ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2020, том 56, № 4, с. 568-575

УДК 547.567.5

СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ 1,3-БЕНЗОКСАТИОЛ-2-ОНА

НА ОСНОВЕ N-(4-ОКСОЦИКЛОГЕКСА-2,5-ДИЕН-

1-ИЛИДЕН)МОЧЕВИН

^a Донбасская государственная машиностроительная академия,

84313, Украина, г. Краматорск-13, ул. Академическая 72

^bГНУ НТК «Институт монокристаллов» НАН Украины, 61001, Украина, г. Харьков, пр. Науки 60

*е-mail: chimist@dgma.donetsk.ua

Поступила в редакцию 11 декабря 2019 г.

После доработки 13 февраля 2020 г.

Принята к публикации 18 февраля 2020 г.

Производные 1,3-бензоксатиол-2-она синтезированы в результате реакций N-(4-оксоциклогекса-2,5-ди-

ен-1-илиден)мочевин с роданидом калия и тиомочевиной. В большинстве случаев реакции с тиомоче-

виной в этаноле в присутствии соляной кислоты дают наибольшие выходы. Для N-(2,6-диметил-4-оксо-

циклогекса-2,5-диен-1-илиден)мочевины наибольший выход получен в реакции с роданидом калия. В

результате реакции N-(3,5-диметил-4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)мочевины с роданидом калия

получен 3-гидрокси-2,4-диметил-6-(карбамоиламино)фенил тиоцианат, с тиомочевиной - 5-гидрокси-

4,6-диметил-2Н-1,3-бензоксатиол-2-он. В реакции N-(4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)мочевин

с роданидом калия, фактором, определяющим направление реакции, является энергия интермедиата,

образующегося на первой стадии реакции.

Ключевые слова: 1,3-бензоксатиол-2-он, тиомочевина, N-(4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)моче-

вина, роданид калия, биологическая активность.

DOI: 10.31857/S0514749220040084

Бензоксатиолоны и их производные являют-

данным работы [4] могут служить хорошей ос-

ся важными фармакофорами с разнообразной

новой для синтеза производных 1,3-бензоксати-

фармакологической активностью. В частности,

ол-2-она.

производные

1,3-бензоксатиол-2-она проявляют

Целью данной работы является получение но-

антиокислительную [1], противовирусную [2], ан-

вых производных 1,3-бензоксатиол-2-она на осно-

тибактериальную и противогрибковую активности

ве N-(4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)моче-

[3]. Актуальным является получение новых произ-

вин и разработка наиболее оптимального метода

водных 1,3-бензоксатиол-2-она и разработка про-

их синтеза. Для достижения этой цели были иссле-

стых методов их синтеза.

дованы реакции мочевин 1-5 с роданидом калия

Ранее производные

1,3-бензоксатиол-2-она

и тиомочевиной в различных условиях. Реакцию

были получены в результате реакции различных

с роданидом калия проводили в ледяной уксусной

N-замещенных

4-иминоциклогекса-2,5-диен-1-

кислоте с соотношением реагентов 1:2 (метод а),

онов с роданидом калия [4], а также в результате

с тиомочевиной - в уксусной кислоте с соотноше-

взаимодействия производных циклогекса-2,5-ди-

нием реагентов 1:13 (метод б), в этаноле с соот-

ен-1,4-диона с тиомочевиной [1, 2, 5]. В работе [6]

ношением реагентов 1:6 (метод в) и 1:2 (метод г).

были синтезированы новые N-(4-оксоциклогекса-

В результате были выделены N-(2-оксо-2H-1,3-

2,5-диен-1-илиден)мочевины, которые согласно

бензоксатиол-5-ил)мочевины 6-11 (схема 1).

568

СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ 1,3-БЕНЗОКСАТИОЛ-2-ОНА

569

Схема 1.

R¹

R²

а. KCNS;

H₂N

б, в, г. (NH₂)₂CS

R³

1-5

6-11

1, 6, R¹ = R² = R³ = H; 2, 7, R² = Me, R¹ = R³ = H; 3, 8, R¹ = H, R² = R³ = Me;

4, 9, R² = H, R¹ = R³ = Me; 5, 10, R¹ = Me, R² = R³ = H; 11, R³ = Me, R¹ = R² = H.

