксилатом и цинком происходит иначе, чем опи-

Russ. J. Org. Chem. 2019, 55, 339-344.] doi 10.1134/

санное ранее для других халконов, включает при-

S1070428019030114

соединение к молекуле субстрата двух молекул

реактива Реформатского и приводит к новым по-

CrysAlisPro,

Agilent

Technologies,

Version

тенциально биологически активным спиро-δ-лак-

1.171.37.33

тонам, содержащим 1-(2-гидроксибензоил)цикло-

Sheldrick G.M. ActaCrystallogr., Sect. A. 2008, 64,

гексильный заместитель. Предложена схема обра-

112-122. doi 10.1107/S0108767307043930

зования полученных продуктов.

Sheldrick G.M. ActaCrystallogr., Sect. C. 2015, 71,

ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА

3-8. doi 10.1107/S2053229614024218

Работа выполнена при финансовой поддерж-

Farrugia L.J. J. Appl. Crystallogr. 2012, 45, 849-854.

ке Российского фонда фундаментальных иссле-

doi 10.1107/S0021889812029111

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 11 2020

1788

НИКИФОРОВА и др.

Interaction of Methyl 1-Bromocyclohexanecarboxylate

with Zinc and 3-Aryl-1-(2-hydroxyphenyl)prop-2-en-1-ones

E. A. Nikiforova*, D. V. Baibarodskikh, M. V. Dmitriev, D. P. Zverev, and N. F. Kirillov

Perm State National Research University, 614990, Russia, Perm, ul. Bukireva 15

*e-mail: vikro@ya.ru

Received August 25, 2020; revised August 30, 2020; accepted August 31, 2020

As a result of the interaction of 3-aryl-1-(2-hydroxyphenyl)prop-2-en-1-ones with methyl 1-bromocyclohexane+

carboxylate and zinc, spirodihydropyran-2-ones with 1-(2-hydroxybenzoyl)cyclohexyl substituent at 6 carbon

atom were isolated after hydrolysis of the reaction mixture. Structures of the products were confirmed by X-ray

diffraction.

Keywords: Reformatsky reaction, alicyclic Reformatsky reagents, methyl 1-bromocyclohexanecarboxylate,

α,β-unsaturated carbonyl compounds, chalkones, dihydropyran-2-ones, spiranes

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 11 2020