Исследование маршрута трехкомпонентной реакции пирроло[3,2,1-ij]хинолин-1,2-диона с активированными нитрилами и резорцином с помощью ВЭЖХ-МС-мониторинга

Светлана Михайловна Медведева; Алексей Владимирович Мовчан; Наталья Александровна  Самофалова; Хидмет Сафарович Шихалиев

doi:10.17308/sorpchrom.2021.21/3780

Светлана Михайловна Медведева Воронежский государственный университет; Воронеж
Алексей Владимирович Мовчан Воронежский государственный университет; Воронеж
Наталья Александровна Самофалова Воронежский государственный университет; Воронеж
Хидмет Сафарович Шихалиев Воронежский государственный университет; Воронеж

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3780

Ключевые слова: высокоэффективная жидкостная хроматография, масс-спектрометрия, пирроло[3,2,1-ij]хинолин-1,2-дион, спиро-2-амино-4H-хромен, трехкомпонентная конденсация, каскадная многокомпонентная реакция

Аннотация

В последние годы для анализа состава и строения интермедиатов, оценки степени конверсии реагентов, идентификации побочных продуктов, установления структуры продуктов и механизмов реакций, протекающих в жидкой фазе, применяется их мониторинг методом масс-спектрометрии в комбинации с жидкостной хроматографией. В данной работе проведен ВЭЖХ-МС-мониторинг каскадной трехкомпонентной реакции замещенного 4H-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-1,2-диона с активированным нитрилом (малононитрилом или этилцианоацетатом) и резорцином при кипячении в этаноле в присутствии N-метилпиперазина, в качестве катализатора, и предложен вероятный механизм этой циклоконденсации.

Установлено, что маршрут этого многокомпонентного процесса зависит от акцепторной силы заместителя в нитриле. В случае малонитрила взаимодействие протекает как каскад последовательных реакций Кнёвенагеля –> Михаэля –> Торпа-Циглера. Вначале происходит конденсация β-карбонильной группы пирроло[3,2,1-ij]хинолин-1,2-диона с нитрилом, затем присоединение резорцина с образованием линейного продукта трехкомпонентной реакции. Дальнейшая циклизация и [1,3]-сигматропный протонный сдвиг приводят к конечному замещенному 2-амино-7-гидрокси-2'-оксо-4'H-спиро[хромен-4,1'-пирроло[3,2,1-ij]хинолин]-3-карбонитрилу. С менее реакционноспособным метиленовым компонентом – этилцианоацетатом – основной каскад реакций сопровождается образованием продукта присоединения последнего к пирроло[3,2,1-ij]хинолин-1,2-диону, конденсация которого с резорцином приводит к линейному продукту трехкомпонентной реакции. Кроме того параллельно каскадная реакция протекает по побочному пути через образование продукта конденсации пирролохинолиндиона с резорцином. Последний, присоединяя молекулу этилцианоацетата, через линейный продукт трехкомпонентной реакции превращается в этил 2-амино-7-гидрокси-2'-оксо-4'H- спиро[хромен-4,1'-пирроло[3,2,1-ij]хинолин]-3-карбоксилат.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Светлана Михайловна Медведева , