ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2021, том 57, № 1, с. 83-91

УДК 547.7/.8 + 547.551 + 542.97

СИНТЕЗ N-ЗАМЕЩЕННЫХ ТЕТРА(ГЕКСА)-

ОКСАЗАСПИРОАЛКАНОВ С УЧАСТИЕМ

АМИНОКИСЛОТ И Sm-СОДЕРЖАЩИХ

КАТАЛИЗАТОРОВ

Е. С. Мещерякова, А. Г. Ибрагимов

ФГБУН «Институт нефтехимии и катализа РАН», Россия, 450075 Уфа, просп. Октября, 141

*e-mail: natali-mnn@mail.ru

Поступила в редакцию 03.11.2020 г.

После доработки 10.11.2020 г.

Принята к публикации 13.11.2020 г.

Разработан эффективный метод синтеза N-замещенных тетра(гекса)оксазаспироалканов реакцией геп-

таоксадиспироалканов и пентаоксаспироалканов с аминокислотами (глицин, аланин, лейцин, валин,

триптофан) с участием Sm-содержащих катализаторов.

Ключевые слова: катализ, аминокислоты, гептаоксадиспироалканы, пентаоксаспироалканы, тетра(гекса)-

оксазаспироалканы, РСА

DOI: 10.31857/S0514749221010092

ВВЕДЕНИЕ

роалканами в условиях ранее осуществленных

нами каталитических реакций рециклизации.

Каталитическая рециклизация гептаоксака-

Предварительно проведенные эксперименты по-

нов и пентаоксаканов с первичными алкил(арил,

зволили установить, что синтез целевых N-за-

гетарил)аминами, замещенными гидразинами и

мещенных гексаоксазаспироалканов 5-7 с наибо-

α,ω-диаминами является эффективным спосо-

лее высокими выходами и селективностью могут

бом селективного синтеза новых N-замещенных

быть осуществлены реакцией аминокислот (гли-

тетраоксазаспироалканов [1-3], гексаоксазадиспи-

цин, аланин, лейцин, валин, триптофан) с гепта-

роалканов [4], гексаоксазадиспироалканиламинов

оксадиспироалканами с участием катализаторов

[5], трипероксициклоундеканов [6], перспектив-

на основе лантаноидов (схема 1). В качестве ка-

ных в качестве биологически активных соедине-

тализаторов нами были выбраны Sm(NO₃)₃·6H₂O,

ний, обладающих противоопухолевой активно-

а также указанная соль, закрепленная на поверх-

стью [2, 3, 5, 7]. Сведения о синтезе N-замещенных

ности γ-Al₂O₃ [содержание Sm(NO₃)₃ на Al₂O₃ со-

тетра(гекса)оксазаспироалканов c аминокислот-

ставляет 11.2%].

ным фрагментом на момент начала наших иссле-

дований в литературе отсутствовали.

Установили, что при взаимодействии гли-

цина

1а с эквимольным количеством

6,7,13,-

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

14,16,18,19-гептаоксадиспиро[4.2.4⁸.7⁵]нонаде-

В развитии проводимых нами исследований в

каном 2 в условиях ~ 20°С, ТГФ, 6 ч с использо-

области синтеза новых тетра(гекса)оксазаспиро-

ванием 5 мол % катализатора Sm(NO₃)₃·6H₂O[1]

алканов [1-7], мы изучили реакцию аминокислот

образуется

2-(6,7,13,14,18,19-гексаокса-16-азади-

с гептаоксадиспироалканами и пентаоксаспи-

спиро[4.2.4⁸.7⁵]нонадекан-16-ил)уксусная кисло-

МАХМУДИЯРОВА и др.

Схема 1.

( )n

(

)_n

(

)_n

(

)_n

O O

R¹

COOH

HOOC

COOH

2-4

8-10

( )n

H₂N

Sm(NO₃)₃·6H₂O

O O

( )

R¹

5a-e, 6a-c, 7a-d

1a-f

11a, 12a-d, 13b, d

n = 1, R¹ = H (2, 5a-e);

R = H (a), CH₃ (b), CH₂CH(CH₃)₂ (c),

n = 1 (8, 11a), 2 (9, 12a-d),

n = 2, R¹ = 4-Me (3, 6a-c);

CH(CH₃)₂ (d), (CH₂)₂SCH₃ (e).

8 (10, 13b, d).

n = 3, R¹ = H (4, 7a-d).

та 5а с выходом 80%. В отсутствии катализатора

реакциях гетероциклизации растворителя обу-

реакция не проходит. При катализе реакции с по-

словлен хорошей растворимостью в них как ис-

мощью 5 мол % Sm(NO₃)₃/γ-Al₂O₃ выход макро-

ходных реагентов 1, так и целевых макрогетероци-

гетероцикла

5а удается повысить до

84%.

