ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2021, том 57, № 1, с. 50-60

УДК 547.567.5

ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ N'-(АРИЛСУЛЬФОНИЛ)-

N-[2,6(3,5)-ДИАЛКИЛ-4-ОКСОЦИКЛОГЕКСА-2,5-ДИЕН-

1-ИЛИДЕН]БЕНЗОЛКАРБОКСИМИДАМИДОВ

И ИХ ВОССТАНОВЛЕННЫХ ФОРМ

^a Донбасская государственная машиностроительная академия,

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

*е-mail: chimist@dgma.donetsk.ua

^b ГНУ НТК «Институт монокристаллов» НАН Украины, Украина, 61001 Харьков, просп. Науки, 60

Поступила в редакцию 19.10.2020 г.

После доработки 26.10.2020 г.

Принята к публикации 28.10.2020 г.

В результате галогенирования N'-(арилсульфонил)-N-[2,6(3,5)-диалкил-4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-

илиден]бензолкарбоксимидамидов и их восстановленных форм получены продукты, содержащие до

четырех атомов галогена. Варьирование условий галогенирования позволяет регулировать степень гало-

генирования только в случае 2,6(3,5)диметилпроизводных. Для 2,6(3,5)-диметил- и 3,5-диизопропилпро-

изводного получены продукты максимально возможной степени галогенирования. Наличие объемных

трет-бутильных групп в хиноидном ядре значительно снижает степень галогенирования - присоеди-

нение молекулы галогена идет только по одной связи С=С хиноидного ядра. Аксиальное расположение

алкильных заместителей в циклогексеновых продуктах свидетельствует о син-присоединении молекулы

галогена к двойной связи С=С хиноидного ядра.

Ключевые слова: хинонимин, 4-иминоциклогекса-2,5-диен-1-он, хлорирование, бромирование, рент-

геноструктурный анализ, син-присоединение

DOI: 10.31857/S0514749221010067

ВВЕДЕНИЕ

вызывать опасные эффекты in vivo. Они несут от-

ветственность за цитотоксичность, иммуноток-

Хинонимины и их производные, содержащие

сичность и канцерогенез [4]. С другой стороны,

структуру

4-иминоциклогекса-2,5-диен-1,4-она,

они могут быть цитопротекторами, могут прояв-

являются представителями многочисленного се-

лять противовоспалительную активность и вызы-

мейства хиноидных соединений, которые встре-

вать модификацию окислительно-восстановитель-

чаются в природных продуктах, эндогенных био-

ного статуса [1]. Механизмы этих воздействий

химических веществах, лекарственных средствах,

очень сложны и зависят от большого количества

объектах окружающей среды и/или образуются в

факторов, в том числе, от окислительно-восстано-

результате метаболизма ароматических соедине-

вительного потенциала хинонимина и его электро-

ний [1, 2]. Важность образования хиноидных со-

фильности. На относительный вклад этих свойств

единений при использовании лекарственных пре-

в биологическую активность хиноидных соедине-

паратов, природных продуктов, при влиянии хи-

ний влияет их химическая структура, в частности,

микатов на окружающую среду зачастую недооце-

эффекты заместителей у атома азота и в хиноид-

нивается. С одной стороны хинонимины являются

ном ядре, а также возможные модификации само-

высокоактивными метаболитами [3], способными

го хиноидного ядра [5].

ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ N'-(АРИЛСУЛЬФОНИЛ)-N-[2,6(3,5)-ДИАЛКИЛ-4-...

Галогенирование хиноидных соединений, вто-

E-изомеров определяется конформационным объ-

ричных метаболитов в биосинтезе натуральных

емом заместителей [11]. Согласно литературным

продуктов, может играть важную роль в установ-

данным, изомеризация относительно связи C=N

лении их биологической активности [6]. В част-

фрагмента ArSO₂N=C(Ph) подобных соединений

ности, галогенсодержащие хиноидные системы

в спектрах ЯМР ¹Н не проявляется, так как из-за

проявляют гепатотоксические [3] и канцерогенные

объемных заместителей Ph и ArSO₂ для них харак-

свойства [7], противораковую активность [8].

терно только транс-расположение относительно

связи C=N данного фрагмента [10].

В связи с этим важным является выявление

особенностей галогенирования хиноидных си-

В соединении 13 атомы хлора у атомов С² и С⁶

стем, что позволит в дальнейшем прогнозировать

имеют одинаковый конформационный объем, но

вероятность образования галогенсодержащих про-

sp³-гибридизованный атом С⁶ выходит из плоско-

дуктов и их влияние на биологические объекты в

сти циклогексенового ядра, благодаря чему более

зависимости от структурных особенностей исход-

выгодным становится существование Е-изомера,

ных хиноидных соединений [9].

в котором заместитель у атома азота транс-рас-

положен по отношению к двойной связи С²=С³.

Целью данной работы является выявление

Кроме того, объемные заместители в положениях

основных закономерностей галогенирования

2 и 6 хиноидного ядра делают невозможным вра-

симметричнозамещенных в хиноидном ядре

щение вокруг связи С-N, соединяющей иминные

N'-(арилсульфонил)-N-[2,6(3,5)-диалкил-4-оксо-

фрагменты. На основании этого можно предполо-

циклогекса-2,5-диен-1-илиден]бензолкарбокси-

жить, что соединение 13 существует в растворе в

мидамидов и их восстановленных форм - N'-

виде конформеров А и B (рис. 1). Возможно также

(арилсульфонил)-N-[4-гидрокси-2,6(3,5)-диалкил-

существование их энантиомеров за счет наличия

фенил]бензолкарбоксимидамидов. В качестве ал-

хирального атома С⁵, но различия в простран-

кильных заместителей в положениях 3 и 5 хино-

ственном строении энантиомеров не проявляются

идного ядра использовались группы Ме, i-Pr, t-Bu,

в спектрах ЯМР ¹Н [12].

что позволяет выявить влияние природы замести-

телей в хиноидном ядре на ход галогенирования.

Согласно спектральным данным соединение 14

так же существует в виде конформеров А и В, но

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

изопропильная группа в положении 5 циклогексе-

Хлорирование 3,5-диалкилзамещенных бензо-

нового ядра обоих конформеров находится в ак-

лкарбоксимидамидов 1a, b, 2, 3, 4a, b, 5, 6 прово-

сиальном положении (рис. 1), что и наблюдалось

дили газообразным хлором до полного насыщения

ранее в продуктах галогенирования N-(3,5-ди-

реакционного раствора хлором, бромирование -

изопропил-4-оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден)-

раствором брома в соответствующем растворите-

бензамидов [13]. В спектре ЯМР ¹Н соединения

ле с соотношением, 1:5. В качестве растворителей

14 для группы 5-i-Pr мультиплет атома водорода

использовали хлороформ, уксусную кислоту и

в группе СН проявляется в области δ 3.05-3.18

смесь ДМФА-АсОН, 1:5. Результаты галогениро-

(конформер А), 2.95-3.18 (конформер B) м.д., а ду-

вания

3,5-диметилзамещенных бензолкарбокси-

блет дублетов двух метильных групп - в области δ

мидамидов 1a, b и 4a, b представлены на схеме 1, а

0.92-1.41 (изомер А), 1.07-1.41 (конформер B) м.д.

бензолкарбоксимидамидов 2, 3 и 5, 6 - на схеме 2.

В спектре ЯМР ¹³С сигналы атомов углерода

Идентификация некоторых продуктов гало-

группы СН двух изопропильных групп проявля-

генирования представляла определенные труд-

ются при δ 35.18 и 32.25 (конформер А), 36.71 и

ности, так как в спектрах ЯМР ¹Н соединений

32.35 (конформер B) м.д., что характерно для изо-

13-15 присутствовал двойной набор сигналов.

меров с аксиальным расположением изопропиль-

Для данных соединений характерно наличие Z,E-

ной группы [13]. Сигналы sp³-гибридизованных

изомерии не только относительно связи C=N хино-

атомов углерода С⁵, С⁶ в спектре ЯМР ¹³С присут-

идного ядра, но и относительно связи C=N фраг-

ствуют при δ 85.56 и 91.75 (конформер А), 85.43 и

мента ArSO₂N=C(Ph) [10], а стабильность Z- или

90.13 (конформер B) м.д.

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

АВДЕЕНКО и др.

Схема 1

ArSO₂N

Hlg

7a, b, 8a, b

[O]

ArSO₂N

Hlg

9a, b, 10a, b

Hlg₂

Hlg

ArSO₂N

1a, b

11a, b

4a, b

[O]

ArSO₂N

12a, b

TsN

1, 4, 7-12, Ar = 4-МеC₆H₄ (a), 4-ClC₆H₄ (b); 7, 9, Hlg = Cl; 8, 10, Hlg = Br.

Характерной

особенностью спектра ЯМР ¹Н

заместитель у атома азота син-расположен по от-

соединения 15 является проявление сигнала хино-

ношению к двойной связи С²=С³, так как атом во-

идного протона H² в виде очень уширенного син-

дорода Н² имеет значительно меньший конформа-

глета при δ 6.71 м.д., а протонов метильных групп

ционный объем, чем атомы хлора в положении 6

трет-бутильной группы у атома С³ - в виде слож-

циклогексенового ядра. Для соединения 15, так же

ного набора сигналов в области δ 1.23-1.62 м.д.

как и в случае соединений 13, 14, возможно суще-

Данный факт свидетельствует о наличии в раство-

ствование конформеров А и B (рис. 1), но наличие

ре динамического процесса изомеризации. В отли-

водорода в положении 2 делает возможным затор-

чие от соединений 13, 14, для соединения 15 более

моженное вращение вокруг связи C-N, связываю-

предпочтительным является Z-изомер, в котором

щей иминные фрагменты, и переход конформеров

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

АВДЕЕНКО и др.

сыщенных атомов гексенового цикла находится

C⁹

в аксиальном положении [соответствующий тор-

C⁷

сионный угол Сsp²(cycl)-Csp²(cycl)-Csp³(cycl)-

C¹⁰

Cl²

Csp³(t-butyl) составляет 89.2(3) град]. Заместитель

C³

Cl¹

C⁴

при атоме азота экзоциклической двойной связи

C²

C⁵

C=N находится в син-положении по отношению

N²

C⁶

C¹

Cl³

к эндоциклической двойной связи [торсионный

N¹

C¹⁴

угол Сsp²(cycl)-Csp²(cycl)=N-Csp² cоставляет

O²

C¹²

-8.4(5) град]. Две двойные связи C=N разверну-

S¹

C¹³

O³

ты практически ортогонально [торсионный угол

Csp²(cycl)=N-Csp²=N 86.9(4) град]. Сульфогруппа

син-перипланарна связи N-Csp² [торсионный угол

N-Csp²=N-S -7.4(4) град], а толильный замести-

Рис. 2. Молекулярное строение N'-(4-метилбензол-

тель находится в ар-конформации по отношению к

1-сульфонил)-N-(3,5-ди-трет-бутил-5,6,6-трихлор-

связи Сsp²=N и развернут ортогонально связи N-S

4-оксоциклогекс-2-ен-1-илиден)бензолкарбоксимида-

мида (15) по данным РСА. Эллипсоиды тепловых ко-

[торсионные углы Csp²=N-S-Car 176.3(3) град,

лебаний приведены с 50% вероятностью

N-S-Car-Car 94.9(3) град].

В спектре ЯМР ¹Н соединения 16 присутству-

Результаты галогенирования 2,6-диметилпро-

ет уширенный сигнал атома Н², синглет атома Н⁶,

изводных 17, 18 представлены на схеме 3. Следует

синглет одной трет-бутильной группы, а сигналы

отметить, что соединение 23, также как и сое-

протонов арильных фрагментов уширены. Данный

динения 13, 14 может существовать в виде двух

факт свидетельствует о наличии в растворе данно-

конформеров А и B Е-изомера, что проявляется в

го соединения динамического процесса изомери-

спектрах ЯМР ¹Н наличием двойного набора сиг-

зации, аналогичного соединению 15. Наличие в

налов.

спектре ЯМР ¹Н синглета только одной трет-бу-

Полученные галогенсодержащие продукты 9,

тильной группы при δ 1.06 м.д. свидетельствует

10, 21, 22 могут быть использованы в качестве

о замещении трет-бутильной группы у двойной

синтонов для синтеза на их основе производных

связи С²=С³ атомом брома. Подобное замещение

индола, которые образуются в результате нукле-

трет-бутильной группы на галоген ранее наблю-

офильного замещения атомов галогена в хино-

далось в реакции 2,6-ди-трет-бутил-4-(гидрокси-

идном ядре на индол [16]. Следует отметить, что

имин)циклогекса-2,5-диен-1-она с S₂Cl₂ в присут-

производные индола являются перспективными

ствии N-этилдиизопропиламина и 1-хлор-2,5-пир-

агентами для поиска новых, в частности, противо-

ролидиндиона в тетрагидрофуране [14].

раковых, препаратов [17].

С целью подтверждения структуры соединения

Таким образом, на основании представленного

15 нами выполнен его РСА (рис. 2). Согласно дан-

эксперимента можно сделать заключение, что при

ным РСА трет-бутильная группа у sp³-гибриди-

галогенировании бензолкарбоксимидамидов 1-3,

зованного атома углерода, как и предполагалось,

17 основными процессами в реакционной систе-

находится в аксиальном положении, а заместитель

ме являются присоединение молекулы галогена,

у атома азота N¹ син-расположен по отношению к

дегидрогалогенирование и гидрогалогенирова-

двойной связи циклогексенового ядра.

ние. Условия проведения реакции в наибольшей

По данным РСА, частично насыщенный кар-

степени влияют на галогенирование 3,5-диметил-

боцикл находится в конформации полукрес-

(1a, b) и 2,6-диметил- (17a, b) производных. Про-

ло (параметры складчатости [15]: S = 0.68, Θ =

дукты максимально возможной степени хлори-

28.1 град, Ψ = 29.8 град). Насыщенные атомы угле-

рования 13, 14 получены при галогенировании

рода отклоняются от среднеквадратичной пло-

3,5-диметил- (1), 3,5-диизопропил- (2) и 2,6-ди-

скости остальных атомов цикла на 0.31 и -0.33 Å.

метил- (17a, b) производных. Наличие объемных

трет-Бутильный заместитель при одном из на-

трет-бутильных групп в хиноидном ядре соеди-

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ N'-(АРИЛСУЛЬФОНИЛ)-N-[2,6(3,5)-ДИАЛКИЛ-4-...

Схема 3

Hlg

ArSO₂N

Hlg

19a, b, 20a, b

[O]

Hlg

Hlg₂

ArSO₂N

Hlg

17a, b

18a, b

21a, b, 22a, b

4-TolSO₂N

17-22, Ar = 4-МеC₆H₄ (а), 4-ClC₆H₄ (b); 19, 21, Hlg = Cl; 20, 22, Hlg = Br.

нения 3 значительно снижает степень галогениро-

в молекуле исходных бензолкарбоксимидамидов

вания - получены продукты присоединения моле-

4-6. Затем возможно как электрофильное замеще-

кулы галогена только по одной связи С=С хиноид-

ние атома водорода на атом галогена, так и после-

ного ядра 15, 16.

довательное окисление, присоединение молекулы

галогена, дегидрогалогенирование и т.д.

В случае восстановленных форм 4-6, 18 на

первом этапе галогенирования наиболее вероят-

Структура конечных продуктов галогениро-

ным является электрофильное замещение атома

вания - циклогексеновых структур с аксиальным

водорода аминофенольного ядра на атом галогена

расположением алкильных групп свидетельствует

Схема 4

i-Pr

Br^δ+

Br Br

δ-

i-Pr

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

АВДЕЕНКО и др.

о том, что они образуются в результате син-присо-

Кембриджский банк структурных данных (e-mail:

единения молекулы галогена к двойной связи хи-

deposit@ccdc.cam.ac.uk) под номером CCDC

ноидного ядра [13] (схема 4). На первом этапе ре-

1983897.

акции образуется π-коплекс А, который превраща-

N'-(Арилсульфонил)-N-[2,6(3,5)-диалкил-4-

ется в циклический галогенониевый ион B. Затем

оксоциклогекса-2,5-диен-1-илиден]бензолкар-

образуется карбокатион С. Ранее с помощью кван-

боксимидамиды 1а, b, 2, 3, 17a, b и N'-(арилсуль-

тово-химических расчетов было показано, что для

фонил)-N-[4-гидрокси-2,6(3,5)-диалкилфенил]-

карбокатиона 3,5-диизопропилпроизводных более

бензолкарбоксимидамиды 4а, b, 5, 6, 18a, b син-

выгодным является аксиальное расположение изо-

тезированы по методикам, приведенным в работе

пропильной группы [13]. На заключительном эта-

[18]. Перекристаллизовывали из уксусной кисло-

пе реакции присоединяется ион галогена.

ты.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Хлорирование бензолкарбоксимидамидов

Спектры ЯМР ¹Н получены на приборе Varian

1-6, 17, 18. В раствор 2 ммоль исследуемых соеди-

VXR-300 с рабочей частотой 300 МГц, спектры

нений в 3 мл CHCl₃, АсОН, смеси ДМФА-АсОН,

ЯМР ¹³С - с рабочей частотой 75.4 МГц относи-

1:5, пропускали сухой газообразный хлор со ско-

тельно ТМС (внутренний стандарт). Для ТСХ

ростью 15-20 мл/мин при температуре 30-40°С

применяли пластины Silufol UV-254. В качестве

до полного насыщения раствора хлором. В случае

растворителя использовали хлороформ, элюент

хлорирования в хлороформе после выпаривания

бензол-гексан, 10:1, проявление - УФ светом.

растворителя образовывалась маслоподобная мас-

Температуры синтезированных соединений из-

са, кристаллизующаяся при добавлении метанола.

мерены в запаянных капиллярах в приборе Тиле.

При хлорировании в АсОН или смеси ДМФА-

РСА проведен на дифрактометре «Xcalibur-3».

АсОН, 1:5, реакционную массу оставляли на сут-

Рентгеноструктурное исследование соеди-

ки при комнатной температуре и осаждали осадок

нения 15. Кристаллы соединения 15 моноклин-

водой. Продукты хлорирования перекристаллизо-

ные, C₂₈H₃₁N₂O₃SCl₃, при 20°С, a 20.5496(6),

вывали из уксусной кислоты.

b 8.6441(2), c 17.7248(5) Å, β 113.870(3)°, V

Продукты 9a, b получены в ДМФА или смеси

2879.2(2) Å³, M_r 581.96, Z 4, пространственная

ДМФА-АсОН, 1:5, продукт 13 - в хлороформе

группа P2₁/c, d_выч 1.343 г/см³, μ(MoK_α) 0.423 мм^-1,

из соединений 1a, b. При хлорировании 3,5-ди-

F(000) 1216. Параметры элементарной ячейки и

метилпроизводных 4a, b в хлороформе получены

интенсивности 31337 отражений (6539 незави-

продукты 7a, b, в смеси ДМФА-АсОН, 1:5 - бен-

симых, Rint 0.032) измерены на дифрактометре

золкарбоксимидамиды 9a, b, в ДМФА - соеди-

«Xcalibur-3» (MoK_α-излучение, ССD-детектор,

нение 13. При хлорировании соединений 2, 5 в

графитовый монохроматор, ω-сканирование,

хлороформе и АсОН получено циклогексеновое

2θ_макс 55°).

соединение максимально возможной степени хло-

Структура расшифрована прямым методом по

рирования 14. При хлорировании соединений 3, 6

комплексу программ SHELXTL [15]. Положения

в хлороформе и АсОН получено соединение 15.

атомов водорода выявлены из разностного синте-

за электронной плотности и уточнены по модели

При хлорировании хинонмоноиминов 17a, b в

хлороформе и смеси ДМФА-АсОН, 1:5, получены

наездника с U_изо = nU_экв неводородного атома, свя-

производные 21a, b. При хлорировании восста-

занного с данным водородным (n 1.5 для метиль-

ных групп и n 1.2 для остальных атомов водорода).

новленных форм 18a, b в хлороформе получены

Структура уточнена по F² полноматричным МНК

соединения 19a, b. При хлорировании соединения

в анизотропном приближении для неводородных

18a в смеси ДМФА-АсОН, 1:5, до полного насы-

атомов до wR₂ 0.140 по 6454 отражениям [R₁ 0.055

щения раствора выделен продукт 23.

по 3751 отражениям с F > 4σ(F), S 1.032].

Соединения 7a, b идентичны бензолкарбокси-

Координаты атомов, а также полные таблицы

мидамидам, полученным ранее в результате ги-

длин связей и валентных углов депонированы в

дрогалогенирования соединений 1a, b [18], бен-

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ N'-(АРИЛСУЛЬФОНИЛ)-N-[2,6(3,5)-ДИАЛКИЛ-4-...

золкарбоксимидамиды 9a, b - полученным ранее

ход 79%, т.пл. 128-130°С. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃),

при окислении соединений 7a, b тетраацетатом

δ, м.д.: 1.23 уш.с (9Н, 5-t-Bu), 1.23-1.62 м (9Н, 3-t-

свинца в уксусной кислоте [18]. Характеристики

Bu), 2.44 с (3Н, Ts), 6.71 уш.с (1Н, Н²), 7.33 д (2Н,

соединений 21a, b соответствуют литературным

Ts, J 8.4 Гц), 7.95 д (2Н, Ts, J 8.4 Гц), 7.41-7.88 м

данным [18].

(5Н, Ph). Найдено, %: Cl 17.98, 18.25; N 4.63, 4.87;

S 5.35, 5.56. C₂₈H₃₁Cl₃N₂O₃S. Вычислено, %: Cl

N'-(4-Метилбензол-1-сульфонил)-N-(3,5-ди-

18.27; N 4.81; S 5.51.

метил-2,5,6,6-тетрахлор-4-оксоциклогекс-2-

ен-1-илиден)бензолкарбоксимидамид (13). Вы-

N'-(4-метилбензол-1-сульфонил)-N-(2,6-ди-

ход 82%, т.пл. 144-145°С. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃),

метил-3,5,5,6-тетрахлор-4-оксоциклогекс-2-

δ, м.д.: 2.43 с (3Н, Ts), 7.32 д (2Н, Ts, J 6.6 Гц),

ен-1-илиден)бензолкарбоксимидамид (23). Вы-

7.93 д (2Н, Ts, J 6.6 Гц), 7.40-7.85 м (5Н, Ph). Кон-

ход

49%, т.пл.

135-136°С. Спектр ЯМР

¹Н

формер А: 2.20 с (3Н, 5-Ме), 2.22 с (3Н, 3-Ме).

(CDCl₃), δ, м.д., конформер А: 2.25 уш.с (3Н,

Конформер В: 2.18 с (3Н, Ме⁵), 2.25 с (3Н, Ме³).

6-Ме), 2.32 с (3Н, 2-Ме), 2.45 с (3Н, Ts), 7.35 д

Найдено, %: Cl 26.59, 26.84; N 5.17, 5.33; S 6.04;

(2Н, Ts, J 8.4 Гц), 7.88 д (2Н, Ts, J 8.4 Гц), 7.42-

6.29. C₂₂H₁₈Cl₄N₂O₃S. Вычислено, %: Cl 26.64; N

7.82 м (5Н, Ph). Конформер В: 2.16 с (3Н, 6-Ме),

5.26; S 6.02.

2.32 с (3Н, 2-Ме), 2.44 с (3Н, Ts), 7.33 д (2Н, Ts, J

8.1 Гц), 7.93 д (2Н, Ts, J 8.1 Гц), 7.42-7.80 м (5Н,

N'-(4-Метилбензол-1-сульфонил)-N-(3,5-ди-

Ph). Найдено, %: Cl 26.39, 26.54; N 5.11, 5.38; S

изопропил-2,5,6,6-тетрахлор-4-оксоцикло-

6.00, 6.24. C22H18Cl4N2O3S. Вычислено, %: Cl

гекс-2-ен-1-илиден)бензолкарбоксимидамид

26.64; N 5.26; S 6.02.

(14). Выход 72%, т.пл. 197-198°С. Спектр ЯМР ¹Н

(CDCl₃), δ, м.д.: 2.44 с (3Н, Ts), 7.33 д (2Н, Ts, J

Бромирование бензолкарбоксимидамидов

8.4 Гц), 7.91 д (2Н, Ts, J 8.4 Гц), 7.43-7.84 м (5Н,

1-6, 17, 18. К раствору 2 ммоль исследуемых со-

Ph). Конформер А: 0.92-1.28 д.д (6Н, 5-i-Pr, J

единений в 3 мл CHCl₃, AcOH, смеси ДМФА-

7.2 Гц), 1.31-1.41 д.д (6Н, 3-i-Pr, J 6.4 Гц), 3.05-

АсОН, 1:5, по каплям при перемешивании добав-

3.18 м (1Н, СН, 5-i-Pr), 3.27-3.43 м (1Н, СН, 3-i-Pr).

ляли раствор брома в соответствующем раствори-

Конформер В: 1.07-1.12 д.д (6Н, 5-i-Pr, J 7.2 Гц),

теле при температуре 50-70°С, создавая соотно-

1.27-1.41 д.д (6Н, 3-i-Pr, J 6.4 Гц), 2.95-3.18 м (1Н,

шение исходное вещество-бром 1:5.

СН, 5-i-Pr), 3.27-3.43 м (1Н, СН, 3-i-Pr). Спектр

При бромировании в хлороформе после вы-

ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д., конформер А: 19.02

паривания растворителя образовывалась масло-

(Me, i-Pr), 20.13 (Me, Ts), 20.15 (Me, i-Pr), 32.25

образная масса, кристаллизующаяся при добав-

(CH, i-Pr), 35.18 (CH, i-Pr), 85.56 (С⁵), 91.75 (С⁶),

лении метанола. При бромировании в АсОН или

126.93 (C^2,6'', Ph), 127.38 (C^4', Ts), 128.31 (C^2,6', Ts),

смеси ДМФА-АсОН, 1:5, продукт выпадал в оса-

128.77 (C^3,5'', Ph), 129.25 (C^3,5', Ts), 132.37 (C^4'', Ph),

док после стояния в течение суток или осаждался

133.34 (С²), 138.60 (C^1'', Ph), 143.31 (C^1', Ts), 149.73

водой. Продукты бромирования перекристаллизо-

(С³), 150.93 (С¹=N), 162.52 (С⁷=N), 185.41 (С⁴=О).

вывали из уксусной кислоты.

Конформер B: 20.13 (Me, Ts), 20.82 (Me, i-Pr), 21.66

(Me, i-Pr), 32.35 (CH, i-Pr), 36.71 (CH, i-Pr), 85.43

В результате бромирования соединений 1a, b,

(С⁵), 90.13 (С⁶), 126.93 (C^2,6'', Ph), 127.38 (C^4', Ts),

4a, b в смеси ДМФА-АсОН, 1:5, получены со-

128.31 (C^2,6', Ts), 128.77 (C^3,5'', Ph), 129.25 (C^3,5',

единения 11a, b. При бромировании в хлороформе

Ts), 132.37 (C^4'', Ph), 133.34 (С²), 138.60 (C^1'', Ph),

соединений 4a, b получены продукты 8a, b, а со-

143.31 (C^1', Ts), 149.73 (С³), 150.93 (С¹=N), 162.52

единений 1a, b - продукты 10a, b.

(С⁷=N), 185.41 (С4=О). Найдено, %: Cl 23.81;

Соединения 8a, b идентичны бензолкарбокси-

24.10; N 4.75, 4.99; S 5.28, 5.63. C₂₆H₂₆Cl₄N₂O₃S.

мидамидам, полученным ранее в результате гид-

Вычислено, %: Cl 24.10; N 4.76; S 5.45.

робромирования исходных 2a, b [18], бензолкар-

N'-(4-Метилбензол-1-сульфонил)-N-(3,5-ди-

боксимидамиды 10a, b, 12a, b - полученным ранее

трет-бутил-5,6,6-трихлор-4-оксоциклогекс-2-

при окислении соединений 8a, b, 11a, b тетрааце-

ен-1-илиден)бензолкарбоксимидамид (15). Вы-

татом свинца в уксусной кислоте [18].

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

АВДЕЕНКО и др.

Продукты бромирования соединений 2, 5 иден-

1-илиден)бензолкарбоксимидамид (16). Выход

тифицировать, к сожалению, не удалось ввиду об-

59%, т.пл. 175-176°С. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃),

разования сложных смесей. В результате броми-

δ, м.д.: 1.06 с (9Н, t-Bu), 2.42 с (3Н, Ts), 5.91 c

рования соединений 3, 6 в хлороформе получено

(1Н, Н⁵), 6.61 уш.с (1Н, Н³), 7.31 д (2Н, Ts, J

соединение 16.

8.1 Гц), 7.94 д (2Н, Ts, J 8.1 Гц), 7.32-7.77 м (5H,

Ph). Найдено, %: Br 43.21, 43.55; N 3.86, 4.17; S

Характеристики соединений 20a, b, 22a, b соот-

4.29, 4.58. C24H22Br4N2O3S. Вычислено, %: Br

ветствуют литературным данным [18].

43.30; N 3.80; S 4.34.

N-(2-Бром-4-гидрокси-3,5-диметилфенил)-

N'-(4-метилбензол-1-сульфонил)бензолкарбок-

N-(2-Бром-3,5-диметил-4-оксоциклогекса-

симидамид (8а). Выход 85%, т.пл. 220-221°С.

2,5-диен-1-илиден)-N'-(4-метилбензол-1-суль-

Спектр ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2.11 д (3Н,

фонил)бензолкарбоксимидамид

(10а). Выход

Ме³, J 1.2 Гц), 2.28 с (3Н, Ме⁵), 2.36 с (3Н, Ts),

68%, т.пл. 202-203°С. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ,

6.78 уш.с (1Н, Н²), 7.46 д (2Н, Ts, J 7.8 Гц), 7.93 д

м.д.: 1.99 д (3Н, Ме³, J 1.2 Гц), 2.33 с (3Н, Ме⁵),

(2Н, Ts, J 7.8 Гц), 7.79-8.04 м (5Н, Ph), 8.96 с (NH),

2.41 с (3Н, Ts), 6.58 д (1Н, Н², J 1.2 Гц), 7.30 д (2Н,

10.11 c (OH). Найдено, %: Br 16.73, 16.90; N 5.44,

Ts, J 7.8 Гц), 7.88 д (2Н, Ts, J 7.8 Гц), 7.41-7.82 м

5.82; S 6.73, 6.91. C₂₂H₂₁BrN₂O₃S. Вычислено, %:

(5Н, Ph). Найдено, %: Br 16.94, 17.20; N 5.83, 6.06;

Br 16.88; N 5.92; S 6.77.

S 6.54, 6.79. C₂₂H₁₉BrN₂O₃S. Вычислено, %: Br

16.95; N 5.94; S 6.80.

N-(2-Бром-4-гидрокси-3,5-диметилфенил)-

N'-(4-[хлорбензол-1-сульфонил)бензолкарбок-

N-(2-Бром-3,5-диметил-4-оксоциклогекса-

симидамид (8b). Выход 69%, т.пл. 247-248°С.

2,5-диен-1-илиден)-N'-(4-хлоробензол-1-суль-

Спектр ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2.12 д (3Н,

фонил)бензолкарбоксимидамид

(10b). Выход

Ме³, J 1.2 Гц), 2.27 с (3Н, Ме⁵), 6.78 уш.с (1Н, Н²),

84%, т.пл. 194-195°С. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ,

7.70 д (2Н, 4-ClC₆H₄, J 7.8 Гц), 7.79-8.04 м (5Н, Ph),

м.д.: 2.00 д (3Н, Ме³, J 1.2 Гц), 2.34 с (3Н, Ме³),

8.15 д (2Н, 4-ClC₆H₄, J 7.8 Гц), 8.85 с (NH), 10.25

6.59 д (1Н, Н², J 1.2 Гц), 7.43-7.82 м (5Н, Ph), 7.47

c (OH). Найдено, %: Br + Cl 23.16, 23.31; N 5.49,

д (2Н, 4-ClC₆H₄, J 9.0 Гц), 7.95 д (2Н, 4-ClC₆H₄, J

5.70; S 6.22, 6.48. C₂₁H₁₈BrClN₂O₃S. Вычислено,

9.0 Гц). Найдено, %: Br + Cl 23.18, 23.55; N 5.70,

%: Br + Cl 23.36; N 5.67; S 6.49.

