Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами

Винильное замещение N-нуклеофилами аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты в условиях основного катализа невозможно — в зависимости от условий реакции наблюдается лишь моно- или бисамидирование сложноэфирных групп. В условиях кислотного катализа аминофумарат в реакции с гидрохлоридами арила...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2008
Main Authors: Чепышев, С.В., Чепышева, Ю.Н., Чорный, И.В., Просяник, А.В.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України 2008
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/15193
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами / С.В. Чепышев, Ю.Н. Чепышева, И.В. Чорный, А.В. Просяник // Украинский химический журнал. — 2008. — Т. 74, № 6. — С. 120-125. — Бібліогр.: 25 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860076165858852864
author Чепышев, С.В.
Чепышева, Ю.Н.
Чорный, И.В.
Просяник, А.В.
author_facet Чепышев, С.В.
Чепышева, Ю.Н.
Чорный, И.В.
Просяник, А.В.
citation_txt Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами / С.В. Чепышев, Ю.Н. Чепышева, И.В. Чорный, А.В. Просяник // Украинский химический журнал. — 2008. — Т. 74, № 6. — С. 120-125. — Бібліогр.: 25 назв. — рос.
collection DSpace DC
description Винильное замещение N-нуклеофилами аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты в условиях основного катализа невозможно — в зависимости от условий реакции наблюдается лишь моно- или бисамидирование сложноэфирных групп. В условиях кислотного катализа аминофумарат в реакции с гидрохлоридами ариламинов образует ариламинофумараты, с гидрохлоридами бензилоксиамина и гидроксиламина — E-N-производные иминосукцината, с гидрохлоридом фенилгидразина — 2-фенилгидразоносукцинат и 1-фенил-3-карбометоксипиразолин-5-он, а с гидрохлоридом тиосемикарбазида — смесь изомеров тиосемикарбазона 2-оксосукцината. Вінільне заміщення N-нуклеофілами аміногрупи в похідних амінофумарової кислоти в умовах основного каталізу неможливе — в залежності від умов реакції спостерігається лише моно- або бісамідування естерних груп. В умовах кислотного каталізу амінофумарат у реакції з гідрохлоридами ариламінів утворює ариламінофумарати, з гідрохлоридами бензилоксиаміну і гідроксиламіну — E-N-похідні іміносукцинату, з гідрохлоридом фенілгідразину — 2-фенілгідразоносукцинат та 1-феніл-3-карбометоксипіразолін-5-он, а з гідрохлоридом тіосемікарбазиду — суміш ізомерів тіосемікарбазону 2-оксосукцинату. Vinylic substitution of an amino group by N-nucleophiles in aminofumaric acid derivatives is impossible under conditions of basic catalysis. Depending on reaction conditions only mono- or bisamidation of ester moieties is observed. Under acidic catalysis conditions aminofumarate reacts with hydrochlorides of arylamines, benzyloxyamine and hydroxylamine, phenylhydrazine and thiosemicarbazide affording arylaminofumarates, iminosuccinate E-N-derivatives, 2-phenylhydrazonosuccinate and 1-phenyl-3-carbomethoxypyrazoline-5-one and mixture of isomers of 2-oxosuccinate thiosemicarbazone respectively.
first_indexed 2025-12-07T17:13:37Z
format Article
fulltext -2005. -71, № 3. -С. 60—63. 5. Шпанько И .В., Садовая И .В. // Там же. -2003. -69, № 6. -С. 111—115. 6. Shpan’ko I.V ., Sadovaya I.V ., Kitaigorodskii A .M . // Mendeleev Commun. -2001. -№ 2. -P. 83— 84. 7. Днепровский А .С., Темникова Т .И . Теоретические основы органической химии. -Л: Химия, 1979. 8. Власов В.М . // Успехи химии. -2006. -75, № 9. -С. 851—883. Донецкий национальный университет Поступила 22.05.2007 УДК 547.466.7’426.2’39’054.4:544.433.21 С.В. Чепышев, Ю.Н. Чепышева, И.В. Чорный, А.В. Просяник ЗАМЕЩЕНИЕ АМИНОГРУППЫ В ПРОИЗВОДНЫХ АМИНОФУМАРОВОЙ КИСЛОТЫ N-НУКЛЕОФИЛАМИ Винильное замещение N -нуклеофилами аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты в условиях основного катализа невозможно — в зависимости от условий реакции наблюдается лишь моно- или бис- амидирование сложноэфирных групп. В условиях кислотного катализа аминофумарат в реакции с гидро- хлоридами ариламинов образует ариламинофумараты, с гидрохлоридами бензилоксиамина и гидроксилами- на — E-N -производные иминосукцината, с гидрохлоридом фенилгидразина — 2-фенилгидразоносукцинат и 1-фенил-3-карбометоксипиразолин-5-он, а с гидрохлоридом тиосемикарбазида — смесь изомеров тиосемикар- базона 2-оксосукцината. Производные аминофумаровой кислоты явля- ются эффективными регуляторами роста растений [1, 2], используются в синтезе гербицидов [3, 4], антималярийных агентов [5, 6]. Ранее сообщалось, что при взаимодействии про- изводных метоксималеиновой и метоксифумаровой кислот с аммиаком или первичными алифатически- ми аминами осуществляется нуклеофильное вини- льное замещение (SNvin) метоксигруппы на амино- [7] или алкиламиногруппу [8, 9]. Аналогичное заме- щение наблюдается в реакции п-хлорофеноксифу- марата с п-анизидином [10]. Также известно, что за- мещение SNvin в енаминах происходит при кислот- ном или основном катализе: диметиламиногруппа замещается на алкил- или ариламиногруппу в реак- ции 1,4-бис(диметиламино)-1,3-бутадиена с алкил- или ариламинами в присутствии каталитических количеств соляной и/или уксусной кислоты [11], а 1-нитро-2-диметиламинопропилена — с аммиаком и алкиламинами (без кислоты) или с арил- аминами в присутствии эквимольного ко- личества п-толуолсульфокислоты [12]. С целью синтеза новых производных аминофумаровой кислоты нами изучены реакции SNvin аминогруппы в диметило- вом эфире аминофумаровой кислоты I a с различными N-нуклеофилами. Ранее [13] было показано, что взаи- модействие диалкиловых эфиров аминофумаровой кислоты с аммиаком или первичными алифатиче- скими аминами в абсолютном метаноле приводит исключительно к моноамидам Z-2-амино-3-алкок- сикарбонилакриловой кислоты. Нами установлено, что реакция аминофумарата I a с двукратным моль- ным избытком первичных алифатических аминов в абсолютном метаноле в присутствии каталити- ческих количеств метилата натрия приводит к ра- нее неизвестным бисамидам 2-аминофумаровой ки- слоты II a–d (табл. 1, 2, схема 1). Аналогично из бензиламида Z-2-амино-3-ме- токсикарбонилакриловой кислоты и эквимольного количества бензиламина получен бисбензиламид II b. В этих условиях амидирование β-метоксикарбони- льной группы, дезактивированной за счет эффек- тивного сопряжения с аминогруппой, объясняется увеличением нуклеофильности аминов в присутст- вии метилат-аниона в результате равновесного об- © С.В. Чепышев, Ю .Н . Чепышева, И .В. Чорный, А.В. Просяник , 2008 Cхема 1. 120 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 6 разования более нуклеофильных алкиламидных анионов. Аминофумарат I a инертен в реакции с ани- лином при мольном соотношении реагентов 1:1 или 1:3 (метанол, 14 сут при 20 oС или кипячение в течение 5 ч, нагревание без растворителя при 100 oС в течение 5 ч). Таким образом, при взаимо- действии аминофумарата I a с алкиламинами или анилином в условиях основного катализа не проис- ходит нуклеофильное замещение аминогруппы. Аминофумарат I а инертен в реакции с ани- лином и при кислотном катализе слабыми кисло- Т а б л и ц а 1 Спектральные характеристики соединений II a–d, III b–e, V a–d, VI Соедине ние ЯМР 1H спектр: растворитель, δ, м.д., 3J, Гц (ИК-спектр: ν, см–1) II a DMSO-D 6: 2.59 (3H, д, J=4.5, NHCH3), 2.66 (3H, д, J=4.5, NHCH3), 4.98 (1H, с, CH), 6.93 (2H, суш, NH2), 7.38 (1H, суш, NH), 8.22 (1H, суш, NH); 1550 (NH)амид II, 1600 (C=C), 1645 (C=O)амид I, 3250–3480 (NH)a II b DMSO-D 6: 4.29 (2H, д, J=6.3, CH 2), 4.35 (2H, д, J=6.3, CH 2), 5.15 (1H, с, CH), 7.02 (2H, суш, NH2), 7.16–7.40 (10H, м, 2Ph), 8.02 (1H, туш, J=6.3, NH), 8.82 (1H, туш, J=6.3, NH); 1550 (NH)амид II, 1615 (C=C), 1660 (C=O)амид I, 3200–3460 (NH)a II c DMSO-D 6: 2.72 (2H, т, J=7.8, PhCH2), 2.75 (2H, т, J=7.8, PhCH2), 3.31 (2H, д.т., J=7.8 и 6.2, CH2NH), 3.37 (2H, д.т., J=7.8 и 6.2, CH2NH), 4.99 (1H, с, CH), 6.87 (2H, суш, NH2), 7.10–7.35 (10H, м, 2Ph), 7.44 (1H, туш, J=6.2, NH), 8.26 (1H, туш, J=6.2, NH); 1540 (NH)амид II, 1595 (C=C), 1630 (C=O)амид I, 3250-3450 (NH)a II d DMSO-D 6: 4.25 (2H, д, J=5.8, CH 2), 4.34 (2H, д, J=5.8, CH 2), 5.08 (1H, с, CH), 6.16 (1H, д.д., J=3.4 и 0.7, HC2), 6.22 (1H, д.д, J=3.4 и 1.8, HC3), 6.29–6.38 (2H, м, 2HC2,C3), 6.93 (2H, суш, NH2), 7.45 (1H, д.д, J=1.8 и 0.7, HC4), 7.48 (1H, д.д, J=1.5 и 0.6, HC4), 7.85 (1H, туш, J=5.8, NH), 8.66 (1H, туш, J=5.8, NH); 1535 (NH)амид II, 1600 (C=C), 1640 (C=O)амид I, 3250–3400 (NH)a III b CDCl3: 3.64 (3H, с, OCH3), 3.70 (3H, с, OCH3), 5.38 (1H, с, CH), 6.83–7.28 (5H, м, Ph), 9.67 (1H, суш, NH) III c CDCl3: 2.30 (3H, с, CH3), 3.69 (3H, с, OCH3), 3.73 (3H, с, OCH3), 5.33 (1H, с, CH), 6.82 (2H, д, J=8.4, Ar), 7.06 (2H, д, J=8.4, Ar), 9.62 (1H, суш, NH) III d DMSO-D 6: 3.66 (3H, с, OCH3), 4.97 (1H, с, CH), 6.98–7.34 (5H, м, Ph), 7.63 (1H, суш, CONH), 8.04 (1H, суш, CONH), 9.72 (1H, суш, NH); 1540 (NH)амид II, 1605 (C=C), 1635 (C=O)амид I, 3250–3430 (NH)a III e DMSO-D 6: 4.31 (2H, д, J=6.3, CH 2), 4.33 (2H, д, J=6.3, CH 2), 5.22 (1H, с, CH), 6.76–7.46 (15H, м, 3Ph), 8.49 (1H, туш, J=6.3, CH 2NH), 9.13 (1H, туш, J=6.3, CH 2NH), 10.52 (1H, суш, NH); 1540 (NH)амид II, 1605 (C=C), 1630 (C=O)амид I, 3200–3400 (NH)a V a CDCl3: 3.64 (3H, с, OCH3), 3.67 (2H, c, CH2), 3.89 (3H, c, OCH3), 5.34 (2H, c, OCH2), 7.32–7.42 (5H, м, Ph); 933 (N–O), 1615 (C=C)валент. аром, 1735 (C=O)a, b V b CDCl3: 3.71 (2H, с, CH2), 3.72 (3H, с, OCH3), 3.89 (3H, с, OCH3), 10.05 (1H, суш, OH); 945 (N–O), 1650 (C=N), 1735 (C=O), 3200–3400 (OH)внутримол, 3570 (OH)межмол a, c V с DMSO-D 6: 3.64 (3H, с, OCH3), 3.73 (5H, с, CH2 +OCH3), 6.85–7.41 (5H, м, Ph), 10.33 (1H, суш, NH) V d DMSO-D6: 3.54 (0.8H, с, 0.4CH2), 3.63 (1.8H, с, 0.6OCH3), 3.65 (1.3H, с, 0.4OCH3), 3.74 (1.9H, с, 0.6OCH3), 3.78 (1.3H, с, 0.4OCH3), 3.83 (1.2H, с, 0.6CH2), 7.78 (0.6H, суш, 0.6C(=S)NH), 8.44 (0.3H, суш, 0.3C(=S)NH), 8.79 (0.6H, суш, 0.6C(=S)NH), 8.96 (0.3H, суш, 0.3C(=S)NH), 11.27 (0.6H, суш, 0.6NH), 11.82 (0.3H, суш, 0.3NH)d; 1100, 1130, 1160, 1190, 1230 (C =S)амид I, 1310 (C–N)амид III, 1470, 1510 (C(=S)N)амид II, 1590 (C–N), 1695 (C=N), 1725 (C=O), 3290, 3330, 3470 (NH)a VI DMSO-D 6: 3.81 (3H, с, OCH3), 5.94 (1H, с, CH), 7.28–7.84 (5H, м, Ph), 12.06 (1H, суш, NH) a См. [14, 15]; b в тонкой пленке; c 1.7 %-й раствор в CHCl3, кювета из KBr, d=0.13 мм; d в присутствии CF3CO2D интенсивность сигналов NH уменьшается приблизительно в 5.4 раза вследствие протонного обмена. ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 6 121 тами (15 %-е или эквимольное количество уксус- ной кислоты, мольное соотношение реагентов 1:1 или 1:3) в различных условиях: метанол, 20 oС в течение 14 сут, кипячение в течение 5 ч, на- гревание без растворителя при 100 oС в те- чение 5 ч. В то же время аминофумарат I а, бисбензиламид II b и амид Z -2-амино-3-ме- токсикарбонилакриловой кислоты III a (X = NH2, Y = OMe) легко реагируют с эквимоль- ными количествами гидрохлоридов арила- минов (кипячение в метаноле в течение 1 ч), образуя соответствующие производные арил- аминофумаровой кислоты III b–e (табл. 1, 2, схема 2). Реакция аминофумарата I a или моноа- мида III a с эквимольным количеством ани- лина в присутствии 15 % мол. гидрохлори- да анилина (кипячение в метаноле в тече- ние 1 ч) приводит к резкому снижению вы- ходов анилинофумаратов III b,d (~4.5 %). При взаимодействии аминофумарата I a с гидрохлоридом бензилоксиамина обра- зуется диметиловый эфир E-2-бензилоксии- миноянтарной кислоты V a, с гидрохлоридом гидроксиламина — диметиловый эфир E-2- гидроксииминоянтарной кислоты V b, с гидрохлоридом фенилгидра- зина — смесь фенилгидразона ди- метилового эфира 2-оксоянтарной кислоты V c и 1-фенил-3-карбо- метоксипиразолин-5-она VI (табл. 1, 2, схема 3). Образование соединений V c и VI согласуется с литературными данными, так как известно, что про- межуточный нестабильный 2-фе- нилгидразинофумарат IV c полно- стью изомеризуется в фенилгидра- зон V c при кипячении в метаноле в течение 45 мин, а фенилгидра- зон Vc при длительном стоянии (7 сут) в полярном растворителе или при нагревании выше точки плавления переходит в пиразоли- нон VI [18]. Взаимодействие аминофума- рата I a с гидрохлоридом тиосеми- карбазида приводит к смеси изо- меров тиосемикарбазона димети- лового эфира 2-оксоянтарной кис- лоты V d (табл. 1, 2, схема 3) в со- отношении ~40:60 % (по интегра- льной интенсивности в спектре ПМР сигналов метиленовых групп) и 37.35:62.65 % (по данным LC/MS). Аналогичные изомеры извест- Т а б л и ц а 2 Характеристики соединений II a–d, III b–e, V a–d, VI Соедине ние Най- дено N , % Брутто- формула Вычи- слено N , % Тпл, оС (т.кип., оС/мм рт.ст.; nD t) Выход, % II a 26.78 C6H11N3O2 26.74 137–140 (разл.) 68 II b 13.64 C18H19N3O2 13.58 156–157 73 II c 12.30 C20H23N3O2 12.45 163–165 67 II d 14.59 C14H15N3O4 14.53 160–162 75 III b 5.89 C12H13NO4 5.95 140–141/0.5; 1.587120; 115–118 a/0.001; 1.579220 [16] 50 III c 5.70 C13H15NO4 5.62 89–91 (175–177/2; 1.5806 24) 89 (140/0.5) [17] 65 III d 12.70 C11H12N2O3 12.72 183–185 67 III e 10.79 C24H23N3O2 10.90 174–175.5 58 V a 5.37 C13H15NO5 5.28 175/1; 1.519620 52 V b 7.72 C6H9NO5 8.00 — 100 V c 11.05 C12H14N2O4 11.19 116.5–118b; 118–119 [18] 43 V dc 17.93 C7H11N3O4S 18.02 133–135 46 VI 12.80 C11H10N2O3 12.84 196.5—198; 203–205 [18] 23 a Температура бани; b при повышении температуры до 150 оС вещество затвердевает и вновь расплавляется при 194 оС; c найдено S, %: 13.82; вычислено S, %: 13.75. Схема 2. Схема 3. 122 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 6 ны для семикарбазона п-метоксибензофенона [19]. В то же время аминофумарат I a инертен в ре- акции с гидрохлоридом метиламина (мольное соот- ношение реагентов 1:1, кипячение в метаноле 1 ч). Z -Конфигурация соединений II a–d, III b–e ус- тановлена на основании химических сдвигов олефи- новых протонов [10, 16, 20]. E-Конфигурация сое- динений V a,b принята на основании сравнения хи- мических сдвигов метоксикарбонильных групп с данными для диметилового эфира E-2-метоксии- миноянтарной кислоты [20]. Полученные экспериментальные данные, по нашему мнению, свидетельствуют о том, что движу- щей силой нуклеофильного замещения аминогруп- пы в реакциях производных аминофумаровой кис- лоты c N-нуклеофилами является, вероятно, обра- зование более слабой сопряженной кислоты — катиона аммония и более слабых оснований — со- ответствующих N-производных аминофумаровой кислоты. Действительно, экспериментальные зна- чения pKa для всех исследованных N-нуклеофи- лов, за исключением метиламина (инертного в ре- акции SNvin), значительно меньше, чем для аммиа- ка (табл. 3). Рассчитанные с помощью программы ACD/Lab [21] значения pKa исследуемых N-нуклео- филов находятся в хорошем соответствии с экспе- риментальными данными (табл. 3). На этом осно- вании нами были рассчитаны значения pKa для исследуемых производных аминофумаровой кисло- ты. Расчетные значения pKa для аминофумарата I a, моноамида III a и бисбензиламида II b, вступаю- щих в реакцию SNvin, значительно больше, чем для продуктов реакции (табл. 3), то есть в реакции всегда образуется более сла- бое основание. Наблюдаемая реакция SNvin, ве- роятно, происходит в результате пред- варительного протонирования произ- водного аминофумаровой кислоты гидрохлоридом амина, приводящего к увеличению электрофильности атома уг- лерода, связанного с аминогруппой, с последующей атакой образующего- ся катиона свободным основанием и отщеплением аммиака. Спектры ЯМР 1H записаны на приборе Varian VXR-300 с ТМС в ка- честве внутреннего стандарта, ИК-спе- ктры — на спектрофотометре UR-20 в таблетке KBr, LC/MS (APCI MS) спектр — на приборе Agilent 1100\ DAD\MSD VL G1965 a. Контроль за ходом реакций и индивидуальностью веществ осуществляли хроматографи- чески на пластинах Silufol UV254, элю- ент — хлороформ:метанол 10:1, про- являли в УФ-свете и/или в парах иода. Аминофумарат I a получен по методи- ке [25], а бензиламид Z -2-амино-3- метоксикарбонилакриловой кислоты и моноамид III a — по методике [13]. Бисметиламид 2-аминофумаровой кислоты II a. К раствору 2.00 г (12.6 ммоль) аминофумарата I a в 10 мл аб- солютного метанола добавили 2.90 г (37.8 ммоль) 40 %-го раствора метил- амина в абсолютном метаноле и 5 мл абсолютного метанола, содержащего 0.15 г (2.8 ммоль) метилата натрия, Т а б л и ц а 3 Значения pKa при температуре 25 оС Соединение Ионная форма Уравнение диссоциации pKa a Экспери- мент Расчет Метиламин L [HL/L+H] 10.64 [22] 10.66 ± 0.20 Аммиак L [HL/L+H] 9.244 [22] 9.24 ± 0.20 Гидроксиламин HL [H2L/HL+H] 5.96 [22] 5.97 ± 0.20 Фенилгидразин L [HL/L+H] 5.27 [23] b 5.21 ± 0.20 п-Толуидин L [HL/L+H] 5.084 [22] 5.04 ± 0.20 Анилин L [HL/L+H] 4.601 [22] 4.61 ± 0.20 Метоксиамин L [HL/L+H] 4.60 [24] 4.56 ± 0.20 Бензилоксиамин L [HL/L+H] — 4.63 ± 0.20 Тиосемикарбазид H2L [H3L/H2L+H] 1.75 [23] b 2.00 ± 0.10 I a L [HL/L+H] — 3.05 ± 0.20 — c L [HL/L+H] — 4.06 ± 0.20 III a HL [H2L/HL+H] — 3.44 ± 0.10 II b H2L [H3L/H2L+H] — 3.99 ± 0.10 III b L [HL/L+H] — –2.40 ± 0.20 III c L [HL/L+H] — –2.08 ± 0.20 III d HL [H2L/HL+H] — –1.45 ± 0.70 III e H2L [H3L/H2L+H] — –1.40 ± 0.70 V a — — — —d V b HL [H2L/HL+H] — —e V c L [HL/L+H] — 2.41 ± 0.20 V d H2L [H3L/H2L+H] — –1.19 ± 0.50 a µ=0; b µ=1.0 (µ — ионная сила раствора); c диметиловый эфир N -метиламинофумаровой кислоты; d структура не содержит центров ионизации, вычисляемых данной версией программы; e на атоме азота нет центра ионизации. ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 6 123 выдержали 2 сут при 20 оC. Растворитель удалили в вакууме, остаток перекристаллизовали из смеси изопропанол–эфир 1:2. Получено 1.35 г соединения II a (табл. 1, 2). Бисбензиламид 2-аминофумаровой кислоты II b. Пример 1. К раствору 2.00 г (12.6 ммоль) ами- нофумарата I a в 5 мл абсолютного метанола до- бавили раствор 2.9 мл (2.84 г, 26.5 ммоль) бензил- амина в 5 мл абсолютного метанола, содержащего 0.15 г (2.8 ммоль) метилата натрия, выдержали 2 сут при 20 оC. Осадок отфильтровали, промыли абсолютным метанолом и перекристаллизовали из метанола. Получено 2.85 г соединения II b (табл. 1, 2). Пример 2. К раствору 1.50 г (6.4 ммоль) бен- зиламида Z -2-амино-3-метоксикарбонилакриловой кислоты в 5 мл абсолютного метанола добавили раствор 0.76 мл (0.75 г, 7.0 ммоль) бензиламина в 5 мл абсолютного метанола, содержащего 0.10 г (1.9 ммоль) метилата натрия, выдержали 2 сут при 20 оC. Осадок отфильтровали, промыли абсо- лютным метанолом и перекристаллизовали из метанола. Получено 1.37 г (69 %) соединения II b (табл. 1, 2). Соединения II c,d получены аналогично (табл. 1, 2). Диметиловый эфир 2-фениламинофумаровой кислоты III b. К 10.0 г (63 ммоль) аминофумарата I a в 60 мл метанола добавили раствор 8.6 г (66 ммоль) гидрохлорида анилина в 60 мл метанола, кипятили 1 ч с обратным холодильником и оста- вили на ночь. Растворитель отогнали в вакууме, остаток экстрагировали хлороформом (3x35 мл), фильтровали, фильтрат упарили при пониженном давлении. Остаток перегнали в вакууме. Получе- но 7.4 г соединения III b (табл. 1, 2). Соединение III c синтезировано аналоги- чно (табл. 1, 2). Амид Z -2-фениламино-3-метоксикарбонилак- риловой кислоты III d. К раствору 1.50 г (10.4 ммоль) амида III a в 20 мл метанола добавили раствор 1.62 г (12.5 ммоль) гидрохлорида анили- на в 7 мл метанола, кипятили 1 ч с обратным холодильником и оставили на ночь. Осадок от- фильтровали, промыли 80 %-м водным метано- лом и перекристаллизовали из метанола. Полу- чено 1.53 г соединения III d (табл. 1, 2). Соединение III e получено аналогично (табл. 1, 2). Диметиловый эфир E-2-бензилоксииминоянтар- ной кислоты V a. К раствору 1.00 г (6.3 ммоль) ами- нофумарата I a в 4 мл метанола добавили раст- вор 1.00 г (6.3 ммоль) гидрохлорида бензилокси- амина в 20 мл метанола, выдержали 2 сут при 20 oС. Растворитель удалили в вакууме, остаток экстрагировали четыреххлористым углеродом (3x20 мл), фильтровали, фильтрат упарили в ва- кууме. Получено 1.75 г (100 % в расчете на V a) мас- лянистого вещества, индивидуального по ТСХ. После перегонки в вакууме получено 0.87 г сое- динения V a (табл. 1, 2). Соединение Vb (маслянистая жидкость) по- лучено аналогично, но разлагается при перегонке в вакууме (табл. 1, 2). Диметиловый эфир 2-фенилгидразоноянтар- ной кислоты V с и 1-фенил-3-карбометоксипира- золин-5-он VI. Пример 1. К раствору 1.50 г (9.4 ммоль) ами- нофумарата I a в 7 мл метанола добавили раст- вор 1.50 г (10.3 ммоль) гидрохлорида фенилгид- разина в 25 мл метанола, кипятили 1 ч с обрат- ным холодильником и оставили на ночь. Раствор при перемешивании вылили в 60 мл воды, осадок отфильтровали, промыли 50 %-м водным мета- нолом, перекристаллизовали из 39 мл бензола и 2 мл метанола. Получено 0.47 г соединения VI (табл. 1, 2). Фильтрат после перекристаллизации упари- ли в вакууме и остаток перекристаллизовали из бензола. Получено 1.02 г соединения V c (табл. 1, 2). Пример 2. К раствору 2.00 г (12.6 ммоль) ами- нофумарата I a в 10 мл метанола добавили рас- твор 1.90 г (13.1 ммоль) гидрохлорида фенилгид- разина в 20 мл метанола, кипятили 1 ч с обрат- ным холодильником и оставили на 2 сут при 5 оC. Выпавший осадок отфильтровали, промыли хо- лодным 80 %-м водным метанолом, перекристал- лизовали из бензола. Получено 1.16 г (37 %) сое- динения V c (табл. 1, 2). Метанольный фильтрат вылили в 100 мл воды при перемешивании, оса- док отфильтровали, промыли 50 %-м водным ме- танолом, перекристаллизовали из 80 %-го водно- го метанола. Полученное вещество (1.15 г) кипя- тили с 5 мл бензола, отделили нерастворимое ве- щество фильтрованием и перекристаллизовали его из метанола. Получено 0.19 г (7 %) соединения VI (табл. 1, 2). Бензольный фильтрат упарили до поло- вины объема и оставили кристаллизоваться. По- лучено 0.74 г (23.5 %) соединения V c (табл. 1, 2). Тиосемикарбазон диметилового эфира 2-оксо- янтарной кислоты V d. К раствору 1.50 г (9.4 ммоль) аминофумарата I a в 5 мл метанола доба- вили раствор 1.27 г (10.0 ммоль) гидрохлорида тиосемикарбазида в 18 мл метанола, кипятили 1 ч с обратным холодильником, охладили, добавили 20 мл бензола, оставили на ночь при 5 оС. Выпав- ший осадок хлорида аммония (0.32 г) отфильтро- 124 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 6 вали, фильтрат упарили в вакууме, остаток экст- рагировали горячим бензолом (2x30 мл), экстракт фильтровали. Фильтрат упарили до объема 25 мл и оставили кристаллизоваться. Получено 1.21 г вещества, т.пл. 127—131 оС, которое перекристал- лизовали из 5 мл водного метанола (1:1 по объе- му). Получено 1.00 г смеси изомеров тиосемикар- базона V d (табл. 1, 2). LC/MS-спектр, m/z (Iотн, %), площадь пика, %: 202.1 [M–MeO]+(4), 234.2 [M+H]+(36), 62.65; 202.1 [M–MeO]+(3), 234.2 [M +H]+(32), 37.35. РЕЗЮМЕ. Вінільне заміщення N-нуклеофілами амі- ногрупи в похідних амінофумарової кислоти в умовах основного каталізу неможливе — в залежності від умов реакції спостерігається лише моно- або бісамідування естерних груп. В умовах кислотного каталізу амінофу- марат у реакції з гідрохлоридами ариламінів утворює ариламінофумарати, з гідрохлоридами бензилоксиамі- ну і гідроксиламіну — E-N-похідні іміносукцинату, з гід- рохлоридом фенілгідразину — 2-фенілгідразоносукци- нат та 1-феніл-3-карбометоксипіразолін-5-он, а з гідро- хлоридом тіосемікарбазиду — суміш ізомерів тіосе- мікарбазону 2-оксосукцинату. SUMMARY. Vinylic substitution of an amino group by N -nucleophiles in aminofumaric acid derivatives is impossible under conditions of basic catalysis. Depending on reaction conditions only mono- or bisamidation of ester moieties is observed. Under acidic catalysis conditions aminofumarate reacts with hydrochlorides of arylamines, benzyloxyamine and hydroxylamine, phenylhydrazine and thiosemicarbazide affording arylaminofumarates, imino- succinate E-N -derivatives, 2-phenylhydrazonosuccinate and 1-phenyl-3-carbomethoxypyrazoline-5-one and mixture of isomers of 2-oxosuccinate thiosemicarbazone respectively. 1. Пат. 14391, Україна, МПК5 C07C237/16. -Надрук. 25.04.1997; Бюл. № 2. -С. 3.1.165. 2. Пат. 19050, Україна, МПК5 C07D207/448. -Надрук. 25.12.1997; Бюл. № 6. -С. 3.1.273. 3. Pat. 5227491, USA, Cl. C07D213/00; C07D213/80. -Publ. 13.07.1993. 4. Pat. 4798619, USA, Cl. A01N43/48; C07D471/14. - Publ. 17.01.1989. 5. Heindel N.D., Bechara I.S ., Kennewell P.D. et al. // J. Med. Chem. -1968. -11, № 6. -P. 1218—1221. 6. Pat. 4356181, USA, Cl. C07D491/04; C07D215/48. -Publ. 6.10.1982. 7. Arai A ., Kado M ., Chiyomaru I. // Yuki Gosei Kagaku Kyokai Shi. -1965. -23, № 5. -P. 435—442; Chem. Abstr. -1965. -63. -6855a. 8. Rothhaas A. // Ann. -1933. -501. -S. 295—304; Chem. Abstr. -1933. -27. -24256-8. 9. Пат. 11673, Україна, МПК5 C07D207/443. -Надрук. 25.12.1996; Бюл. № 4(I). -C. 3.1.280. 10. Heindel N.D. // J. Org. Chem. -1970. -35, № 9. -P. 3138—3140. 11. Fegley M .F., Bortnick N.M ., M cKeever C.H. // J. Amer. Chem. Soc. -1957. -79, № 15. -P. 4144—4146. 12. Любчанская В.М ., Алексеева Л.М ., Граник В.Г. // Химия гетероцикл. соед. -1992. -1. -С. 40—45. 13. Чепышев С.В., Чорный И .В., Янова К.В., Просяник А .В. // Укр. хим. журн. -2007. -73, № 6. -С. 122—127. 14. Наканиси К. // Инфракрасные спектры и строение органических соединений / Пер. с англ. -М .: Мир, 1965. -С. 62—69. 15. Беллами Л. // Инфракрасные спектры сложных молекул / Пер. с англ. -М .: Изд-во иностр. лит., 1963. -С. 384—389; 497—508. 16. Huisgen R ., Herbig K., S iegl A ., Huber H. // Chem. Ber. -1966. -99. -S. 2526—2545. 17. Domschke G. // J. Рrakt. Сhem. -1969. -311, № 5. -S. 807—815. 18. Heindel N.D., Kennewell P.D. // J. Org. Chem. -1970. -35, № 1. -P. 80—83. 19. Pearson D.E., Carter K.N., Greer C.M . // J. Amer. Chem. Soc. -1953. -75, № 23. -P. 5905—5908. 20. Марков В.И ., Просяник А .В., Бондаренко С.В. и др. // Журн. орган. химии. -1981. -XVII, № 6. -С. 1180—1183. 21. ACD/pKa DB: ChemSketch Version: 4.01/ 11 May 1999. 22. Harvey D. // Modern Analytical Chemistry. -McGraw- Hill Higher Education. -2000. -P. 798. 23. Dixon J.E., Bruice T .C. // J. Amer. Chem. Soc. -1971. -93, № 24. -P. 6592—6597. 24. Bissot T .C., Parry R .W ., Campbell D.H. // Ibid. -1957. -79. -P. 796—800. 25. Москаленко А .С. Дис. ... канд. хим. наук. -Днепро- петровск, 1988. ГВУЗ "Украинский государственный химико-технологический Поступила 28.05.2007 университет", Днепропетровск Институт органической химии НАН Украины, Киев ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 6 125
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-15193
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0041–6045
language Russian
last_indexed 2025-12-07T17:13:37Z
publishDate 2008
publisher Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
record_format dspace
spelling Чепышев, С.В.
Чепышева, Ю.Н.
Чорный, И.В.
Просяник, А.В.
2011-01-13T09:47:24Z
2011-01-13T09:47:24Z
2008
Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами / С.В. Чепышев, Ю.Н. Чепышева, И.В. Чорный, А.В. Просяник // Украинский химический журнал. — 2008. — Т. 74, № 6. — С. 120-125. — Бібліогр.: 25 назв. — рос.
0041–6045
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/15193
547.466.7’426.2’39’054.4:544.433.21
Винильное замещение N-нуклеофилами аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты в условиях основного катализа невозможно — в зависимости от условий реакции наблюдается лишь моно- или бисамидирование сложноэфирных групп. В условиях кислотного катализа аминофумарат в реакции с гидрохлоридами ариламинов образует ариламинофумараты, с гидрохлоридами бензилоксиамина и гидроксиламина — E-N-производные иминосукцината, с гидрохлоридом фенилгидразина — 2-фенилгидразоносукцинат и 1-фенил-3-карбометоксипиразолин-5-он, а с гидрохлоридом тиосемикарбазида — смесь изомеров тиосемикарбазона 2-оксосукцината.
Вінільне заміщення N-нуклеофілами аміногрупи в похідних амінофумарової кислоти в умовах основного каталізу неможливе — в залежності від умов реакції спостерігається лише моно- або бісамідування естерних груп. В умовах кислотного каталізу амінофумарат у реакції з гідрохлоридами ариламінів утворює ариламінофумарати, з гідрохлоридами бензилоксиаміну і гідроксиламіну — E-N-похідні іміносукцинату, з гідрохлоридом фенілгідразину — 2-фенілгідразоносукцинат та 1-феніл-3-карбометоксипіразолін-5-он, а з гідрохлоридом тіосемікарбазиду — суміш ізомерів тіосемікарбазону 2-оксосукцинату.
Vinylic substitution of an amino group by N-nucleophiles in aminofumaric acid derivatives is impossible under conditions of basic catalysis. Depending on reaction conditions only mono- or bisamidation of ester moieties is observed. Under acidic catalysis conditions aminofumarate reacts with hydrochlorides of arylamines, benzyloxyamine and hydroxylamine, phenylhydrazine and thiosemicarbazide affording arylaminofumarates, iminosuccinate E-N-derivatives, 2-phenylhydrazonosuccinate and 1-phenyl-3-carbomethoxypyrazoline-5-one and mixture of isomers of 2-oxosuccinate thiosemicarbazone respectively.
ru
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
Органическая химия
Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами
Article
published earlier
spellingShingle Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами
Чепышев, С.В.
Чепышева, Ю.Н.
Чорный, И.В.
Просяник, А.В.
Органическая химия
title Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами
title_full Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами
title_fullStr Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами
title_full_unstemmed Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами
title_short Замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты N-нуклеофилами
title_sort замещение аминогруппы в производных аминофумаровой кислоты n-нуклеофилами
topic Органическая химия
topic_facet Органическая химия
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/15193
work_keys_str_mv AT čepyševsv zameŝenieaminogruppyvproizvodnyhaminofumarovoikislotynnukleofilami
AT čepyševaûn zameŝenieaminogruppyvproizvodnyhaminofumarovoikislotynnukleofilami
AT čornyiiv zameŝenieaminogruppyvproizvodnyhaminofumarovoikislotynnukleofilami
AT prosânikav zameŝenieaminogruppyvproizvodnyhaminofumarovoikislotynnukleofilami