Наибольший выход целевых продуктов полу-

женным структурам. В спектре ЯМР ¹Н соедине-

чен при взаимодействии соединения 4 с родани-

ния 10 присутствуют два синглета протонов Н⁴ и

дом калия - 75% (метод а) и при взаимодействии

Н⁷ при 7.83 и 7.30 м.д., а в спектре соединения 11 -

соединения 3 с тиомочевиной - 85% (метод в).

два дублета с орто-константой спин-спинового

Следует отметить, что метод г оказался наиболее

взаимодействия протонов Н⁶ и Н⁷ с химически-

неудачным - в большинстве случаев образовыва-

ми сдвигами 7.69 и 7.25 м.д., соответственно. В

лись трудно анализируемые многокомпонентные

спектре ЯМР ¹³С соединения 8 присутствуют ха-

смеси. Только в случае мочевин 2 и 3 были выде-

рактерные для 1,3-бензоксатиол-2-онов сигналы

лены продукты 7 и 8 с выходом 10 и 15%, соответ-

атомов С^3а (120.61 м.д.), С^7a (141.55 м.д.) и группы

ственно.

С=О (168.36 м.д.) [4].

В результате

реакции

N-(2-метил-4-

В ИК спектрах соединений 6-11 присутствует

оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)мочевины

(5)

интенсивная полоса поглощения в области 1760-

с роданидом калия (метод а) и тиомочевиной в

1750 см^-1, соответствующая группе С=О 1,3-бен-

среде этанола (метод в) была выделена смесь изо-

зоксатиол-2-онов, в области 3340-3290 см^-1, соот-

меров 10 и 11 с процентным соотношением 80:20.

ветствующая группам NH, NH₂, и отсутствует по-

Соединение 11 выделить в индивидуальном виде

глощение в областях, характерных для групп ОН,

не удалось, оно было получено только в смеси с

SCN, NCS.

продуктом 10. Ранее подобное региоселективное

Согласно литературным данным направление

присоединение нуклеофила в хиноидное ядро на-

роданирования соединений, содержащих хинони-

блюдалось при гидрогалогенировании N-(2-метил-

миновое ядро, зависит от энергии НСМО исходно-

4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)ацет(арил)-

го соединения [4, 8]. Для хинониминов с низким

амидов [7], однако, разделение изомеров представ-

значением энергии НСМО на первой стадии ре-

ляло определенные трудности. Изомер 10 с выхо-

акции происходит 1,4-присоединение роданид-а-

дом 50% был выделен в индивидуальном виде в

ниона атомом серы с образованием тиоцианата,

результате реакции мочевины 5 с тиомочевиной

затем в результате циклизации образуются 2-ими-

в уксусной кислоте (метод б). Таким образом, ре-

но-1,3-бензоксатиолы, последующий гидролиз

акция соединения 5 с тиомочевиной в уксусной

которых приводит к образованию N-замещенных

кислоте становится региоспецифичной - выделен

5-амино-1,3-бензоксатиол-2-онов [4, 8]. В случае

только один из возможных изомеров.

хинонмоноиминов с высоким значением НСМО

Строение соединений 6-11 доказано на основа-

на первом этапе протекает 1,4-присоединение ро-

нии данных элементного анализа, ЯМР ¹Н, ¹³С и

данид-аниона атомом азота с образованием изо-

тиоцианата, последующая циклизация которого

ИК-спектроскопии. В спектрах ЯМР ¹Н продуктов

приводит к образованию 5-амино-1,3-бензокса-

6-11 присутствуют характерные сигналы протонов

ядра и алкильных заместителей, уширенные син-

зол-2-тиона [8, 9].

глеты протонов группы NH₂ и синглеты протонов

Согласно квантово-химическим расчетам

группы NH, полностью соответствующие предло-

энергия НСМО исходной мочевины

1 равна

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 4 2020

570

КОНОВАЛОВА и др.

–363.62 кДж/моль, что близко к энергии НСМО

присоединению роданид-аниона атомом серы, на

N-(4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)-3-фенил-

15.49 кДж/моль (схема 2). То есть присоедине-

проп-2-енамида

(-356.69 кДж/моль) и N-(4-

ние роданид-аниона атомом серы является более

оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)-2-фенилаце-

выгодным, что полностью согласуется с экспе-

тамида (-366.60 кДж/моль) [8], для которых полу-

риментом - в результате роданирования мочевин

чены продукты, образующиеся через стадию при-

1-5 получены только продукты 6-11, образующи-

соединения роданид-аниона как атомом серы, так

еся через интермедиаты C→D→E. На основании

и атомом азота. На основании этого можно было

этого можно сделать вывод, что основным факто-

бы предположить, что при роданирование моче-

ром, определяющим направление роданирования

вин 1-5 могут быть выделены производные 5-ами-

N-(4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)мочевин

но-1,3-бензоксатиол-2-она 6 и 5-амино-1,3-бензок-

1-5, является не энергия НСМО исходного соеди-

сазол-2-тиона 12 (схема 2), то есть присоединение

нения, а энергия образующегося в ходе реакции

интермедиата С.

роданид-аниона на первой стадии может протекать

как атомом серы, так и атомом азота, что противо-

На основании работ [10, 11] можно было пред-

речит эксперименту.

положить, что в результате реакции мочевин 1-5 с

тиомочевиной могут быть получены производные

В работе [8] также было высказано пред-

2-аминобензотиазола, образованию которых спо-

положение, что направление роданирования

собствует проведение реакции в этиловом спирте

N-замещенных

4-иминоциклогекса-2,5-диен-1-

в присутствии сильной кислоты [10] или избытка

онов определяется не только энергией НСМО, но

исходного бензохинонмоноимина [11], что не на-

и энергией переходных состояний, образующих-

шло экспериментального подтверждения - были

ся в результате присоединения роданид-аниона

выделены только производные

1,3-бензоксати-

к молекуле

4-иминоциклогекса-2,5-диен-1-она.

ол-2-она 6-11 (схемы 1, 2).

Согласно квантово-химическим расчетам, выпол-

ненным на примере мочевины 1, энергия пере-

Согласно литературным данным [5, 10, 11] пер-

ходного состояния А (-1021.423857 ат. ед.), соот-

вый этап реакции N-замещенных 4-иминоцикло-

ветствующего присоединению роданид-аниона

гекса-2,5-диен-1-онов с тиомочевиной включает

атомом азота, больше энергии переходного состо-

образование гидрохлорида F (схема 2). Затем ре-

яния C (-1021,429758 ат. ед.), соответствующего

акция может протекать по двум направлениям - с

Схема 2.

H₂N

NCS

CNS

H₂N

H₂O

SCN

-NH

H₂N

CS(NH₂)₂

∆

HCl

NH₂

SC NH₂

Cl^-

NH₂

H₂N

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 4 2020

СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ 1,3-БЕНЗОКСАТИОЛ-2-ОНА

571

образованием производных 2-аминобензотиазола

тверждается экспериментом - в результате реак-

и 1,3-бензоксатиол-2-она.

ции соединений 1-5 с тиомочевиной получены

только производные 1,3-бензоксатиол-2-она 6-11,

Производные 2-аминобензотиазола и 1,3-бен-

образующиеся, вероятно, через переходные состо-

зоксатиол-2-она ранее были получены для цикло-

яния 1→F→G→E→6 (схема 2).

гекса-2,5-диен-1,4-диона и его алкилзамещенных

аналогов [10, 11]. Для нафтален-1,4-диона и его

В результате реакции мочевины 13 с родани-

производных были выделены только производные

дом калия был получен продукт, который по спек-

2-аминобензотиазола, а для 2,5-дихлор-циклогек-

тральным характеристикам не соответствовал

са-2,5-диен-1,4-диона - только производные 1,3-

производным

5-амино-1,3-бензоксатиол-2-она,

бензоксатиол-2-она [11]. Наличие атомов хлора

5-амино-1,3-бензоксазол-2-тиона и 2-аминобензо-

в молекуле

2,5-дихлор-циклогекса-2,5-диен-1,4-

тиазола. В результате анализа данных элементного

диона значительно повышает его ОВП по срав-

анализа, спектров ЯМР ¹Н, ¹³С и ИК было уста-

нению с незамещенным циклогекса-2,5-диен-1,4-

новлено, что в реакции мочевины 13 с роданидом

дионом, наличие алкильных заместителей - сни-

калия образуется тиоцианат 14, а с тиомочеви-

жает, а нафтален-1,4-дион и его производные име-

ной - 1,3-бензоксатиол-2-он 15 (схема 3).

ют значительно меньший ОВП, чем циклогекса-

В спектре ЯМР ¹Н соединения 14 присутству-

2,5-диен-1,4-дионы [12]. Авторы работы [11] пред-

ет синглет протона Н⁵, два синглета протонов

положили, что образование производных 2-амино-

метильных групп 2-Ме и 4-Ме и уширенные син-

бензотиазола протекает через окислительно-вос-

глеты групп NH, OH, NH₂. В спектре ЯМР ¹³С -

становительные процессы и данное направление

характерные сигналы атомов С³-ОН (149.89 м.д.),

протекания реакции становится возможным при

С=О (167.32 м.д.), SCN (118.01 м.д.) [4]. В ИК

снижении ОВП исходного соединения. Поэтому

спектре присутствует поглощение при 1654 см^-1,

для нафтален-1,4-дионов, имеющих самый низкий

соответствующее фрагменту C⁶-NH, интенсив-

ОВП среди рассматриваемых соединений, в ре-

ная полоса поглощения при 2033 см^-1, что со-

акции с тиомочевиной получены исключительно

ответствует группе SCN (2090-2020 см^-1 [15]),

производные 2-аминобензотиазола [11].

3117 - группе ОН, 3330-3280 см^-1 - группам NH,

NH₂ [15, 16].

N-Замещенные

4-иминоциклогекса-2,5-диен-

1-оны имеют более высокий ОВП, чем нафта-

В спектре ЯМР ¹Н соединения 15 присутствует

лен-1,4-дион и циклогекса-2,5-диен-1,4-дионы

синглет протона Н⁷ при 6.93 и два синглета про-

[13, 14], поэтому образование производных 2-ами-

тонов групп 4-Ме и 6-Ме при 2.24 и 2.29 м.д., со-

нобензотиазола в результате их реакции с тио-

ответственно. В спектре ЯМР ¹³С присутствуют

мочевиной является маловероятным, что и под-

характерные для 1,3-бензоксатиол-2-онов сигналы

Схема 3.

H₂N

KCNS

NCS

H₂N

(NH₂)₂C=S

H₂O

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 4 2020

572

КОНОВАЛОВА и др.

атомов С^3а (121.36 м.д.), С^7a (141.53 м.д.) и группы

N-(4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)мочевин.

С=О (169.45 м.д.) [4]. В ИК спектре присутству-

В большинстве случаев предпочтительными яв-

ет интенсивная полоса поглощения при 1757 см^-1,

ляются реакции N-(4-оксоциклогекса-2,5-диен-

соответствующая группе С=О 1,3-бензоксатиол-2-

1-илиден)мочевин с тиомочевиной в этаноле с

онов, при 3590 см^-1 - группе ОН, и отсутствует по-

соотношением реагентов 1:6 в присутствии со-

глощение в областях, характерных для групп NH,

ляной кислоты, дающие наибольшие выходы.

NH₂, SCN, NCS.

Преимуществом данного метода является также

то, что он не требует дополнительной очистки про-

С целью подтверждения строения соединения

дуктов реакции перекристаллизацией. Для N-(2,6-

15 мы выполнили его РСА (см. рисунок).

диметил-4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)мо-

Следует отметить, что ранее в реакциях

чевины наибольший выход дает реакция с родани-

N-замещенных

4-имино-2,6-диметилциклогек-

дом калия. В результате реакции N-(3,5-диметил-

са-2,5-диен-1-онов с роданидом калия были вы-

4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)мочевины с

делены только восстановленные формы исходных

роданидом калия получен 3-гидрокси-2,4-диме-

4-иминоциклогекса-2,5-диен-1-онов

- соответ-

тил-6-(карбамоиламино)фенил тиоцианат, с тио-

ствующие N-замещенные 4-аминофенолы [4, 8].

мочевиной - 5-гидрокси-4,6-диметил-2Н-1,3-бен-

Продуктов присоединения роданид-аниона полу-

зоксатиол-2-он.

чено не было. На основании результатов данного

На основании квантово-химических расчетов

исследования можно предположить, что для моче-

показано, что в реакции N-(4-оксоциклогекса-2,5-

вины 13 в реакции с роданидом калия более вы-

диен-1-илиден)мочевин с роданидом калия, фак-

годным является присоединение роданид-аниона с

тором, определяющим направление реакции, яв-

образованием устойчивого продукта 14, а не вос-

ляется энергия интермедиата, образующегося на

становление до соответствующего 4-аминофено-

первой стадии реакции.

ла. В реакции с тиомочевиной вначале происходит

гидролиз исходного соединения 13 до соответству-

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ющего 2,6-диметилциклогекса-2,5-диен-1,4-диона

Спектры ЯМР ¹H и ¹³C измерены на приборе

H (схема 3), а затем - присоединение солянокис-

VXR-300 с рабочей частотой 300 МГц относитель-

лой тиомочевины к 1,4-диону H с образованием

но ТМС в ДМСО-d₆. ИК спектры получены на

конечного продукта 15 через интермедиаты, ана-

спектрометре UR-20 в таблетках КBr.

