Дипломная работа: Синтез пиррольных интермедиатов для высокосопряженных порфиринов
2. К готовому пиррольному циклу, имеющему функциональные группы в b-положениях наращивают гетероциклический фрагмент.
На основе первого подхода было решено провести конденсацию 2-метил-6-нитробензотиазола (47) и этилового эфира изоциануксусной кислоты (51) в присутствии сильных ненуклеофильных оснований, т.е. в условиях реакции Бартона-Зарда [7,20,21].
Нитрование 2-метилбензотиазола (46) проводили нитрующей смесью при нагревании до 900 в течение 5 часов, выход 2-метил-6-нитробензотиазола (47) составил 20%.
Исходным соединением в синтезе этилового эфира изоциануксусной кислоты (51) являлся глицин (48), который превращали в хлоргидрат глицинэтилового эфира (49) действием тионилхлорида в этаноле при кипячении с обратным холодильником в течение 2 часов. Выход продукта составил 94%. Полученный хлоргидрат глицинэтилового эфира (49) кипятили в этилортоформиате в присутствии толуолсульфокислоты и триэтиламина в течение 20 часов. Получили этиловый эфир N-формилглицина (50) с выходом 66%, который после обработки POCl3 в триэтиламине и дал этиловый эфир изоциануксусной кислоты (51) с выходом 76%. Все синтезированные продукты были охарактеризованы спектральными методами и были определены их физико-химические константы [16].
Полученные 2-метил-6-нитробензотиазол (47) и этиловый эфир изоциануксусной кислоты (51) растворяли в абсолютном ТГФ и вводили в конденсацию в присутствии сильных оснований (условия проведения реакций и обработка приведены в таблице). Однако реакция протекала плохо, в основном возвращался исходный 2-метил-6-нитробензотиазол (47) и получалось множество продуктов, суммарный вес которых незначителен.
Реакция 2-метил-6-нитробензотиазола и этилового эфира изоциануксусной кислоты.
Отношение 2‑метил‑6‑нитробензотиазола к этиловому эфиру изоциануксусной кислоты. | Растворитель, объем (на 0,1 г 2-метил-6-нитробензотиазола) (мл) | Основание, отношение к 2‑метил‑6‑нитробензотиазолу | Условия проведения реакции, обработка. |
1:1.1 | ТГФ абс. , 50 мл |
DBU, 1: 1.1 | 100 часов при комнатной температуре. |
1:1.1 | ТГФ абс. , 50 мл |
DBU, 1: 1.1 | Кипячение 12 часов. |
1:1.1 | ТГФ абс. , 50 мл | (Et2N)3P=NEt, 1:1 | 24 часа при 200 и 4 часа при 600, разбавляют CHCl3 и промывают водой. |
1:1.1 | ТГФ абс. , 50 мл | (Et2N)3P=NEt, 1:2 | 200 часов при 200, разбавляют CHCl3 и промывают водой. |
1:1.1 | ТГФ абс. , 50 мл | (Et2N)3P=NEt, 1:2 | 200 часов при 500, разбавляют CHCl3 и промывают водой. |
1:1.1 | ТГФ абс. , 40 мл |
NaH, 1:1 | 72 часа при при 200, разбавляют CHCl3 и промывают водой. |
1:1.1 | ТГФ абс. , 40 мл |
NaH, 1:2 | 72 часа при при 200, разбавляют CHCl3 и промывают водой. |
1:1.1 | ТГФ абс. , 40 мл |
NaH, 1:2 | 72 часа при при 500, разбавляют CHCl3 и промывают водой. |
Использование данного подхода было признано не эффективным, таким образом, было решено перейти к второму подходу. Предполагалось присоединить тиазольный или имидазольный фрагмент по b-положениям пиррола. С этой целью необходимо было разработать удобные методы синтеза b,b’-диаминопиррола или b-галоген-b’-аминопиррола. Аминогруппы предполагалось получать путем восстановления нитрогрупп, и задача сводилась к получению нитропирролов.
Первоначально для нитрования был выбран 2,5-диметилпиррол (56), который был синтезирован по следующей схеме: