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...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| 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 |