логичные интермедиатам F, G, E (схема 2).

Анализ чистоты исходных соединений 1-5, 13

Таким образом, в результате данного иссле-

и продуктов реакции 6-11, 14, 15 проводили мето-

дования найдены оптимальные пути синтеза

дом ТСХ на пластинах Silufol UV-254. Для моче-

производных 1,3-бензоксатиол-2-она на основе

вин 1-5, 13 в качестве растворителя использова-

ли хлороформ, элюент - бензол-гексан, 10:1. Для

соединений 6-11, 14, 15 в качестве растворителя

C⁹

использовали ацетон, элюент - спирт-хлороформ,

C⁷

C⁶

1:10. Проявление УФ светом.

C^7a

Квантово-химические расчеты выполнены с ис-

O¹

пользованием пакета Firefly QC [17], который ча-

C⁴

C⁵

стично основан на исходном коде пакета GAMESS

(US) [18]. Оптимизации молекул мочевины 1 и ин-

C^3a

термедиатов выполнены по всем геометрическим

C²

параметрам методом DFT (B3LYP) с использова-

O¹⁰

S³

нием базисного набора 6-31+G(d).

Молекулярное строение 5-гидрокси-4,6-диметил-2Н-

Рентгеноструктурное исследование соеди-

1,3-бензоксатиол-2-она (15) по данным РСА. Эллип-

соиды тепловых колебаний показаны с вероятностью

нения 15. Кристаллы соединения 15 моноклин-

50%.

ные,·C₉H₈O₃S, при 293°С a 9.074(1), b 13.244(2),

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 4 2020

СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ 1,3-БЕНЗОКСАТИОЛ-2-ОНА

573

c 7.358(1) Å, β 96.14(1)°, V 879.1(2) Å3, Mr

ремешивали при комнатной температуре 30 мин,

196.21, Z 4, пространственная группа Р2₁/c, d_выч

затем в течение 4 ч при температуре 50-55°С, ох-

1.483 г/см³, μ(MoK_α) 0.336 мм-1, F(000)

508.

лаждали до комнатной температуры и приливали к

Параметры элементарной ячейки и интенсив-

50 мл воды. Выпавший осадок отфильтровывали,

ности 5289 отражений (1548 независимых, R_int

промывали холодной водой и высушивали.

0.182) измерены на дифрактометре «Xcalibur-3»

в. К раствору 2 ммоль мочевины, растворен-

(MoK_α излучение, ССD-детектор, графитовый мо-

ной в 20 мл этанола, приливали раствор 12 ммоль

нохроматор, ω-сканирование, 2θ_макс 50°).

(0.91 г) тиомочевины в 20 мл этанола и 2 мл кон-

Структура расшифрована прямым методом по

центрированной соляной кислоты и перемешива-

комплексу программ SHELXTL [19]. Положения

ли при комнатной температуре 24 ч. Затем из рас-

атомов водорода выявлены из разностного син-

твора удаляли часть растворителя, а оставшийся

теза электронной плотности и уточнены по мо-

раствор оставляли на воздухе. Выпавший осадок

дели «наездника» с U_изо = nU_экв неводородного

отфильтровывали, промывали холодной водой и

атома, связанного с данным водородным (n = 1.5

высушивали.

для метильных и гидроксильной групп и n 1.2 для

г. К раствору 1 ммоль тиомочевины и 0.1 мл

остальных атомов водорода). Структура уточнена

концентрированной соляной кислоты в 2 мл эта-

по F² полноматричным МНК в анизотропном при-

нола по каплям прибавляли раствор 2 ммоль мо-

ближении для неводородных атомов до wR₂ 0.141

чевины в 4 мл горячего этанола и перемешивали

по 1548 отражениям (R₁ 0.071 по 563 отражениям

при комнатной температуре 24 ч. Затем досуха

с F > 4σ(F), S 0.802). Координаты атомов, а также

удаляли растворитель при пониженном давлении.

полные таблицы длин связей и валентных углов

Кристаллический остаток обрабатывали горячим

депонированы в Кембриджский банк структурных

ацетонитрилом, отфильтровывали, промывали хо-

данных (e-mail: deposit@ccdc.cam.ac.uk) под номе-

лодным этанолом и высушивали.

ром CCDC 1966382.

