ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2020, том 56, № 7, с. 1143-1147
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 547.745 + 547.867.5
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕТЕРЕНО[е]ПИРРОЛДИОНОВ
С 1,3-СН,NН-БИНУКЛЕОФИЛАМИ: СИНТЕЗ
ИНТЕРМЕДИАТА СПИРО-ГЕТЕРОКЛИЗАЦИИ
© 2020 г. А. И. Кобелев, М. В. Дмитриев, А. Н. Масливец*
ФГБОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»,
614990, Россия, г. Пермь, ул. Букирева 15
*e-mail: koh2@psu.ru
Поступила в редакцию 14 февраля 2020 г.
После доработки 26 марта 2020 г.
Принята к публикации 28 марта 2020 г.
Этил 1,2,4-триоксо-2,4-дигидро-1H-пирроло[2,1-c][1,4]бензоксазин-3-карбоксилаты реагируют с этил
(2Z)-(2-оксо-2H-1,4-бензоксазин-3(4H)-илиден)ацетатами с образованием этил 3a-[2-этокси-2-оксо-1-
(2-оксо-2H-1,4-бензоксазин-3-ил)этил]-2-гидрокси-1,4-диоксо-3a,4-дигидро-1H-пирроло[2,1-c][1,4]-
бензоксазин-3-карбоксилатов, структура которых подтверждена РСА.
Ключевые слова: спиро-бис-гетероциклизация,1,3-CH,NH-бинуклеофилы, бензоксазиноны, гетерено[е]-
пиррол-2,3-дионы,этил 1,2,4-триоксо-2,4-дигидро-1H-пирроло[2,1-c][1,4]бензоксазин-3-карбоксилаты,
РСА, енамины.
DOI: 10.31857/S0514749220070204
Спиро-бис-гетероциклизация гетерено[е]пир-
При взаимодействии этил 1,2,4-триоксо-2,4-ди-
рол-2,3-дионов (пирроло[2,1-c][1,4]бензоксазин-
гидро-1H-пирроло[2,1-c][1,4]бензоксазин-3-кар-
1,2,4-трионов) под действием
1,3-СH, NH-би-
боксилатов 1a, b с енаминами 2a, b в среде сухого
нуклеофильных реагентов (енаминов) происходит
этилацетата при комнатной температуре в течение
по схеме последовательного присоединения груп-
суток получены этил
3a-[2-этокси-2-оксо-1-(2-
оксо-2H-1,4-бензоксазин-3-ил)этил]-2-гидрокси-
пы β-СН енамина к атому углерода в положении
1,4-диоксо-3a,4-дигидро-1H-пирроло[2,1-c][1,4]-
С3а гетерено[е]пирролдиона с последующей вну-
бензоксазин-3-карбоксилаты 3a, b. Соединение 3а
тримолекулярной атакой аминогруппой енамина
впервые выделено в качестве основного продукта
лактонной карбонильной группы С4=О и разры-
в реакции пирролдиона 1a с тиоацетамидом.
ва связи С4-О5 бензоксазинового цикла и обра-
зованием спиро[пиррол-2,3ꞌ-пирролов] [1-13]. В
Структура соединений 3 подтверждена с помо-
некоторых случаях образующиеся продукты пре-
щью РСА на примере соединения 3а (см. рисунок).
терпевают дальнейшие превращения [14-17]. Во
Описанная реакция представляет собой пер-
всех исследованных реакциях [1-17] не удавалось
вый пример синтеза продукта присоединения
выделить продукты первоначального присоедине-
гетероциклического енамина к гетерено[е]пир-
ния енамина к атому углерода в положении С3а ге-
рол-2,3-дионам, подтверждающий предложенную
терено[е]пирролдионов - интермедиаты в синтезе
ранее схему их спиро-гетероциклизации под дей-
спиро[пиррол-2,3ꞌ-пирролов].
ствием 1,3-CH, NH-бинуклеофильных реагентов.
1143
1144
КОБЕЛЕВ и др.
Схема 1.
1-3, R = H (а), Cl (b).
