ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2023, том 59, № 2, с. 261-265

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

УДК 547.721 + 547-327

ТРАНСФОРМАЦИЯ 3-АРОИЛБЕНЗОФУРАНОВ

В 2-АРИЛБЕНЗОФУРАНЫ

^a ФГБОУ ВО «Ярославский государственный технический университет»,

Россия, 150023 Ярославль, Московский просп., 88

^b ФГБОУ ВО «Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова»,

Россия, 150000 Ярославль, ул. Советская, 14

*e-mail: chirkovazhv@ystu.ru

Поступила в редакцию 10.04.2022 г.

После доработки 22.04.2022 г.

Принята к публикации 24.04.2022 г.

Разработан метод синтеза новых 2-арилбензофуранов, содержащих акцепторные заместители, транс-

формацией соответствующих 3-ароилбензофуранов.

Ключевые слова: 3-ароилбензофуран-5,6-дикарбонитрилы, гидролитическое расщепление, этоксид

натрия, 4-гидрокси-5-фенацилфталонитрилы, 2-арилбензофуран-5,6-дикарбонитрилы

DOI: 10.31857/S0514749223020131, EDN: QKGAXQ

2,3-Дизамещенные бензо[b]фураны являют-

один из простых методов синтеза 2-замещенных

ся достаточно часто встречающейся структурой,

производных. Однако его применимость в синте-

содержащейся во многих натуральных продук-

зе и дизайне долго не исследовалась. В последнее

тах [1, 2]. Эти соединения проявляют различные

время подобное преобразование бензофуранового

виды биологической активности [3-5], и интерес к

цикла стало применяться в синтезе 2-замещенных

синтезу данных гетероциклов не прекращается на

бензофуран-3-карбоксилатов [10-12]. Кроме того,

протяжении многих десятков лет [6, 7]. Известно,

известно, что для синтеза 2-арилбензофуранов в

что

3-ароилбензофураны могут использоваться

качестве исходных соединений были использова-

в синтезе 2-арилбензофуранов [7-9]. Так обра-

ны эпоксиды 2-метоксихалкона[10].

ботка 3-ароилбензофуранов (или бензофуранов,

Целью работы является разработка простого ме-

содержащих другие электроноакцепторные за-

тода синтеза 2-арилбензофуранов, содержащих ак-

местители при атоме углерода С³) сильными ос-

цепторные заместители, трансформацией соответ-

нованиями в EtOH [8, 9] или диметилформамиде

ствующих 3-ароилбензофуранов. Надо отметить,

(DMF) [7] приводит к легкому раскрытию цикла

что ранее исследования по раскрытию бензофу-

по связи O¹-C² с образованием соответствую-

щих фенолов. В качестве оснований использова-

ранового цикла, содержащего акцепторные замес-

ли NaHCO₃ [9], K₂CO₃ и некоторые другие соли

тители, в частности циангруппы, сильными осно-

[7]. Далее замещенные 2-гидроксифенилкетоны

ваниями практически не проводились, так как хо-

при кислотном катализе подвергали реакции вну-

рошо известно, что в указанных условиях фталони-

тримолекулярной циклизации с образованием со-

трильные соединения подвергаются гидролизу до

ответствующих 2-арилбензофуранов [7-9]. Такая

соответствующих фталевых кислот [13, 14], кро-

трансформация бензофуранов предполагалась как

ме того описан метод синтеза амидокислот [15].

261

262

ЧИРКОВА и др.

Схема 1

1. EtONa

HCOOH

2. H⁺

1a-d

2a-d

3b-d

1, 2, 3, R = Ph (a), 4-CH₃C₆H₄ (b), 4-CH₃OC₆H₄ (c

ɬɢɟɧɢɥ d).

Для получения целевых бензофуранов ис-

Строение всех синтезированных соединений

пользовали методику [9], а в качестве оснований

подтверждено данными ЯМР спектроскопии и

вместо гидрокарбоната натрия применяли NaOH,

масс-спектрометрии. Характерным сигналом для

MeONa, EtONa. Нами установлено, что при обра-

фенолов 2a-d в спектрах ЯМР ¹Н являлся синглет

ботке бензофуран-5,6-дикарбонитрилов 1a-d [16]

протонов ОН и СН₂-групп в области 11.51-11.61 и

водно-спиртовым раствором указанных оснований

4.39-4.46 м.д., соответственно. Для масс-спектров

(NaOH, MeONa, EtONa) при нагревании при тем-

фенолов 2a-d типичным является малоинтенсив-

пературе 30-40°C в течение 0.5-1.5 ч образовыва-

ный молекулярный ион (9%) и среднеинтенсив-

лись соответствующие 4-гидрокси-5-фенацилфта-

ный ион [M⁺ - Н₂O] (около 30%). Для бензофу-

лонитрилы 2a-d с выходом до 46% (схема 1).

ранов 3a-d характерным в спектре ЯМР ¹Н явля-

ется синглет атома водорода Н³ в области 7.50-

Наилучшие результаты по выходу целевых про-

7.56 м.д., а в масс-спектрах наблюдаются интен-

дуктов 2a-d были получены при обработке бензо-

сивные сигналы (до 100%) молекулярного иона.

фуранов 1a-d EtONa. Предполагаемый механизм

Строение синтезированных соединений

3a-d

гидролитического расщепления бензофуранового

подтверждено данными ЯМР спектроскопии и

цикла представлен на схеме 2 и, вероятно, анало-

масс-спектрометрии и аналогично строению ранее

гичен рассмотренному ранее [17].

синтезированных соединений из замещенных 5-

Последующее нагревание фенолов 2a-d при

нитро-2-оксоэтилфталонитрилов по методике [18].

температуре 100°C в муравьиной кислоте в те-

Соединения 1a-d получали по методике [14].

чение 3-4 ч приводило к образованию целевых

2-арилзамещённых бензофуран-5,6-дикарбонит-

Соединения 2a-d (общая методика). К раство-

рилов 3a-d с выходом до 68% (схема 1).

ру 1 ммоль бензофуран-5,6-дикарбонитрила 1a-d

Схема 2

O R

1a-d

O R

AcOH

2a-d

1, 2, R = Ph (a), 4-CH₃C₆H₄ (b), 4-CH₃OC₆H₄ (c

ɬɢɟɧɢɥ d).

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 59 № 2 2023

ТР

АНСФОРМАЦИЯ 3-АРОИЛБЕНЗОФУРАНОВ В 2-АРИЛБЕНЗОФУРАНЫ

263

(0.286 г 1а, 0.300 г 1b, 0.316 г 1c, 0.292 г 1d) в 5 мл

H^3', J 3.7 Гц), 11.61 с (1H, OH). Спектр ЯМР ¹³C,

спирта прибавляли 2 ммоль основания (EtONa).

δ, м.д.: 39.7, 103.8, 114.5, 115.8, 116.4, 119.4, 128.7,

Реакционную массу перемешивали при темпера-

129.2, 133.7, 135.1, 137.2, 143.0, 160.0, 188.6. Масс-

туре 30-40°C в течение 0.5-1.5 ч, затем разбавля-

спектр, m/z (I_отн, %): 268 (3) [M]⁺, 157 (4), 111 (100),

ли водой, экстрагировали хлористым метиленом.

102 (10), 83 (12). Найдено, %: C 62.43; H 2.98; N

Водный слой подкисляли конц. HCl, выпавший

10.39. C₁₄H₈N₂O₂S. Вычислено, %: C 62.67; H 3.01;

осадок отфильтровывали, сушили на воздухе.

N 10.44. М 268.30.

4-Гидрокси-5-(2-оксо-2-фенилэтил)фталони-

Соединения 3a-d (общая методика). Раствор

1 ммоль 4-гидрокси-5-(2-оксо-2-R-этил)фталонит-

трил (2a). Выход 0.079 г (30%), кристаллы бело-

рила 2a-d (0.262 г 2а, 0.276 г 2b, 0.292 г 2c, 0.268 г

го цвета, т.пл. 158-160°C. Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д.:

2d) в 5 мл муравьиной кислоты перемешивали при

4.46 с (2H, CH₂), 7.35 с (1H, H³), 7.57 т (2H, H^3',5',

температуре 100°C в течение 3-4 ч (контроль по

J 7.7 Гц), 7.67 т (1H, H^4', J 7.7 Гц), 7.92 с (1H, H⁶),

ТСХ). После охлаждения реакционной массы вы-

8.05 д (2H, H^2',6', J 7.7 Гц), 11.57 с (1H, OH). Масс-

павший осадок отфильтровывали, перекристалли-

спектр, m/z (I_отн, %): 262 (2) [M]⁺, 244 (31) [M -

зовывали из спирта, сушили на воздухе.

Н₂O]⁺, 105 (99), 77 (65), 51 (28). Найдено, %: C

73.02; H 3.79; N 10.62. C₁₆H₁₀N₂O₂. Вычислено, %:

2-Фенил-1-бензофуран-5,6-дикарбонитрил

C 73.27; H 3.84; N 10.68. М 262.27.

(3a). Выход 0.122 г (50%), кристаллы белого цве-

та, т.пл. 239-241°C. Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д.: 7.45 т

4-Гидрокси-5-[2-(4-метилфенил)-2-оксо-

(1H, H^4', J 7.4 Гц), 7.50 с (1H, H³), 7.54 т (2H, H^3',5',

этил]фталонитрил (2b). Выход 0.088 г (32%),

J 7.4 Гц), 7.96 д (2H, H^2',6', J 7.4 Гц), 8.36 с (1H,

кристаллы белого цвета, т.пл. 199-201°C. Спектр

H⁷), 8.52 с (1H, H⁴). Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 244

ЯМР ¹H, δ, м.д.: 2.39 с (3H, Me), 4.42 с (2H, CH₂),

(98) [M]⁺. Найдено, %: C 78.32; H 3.27; N 11.43.

7.34 с (1H, H³), 7.37 д (2H, H^3',5', J 8.0 Гц), 7.91 с

C₁₆H₈N₂O. Вычислено, %: C 78.68; H 3.30; N 11.47.

(1H, H⁶), 7.95 д (2H, H^2',6', J 8.0 Гц), 11.52 с (1H,

М 244.25.

OH). Спектр ЯМР ¹³C, δ, м.д.: 21.2, 39.4, 103.8,

114.3, 115.9, 116.5, 119.4, 128.2 (2C), 129.3 (2C),

2-(4-Метилфенил)-1-бензофуран-5,6-дикар-

бонитрил (3b). Выход 0.150 г (58%), кристаллы

130.0, 133.7, 137.2, 143.9, 160.0, 195.1. Масс-

белого цвета, т.пл. 243-244°C. Спектр ЯМР ¹H, δ,

спектр, m/z (I_отн, %): 276 (9) [M]⁺, 258 (35) [M -

м.д.: 2.37 с (3H, Me), 7.39 д (2H, H^3',5', J 8.1 Гц),

Н₂O]⁺, 201 (26), 119 (92), 91 (100). Найдено, %: C

7.51 с (1H, H³), 7.86 д (2H, H^2',6', J 8.1 Гц), 8.39 с

73.62; H 4.32; N 10.12. C₁₇H₁₂N₂O₂. Вычислено, %

(1H, H⁷), 8.45 с (1H, H⁴). Спектр ЯМР ¹³C, δ, м.д.:

C: 73.90; H 4.38; N 10.14. М 276.30.

21.0, 101.6, 108.8, 109.4, 116.4, 116.5, 117.5, 125.3,

4-Гидрокси-5-[2-(4-метоксифенил)-2-оксо-

125.6 (2С), 127.7, 129.9 (2С), 133.6, 140.7, 154.4,

этил]фталонитрил (2c). Выход 0.117 г (40%),

161.2.Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 258 (100) [M]⁺,

кристаллы белого цвета, т.пл. 220-222°C. Спектр

129 (46), 115 (78). Найдено, %: C 78.91; H 3.87; N

ЯМР ¹H, δ, м.д.: 3.85 с (3H, OMe), 4.39 с (2H, CH₂),

10.82. C₁₇H₁₀N₂O. Вычислено, %: C 79.06; H 3.90;

7.07 д (2H, H^3',5', J 8.8 Гц), 7.34 с (1H, H³), 7.99 с

N 10.85. М 258.28.

(1H, H⁶), 8.02 д (2H, H^2',6', J 8.8 Гц), 11.51 с (1H,

2-(4-Метоксифенил)-1-бензофуран-5,6-ди-

OH). Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 292 (5) [M]⁺, 274

карбонитрил (3c). Выход 0.164 г (60%), кристал-

(25) [M - Н₂O]⁺, 135 (100) [CH₃OC₆H₄СO], 92 (40).

лы белого цвета, т.пл. 248-249°C. Спектр ЯМР ¹H,

Найдено, %: C 69.82; H 4.07; N 9.52. C₁₇H₁₂N₂O₃.

δ, м.д.: 3.86 с (3H, OMe), 7.10 д (2H, H^3',5', J 8.8 Гц),

Вычислено, %: C 69.86; H 4.14; N 9.58. М 292.30.

7.56 с (1H, H³), 7.92 д (2H, H^2',6', J 8.8 Гц), 8.43 с

4-Гидрокси-5-[2-оксо-2-(тиофен-2-ил)этил]-

(1H, H⁷), 8.50 с (1H, H⁴). Спектр ЯМР ¹³C, δ, м.д.:

бензол-1,2-дикарбонитрил

(2d). Выход

0.123г

54.4, 100.5, 108.3, 109.2, 114.7 (2C), 116.5, 116.6,

(46%), кристаллы светло-желтого цвета, т.пл. 211-

117.3, 120.3, 127.3 (2C), 127.4, 133.7, 154.2, 161.0,

213°C. Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д.: 4.41 с (2H, CH₂),

161.1.Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 274 (100) [M]⁺.

7.30 т (1H, H^4', J 4.9, 3.7 Гц), 7.35 с (1H, H³), 7.94

Найдено, %: C 74.38; H 3.67; N 10.15. C₁₇H₁₀N₂O₂.

с (1H, H⁶), 8.05 д (1H, H^5', J 4.9 Гц), 8.12 д (1H,

Вычислено, %: C 74.45; H 3.67; N 10.21. М 274.28.

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 59 № 2 2023

264

ЧИРКОВА и др.

2-(2-Тиенил)-1-бензофуран-5,6-дикарбо-

Бегунов Роман Сергеевич, ORCID: https://

нитрил (3d). Выход 0.164 г (68%), кристаллы

orcid.org/0000-0002-4610-9744

желтого цвета, т.пл. 238-240°C. Спектр ЯМР ¹H,

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

δ, м.д.: 7.28 т (1H, H^4', J 4.9, 3.7 Гц), 7.52 с (1H,

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

H³), 7.86 д (1H, H^3', J 3.7 Гц), 7.87 д (1H, H^5', J

тересов.

3.7 Гц), 8.45 с (1H, H⁷), 8.57 с (1H, H⁴). Спектр

ЯМР ¹³C, δ, м.д.: 101.4, 108.8, 109.6, 116.4, 116.5,

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

117.5, 127.6, 128.3, 128.9, 130.0 (2C), 133.5, 154.0,

1. Alizadeh M., Jalal M., Hamed K., Saber A., Kheirou-

156.2. Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 250 (55) [M]⁺,

ri S., Pourteymour Fard Tabrizi F., Kamari N. J.

83 (100) [C₄H₃S]⁺. Найдено, %: C 66.98; H 2.37; N

Inflamm. Res.

2020,

13,

451-463. doi

10.2147/

11.15. C₁₄H₆N₂OS. Вычислено, %: C 67.19; H 2.42;

JIR.S262132

N 11.19. М 250.28.

2. Heravi M.M., Zadsirjan V., Hamidi H., Amiri P.H.T.

RSC Adv.

2017,

24470-24521. doi

10.1039/

Спектры ЯМР регистрировали на прибо-

c7ra03551a

ре

«Bruker DRX-500» или

«Bruker DRX-600»

3. Yan J., Ruan J., Huang P., Sun F., Zheng D., Zhang Yi.,

(Германия) для растворов ДМСО-d₆ при 30°C. В

Wang T. J. Nat. Med. 2020, 74, 331-340. doi 10.1007/

качестве эталона для отсчёта химических сдвигов

s11418-019-01383-8

использовали сигналы остаточных протонов рас-

4. Zong Y., Wang W., Xu T. Mar. Drugs. 2018, 16, 115-

творителя в ЯМР ¹Н (δ_H 2.50 м.д.) или в ЯМР ¹³С

129. doi 10.3390/md16040115

(δ_С 39.5 м.д.), в качестве маркера использовали

5. Han T.S., Williams G.R., Vanderpump M.P.J. Clin.

сигнал тетраметилсилана.

Endocrinol.

2009,

70,

2-13. doi

10.1111/j.1365-

2265.2008.03350.x

Масс-спектры регистрировали на хромато-

масс-спектрометре «FINNIGAN MAT.INCOS 50»

6. Chiummiento L., D’Orsi R., Funicello M., Lupattel-

li P. Molecules. 2020, 25, 2327-2379. doi 10.3390/

(Венгрия) при ионизационном напряжении 70 эВ

molecules25102327

и температуре в камере ионизации 100-220°С.

7. Srinivas K., Sharma R., Ramana Ch.V. J. Org. Chem.

Элементный анализ проводили на приборе

2017, 82, 9816-9823. doi 10.1021/acs.joc.7b01267

Perkin Elmer 2400 (США).