клов 5-7 (табл. 1).

Повторное (трехкратное) применение гетероген-

Разработанный подход к синтезу азатрипе-

ного катализатора Sm(NO₃)₃/γ-Al₂O₃ не приводит

роксидов успешно применили для синтеза аза-

к существенному снижению выхода целевого про-

дипероксидов реакцией пентаоксаспироалканов

дукта 5а.

8-10 с аминокислотами 1a-f. Обнаружили, что в

В условиях 5 мол % Sm(NO₃)₃/γ-Al₂O₃, 20°С,

разработанных для азатрипероксидов условиях

6 ч в реакцию с 6,7,13,14,16,18,19-гептаоксади-

[5 мол % Sm(NO3)3/γ-Al2O3, 20°С, 6 ч] 6,7,-

спиро[4.2.4⁸.7⁵]нонадеканом 2 были вовлечены

9,11,12-пентаоксаспиро[4.7]додекан

8 вступа-

ет в реакцию с глицином 1а с образованием

аланин 1b, лейцин 1c, валин 1d, триптофан 1e с

получением соответствующих

6,7,13,14,18,19-

2-(6,7,11,12-тетраокса-9-азаспиро[4.7]додекан-

9-ил)уксусной кислоты с выходом 91%. Реакция

гексаокса-16-азадиспиро[4.2.4⁸.7⁵]нонадекан-16-

илуксусных кислот 5b-e с выходами 84-92%.

7,8,10,12,13-пентаоксаспиро[5.7]тридекана

9 и

1,2,4,6,7-пентаоксаспиро[7.11]нонадекана

10 с

Для выяснения возможности проведения дан-

аминокислотами

1а-d приводит к индивиду-

ной реакции с участием других гептаоксади-

альным

2-алкил-(7,8,12,13-тетраокса-10-азаспи-

спироалканов в реакцию с аминокислотами

ро[5.7]тридекан-10-ил)уксусным кислотам 12a-d

1a-e в разработанных условиях были вовлечены

2-алкил-(1,2,6,7-тетраокса-4-азаспиро[7.11]но-

3,12-диметил-7,8,15,16,18,20,21-гептаоксадиспи-

надекан-4-ил)уксусным кислотам 13b, d с выхо-

ро[5.2.5⁹.7⁶]геникозан

3 и

8,9,17,18,20,22,23-

дами 65-88%, соответственно.

гептаоксадиспиро[6.2.6¹⁰.7⁷]трикозан

4. В ре-

зультате с участием катализатора Sm(NO₃)₃/γ-

Структуры гекса(тетра)оксазаспироалканил-

Al₂O₃ удалось синтезировать

2-алкил-(3,12-ди-

уксусных кислот 5-7, 11-13 установлены с по-

метил-7,8,15,16,20,21-гексаокса-18-азадиспиро-

мощью ЯМР одномерной ¹Н, ¹³С и двумерной

[5.2.5⁹.7⁶]геникозан-18-ил)уксусные кислоты 6a-c

спектрометрии (HSQC, COSY, HMBC), а также

и 2-алкил-(8,9,17,18,22,23-гексаокса-20-азадиспи-

maldi-toff-toff масс-спектрометрии и РСА (см.

ро[6.2.6¹⁰.7⁷]трикозан-20-ил)уксусные

кислоты

рисунок). Следует отметить, что для соединений

7a-d с выходами 76-90% (схема 1). Выбор в этих

5-7, 11-13 сигналы протонов представляют со-

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

СИНТЕЗ N-ЗАМЕЩЕННЫХ ТЕТР

А(ГЕКСА)ОКСАЗАСПИРОАЛКАНОВ

Таблица 1. Влияние природы растворителя на выход гексаоксазаспироалканов

№ п/п

Растворитель

Соединение

Выход, %

EtOAc + CH₂Cl₂

EtOAc + EtOH

5с

CH₂Cl₂

EtOAc + H₂O

EtOAc + CH₂Cl₂

EtOAc + EtOH

EtOAc + H₂O

EtOAc + CH₂Cl₂

EtOAc + EtOH

EtOAc

бой наложенные друг на друга мультиплеты, а в

ных групп разупорядочены по двум положениям

спектрах ЯМР ¹³С наблюдается увеличенное ко-

(см. рисунок). Длины связей эндоциклических

личество сигналов, что связано с наличием мно-

C-N связей меньше по сравнению со стандартной

гокомпонентного конформационного равновесия в

величиной (1.47 Å) и составляют 1.400(6), 1.408(5),

растворе дейтерированного хлороформа. Данный

1.399(6) и 1.419(5) Å соответственно для С³-N⁴,

факт подробно описан и подтвержден нами ранее

С^3'-N^4', C⁵-N⁴ и C^5'-N^4' связей. Экзоциклические

на примере азатрипероксидов [1-6].