Этил
3a-[2-этокси-2-оксо-1-(2-оксо-2H-1,4-
127.2, 129.0, 129.7, 132.3, 143.9, 145.8 (Cаром),
бензоксазин-3-ил)этил]-2-гидрокси-1,4-диок-
149.7, 151.6, 155.9, 160.8, 162.6, 163.6, 166.0 (С2,
со-3a,4-дигидро-1H-пирроло[2,1-c][1,4]бензок-
C=O, C=N). Найдено, %: C 60.00; H 3.87; N 5.38.
сазин-3-карбоксилат (3а). К раствору 0.100 г
C26H20N2O10. Вычислено, %: C 60.02; H 3.84; N
(3.5 ммоль) пирролдиона 1a в 3 мл сухого этил-
5.39.
ацетата добавляли раствор 0.081 г (3.5 ммоль)
Рентгеноструктурное исследование соеди-
енамина 2a, перемешивали при комнатной темпе-
нения 3a. Соединение 3a кристаллизуется в цен-
ратуре в течение суток (до исчезновения фиоле-
тросимметричной пространственной группе ром-
товой окраски пирролдиона 1a), упаривали втрое
бической сингонии в виде одного диастерео-
реакционную смесь, выпавший осадок отфиль-
мера с конфигурацией атомов C1-R* и C15-S*.
тровывали. Выход 0.057 г (31%), т.пл. 169-171°С
Пиррольный и содержащий атом N2 оксазиновый
(разл., этилацетат). ИК спектр, ν, см-1: 3450 ш
циклы плоские в пределах 0.03 и 0.02 Å соответ-
(ОН), 1789 (СООEt), 1740, 1731 (C=Oлактам), 1673
ственно. Второй оксазиновый цикл находится в
(С1=O). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.92 т (3Н, СН3,
конформации искаженная ванна: атомы N1 и C5
J 7.1 Гц), 1.18 т (3Н, СН3, J 7.1 Гц), 3.54-3.63 м
отклонены по одну сторону плоскости C1C7O3C6
(2Н, ОСН2), 4.09-4.21 м (2Н, ОСН2), 5.43 с (1Н,
на 0.78 и 0.46 Å соответственно. Гидроксильная
СН), 7.26-7.35 м (3Hаром), 7.46-7.52 м (2Hаром),
группа участвует в образовании внутримолекуляр-
7.60-7.72 м (3Hаром), 12.26 уш.с (1H, ОH). Спектр
ной водородной связи O1-H1∙∙∙O5, O1-H1 0.85(4),
ЯМР 13С, δ, м.д.: 13.2 (CH3), 13.9 (CH3), 48.2 (СН),
H1∙∙∙O5 1.91(4), O1∙∙∙O5 2.678(3) Å, угол O1H1O5
60.4 (СН3СН2СО), 62.4 (СН3СН2СО), 64.3 (С3а),
150(3)°. Значимые укороченные межмолекуляр-
106.8 (С3), 116.4, 116.6, 121.4, 122.5, 125.1, 125.9,
ные контакты в кристалле отсутствуют.
C9
Рентгеноструктурный анализ выполнен на мо-
C8
O2
C10
C23
C24
нокристальном дифрактометре Xcalibur Ruby с
ССD-детектором по стандартной методике (MoKα-
C5
C4
O1
C25
излучение, 295(2) K, ω-сканирование с шагом 1°).
C11
C22
N2
N1
Поглощение учтено эмпирически с использовани-
C
6
C21
C26
C3
ем алгоритма SCALE3 ABSPACK [18]. Сингония
C1
O3
C7
C2
C19
кристалла (C26H20N2O10, M
520.44) ромбиче-
O7
O4
C16
O10
ская, пространственная группа Pbca, a 9.088(3),
O5
C15
C12
b 15.787(4), c 32.395(7) Å, V 4648(2) Å3, Z 8, dвыч
C20
C17
O8
O6
1.487 г/см3, μ 0.116 мм-1. Структура расшифрована
O9
с помощью программы SHELXS [19] и уточнена
C18
полноматричным МНК по F2 в анизотропном при-
C13
C14
ближении для всех неводородных атомов с исполь-
зованием программы SHELXL [20] с графическим
Общий вид молекулы соединения 3а по данным РСА.
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 7 2020
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕТЕРЕНО[е]ПИРРОЛДИОНОВ С 1,3-СН,NН-БИНУКЛЕОФИЛАМИ
1145
интерфейсом OLEX2 [21]. Атом водорода группы
нов, температура источника 150°C, напряжение
OH уточнен независимо в изотропном приближе-
на капилляре 3500-4000 В, напряжение на кону-
нии. При уточнении остальных атомов водорода
се 20-70 В, температура испарения 150-300°С).
использована модель наездника. Окончательные
Индивидуальность синтезированных соединений
параметры уточнения: R1 0.0721 [для 3277 отраже-
подтверждали методом ТСХ на пластинках Merck
ний с I > 2σ(I)], wR2 0.1636 (для всех 5787 незави-
Silica gel 60 F254, элюенты - толуол, этилацетат,
симых отражений), S 1.076. Результаты РСА заре-
толуол-этилацетат, 5:1, проявляли парами иода и
гистрированы в Кембриджском центре кристалло-
УФ излучением 254 нм.
графических данных под номером CCDC 2010771
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
Работа выполнена при финансовой под-
ac.uk/data_request/cif.
держке Российского Фонда Фундаментальных
Соединение 3b синтезировали аналогично.
Исследований в рамках научного проекта
№ 19-33-90210, Правительства Пермского края и
Этил
8-хлор-3a-[2-этокси-2-оксо-1-(2-оксо-
Минобрнауки России (проект № FSNF-2020-0008).
2H-1,4-бензоксазин-3-ил)этил]-2-гидрокси-
1,4-диоксо-3a,4-дигидро-1H-пирроло[2,1-c][1,4]-
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
бензоксазин-3-карбоксилати этил (2Z)-(6-хлор-
Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-
2-оксо-2H-1,4-бензоксазин-3(4H)-илиден) аце-
тересов.
тат (3b). Выход 0.051 г (28%), т.пл. 172-174°С
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
(разл., этилацетат). ИК спектр, ν, см-1: 3430 ш
(ОН),
1780 (СООEt),
1736 (C=Oлактамн),
1666
1. Машевская И.В., Толмачева И.А., Тиунова О.Ю.,
(С1=O).Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.95 т (3Н, СН3,
Алиев З.Г., Масливец А.Н. ХГС. 2002, 4, 565-566.
J 7.1 Гц), 1.20 т (3Н, СН3, J 7.1 Гц), 3.61-3.70 м
[Mashevskaya I.V., Tolmacheva I.A., Tiunova O.Y.,
(2Н, ОСН2), 4.09-4.23 м (2Н, ОСН2), 5.48 с (1Н,
Aliev Z.G., Maslivets A.N. Chem. Heterocycl. Compd.
СН), 7.35-7.40 м (3Hаром), 7.51-7.53 м (1Hаром),
2002, 38, 500-501.] doi10.1023/A:1016008128005
7.63-7.64 м (1Hаром), 7.72-7.74 м (1Hаром). 12.23
2. Mashevskaya I.V., Duvalov A.V., Rozhkova Y.S.,
уш.с (1H, ОH). Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 13.0 (CH3),
Shklyaev Y.V., Racheva N.L., Bozdyreva K.S.,
13.8 (CH3), 48.2 (СН), 60.3 (СН3СН2СО), 62.4
Maslivets A.N. Mendeleev Commun. 2004, 14, 75-76.
(СН3СН2СО), 63.9 (С3а), 115.5, 117.6, 117.9, 118.4,
doi 10.1070/MC2004v014n02ABEH001897
122.6, 125.9, 126.8, 127.9, 128.5, 129.4, 130.3, 131.8,
3. Машевская И.В., Дувалов А.В., Толмачева И.А.,
142.6, 144.7 (Cаром), 150.9, 151.1, 156.1, 159.9,
Алиев З.Г., Масливец А.Н. ЖОрХ. 2004, 40, 1405-
162.4, 163.8, 165.8 (С2, C=O, C=N). Найдено, %: C
1409. [Mashevskaya I.V., Duvalov A.V., Tolmache-
52.97; H 3.05; N 4.77. C26H18Сl2N2O10. Вычислено,
va I.A., Aliev Z.G., Maslivets A.N. Russ. J. Org. Chem.