8. Chittimalla S.K., Chang T.-Ch., Liu T.-Ch.,

Hsieh Hs.-P., Liao Ch.-Ch. Tetrahedron. 2008, 64,

Температуру плавления определяли на аппа-

2586-2595. doi 10.1016/j.tet.2008.01.024

рате для определения точки плавления и кипения

9. Astoin J., Demerseman P., Riveron A., Royer R.

Büchi M-560 (Швейцария).

J. Heterocycl. Chem. 1977, 14, 867-869. doi 10.1002/

Реактивы коммерчески доступные, марки ч, чда

jhet.5570140528

или хч отечественного производства или фирмы

10. Ruan L., Shi M., Mao S., Yu L., Yang F, Tang J.

«Across».

Tetrahedron.

2014,

70,

1065-1070. doi

10.1016/

j.tet.2013.12.050

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

11. Kang B., Lee M.H., Kim M., Hwang J., Kim H.B.,

В результате проведенных исследований разра-

Chi D.Y. J. Org. Chem. 2015, 80, 8254-8261. doi

10.1021/acs.joc.5b01311

ботан простой метод синтеза новых 2-арилбензо-

фуранов, содержащих акцепторные заместители,

12. Bowman R.K., Bullock K.M., Copley R.C.B.,

Deschamps N.M., McClure M.S., Powers J.D., Wol-

трансформацией соответствующих 3-ароилбензо-

ters A.M., Wu L., Xie S. J. Org. Chem. 2015, 80, 9610-

фуранов.

9619. doi 10.1021/acs.joc.5b01598

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

13. Eastmond G.C., Paprotny J., Pethrick R.A., Santamaria-

Mendi F. Macromolecules. 2006, 39, 7534-7548. doi

Чиркова Жанна Вячеславовна, ORCID: https://

10.1021/ma0524732

orcid.org/0000-0002-2250-6622

14. Ma X., Ghanem B., Salines O., Litwiller E., Pinnau I.

Филимонов Сергей Иванович, ORCID: https://

ACS Macro Lett. 2015, 4, 231-235. doi 10.1021/

orcid.org/0000-0001-9903-4099

acsmacrolett.5b00009

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 59 № 2 2023

ТР

АНСФОРМАЦИЯ 3-АРОИЛБЕНЗОФУРАНОВ В 2-АРИЛБЕНЗОФУРАНЫ

265

15. Tkachuk V.A., Omelchenko I.V., Hordiyenko O.V.

Russ. Chem. Rev. 1987, 56, 983-1001.] doi 10.1070/

Synlett.

2017,

28,

851-857. doi

10.1055/s-0036-

RC1987v056n10ABEH003317

1588933

16. Filimonov S.I., Chirkova Zh.V., Abramov I.G.,

18. Filimonov S.I., Chirkova Zh.V., Abramov I.G., Fir-

Shashkov A.S., Firgang S.I., Stashina G.A.

gang S.I., Stashina G.A., Strelenko Yu.A., Khaki-

Mendeleev Commun. 2009, 19, 332-333. doi 10.1016/

mov D.V., Pivina T.S., Samet A.V., Suponitsky K.Yu.

j.mencom.2009.11.013

Tetrahedron.

2012,

68,

5991-5997. doi

10.1016/

17. Артамкина Г.А., Белецкая И.П. Усп. хим. 1987,

56, 1717-1752. [Artamkina G.A., Beletskaya I.P.

j.tet.2012.05.034

Transformation of 3-Aroylbenzofuranes

in 2-Arylbenzofuranes

Zh. V. Chirkovaa, *, S. I. Filimonov^a, and R. S. Begunov^b

^a Yaroslavl State Technical University, Moskovskii prosp., 88, Yaroslavl, 150023 Russia

^b P.G. Demidov Yaroslavl State University, ul. Sovetskaya, 14, Yaroslavl, 150003 Russia

*e-mail: chirkovazhv@ystu.ru

Received April 10, 2022; revised April 22, 2022; accepted April 24, 2022

A method of synthesizing new 2-arylbenzofuranes containing acceptor substituentes has been developed by

transformation of corresponding 3-aroylbenzofuranes.

Keywords: 3-aroylbenzofuran-5,6-dicarbonitriles, hydrolytic cleavage, sodium ethoxide, 4-hydroxy-5-phenacyl-

phthalonitriles, 2-arylbenzofuran-5,6-dicarbonitriles

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 59 № 2 2023