C-N связи длиннее, чем эндоциклические и

Для соединения 12а (см. рисунок) получены

составляют - N4-C14 = 1.456(5) и N4'-C14' =

кристаллы из смеси растворителей гексан-EtOAc,

1.437(7) Å. Сумма углов при атоме азота ΣN^4' =

взятых в соотношении 5:1 при комнатной темпе-

353.0 и ΣN⁴ = 356.2°, что соответствует sp²-ти-

ратуре.

пу гибридизации. Циклогексановые фрагменты

принимают конформацию кресло. Торсионные

Молекулы соединения

12а формируют мо-

углы N⁴-C¹⁴-C¹⁵-O¹⁶ и N^4'-C^14'-C^15'-O^16' равны

ноклинные кристаллы, пространственная груп-

-29.4(5) и -11.8(5)°, соответственно. Амплитуда

па Р-1. Независимая часть элементарной ячейки

включает в себя два конформера - кресло-кресло и

складчатости циклогексановых фрагментов со-

твист-ванна-кресло (Z 4, Z' 2), которые формиру-

ставляет Q = 0.559(7) и Q' = 0.537(6) Å, что меньше

ют циклический димер [R_2^2 (8)] за счет О-Н∙∙∙О

по сравнению с амплитудой складчатости идеаль-

водородных связей. Атомы кислорода пероксид-

ного циклогексана (0.63 Å) [8].

O¹⁶

O^17'

C^9'

C⁹

C^10'

O^7a

O⁶

C¹⁴

O^7'

O^6a'

C^14'

C¹¹

C⁵

C^8'

C¹⁵

C^15'

C^5'

C^11'

N⁴

C⁸

O⁷

O^6a

O^6'

O^7'a

C^13'

O¹⁷

O^16'

N^4'

C^12'

C¹³

C¹²

O²

O^2' O

O¹

C³

C^3'

Независимая часть элементарной ячейки в кристаллах соединения 12а. Неводородные атомы представлены эллипсоидами

тепловых колебаний (р = 30%)

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

МАХМУДИЯРОВА и др.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ски и уточняли по модели «наездника». Параметры

кристалла 12а и условия рентгеноструктурного

Одномерные спектры ЯМР ¹Н и ¹³С, а также

эксперимента приведены в табл. 2. Координаты

двумерные гомо- (COSY) и гетероядерные (¹H-¹³C

атомов и их температурные параметры для со-

HSQC, ¹H-¹³C HMBC) спектры зарегистрирова-

единения

12а депонированы в Кембриджской

ны на спектрометре Bruker Avance 500 (500 МГц

базе кристаллоструктурных данных (http://www.

для ядер ¹Н, 126 МГц для ядер ¹³С, если не ука-

ccdc.cam.ac.uk; номер депозита CCDC 2041861).

зано иначе) в CDCl₃ при 25°C по стандартным

методикам фирмы Bruker (Германия), внутренний

2-(7,8,15,16,20,21-Гексаокса-18-азадиспи-

стандарт ТМС. Mасс-спектры MALDI TOF/TOF

ро[5.2.5⁹.7⁶]геникозан-18-ил)уксусная кисло-

положительных ионов (матрица - синапиновая

та (5а). Выход 0.30 г (84%), белое масло, R_f 0.75

кислота) записаны на масс-спектрометре Bruker

(PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.:

АutoflexTM III Smartbeam. Подготовка проб для

1.65-1.79 м (8Н, CH₂), 1.87-1.95 м (8Н, CH₂),

регистрации масс-спектров проведена по методике

3.67-3.69 м (2H, CH₂), 5.10-5.14 м (4Н, CH₂), 9.97

«сухой капли»: в отдельной пробирке смешивали

с (1Н, ОH). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 24.4,

растворы матричного и анализируемого веществ

24.5, 33.2, 33.7, 33.8, 67.9, 92.3, 92.5, 120.1, 120.2,

(50:1-100:1), после этого каплю раствора наноси-

120.4, 170.1. Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z:

ли на мишень и сушили потоком теплого возду-

360 [M - H]⁺. Найдено, %: C 53.16; H 7.51; N 3.86.

ха. Пробу с мишени переводят в газовую фазу с

C₁₆H₂₇NO₈. Вычислено, %: C 53.18; H 7.53; N 3.88.

помощью лазерных импульсов (200 импульсов с

2-(6,7,13,14,18,19-Гексаокса-16-азадиспи-

частотой 100 Гц). В качестве источника лазерного

ро[4.2.4⁸.7⁵]нонадекан-16-ил)пропионовая кис-

излучения применяли твердотельный УФ-лазер с

лота (5b). Выход 0.28 г (84%), белое масло, R_f

длиной волны излучения 355 нм. Элементный ана-

0.71 (PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ,

лиз выполнен на анализаторе фирмы Сarlo Erba

м.д.: 0.90-0.91 (2H, CH₃), 3.57-3.59 м (1H, CH),

1108. Контроль за ходом реакций осуществляли

5.15-5.20 м (4Н, CH₂), 9.97 с (1Н, ОH). Спектр

методом ТСХ на пластинах Sorbfil (ПТСХ-АФ-В),

ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 22.3, 24.5, 24.6, 33.5, 33.6,

элюент гексан-EtOAc, 10:1, проявление в парах I₂.

66.8, 91.7, 91.8, 120.0, 120.1, 170.0. Масс-спектр

Для колоночной хроматографии использован си-

(MALDI TOF/TOF), m/z: 346 [M - H]⁺. Найдено, %:

ликагель КСК (100-200 мкм).

. Вычислено, %:

C 51.85; H 7.22; N 4.00. C₁₅H₂₅NO₈

Исходные реагенты кетоны и монозамещен-

C 51.87; H 7.25; N 4.03.

ные гидразины использовали фирмы Acros.

2-(6,7,13,14,18,19-Гексаокса-16-азадиспи-

Тетрагидрофуран, гексан, EtOAc, петролейный

эфир, Et₂O (марки «ч») перегоняли перед исполь-

ро[4.2.4⁸.7⁵]нонадекан-16-ил)-4-метилпентано-

вая кислота (5с). Выход 0.34 г (90%), белое масло,

зованием. Реагенты I₂, MgSO₄ марки «ч». Синтез

гептаоксадиспироалканов 2-4 и пентаоксаканов

R_f 0.73 (PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ,

8-10 осуществлен согласно описанным методикам

м.д.: 0.90-0.91 (6H, CH₃), 1.49-1.50 (1H, CH), 1.59-

[4, 9].

1.60 (2H, CH₂), 1.75-1.79 м (8Н, CH₂), 1.87-1.89 м

(8Н, CH₂), 3.77-3.79 м (2H, CH₂), 5.13-5.25 м (4Н,

Рентгеноструктурный анализ соединения 11а

CH₂), 9.98 с (1Н, ОH). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃),

выполнен на автоматическом четырехкружном

δ, м.д.: 22.9, 24.4, 24.5, 25.4, 33.7, 33.8, 38.7, 67.5,

дифрактометре Agilent Xcalibur (Gemini, Eos)

91.4, 91.5, 119.0, 119.1, 171.2. Масс-спектр (MALDI

(графитовый монохроматор, MoK_α-излучение, λ =

TOF/TOF), m/z: 388 [M - H]⁺. Найдено, %: C 55.50;

0.71073, ω-сканирование, 2θ_макс 62°). Сбор и пер-

H 8.00; N 3.58. C₁₈H₃₁NO₈. Вычислено, %: C 55.51;

вичная обработка данных выполнены с помощью

H 8.02; N 3.60.

программы CrysAlis^Pro Oxford Diffraction Ltd. [10].

Структура расшифрована и уточнена в рамках

2-(6,7,13,14,18,19-Гексаокса-16-азадиспи-

программ SHELXТ [11] и SHELXL [12]. Неводо-

ро[4.2.4⁸.7⁵]нонадекан-16-ил)-3-метилбутано-

родные атомы уточнены в анизотропном прибли-

вая кислота (5d). Выход 0.32 г (88%), белое масло,

жении. Атомы водорода рассчитывали геометриче-

R_f 0.72 (PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃),

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

СИНТЕЗ N-ЗАМЕЩЕННЫХ ТЕТР

А(ГЕКСА)ОКСАЗАСПИРОАЛКАНОВ

Таблица 2. Кристаллографические параметры и детали уточнения кристаллической структуры 12а

Параметр

Значение параметра

Брутто-формула

C₁₀H₁₇NO₆

Молекулярная масса

247.25

Температура, K

293(2)

Сингония

триклинная

Пространственная группа

P-1

a, Å

6.3428(5)

b, Å

10.3466(13)

c, Å

19.0468(15)

α, град

78.754(9)

β, град

82.207(6)

γ, град

77.034(8)

V, Å³

1189.2(2)

d_выч, г/см³

1.381

μ, мм^-1

0.114

F(000)

528.0

Диапазон измерения 2θ, град

4.306-58.268

Диапазон индексов

-8 ≤ h ≤ 8, -12 ≤ k ≤ 13, -25 ≤ l ≤ 19

Число измеренных отражений

9778

Число независимых отражений

5453 (R_int = 0.0536)

Добротность уточнения по F² (S)

1.026

Заключительный R-фактор [I ≥ 2σ(I)]

R₁ = 0.0975, wR₂ = 0.2089

R-фактор (по всему массиву)

R₁ = 0.1941, wR₂ = 0.2648

Остаточные пики электронной плотности, мин/макс, e Å^-3

0.35/-0.25

δ, м.д.: 0.91-0.92 (3H, CH₃), 1.66-1.67 м (8Н, CH₂),

тановая кислота (5e). Выход 0.30 г (75%), белое

1.91-1.96 м (8Н, CH₂), 3.67-3.69 м (1Н, CH), 5.12-

масло, R_f 0.76 (PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н

5.26 м (4Н, CH₂), 9.97 с (1Н, OH). Спектр ЯМР

(CDCl₃), δ, м.д.: 1.68-1.73 м (8H, CH₂), 1.81-1.83 м

(2Н, CH₂), 1.91-1.94 м (8Н, CH₂), 1.95-2.00 м (2Н,

¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 22.5, 24.4, 24.5, 33.2, 33.7,

CH₂), 2.12-2.15 м (3Н, CH₃), 3.70-3.73 м (1Н, CH),

67.9, 92.3, 92.5, 120.2, 120.3, 170.5. Масс-спектр

5.13-5.19 м (4Н, CH₂), 9.98 с (1Н, ОH). Спектр

(MALDI TOF/TOF), m/z: 374 [M - H]⁺. Найдено, %:

ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 17.3, 23.2, 24.4, 24.5,

C 54.37; H 7.77; N 3.70. C₁₇H₂₉NO₈. Вычислено, %:

33.7, 33.8, 38.3, 67.9, 92.4, 92.5, 120.2, 120.3, 172.2.

C 54.39; H 7.79; N 3.73.

Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 406 [M - H]⁺.

2-(6,7,13,14,18,19-Гексаокса-16-азадиспи-

Найдено, %: C 50.09; H 7.15; N 3.41. C₁₇H₂₉NO₈S.

ро[4.2.4⁸.7⁵]нонадекан-16-ил)-4-(метилтио)бу-

Вычислено, %: C 50.11; H 7.17; N 3.44.

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

МАХМУДИЯРОВА и др.

2-(3,12-Диметил-7,8,15,16,20,21-гексаокса-

TOF/TOF), m/z: 388 [M - H]⁺. Найдено, %: C 55.49;

18-азадиспиро[5.2.5⁹.7⁶]геникозан-18-ил)ук-

H 8.00; N 3.58. C₁₈H₃₁NO₈. Вычислено, %: C 55.51;

сусная кислота (6a). Выход 0.28 г (76%), белое

H 8.02; N 3.60.

масло, R_f 0.74 (PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н

2-(8,9,17,18,22,23-Гексаокса-20-азадиспи-

(CDCl₃), δ, м.д.: 0.91-1.02 м (6Н, CH₃), 1.38-1.62 м

ро[6.2.6¹⁰.7⁷]трикозан-20-ил)пропановая кис-

(10Н, СН, CH₂), 1.85-1.99 м (8Н, CH₂), 3.75-3.78 м

лота (7b). Выход 0.33 г (82%), белое масло, R_f

(2Н, CH₂), 5.16-5.21 м (4Н, СН₂), 10.37 м (1Н, ОН).

0.77 (PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃),

Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 20.9, 21.4, 25.6,

δ, м.д.: 1.52-1.66 м (16Н, Н₂С), 1.87-2.10 м (8Н,

30.0, 30.6, 30.7, 34.7, 68.0, 91.8, 92.4, 109.8, 174.3.

Н₂С), 3.70-3.71 м (1Н, CH), 5.11-5.14 м (4Н, CH₂),

Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 388 [M - H]⁺.

9.79 с (1Н, ОH). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.:

Найдено, %: C 55.49; H 8.01; N 3.58. C₁₈H₃₁NO₈.

19.7, 22.7, 24.2, 29.8, 29.9, 32.9, 33.5, 67.9, 91.7,

Вычислено, %: C 55.51; H 8.02; N 3.60.

92.3, 113.9, 114.3, 173.9. Масс-спектр (MALDI

2-(3,12-Диметил-7,8,15,16,20,21-гексаокса-

TOF/TOF), m/z: 402 [M - H]⁺. Найдено, %: C 56.54;

18-азадиспиро[5.2.5⁹.7⁶]геникозан-18-ил)про-

H 8.21; N 3.45. C₁₉H₃₃NO₈. Вычислено, %: C 56.56;

пановая кислота (6b). Выход 0.32 г (82%), белое

H 8.24; N 3.47.

масло, R_f 0.72 (PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н

2-(8,9,17,18,22,23-Гексаокса-20-азадиспиро-

(CDCl₃), δ, м.д.: 1.02-1.03 м (6Н, CH₃), 1.16-1.26 м

[6.2.6¹⁰.7⁷]трикозан-20-ил)-4-метилпентановая

(3Н, CH₃), 1.40-1.64 м (10Н, СН, CH₂), 1.86-1.92 м

кислота (7с). Выход 0.37 г (85%), белое масло,

(8Н, CH₂), 3.76-3.78 м (1Н, CH), 5.17-5.22 м (4Н,

R_f 0.74 (PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃),

СН₂), 10.33 м (1Н, ОН). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃),

δ, м.д.: 0.97-0.99 м (6Н, СН₃), 1.50-1.64 м (18Н,

δ, м.д.: 20.9, 21.5, 29.2, 30.0, 30.6, 30.7, 34.7, 68.0,

Н₂С), 1.78-2.09 м (8Н, Н₂С), 3.67-3.70 м (1Н, CH),

91.8, 92.4, 109.9, 174.0. Масс-спектр (MALDI TOF/

5.11-5.24 м (4Н, CH₂), 9.62 с (1Н, ОH). Спектр

TOF), m/z: 402 [M - H]⁺. Найдено, %: C 56.54; H

ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 22.7, 24.2, 25.5, 29.8,

8.22; N 3.45. C₁₉H₃₃NO₈. Вычислено, %: C 56.56;

30.0, 31.8, 32.7, 32.9, 33.5, 67.8, 91.7, 92.4, 113.9,

H 8.24; N 3.47.

114.5, 173.8. Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z:

2-(3,12-Диметил-7,8,15,16,20,21-гекса-

444 [M - H]⁺. Найдено, %: C 59.29; H 8.80; N 3.12.

окса-18-азадиспиро[5.2.5⁹.7⁶]геникозан-

C₂₂H₃₉NO₈. Вычислено, %: C 59.31; H 8.82; N 3.14.

18-ил)-4-метилпентановая кислота (6с). Выход

2-(8,9,17,18,22,23-Гексаокса-20-азадиспиро-

0.34 г (78), белое масло, R_f 0.70 (PE-Et₂O, 10:1).

[6.2.6¹⁰.7⁷]трикозан-20-ил)-3-метилбутановая

Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.: 0.89-0.92 м (6Н,

кислота (7d). Выход 0.36 г (86%), желтое масло,

CH₃), 0.99-1.01 м (6Н, CH₃), 1.36-1.61 м (13Н, СН,

CH₂), 1.83-1.97 м (8Н, CH₂), 3.73-3.76 м (1Н, CH),

R_f 0.79 (PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃),

δ, м.д.: 0.82-0.93 м (6Н, СН₃), 1.31-1.52 м (18Н,

5.14-5.19 м (4Н, СН₂), 10.44 м (1Н, ОН). Спектр

ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 20.9, 21.4, 25.5, 30.6,

Н₂С), 1.78-2.15 м (9Н, СН, Н2С), 3.68-3.70 м

30.7, 31.1, 34.7, 68.0, 91.8, 92.5, 109.7, 173.9. Масс-

(1Н, CH), 5.08-5.27 м (4Н, CH₂), 9.64 с (1Н, ОH).

спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 444 [M - H]⁺.

Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 20.8, 25.4, 30.5,

Найдено, %: C 59.29; H 8.80; N 3.12. C₂₂H₃₉NO₈.

30.6, 33.3, 34.6, 67.8, 91.7, 92.2, 109.5, 110.1, 174.1.

Вычислено, %: C 59.31; H 8.82; N 3.14.

Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 430 [M - H]⁺.

Найдено, %: C 58.43; H 8.62; N 3.23. C₂₁H₃₇NO₈.

2-(8,9,17,18,22,23-Гексаокса-20-азадиспи-

Вычислено, %: C 58.45; H 8.64; N 3.25.

ро[6.2.6¹⁰.7⁷]трикозан-20-ил)уксусная кислота

(7а). Выход 0.32 г (85%), белый порошок, т.пл.

2-(6,7,11,12-Тетраокса-9-азадиспиро[4.7]-

64-66°С, масло, R_f 0.78 (PE-Et₂O, 10:1). Спектр

додекан-9-ил)уксусная кислота

(11а). Выход

ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.: 1.58-1.74 м (16Н, Н₂С),

0.20 г (91%), белое масло, R_f 0.75 (PE-Et₂O, 10:1).

1.87-2.06 м (8Н, Н₂С), 3.77-3.88 м (2Н, CH₂), 5.09-

Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.: 1.44-1.92 м (8Н,

5.31 м (4Н, CH₂), 9.65 с (1Н, ОH). Спектр ЯМР ¹³С

CH₂), 3.82-3.89 м (2Н, CH₂), 5.04-5.32 м (4Н, CH₂),

(CDCl₃), δ, м.д.: 22.7, 22.8, 29.9, 32.4, 33.0, 68.0,

9.95 c (1Н, OH). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.:

91.8, 92.5, 115.1, 116.2, 174.1. Масс-спектр (MALDI

24.4, 22.6, 28.8, 29.5, 67.6, 91.8, 106.1, 106.3, 170.1.

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

СИНТЕЗ N-ЗАМЕЩЕННЫХ ТЕТР

А(ГЕКСА)ОКСАЗАСПИРОАЛКАНОВ

Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 232 [M - H]⁺.

2-(1,2,6,7-Тетраокса-4-азаспиро[7.11]нона-

Найдено, %: C 46.33; H 6.46; N 6.00. C₉H₁₅NO₆.

декан-4-ил)пропановая кислота (13b). Выход

Вычислено, %: C 46.35; H 6.48; N 6.01.

0.23 г (67%), белое масло, R_f 0.72 (PE-Et₂O, 10:1).

Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.: 1.21-1.75 м (22Н,

2-(7,8,12,13-Тетраокса-10-азаспиро[5.7]три-

CH₂), 3.41-3.51 м (1Н, CH), 5.07-5.31 м (4Н, CH₂),

декан-10-ил)уксусная кислота

(12а). Выход

9.71 с (1Н, ОH). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.:

0.21 г (88%), белое масло, R_f 0.77 (PE-Et₂O, 10:1).

19.2, 19.3, 21.8, 22.2, 22.3, 22.6, 24.2, 24.7, 25.9,

Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.: 1.27-1.91 м (10Н,

26.1, 26.2, 26.9, 68.3, 92.4, 93.6, 113.2, 175.0. Масс-

CH₂), 3.87-3.90 м (2Н, CH₂), 5.11-5.30 м (4Н, CH₂),

спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 344 [M - H]⁺.

9.75 c (1Н, OH). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.:

Найдено, %: C 59.09; H 9.03; N 4.03. C₁₇H₃₁NO₆.

24.4, 22.7, 24.9, 25.2, 27.0, 67.9, 91.8, 92.5, 107.4,

Вычислено, %: C 59.11; H 9.05; N 4.05.

173.2. Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 246

4-(Метилтио)-2-(1,2,6,7-тетраокса-4-азаспи-

[M - H]⁺. Найдено, %: C 48.56; H 6.90; N 5.65.

ро[7.11]нонадекан-4-ил)бутановая

кислота

C₁₀H₁₇NO₆. Вычислено, %: C 48.58; H 6.93; N 5.67.

0.70

(13е). Выход 0.26 г (65%), белое масло, R_f

2-(7,8,12,13-Тетраокса-10-азаспиро[5.7]три-

(PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.:

декан-10-ил)пропановая кислота (12b). Выход

0.91-0.97 м (6Н, СН₃), 1.17-1.71 м (23Н, СН, CH₂),

0.21 г (83%), белое масло, Rf 0.70 (PE-Et2O,

3.30-3.47 м (1Н, CH), 5.13-5.29 м (4Н, CH₂), 9.70

10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.: 0.88-0.96

с (1Н, ОH). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 18.2,

м (3Н, СН₃), 1.44-1.91 м (10Н, CH₂), 3.97-3.99 м

18.8, 22.1, 22.2, 23.8, 24.2, 25.7, 26.6, 29.9, 30.2,

(1Н, CH), 5.03-5.22 м (4Н, CH₂), 9.72 c (1Н, OH).

64.8, 92.5, 93.5, 113.7, 175.6. Масс-спектр (MALDI

Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 21.0, 22.4, 22.5,

TOF/TOF), m/z: 404 [M - H]⁺. Найдено, %: C 56.25;

24.9, 25.9, 26.9, 29.6, 29.8, 66.9, 91.8, 110.1, 110.5,

H 8.68; N 3.43. C₁₉H₃₅NO₆S. Вычислено, %: C

173.4. Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 260

56.27; H 8.70; N 3.45.

[M - H]⁺. Найдено, %: C 50.55; H 7.31; N 5.34.

ВЫВОДЫ

C₁₁H₁₉NO₆. Вычислено, %: C 50.57; H 7.33; N 5.36.

Разработан эффективный метод синтеза

4-Метил-2-(7,8,12,13-тетраокса-10-азаспи-

N-замещенных гекса(тетра)оксазаспироалканов

ро[5.7]тридекан-10-ил)пентановая

кислота

реакцией гептаоксадиспироалканов и пентаокса-

(12с). Выход 0.23 г (77%), белое масло, R_f 0.73

спироалканов с аминокислотами (глицин, аланин,

(PE-Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.:

лейцин, 2-метилаланин, валин, триптофан) с уча-

0.89-0.92 м (3Н, СН₃), 1.27-2.13 м (13Н, СН, CH₂),

стием Sm-содержащих катализаторов.

3.77-3.95 м (1Н, CH), 5.12-5.32 м (4Н, CH₂), 10.00

БЛАГОДАРНОСТИ

c (1Н, OH). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 19.5,

19.7, 22.4, 22.5, 24.3, 29.3, 30.1, 32.5, 67.8, 93.8,

Структурные исследования синтезированных

107.4, 173.9. Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z:

соединений выполнены в Центре коллективного

302 [M - H]⁺. Найдено, %: C 55.41; H 8.30; N 4.60.

