Применение методов ТСХ и ВЭЖХ/МС в исследовании взаимодействия N-фенилитаконимида с 3-метил-1-фенил-5-аминопиразолом
Аннотация
Метод тонкослойной хроматографии (ТСХ) широко используется для экспрессного анализа реакционных масс в тонком органическом синтезе. Применение его позволяет не только оценивать чистоту веществ и идентифицировать отдельные компоненты, но и следить за ходом синтеза [1-3]. Для достоверной идентификации большого числа веществ в многокомпонентных системах и установления степени конверсии исходных веществ может использоваться метод ВЭЖХ-МС анализа [4-6].
Ранее было показано, что N-арилитаконимиды легко рециклизуются различными бинуклеофилами при их совместном кипячении в различных растворителях, однако данные о выборе условий проведения реакции были разрозненны и не систематизированы. Целью данной работы является обоснованный выбор оптимальных условий синтеза пиразоло[3,4-b]пиридина, образующегося в ходе взаимодействия N-фенилитаконимида и 3-метил-1-фенилпиразол-5-амина, на основании мониторинга за ходом протекания реакции с применением комбинации хроматографических методов.
Взаимодействие компонентов проводилось в среде малополярных, а также полярных протонных и апротонных растворителей. Для контроля полноты протекания реакции применялся метод тонкослойной хроматографии на пластинах TLC Silica gel 60 F254 (Merck) элюенты – хлороформ, метанол и их смеси в различном соотношении. Соотнесение компонентов реакционной массы с декларируемыми структурами осуществлено на основании данных ВЭЖХ/МС-анализа.
Показано, что взаимодействие N-фенилитаконимида с 3-метил-1-фенилпиразол-5-амином во всех исследуемых системах в течение 10-15 часов не приводит к полной конверсии реагентов. Использование апротонных растворителей, как полярных так и малополярных не позволяет добиться препаративно значимых выходов целевого продукта. В протонных растворителях выходы пиразоло[3,4-b]пиридина существенно выше. Показано также, что увеличение протонодонорных свойств среды за счёт добавления уксусной кислоты приводит к более полной конверсии реагентов.
Данные ТСХ и ВЭЖХ/МС хорошо соотносятся со значениями препаративных выходов пиразоло[3,4-b]пиридина. Установлено, что наиболее подходящей средой для проведения синтеза является смесь пропан-2-ола и уксусной кислоты в соотношении 25:1.
Скачивания
Литература
Geiss F. Fundamentals of thin layer chromatography (planar chromatography). M., 1999. V. 1. 406 p. (In Russ.)
Checheta O.V., Safonova E.F., Slivkin A.I. Identification of vegetable oils and oil extracts by TLC. Sorptsionnye I khromatograficheskie protsessy. 2008; 8: 646-653. (In Russ.)
Marriott Ph.J., Shellie R., Cornwell Ch. Gas chromatographic technologies for the analysis of essential oils. J. Chromat. 2001; 936: 1-22. https://doi.org/10.1016/s0021-9673(01)01314-0
Reiter B., Lorbeer E. Analysis of the Wax Ester Fraction of Olive Oil and Sunflower Oil by Gas Chromatography and Gas Chromatography–Mass Spectrometry. JAOCS. 2001; 78(9): 881-888.
Wawrzyniak R., Wasiak W., Ackowiak M. Fr. Determination of Methyl Esters in Diesel Oils by Gas Chromatography – Validation of the Method. Chem. Pap. 2005; 59(6b): 449-452.
Yunusa R., Lyeb O.T., Fakhru’l-Razia A. A Simple Capillary Column GC Method for Analysis of Palm Oil-Based Polyol Esters. JAOCS. 2002; 79(11): 1075-1080. https://doi.org/10.1007/s11746-002-0606-3
Emelina E.E., Petrov A.A., Firsov A.V. A. 5-Aminopyrazoles in the synthesis of heterocycles. Intermediates of the reac-tion of 5-aminopyrazoles with trifluoroa-cetylacetone. J. Org. Chem. 2003; 39(2): 299-301.
Chebanov V.A., Saraev V.E., Desen-ko S.M., Chernenko V.N., Shishkina S.V., Shishkin O.V., Kappe C.O. One-pot, multi-component route to pyrazoloquinoliz-inones. Org. Letter. 2007; 9(9): 1691-1694. https://doi.org/10.1021/ol070411
Quiroga J., Hormaza A., Insuasty B., Saitz C., Cañete A., Jullian, C. Synthesis of pyrazolo[1,5-a]pyrimidines in the reaction of 5-amino-3-arylpyrazoles with methox-ymethylene meldrum's acid derivatives and thermolysis of their pyrazolylaminometh-ylene derivatives. J. Heterocycl. Chem.. 1998: 35(1): 61-64. https://doi.org/10.1002/jhet.5570350112
Quiroga J., Insuasty B., Hormaza A., Cabildo P., Claramunt R. M., Elguero, J. Synthesis, Molecular Structure and Tau-tomerism of 1(2)H-Dihydropyrazolo[3,4-b]pyridin-6-ones. Heterocyclic Comm. 1999; 5(2): 115-122. https://doi.org/10.1515/HC.1999.5.2.115
Falcó J.L., Lloveras M., Buira I., Teixidó J., Borrell J.I., Méndez E., Guglietta A. Design, synthesis and biological activity of acyl substituted 3-amino-5-methyl-1,4,5,7-tetrahydropyrazolo[3,4-b]pyridin-6-ones as potential hypnotic drugs. Eur. J. Med. Chem. 2005; 40(11): 1179-1187. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2005.06.008
Dodiya D., Trivedi A., Katari V., Shah V. Advances in the synthesis of pyrazolo[3,4-b]pyridines. Curr. Org. Chem. 2012; 16(3): 400-417. https://doi.org/10.2174/138527212799499912
Chavva K., Pillalamarri S., Banda V., Gautham S., Gaddamedi J., Yedla P., Banda N. Synthesis and biological evaluation of novel alkyl amide functionalized trifluoromethyl substituted pyrazolo [3,4-b]pyridine derivatives as potential anticancer agents. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2013; 23(21): 5893-5895. https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2013.08.089
Ghaedi A., Bardajee, G. R., Mirshokrayi, A., Mahdavi, M., Shafiee, A., Akbarzadeh, T. Facile, novel and efficient synthesis of new pyrazolo[3,4-b]pyridine products from condensation of pyrazole-5-amine derivatives and activated carbonyl groups. RSC advances. 2015; 5(109); 89652-89658.
Tucker T.J., Jeffrey T.K., Yong L.Z., Nobuyoshi Y., Yangfeng Z. Patent W0 2009117278 A2, 2009.
Sharma P.K., Singh K., Kumar S., Kumar P., Dhawan S.N., Lal S., Dannhardt G. Synthesis and anti-inflammatory evalua-tion of some pyrazolo[3,4-b]pyridines. Med. Chem. Res. 2011; 20: 239-244.
Al-Mousawi S.M., Kaul K., Mo-hammad M.A., Elnagdi M.H. Studies with Condensed Azines: New Routes to Pyrazo-lo[3,4-b]pyridines and Pyrrolo[3,2-b]pyridines. J. Chem. Res. (S). 1997; 9: 318-319.
Chebanov V.A., Sakhno Y.I., Desenko S.M., Chernenko V.N., Musatov V.I., Shishkina S.V., Kappe C.O. Cy-clocondensation reactions of 5-aminopyrazoles, pyruvic acids and alde-hydes. Multicomponent approaches to py-razolopyridines and related products. Tet-rahedron. 2007; 63(5): 1229-1242. https://doi.org/10.1016/j.tet.2006.11.048
Quiroga J., Hormaza A., Insuasty B., Saitz C., Cañete A., Jullian C. Synthesis of pyrazolo[1,5-a]pyrimidines in the reac-tion of 5-amino-3-arylpyrazoles with methoxymethylene meldrum's acid deriva-tives and thermolysis of their pyrazolyla-minomethylene derivatives. J. Heterocycl. Chem. 1998; 35(1): 61-64. https://doi.org/10.1002/jhet.5570350112
Quiroga J., Hormaza A., Insuasty B., Marquez M. Reaction of 5-amino-1-aryl-3-methylpyrazoles with benzylidene derivatives of meldrum's acid: Synthesis and characterization of pyrazolo[3,4-b]pyridinones. J. Heterocycl. Chem. 1998; 35(2): 409-412. https://doi.org/10.1002/jhet.5570350225
Quiroga J., Insuasty B., Hormaza A., Cabildo P., Claramunt R.M., Elguero J. Synthesis, Molecular Structure and Tau-tomerism of 1(2)H-Dihydropyrazolo[3,4-b]pyridin-6-ones. Heterocycl. Commun. 1999; 5(2): 115-122. https://doi.org/10.1515/HC.1999.5.2.115
Liu N., Wang Y., Huang G., Ji C., Fan W., Li H., Tian H. Design, synthesis and biological evaluation of 1H-pyrrolo[2,3-b]pyridine and 1H-pyrazolo[3,4-b]pyridine derivatives as c-Met inhibitors. Bioorg. Chem. 2016; 65(4): 146-158. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2016.02.009
Orlikova B., Chaouni W., Schu-macher M., Aadil M., Diederich M., Kirsch G. Synthesis and bioactivity of novel ami-no-pyrazolopyridines. J. Med. Chem. 2008; 51: 2146.
Fathy U., Younis A., Awad H. Ul-trasonic assisted synthesis, anticancer and antioxidant activity of some novel pyrazo-lo[3,4-b]pyridine derivatives. J. Chem. Pharm. Res. 2015; 7: 4-12.
Lavecchia G., Berteina-Raboin S., Guillaumet G. Synthesis and functionalisa-tion of 1H-pyrazolo[3,4-b]pyridines involv-ing copper and palladium-promoted cou-pling reactions. Tetrahedron Lett. 2004; 45(11): 2389-2392. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2004.01.067
Vandyshev D.Yu., Shikhaliev K.S., Kokonova A.V., Potapov A.Y., Kolpakova M.G., Sabynin A.L., Zubkov F.I. A novel method for the synthesis of pyrimido[1,2-a benzimidazoles. Chem. Heterocycl. Compd. 2016; 52: 493-497.
Vandyshev D.Y., Shikhaliev K.S., Potapov A.Y., Krysin M.Y., Zubkov F.I., Sapronova L.V. A novel synthetic approach to hydroimidazo[1,5-b]pyridazines by the recyclization of itaconimides and HPLC–HRMS monitoring of the reaction pathway. J. Org. Chem. 2017; 13(1): 2561-2568. https://doi.org/10.3762/bjoc.13.252
Zhou J.Li, Hong Y., Wang C., W. He, S. Wang, Y. Chen, Z. Wen, Q. Wang, Copolymer of pyrrole and 1, 4-butanediol diglycidyl as an efficient additive leveler for through-hole copper electroplating. ACS Omega. 2020; 5(10): 4868-4874.
Yang S., Thacker Z., Allison E., Bennett M., N. Cole, Pinhero P. Electro-deposition of copper for three-dimensional metamaterial fabrication. ACS Applied Materials Interfaces. 2017; 9(46): 40921-40929.
Vandyshev D.Y., Shikhaliev K.S., Kokonova A.V., Potapov A.Y., Kolpakova M.G., Sabynin A.L., Zubkov F.I. A novel method for the synthesis of pyrimido[1,2-a]benzimidazoles. Chem. Heterocycl. Comp. 2016; 52: 493-497. https://doi.org/10.1007/s10593-016-1914-7
Shmoilova Y.Yu., Kovygin Yu.A., Vandyshev D.Yu., Ledeneva I.V., Ko-sheleva E.A., Shikhaliev Kh.S. Efficient synthesis of pyrido[2,3-d]pyrimidines based on the recyclization of N-arylitaconimides with aminopyrimidinones. J. Org. Chem. 2020; 56(9): 1329-1336. https://doi.org/10.31857/S0514749220090025
Shmoylova Y.Y., Kovygin Y.A., Kosheleva E.A., Shikhaliev K.S., Ledenyova I.V., Prezent M.A. Efficient synthesis of tetrahydro-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridines based on the recyclization of N-arylitaconimides with aminopyrazoles. Mend. Comm. 2022; 32(5): 688-690. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2022.09.041
Leung D.Y.C., Guo Y. Transesteri-fication of neat and used frying oil: optimi-zation for biodiesel production. Fuel pro-cessing technology. 2006; 87(10): 883-890. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2006.06.003
Enweremadu C.C., Mbarawa M.M. Technical aspects of production and analy-sis of biodiesel from used cooking oil – A review. Renewable and sustainable energy reviews. 2009; 13(9); 2205-2224. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.06.007
Glass R.L. Alcoholysis, saponifica-tion and the preparation of fatty acid me-thyl esters. Lipids. 1971; 6(12): 919-925.