N-(2-Оксо-2H-1,3-бензоксатиол-5-ил)мо-

N-(4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)мо-

чевина (6). Выход 12 (а), 10 (б), 35% (в), т.пл.

чевины 1-5, 13 получены окислением соответ-

216-217°С. Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 5.94 уш.с (2H,

ствующих N-(4-гидроксифенил)мочевин оксидом

NH₂), 7.30 д (1H, H⁷, J 9.0 Гц), 7.34 д (1H, H⁶, J

серебра в хлороформе по методике, описанной в

9.0 Гц), 7.89 с (1H, H⁴), 8.80 с (1H, NH). Найдено,

работе [6]. Характеристики хинониминов 1-5, 13

%: N 13.25; S 15,32. C₈H₆N₂O₃S. Вычислено, %: N

соответствуют литературным данным [6].

13.33; S 15.25.

Реакцию мочевин 1-5, 13 с роданидом калия

N-(7-Метил-2-оксо-2H-1,3-бензоксатиол-5-

проводили в ледяной уксусной кислоте с соот-

ил)мочевина (7). Выход 20 (а), 35 (б), 45 (в), 10%

ношением реагентов 1:2 (метод а), с тиомочеви-

(г), т.пл. 228-229°С. Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 2.29

ной - в уксусной кислоте с соотношением реа-

c (3H, 7-Me), 5.88 уш.с (2H, NH₂), 7.15 уш.с (1H,

гентов 1:13 (метод б), в этаноле с соотношением

H⁶), 7.67 уш.с (1H, H⁴), 8.61 с (1H, NH). Найдено,

реагентов 1:6 (метод в) и 2:1 (метод г). а. К раство-

%: N 12.53; S 14.22. C₉H₈N₂O₃S. Вычислено, %: N

ру 2 ммоль мочевины в 20 мл ледяной уксусной

12.49; S 14.30.

кислоты прибавляли 4 ммоль (0.39 г) роданида ка-

N-(4,7-Диметил-2-оксо-2H-1,3-бензоксатиол-

лия, перемешивали и оставляли на 12-14 ч. После

5-ил)мочевина (8). Выход 45 (а), 65 (б), 85 (в), 15%

обесцвечивания в реакционную массу добавляли

(г), т.пл. 282-283°С. Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 2.13 c

воду до полного осаждения. Осадок отфильтровы-

(3H, 7-Me), 2.26 c (3H, 4-Me), 6.03 уш.с (2H, NH₂),

вали, промывали теплой водой и перекристаллизо-

7.54 с (1H, H⁶), 7.88 с (1H, NH). Спектр ЯМР ¹³С, δ,

вывали из уксусной кислоты.

м.д.: 15.26 (7-Me), 16.38 (4-Ме), 118.93 (С⁷), 120.61

б. К раствору 2 ммоль мочевины в 40 мл ледя-

(С^3а), 122.16 (С⁶), 123.02 (С⁵), 135.01 (С⁴), 141.55

ной уксусной кислоте, прибавляли при переме-

(С^7a), 156.24 (С=О_карб), 168.36 (С²). Найдено, %:

шивании 26 ммоль (1.98 г) тиомочевины в 5 мл

N 11.84; S 13.38. C₁₀H₁₀N₂O₃S. Вычислено, %: N

концентрированной соляной кислоты. Раствор пе-

11.76; S 13.46.

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 4 2020

574

КОНОВАЛОВА и др.

N-(4,6-Диметил-2-оксо-2H-1,3-бензоксатиол-

Шадуро О.И., Тимощук В.А., Повалишев В.Н.,

5-ил)мочевина (9). Выход 75 (а), 35 (б), 45% (в),

Андреева О.Т., Желобкович В.Е. Хим.-фарм. ж.

т.пл. 286-287°С. Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 2.16 c (3H,

1999, 33, 25-27. [Shadyro O.I., Timoshchuk V.A.,

4-Me), 2.22 c (3H, 6-Me), 5.79 уш.с (2H, NH₂), 7.20

Polozov G.I., Povalishev V.N., Andreeva O.T.,

с (1H, H⁷), 7.71 с (1H, NH). Найдено, %: N 11.71;

Zhelobkovich V.E. Pharm. Chem. J.

1999,

33,

366-369.] doi 10.1007/BF02508708

S 13.51. C₁₀H₁₀N₂O₃S. Вычислено, %: N 11.76; S

13.46.

Konieczny M. T., Konieczny W., Sabisz M., Skla-

danowski A., Wakieć R., Augustynowicz-Kopeć E.,

N-(6-Метил-2-оксо-2H-1,3-бензоксатиол-5-

Zwolska Z. Eur. J. Med. Chem. 2007, 42, 729-733. doi

ил)мочевина (10). Выход 20 (а), 50 (б), 60% (в),

10.1016/j.ejmech.2006.12.014

т.пл. 309-310°С. Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 2.24 c (3H,

Авдеенко А.П., Пироженко В.В., Коновалова С.А.,

6-Me), 6.11 уш.с (2H, NH₂), 7.30 с (1H, H⁷), 7.83 с

Романьков Д.А., Паламарчук Г.В., Шишкин О.В.

(1H, H⁴), 8.09 с (1H, NH). Найдено, %: N 12.40; S

ЖОрХ. 2009, 45, 419-426. [Avdeenko A.P., Pirozhen-

14.35. C₉H₈N₂O₃S. Вычислено, %: N 12.49; S 14.30.

ko V.V., Konovalova S.A., Roman’kov D.A., Pala-

N-(4-Метил-2-оксо-2H-1,3-бензоксатиол-5-

marchuk G.V., Shishkin O.V. Russ. J. Org. Chem.

ил)мочевина (11). Выход 5 (а), 0 (б), 15% (в).

2009, 45, 408-416.] doi 10.1134/S1070428009030105

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 2.20 c (3H, 4-Me), 6.04

Lau P.T.S., Kestner M. J. Org. Chem. 1968, 33,

уш.с (2H, NH₂), 7.25 д (1H, H⁷, J 9.0 Гц), 7.69 д

4426-4431. doi 10.1021/jo01276a025

(1H, H⁶, J 9.0 Гц), 7.96 с (1H, NH).

Коновалова С.А., Авдеенко А.П., Полищук М.В.,

3-Гидрокси-2,4-диметил-6-(карбамоил-

Лысенко Е.Н., Баумер В.Н., Омельченко И.В.,

Гончарова С.А. ЖОрХ.

2015,

51,

1772-1777.

амино)фенил тиоцианат (14). Выход 55% (а),

[Konovalova S.A., Avdeenko A.P., Polishchuk M.V.,

т.пл. 194-195°С. Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 2.25 c

Lysenko E.N., Baumer V.N., Omel’chenko I.V.,

(3H, 2-Me), 2.26 c (3H, 4-Me), 7.11 с (1H, H⁵), 8.68

Goncharova S.A. Russ. J. Org. Chem. 2015, 51, 1739-

уш.с (1H, NH), 9.44 уш.с (2H, NH₂), 10.11 уш.с (1H,

1744.] doi 10.1134/S1070428015120131

ОH). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 14.86 (2-Me), 16.98

Авдеенко А.П., Коновалова С.А., Лудченко О.Н.,

(4-Ме), 113.02 (С5), 118.01 (СSCN), 121.91 (С1),

Леденева О.П., Вакуленко А.В. ЖОрХ.

2011,

125.87 (С²), 130.82 (С⁴), 129.73 (С⁶), 149.89 (С³),

47,

223-237.

[Avdeenko A.P., Konovalova S.A.,

167.32 (С=О_карб). Найдено, %: N 17.90; S 13.39.

Ludchenko O.N., Ledeneva O.P., Vakulenko A.V.

C₁₀H₁₁N₃O₂S. Вычислено, %: N 17.71; S 13.51.

Russ. J. Org. Chem. 2011, 47, 214-229.] doi 10.1134/

5-Гидрокси-4,6-диметил-2Н-1,3-бензо-

S1070428011020102

ксатиол-2-он (15). Выход 30 (б), 35% (в), т.пл.

Коновалова С.А., Авдеенко А.П., Васильева В.М.,

146-147°С. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.: 2.24

Гончарова С.А. ЖОрХ.

2014,

50,

1689-1693.

c (3H, 6-Me), 2.29 c (3H, 4-Me), 4.79 с (1H, OH),

[Konovalova S.A., Avdeenko A.P., Vasil’eva V.M.,

6.93 с (1H, H⁷). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 14.69 (4-

Goncharova S.A. Russ. J. Org. Chem. 2014, 50, 1677-

Me), 16.25 (6-Ме), 111.16 (С⁷), 117.73 (С⁴), 121.36

1682.] doi 10.1134/S1070428014110220

(С^3a), 122.85 (С⁶), 141.53 (С^7a), 149.21 (С⁵), 169.45

Бурмистров К.С., Торопин Н.В., Бурмистров С.И.,

(С=О). Найдено, %: С 55.15; S 16.25. C₉H₈O₃S.