пользования «Агидель» при Институте нефтехи-

C₁₄H₂₅NO₆. Вычислено, %: C 55.43; H 8.31; N 4.62.

мии и катализа РАН.

ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА

3-Метил-2-(7,8,12,13-тетраокса-10-азаспи-

ро[5.7]тридекан-10-ил)бутановая кислота (12d).

Исследование выполнено при финансовой под-

Выход 0.24 г (85%), белое масло, R_f 0.71 (PE-

держке Российского фонда фундаментальных ис-

Et₂O, 10:1). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м.д.: 0.88-

следований (проект РФФИ № 20-30-90002).

0.95 м (6Н, СН₃), 1.44-1.91 м (11Н, СН, CH₂), 3.98-

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

4.00 м (1Н, CH), 5.15-5.32 м (4Н, CH₂), 9.72 c (1Н,

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

OH). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 20.3, 22.4,

тересов.

22.5, 25.3, 25.4, 27.0, 29.6, 29.8, 69.0, 91.8, 110.1,

110.5, 173.6. Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z:

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

288 [M - H]⁺. Найдено, %: C 53.95; H 7.99; N 4.82.

1. Makhmudiyarova N.N., Khatmullina G.M., Rakhi-

C₁₃H₂₃NO₆. Вычислено, %: C 53.97; H 8.01; N 4.84.

mov R.Sh., Meshcheryakova E.S., Ibragimov A.G.,

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021

МАХМУДИЯРОВА и др.

Dzhemilev U.M. Tetrahedron. 2016, 72, 3277-3281.

360-367.

[Makhmudiyarova N.N., Koroleva L.S.,

doi 10.1016/j.tet.2016.04.055

Meshcheryakova E.S., Ibragimov A.G. Russ. J.

2. Tyumkina T.V., Makhmudiyarova N.N., Kiyamutdino-

Org. Chem.

2020,

56,

378-384.] doi

10.31857/

va G.M., Meshcheryakova E.S., Bikmukhame-

S0514749220030027

tov K.Sh., Abdullin M.F., Khalilov L.M., Ibragi-

7. Makhmudiyarova N.N., Shangaraev K.R., Dzhemile-

mov A.G., Dzhemilev U.M. Tetrahedron. 2018, 74,

va L.U., Tuymkina T.V., Mescheryakova E.S.,

1749-1758. doi 10.1016/j.tet.2018.01.045

D’yakonov V.A., Ibragimov A.G., Dzhemilev U.M.

3. Mахмудиярова Н.Н., Рахимов Р.Ш., Тюмкина Т.В.,

RSC Adv.

2019,

29949-29958. doi

10.1039/

Мещерякова Е.С., Ибрагимов А.Г., Джемилев У.М.

ЖОрХ. 2019, 55, 714-728. [Makhmudiyarova N.N.,

c9ra06372b

Rakhimov R.Sh., Tyumkina T.V., Meshcheryakova E.S.,

8. Cremer D., Pople J.A. J. Am. Chem. Soc. 1975,

Ibragimov A.G., Dzhemilev U.M. Russ. J. Org. Chem.

97, 1354-1358. doi 10.1021/ja00839a011

2019, 55, 620-632.] doi 10.1134/S1070428019050075

9. Makhmudiyarova N.N., Khatmullina G.M., Rakhi-

4. Makhmudiyarova N.N., Ishmukhametova I.R.,

mov R.Sh., Ibragimov A.G., Dzhemilev U.M. Arkivoc.

Tyumkina T.V., Ibragimov A.G., Dzhemilev U.M.

Tetrahedron Lett. 2018, 59, 3161-3164. doi 10.1016/

2016, 427-433. doi 10.24820/ark.5550190.p009.565

j.tetlet.2018.07.010

10. CrysAlis PRO, Yarnton, Oxfordshire, England: Agilent

5. Makhmudiyarova N.N., Ishmukhametova I.R.,

Tecnologies, 2012.

Dzhemileva L.U., Tyumkina T.V., D’yakonov V.A.,

11. Sheldrick G.M. Acta Crystallogr. Sect. A. 2015, 71,

Ibragimov A.G., Dzhemilev U.M. RSC Adv. 2019, 9,

3-8. doi 10.1107/S2053273314026370

18923-18929. doi 10.1039/C9RA02950H

6. Махмудиярова Н.Н., Королева Л.С., Меще-

12. Sheldrick G. M. Acta Crystallogr. Sect. C. 2015, 71,

рякова Е.С., Ибрагимов А.Г. ЖОрХ.

2020,

56,

3-8. doi 10.1107/S2053229614024218

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 57 № 1 2021