Синтез пиррольных интермедиатов для высокосопряженных порфиринов
nD19,5=1.4510 Ткип=81-900/0,05 мм.
Лит.: nD20=1.4530 Ткип=1100/0,1 мм.[16].
Этиловый эфир изоциануксусной кислоты (51).
В колбе, снабженной термометром, мешалкой и капельной воронкой и охлаждаемой смесью льда и соли, при температуре 00 к раствору 10,93 г (0,083 моль) этилового эфира N‑формилглицина (50) и 29 мл (0,21 моль) триэтиламина в 85 мл дихлорметана прикапывают 12,8 г (0,083 моль) POCl3 и смесь перемешивают 1 час при этой температуре. Затем медленно прибавляют при 20-250 раствор 16,7 г Na2CO3 в 80 мл воды, соблюдая указанный интервал температур и полученную смесь перемешивают 30 минут при этой температуре. Органическую фазу отделяют, а из водного слоя экстрагируют дихлорметаном. Объединенные органические фазы промывают насыщенным раствором NaCl и сушат над K2CO3. После отгонки растворителя остаток перегоняют в вакууме. Получают 6,21 г (66%) этилового эфира изоциануксусной кислоты (51).
nD20=1.4175 Ткип=85-860/15 мм. ПМР (CDCl3) d (м.д.): 1.25–т. (3Н; CH3, J=7.16 Гц); 4.20–с. (2Н; СH2-N); 4.24–кв. (2H; CH2, J=7.16 Гц).
Лит.: Ткип=80-820/12 мм.[16]. ПМР (CCl4) d (м.д.): 1.33–т. (3Н; CH3, J=7 Гц); 4.25–с. (2Н; СH2-N); 4.28–кв. (2H; CH2, J=7 Гц) [16]; ИК (пленка) n (см–1): 2150 (NС); 1750(C=O) [16].
2-метил-6-нитробензотиазол (47).
В колбе с дефлегматором готовят нитрующую смесь из 0,7 мл 73% HNO3 и 0,83 мл концентрированной H2SO4 к которой прикапывают 1 мл (0,008 моль) 2-метилбензотиазола (46). Реакционную массу греют при 900 в течение 5 часов и выливают на лед. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают большим количеством воды. Перекристаллизовывают из метанола. Получают 0,22 г (20%) 2-метил-6-нитробензотиазола (47).
Rf = 0,9 (Хл:МеОН 9:1); ТПЛ = 106–1100; ПМР d (м.д.): 2.9–с. (3H; CH3); 8.03–.д. (1H; CH, J=8.96 Гц); 8.35–д.д. (1H; CH, J=2.29 Гц); 8.78–д. (1H; CH, J=2.29Гц). Масс-спектр m/z (%): 194 (94%), 164 (48%), 148 (50%), 136 (30%), 107 (35%), 69 (30%), 63(100%).
6. Выводы.
1. Проведен анализ литературы и подобраны методы получения высоко сопряженных порфиринов.
2. Предложен новый метод синтеза 2,5-диформилпиррола.
3. Разработаны методы синтеза 5 новых соединений: диэтил 2-(пиррол-2-илметилен)малоноат (59), диэтил 2‑[(5‑формилпиррол-2-ил)метилен]малоноат (60), 2,5-диметил-3-йод-4-карбоэтоксипиррол (64), 2,5-диметил-3-карбоэтокси-4-нитропиррол (65), 2,5-диметил-3,4-дийодпиррол (67).
7. Литература.
[1] Lash T.D. and Novak B.H. New highly conjugated porphyrin chromophores: synthesis of mono- and diphenanthroporphyrins. // Tetrahedron Letters 1995 v.36 №25 p.4381-4384.
[2] Alonso C.M.A., Neves M., et al. Reaction of b-amino-meso-tetraphenylporphyrin with a,b-unsaturated carbonyl compounds: an approach to fused pyridinoporphyrins. // Tetrahedron Letters 1997 v.38 №15 p.2757-2758.
[3] Vicente M., Jaquinod L., Khoury R., Mandrona A., Smith K.M. Synthesis and chemistry of new benzoporphyrins. // Tetrahedron Letters 1999 v.40 p.8763-8766.
[4] Silva A., Faustino M., Silva T., et al. A new approach to the synthesis of mono- and bis-pyrroloporphyrins. // Abstracts of ICPP-1, Dijon, France, 2000, post 402.
[5] Lin Y. and Lash T.D. Porphyrin synthesis by the “3+1” methodology: a superior approach for the preparation of porphyrins with fused 9.10-phenanthroline subunits. // Tetrahedron Letters 1995 v.36 p.9441-9444.
[6] Novak B.H. and Lash T.D. Porphyrins with exocyclic rings. Part 11. Synthesis and characterization of phenanthroporphyrins, a new class of modified porphyrin chromophores. // J.Org.Chem. 1998 v.63 p.3998-4010.
[7] Lash T.D., Wijesinghe C., Osuma A.T., Patel J.R. Synthesis of novel porphyrin chromophores from nitroarenes: further applications of the Barton-Zard pyrrole condensation. // Tetrahedron Letters 1997 v.38 №12 p.2031-2034.
[8] Lash T.D. Porphyrins with exocyclic rings. Part 10. Synthesis of meso,b-propanoporphyrins from 4,5,6,7-tetrahydro-1H-indoles. // Tetrahedron 1998 v.54 p.359-374.
[9] Byun Y.-S. And Lightner D.A. Synthesis and properties of a bilirubin analog with propionic acid groups replaced by carboxyl. //J.Heterocycl. Chem. 1991 v.28 № 7 p.1683-1692.
[10] Cho D.H., Lee J.H., Kim B.H. An improved synthesis of 1,4-bis(3,4-dimethyl-5-formyl-2-pyrryl)butadiyne and 1,2-bis(3,4-dimethyl-5-formyl-2-pyrryl)ethyne. // J.Org.Chem. 1999 v.64 p.8048-8050.
[11] Piloty O., Hirsch P. Pyrrolsynthesen aus Aminoketonen mit ketonen und ketonsaureestern. //J.Liebigs Ann.Chem. 1913 B.395 s.63-74.
[12] Treibs A., Zinsmeister R., Schmidt R. Uber die Knorrschepyrrolsynthese. //Chem.Ber. 1957 B.90 s.79-84.
[13] Johnson A.W., Price R. 2,3,4,5-Tetramethylpyrrole. //Org. Synthesis 1962 v.42 p.90‑92.
[14] Treibs A., Schmidt R. Syntheische Arbeiten auf dem chlorophyllgebiet synthese des 2‑Desathylphylloporphyrins. //J.Liebigs Ann.Chem. 1952 B.577 s.105-115.
[15] All G.H., Knowles W.S. The mechanism of the N,N-dichloroalkylamine rearrangement. //J.Org.Chem. 1960 v.25 p.2047-2048.
[16] Титце Л., Айхер Т. //Препаративная органическая химия. Пер. с нем. под ред. Алексеева Ю.Е. М.: Мир, 1999. 704 с.
[17] Миронов А.Ф., Апаркон Х.Х., Евстигнеева Р.П. О лабильности b‑ диэтиламиноэтильной группы в условиях образования пиррольного цикла по Кнорру. //ХГС 1973 №12 стр.1643-1645.
[18] Nagafuji P. and Cushman M. A general synthesis of pyrroles and fused pyrrole systems from ketones and amino acids. //J.Org.Chem. 1996 v.61 №15 p.4999-5003.
[19] Barret A.G.M., Graboski G.G. Conjugated nitroalkenes: versatile intermediates in organic synthesis. //Chem.Rev. 1986 v.86 №5 p.751-762.
[20] Chandrasekar P. and Lash T.D. Versatile “3+1” syntheses of acenaphthoporphyrins, a new family of highly conjugated tetrapyrroles. // Tetrahedron Letters 1996 v.37 №28 p.4873‑4876.
[21] Murashima T., Tamai R., Fujita K., Uno H. and Ono N. Ambident reactivity of nitro heteroaromatic anions. // Tetrahedron Letters 1996 v.37 №46 p.8391-8394.
[22] Fumoto Y., Uno H., Ono N., et al. Preparation of 5-unsubstituted 4-formylpyrrole-2-carboxylates and conversion to cycloalkano-oligopyrroles. // J.Chem.Soc.PerkinTrans.1. 2000 p.2977-2981.
[23] Gilchrist T.L. Synthesis of aromatic heterocycles. //J.Chem.Soc.PerkinTrans.1. 1998 №3 p.615-628.
[24] Chiu P. -K., Lui K. -H., Maini P.N. Sammes M.P. Novel synthesis of 3H-pyrroles, and novel intermediates in the Paal-Knorr 1H-pyrrole synthesis: 2‑hydroxy‑3,4‑dihydro‑2H‑pyrroles from 1,4-diketones and liquid ammonia. //J.Chem.Soc.,Chem.Commun. 1987 p.109-110.
[25] Niziurski-Mann R.E. and Cava M.P. Synthesis of mixed thiophene-pyrrole heterocycles. //J.Heterocycles 1992 v.34 №10 p.2000-2021.
[26] Benary E. Synthese von pyrrol- und furan-derivaten aus dichlor-ather, acetessigester und ammoniak. //Chem.Ber. 1911 B.44 s. 493-496.
[27] Khotinsky E. Darstellung des pyrrols. //Chem.Ber. 1909 B.9 s.2506-2507.
[28] Chiu P. -K. and Sammes M.P. The synthesis and chemistry of azolenines. Part 18. Preparation of 3-etoxycarbonyl‑3H‑pyrroles via the Paal‑Knorr reaction, and sigmatropic rearrangements involving competitive ester migrations to C‑2, C‑4 and N. //Tetrahedron 1990 v.46 №10 p.3439-3456.