%: C 52.99; H 3.08; N 4.75.
2004, 40, 1359-1363.] doi 1070-4280/04/4009-1359
4. Рачева Н.Л., Масливец А.Н. ЖОрХ. 2006, 42, 463-
Спектры ЯМР 1Н и 13C записывали на спек-
464. [Racheva N.L., Maslivets A.N. Russ. J. Org. Chem.
трометре Bruker Avance III HD 400 в ДМСО-d6,
2006, 42, 451-452.] doi 10.1134/S1070428006030195
внутренний стандарт - ГМДС. ИК спектры запи-
сывали на спектрофотометре SpectrumTwo в виде
5. Рачева Н.Л., Шуров С.Н., Алиев З.Г., Масливец А.Н.
пасты в вазелиновом масле. Элементный анализ
ЖОрХ. 2007, 43, 103-110. [Racheva N.L., Shurov S.N.,
выполняли на анализаторе vario MICRO cube.
Aliev Z.G., Maslivets A.N. Russ. J. Org. Chem. 2007,
Оптимизацию условий реакций проводили мето-
43, 108-116.] doi10.1134/S1070428007010149
дом ультра-ВЭЖХ (на приборе Waters ACQUITY
6. Рачева Н.Л., Шкляев Ю.В., Рожкова Ю.С., Масли-
UPLCI-Class, колонка Acquity UPLC BEH C18
вец А.Н. ЖОрХ. 2007, 43, 1335-1338. [Racheva N.L.,
1.7 мкм, подвижные фазы - ацетонитрил-вода,
Shklyaev Y.V., Rozhkova Y.S., Maslivets A.N. Russ.
скорость потока
0.6
мл/мин, УФ-детектор
J. Org. Chem. 2007, 43, 1330-1333.] doi 10.1134/
ACQUITY UPLC PDA eλ Detector, масс-детектор
S1070428007090114
XevoTQD, ионизация пробы электрораспыле-
7. Рачева Н.Л., Белова М.А., Масливец А.Н. ЖОрХ.
нием в режиме регистрации положительных ио-
2008, 44, 587-591.
[Racheva N.L., Belova M.A.,
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 7 2020
1146
КОБЕЛЕВ и др.
Maslivets A.N. Russ. J. Org. Chem. 2008, 44, 582-
14.
Рачева Н.Л., Алиев З.Г., Масливец А.Н. ЖОрХ.
586.] doi 10.1134/S1070428008040192
2008, 44, 1197-1201. [Racheva N.L., Aliev Z.G.,
8.
Рачева Н.Л., Алиев З.Г., Белова М.А., Машев-
Maslivets A.N. Russ.J. Org. Chem. 2008, 44, 1184-
ская И.В., Масливец А.Н. ЖОрХ. 2008, 44, 710-714.
1189.] doi 10.1134/S1070428008080137
[Racheva N.L., Aliev Z.G., Belova M.A., Mashev-
15.
Коновалова В.В., Стряпунина О.Г., Шкляев Ю.В.,
skaya I.V., Maslivets A.N. Russ. J. Org. Chem. 2008,
Масливец А.Н. ЖОрХ.
2012,
48,
1515-1516.
44, 701-705.] doi 10.1134/S1070428008050114
[Konovalova V.V., Stryapunina O.G., Shklyaev Y.V.,
9.
Рачева Н.Л., Алиев З.Г., Масливец А.Н. ЖОрХ.
Maslivets A.N. Russ. J. Org. Chem. 2012, 48, 1493-
2008,
44,
848-851.
[Racheva N.L., Aliev Z.G.,
1494.] doi 10.1134/S1070428012110139
Maslivets A.N. Russ. J. Org. Chem. 2008, 44, 836-
16.
Коновалова В.В., Стряпунина О.Г., Шкляев Ю.В.,
839.] doi 10.1134/S1070428008060092
Слепухин П.А., Масливец А.Н. ЖОрХ.
2013,
10.
Рачева Н.Л., Алиев З.Г., Масливец А.Н. ЖОрХ.
49, 276-279. [Konovalova V.V., Stryapunina O.G.,
2008,
44,
943-944.
[Racheva N.L., Aliev Z.G.,
Shklyaev Y.V., Slepukhin P.A., Maslivets A.N. Russ.
Maslivets A.N. Russ. J. Org. Chem. 2008, 44, 937-
J. Org. Chem. 2013, 49, 268-271.] doi 10.1134/
938.] doi 10.1134/S1070428008060298
S1070428013020140
11.
Бабенышева А.В., Масливец A.Н. ЖОрХ. 2008, 44,
17.
Konovalova V.V., Rozhkova Y.S., Shklyaev Y.V.,
1418-1419. [Babenysheva A.V., Maslivets A. N. Russ.
Slepukhin P.A., Maslivetsc A.N. Arkivoc. 2014, iv,
J. Org. Chem. 2008, 44, 1401-1402.] doi 10.1134/
124-134. doi 10.3998/ark.5550190.p008.430
S1070428008090297.
18.
CrysAlisPro,
Agilent
Technologies,
Version
12.
Тутынина Н.М., Масливец В.А., Масливец А.Н.
1.171.37.33.
ЖОрХ. 2014, 50, 461-462. [Tutynina N.M., Masli-
19.
Sheldrick G.M. Acta Crystallogr, Sect. A. 2008, 64,
vets V.A., Maslivets A.N. Russ. J. Org. Chem. 2014,
112-122. doi 10.1107/S0108767307043930
50, 454-455.] doi 10.1134/S1070428014030300
20.
Sheldrick G.M. Acta Crystalogr. Sect. C. 2015, 71,
13.
Коновалова В.В., Харитонова А.В., Шкляев Ю.В.,
3-8. doi 10.1107/S2053229614024218
Масливец А.Н. ЖОрХ.
2015,
51,
1597-1602.
[Konovalova V.V., Kharitonova A.V., Shklyaev Y.V.,
21.
Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J, Ho-
Maslivets A.N. Russ.J. Org. Chem. 2015, 51, 1566-
ward J.A.K., Puschmann H. J. Appl. Cryst. 2009, 42,
1571.] doi 10.1134/S1070428015110081
339-441. doi 10.1107/S0021889808042726
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 7 2020
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕТЕРЕНО[е]ПИРРОЛДИОНОВ С 1,3-СН,NН-БИНУКЛЕОФИЛАМИ
1147
Interaction of Hetereno[e]pyrrolediones
with 1,3-CH,NH-Binucleophiles: Synthesis
of the Intermediate of Spiro-Heterocyclization
A. I. Kobelev, M. V. Dmitriev, and A. N. Maslivets*
Perm State University, 614990, Russia, Perm, ul. Bukireva 15
*e-mail: koh2@psu.ru
Received February 14, 2020; revised March 26, 2020; accepted March 28, 2020
Ethyl 1,2,4-trioxo-2,4-dihydro-1H-pyrrolo[2,1-c][1,4]benzoxazine-3-carboxylates react with ethyl (2Z)-(2-oxo-
2H-1,4-benzoxazine-3(4H)-ilidene) acetates with the formation of ethyl 3a-[2-ethoxy-2-oxo-1-(2-oxo-2H-1,4-
benzoxazine-3-yl) ethyl]-2-hydroxy-1,4-dioxo-3a,4-dihydro-1H-pyrrolo[2,1-c][1,4]benzoxazine-3-carboxylates,
the structure of which is confirmed by X-ray.
Keywords: spiro-bis-heterocyclization, 1,3-CH,NH-binucleophiles, benzoxazinones, hetereno[e]pyrrole-2,3-di-
one, ethyl 1,2,4-trioxo-2,4-dihydro-1H-pyrrolo[2,1-c][1,4]benzoxazine-3-carboxylates, X-ray, enamines
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 7 2020