5.88; S 6.49, 6.71. C₂₁H₁₆BrClN₂O₃S. Вычислено,

N-(2,6-Дибром-4-гидрокси-3,5-диметил-

%: Br + Cl 23.46; N 5.70; S 6.52.

фенил)-N'-(4-метилбензол-1-сульфонил)бензол-

Окисление бензолкарбоксимидамидов 8a, b,

карбоксимидамид (11а). Выход 70%, т.пл. 290-

11a, b. Соединения 8a, b, 11a, b окисляли тетра-

291°С. Спектр ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2.29

ацетатом свинца в уксусной кислоте по методике

с (6Н, Ме^3,5), 2.36 с (3Н, Ts), 7.46 д (2Н, Ts, J

[18]. В результате получены бензолкарбоксими-

7.8 Гц), 7.93 д (2Н, Ts, J 7.8 Гц), 7.79-8.04 м (5Н,

дамиды 10a, b, 12a, b. Перекристаллизовывали из

Ph), 9.15 с (NH), 10.36 c (OH). Найдено, %: Br 28.77,

уксусной кислоты.

28.95; N 4.69, 5.02; S 5.74, 5.91. C₂₂H₂₀Br₂N₂O₃S.

Вычислено, %: Br 28.94; N 5.07; S 5.81.

N-(2,6-Дибром-3,5-диметил-4-оксоцикло-

гекса-2,5-диен-1-илиден)-N'-(4-метилбензол-

N-(2,6-Дибром-4-гидрокси-3,5-диметил-

1-сульфонил)бензолкарбоксимидамид

(12а).

фенил)-N'-(4-хлорбензол-1-сульфонил)бензол-

Выход 68%, т.пл. 184-186°С. Спектр ЯМР ¹Н

карбоксимидамид (11b). Выход 69%, т.пл. 290-

(CDCl₃), δ, м.д.: 2.28 с (6Н, Ме^3,5), 2.41 с (3Н, Ts),

292°С. Спектр ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2.28 с

7.28 д (2Н, Ts, J 7.8 Гц), 7.86 д (2Н, Ts, J 7.8 Гц),

(6Н, Ме^3,5), 7.70 д (2Н, 4-ClC₆H₄, J 7.8 Гц), 7.79-

7.43-7.80 м (5Н, Ph). Найдено, %: Br 29.05,

8.04 м (5Н, Ph), 8.15 д (2Н, 4-ClC₆H₄, J 7.8 Гц), 9.45

с (NH), 10.10 c (OH). Найдено, %: Br + Cl 33.84,

29.31; N 4.88, 5.16; S 5.79, 6.03. C₂₂H₁₈Br₂N₂O₃S.

34.01; N 4.91, 5.23; S 5.60, 5.81. C₂₁H₁₇Br₂ClN₂O₃S.

Вычислено, %: Br 29.04; N 5.09; S 5.83.

Вычислено, %: Br + Cl 34.09; N 4.89; S 5.60.

N-(2,6-Дибром-3,5-диметил-4-оксоцикло-

N'-(4-Метилбензол-1-сульфонил)-N-(3,5,6-

гекса-2,5-диен-1-илиден)-N'-(4-хлоробензол-1-

трибром-5-трет-бутил-4-оксоциклогекса-2-ен-

сульфонил)бензолкарбоксимидамид (12b). Вы-

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ N'-(АРИЛСУЛЬФОНИЛ)-N-[2,6(3,5)-ДИАЛКИЛ-4-...

ход 91%, т.пл. 170-171°С. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃),

Neumann C.S., Fujimori D.G., Walsh C.T. Chem. Biol.

δ, м.д.: 2.30 с (6Н, Ме^3,5), 7.44-7.80 м (5Н, Ph), 7.46

2008, 15, 99-109. doi 10.1016/j.chembiol.2008.01.006

д (2Н, 4-ClC₆H₄, J 8.4 Гц), 7.92 д (2Н, 4-ClC₆H₄, J

Huang C.-H., Ren F.-R., Shan G.-Q., Qin H., Mao L.,

8.4 Гц). Найдено, %: Br + Cl 33.95, 34.11; N 4.61,

Zhu B.-Z. Chem. Res. Toxicol. 2015, 28, 831-837. doi

4.90; S 5.47, 5.68. C₂₁H₁₅Br₂ClN₂O₃S. Вычислено,

10.1021/tx500486z

%: Br + Cl 34.21; N 4.91; S 5.62.

Rivera-Ávalos E., de Loera D., Araujo-Huitrado J.G.,

Escalante-García I.L., Muñoz-Sánchez M.A., Her-

ВЫВОДЫ

nández H., López J.A., López L. Molecules. 2019, 24,

В результате галогенирования N'-(арилсульфо-

4285. doi 10.3390/molecules24234285

нил)-N-[2,6(3,5)-диалкил-4-оксоциклогекса-2,5-

Limban C., Nuţă D.C., Chiriţă C., Negreș S., Arse-

диен-1-илиден]бензолкарбоксимидамидов и их

ne A.L., Goumenou M., Karakitsios S.P., Tsatsa-

восстановленных форм получены продукты, со-

kis A.M., Sarigiannise D.A. Toxicol Rep. 2018, 5, 943-

держащие до четырех атомов галогена. Варь-

953. doi 10.1016/j.toxrep.2018.08.017

ирование условий галогенирования позволяет

10.

Леденева О.П. Автореф. дис. … канд. хим. наук.

регулировать степень галогенирования только в

Днепропетровск. 2016.

случае диметилпроизводных. При галогенирова-

11.

Blanco F., Alkorta I., Elguero J. Croat. Chem. Acta.

нии 3,5-диизопропил- и 3,5-ди-трет-бутилпроиз-

2009, 82, 173-183.

водных получены циклогексеновые структуры с

12.

Labuta J., Ishihara S., Šikorský T., Futera Z., Shun-

аксиально расположенными алкильными замести-

do A., Hanyková L., Burda J.V., Ariga K., Hill J.P.

телями у sp³-гибридизованного атома углерода ци-

Nat Commun. 2013, 4, 2188. doi 10.1038/ncomms3188

клогексенового ядра, что характерно для продук-

13.

Авдеенко А.П., Пироженко В.В., Шишкин О.В.,

тов син-присоединения молекулы галогена к связи

Шишкина С.В., Коновалова С.А., Лудченко О.Н.

С=С хиноидного ядра.

ЖорХ. 2008, 44, 547-557. [Avdeenko A.P., Pirozhen-

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

ko V.V., Shishkin O.V., Shishkina S.V., Konovalo-

va S.A., Ludchenko O.N. Russ. J. Org. Chem. 2008,

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

44, 542-552.] doi 10.1134/S1070428008040131

тересов

14.

Polo C., Ramos V., Torroba T. Tetrahedron. 1998, 54,

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

223-232. doi 10.1016/S0040-4020(97)10272-1

15.

Sheldrick G.M. Acta Crystallogr., Sect. A. 2008, 64,

1. Bolton J.L., Dunlap T. Chem. Res. Toxicol. 2017, 30,

13-37. doi 10.1021/acs.chemrestox.6b00256

112-122. doi 10.1107/S0108767307043930

2. Авдеенко А.П., Коновалова С.А. Хинонимины: от

16.

Ibis C., Sahinler Ayla S., Tulegenova D., Bahar H.

противораковых препаратов до молекулярных

Russ. J. Org. Chem. 2019, 55, 546-553. doi 10.1134/

компьютеров. Краматорск: ДГМА, 2018, 238-388.

S1070428019040213

[Avdeenko A.P., Konovalova S.A. Quinone Imines:

17.

Vallri K.K., Nagaraju P.V.V.S., Viswanath I.V.K.,

from Anti-cancer Drugs to Molecular Computers.

Singh R.V. Russ. J. Org. Chem. 2020, 56, 524-533. doi

Kramatorsk: DSEA, 2018, 238-388.]

10.1134/S1070428020030252

3. Ramesh M., Bharatam P.V. Drug Metab. Let. 2019, 13,

18.

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

64-76. doi 10.2174/1872312812666180913120736

Леденева О.П., Санталова А.А. ЖорХ. 2011, 47,

4. Klopčič I., Dolenc M.S. Chem. Res. Toxicol. 2019, 32,

1020-1028. [Avdeenko A.P., Konovalova S.A., Piro-

1-34. doi 10.1021/acs.chemrestox.8b00213

zhenko V.V., Ledeneva O.P., Santalova A.A. Russ.

5. Monks T.J., Jones D.C. Curr. Drug Metab. 2002, 3,

J. Org. Chem. 2011, 47, 1035-1044.] doi 10.1134/

425-438. doi 10.2174/1389200023337388

S1070428011070116

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

АВДЕЕНКО и др.

Halogenation of N'-(Arylsulfonyl)-N-[2,6(3,5)-dialkyl-

4-oxocyclohexa-2,5-dien-1-ylidene]benzenecarboximidamides

and their Reduced Forms

A. P. Avdeenkoa, *, S. A. Konovalova^a, and S. V. Shishkina^b

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

*е-mail: chimist@dgma.donetsk.ua

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

Received October 19, 2020; revised October 26, 2020; accepted October 28, 2020

Products, containing up to four halogen atoms, have been obtained in halogenation of N'-(arylsulfonyl)-N-(3,5-

dialkyl-4-oxocyclohexa-2,5-diene-1-ylidene)benzenecarboximidamides and their reduced forms. Varying the

halogenation conditions makes it possible to control the degree of halogenation only for 2,6(3,5)-dimethyl deriv-

atives. The products of the highest possible degree of halogenation have been obtained for the 2,6(3,5)-dimeth-

yl- and 3,5-diisopropyl derivatives. The presence of the bulky tert-butyl groups in the quinoid ring significantly

reduces the degree of halogenation, and the addition of halogen molecule only occurs to one C=C bond of the

quinoid ring. The axial arrangement of the alkyl substituents in the cyclohexene products proves the syn-addition

of the halogen molecule to the C=C bond of the quinoid ring.

Keywords: quinone imine, 4-iminocyclohexa-2,5-dien-1-one, chlorination, bromination, X-ray, cis-addition

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021