Ничволода В.М. ЖОрХ. 1992, 28, 1900-1904.

Вычислено, %: С 55.09; S 16.34.

10.

ТретьяковаЕ.В.,ФлехтерО.Б.,ГалинФ.З.,ШульцЕ.Е.,

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Толстиков Г.А. ЖОрХ.

2005,

41,

849-852.

[Tret’yakova E.V., Flekhter O.B., Galin F.Z.,

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

Shul’ts E.E., Tolstikov G.A. Russ. J. Org. Chem. 2005,

тересов.

41, 828-831.] doi 10.1007/s11178-005-0252-5

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

11.

Lau P.T.S., Gompf T.E. J. Org. Chem. 1970, 35, 4103-

4108. doi 10.1021/jo00837a003

1. Vellasco W.T., Gomes C.R.B., Vasconcelos T.R.A.

Mini-Rev. Org. Chem.

2011,

103-109. doi

12.

Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органи-

10.2174/157019311793979882

ческая химия. 3. М.: БИНОМ, 2004.

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 4 2020

СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ 1,3-БЕНЗОКСАТИОЛ-2-ОНА

575

13. Бурмистров К.С., Бурмистров С.И. Вопр. хим.

17. Granovsky A.A. Firefly, version 8, http://classic.chem.

химтехнол. 1979, 120-122.

msu.su/gran/gamess/index.html

14. Бурмистров К.С., Торопин Н.В., Вакуленко А.В.,

18. Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A.,

Юрченко А.Г., Марков В.И. Вопр. хим. химтехнол.

2000, 30-33.

Elbert S.T., Gordon M.S., Jensen J.H., Koseki S.,

15. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.: Мир.

Matsunaga N., Nguyen K.A., Su S., Windus T.L., Du-

1976, 200. [Gordon A.J., Ford R.A. The Chemist’s

Companion: A Handbook of Practical Data, Tech-

puis M., Montgomery J.A. J. Comput. Chem. 1993, 14,

niques, and References. New York: Wiley. 1973,

1347-1363. doi 10.1002/jcc.540141112

184.]

19. Sheldrick G.M. Acta Cryst. A.

2008,

64,

112-

16. Day E.W., Jr. PhD (Chem.) Dissertation. Iowa,

1963. doi 10.31274/rtd-180813-1456

122. doi 10.1107/S0108767307043930

Synthesis of 1,3-Benzoxatiol-2-one Derivatives Based

on N-(4-Oxocyclogex-2,5-dien-1-ylidene)ureas

S. A. Konovalova^a, A. P. Avdeenko^a,*, V. V. D’yakonenko^b, and S. V. Shishkina^b

^a Donbass State Engineering Academy, 84313, Ukraine, Kramatorsk, ul. Akademichna 72

^b Institute of Single Crystals, National Academy of Sciences of Ukraine, 61001, Ukraine, Kharkiv, pr. Nauki 60

*е-mail: chimist@dgma.donetsk.ua

Received December 11, 2019; revised February 13, 2020; accepted February 18, 2020

Derivatives of 1,3-benzoxathiol-2-one were synthesized in reactions of N-(4-oxocyclohexa-2,5-dien-1-

ylidene)ureas with potassium thiocyanate and thiourea. In the most cases, the reactions with thiourea in

ethanol in the presence of hydrochloric acid gave the highest yields. For N-(2,6-dimethyl-4-oxocyclohexa-

2,5-dien-1-ylidene)urea the highest yield was obtained in reaction with potassium thiocyanate. The reaction

of N-(3,5-dimethyl-4-oxocyclohexa-2,5-dien-1-ylidene)urea with potassium thiocyanate gave 3-hydroxy-2,4-

dimethyl-6-(carbamoylamino)phenyl thiocyanate, but in reaction with thiourea the 5-hydroxy-4,6-dimethyl-2H-

1,3-benzoxathiol-2-one was obtained. In reaction of N-(4-oxocyclohexa-2,5-diene-1-ylidene)urea with potassium

thiocyanate the energy of intermediate in the first stage defines the way of reaction.

Keywords: 1,3-benzoxathiol-2-one, thiourea, N-(4-oxocyclohexa-2,5-dien-1-ylidene)urea, potassium thio-

cyanate, bioactivity

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 4 2020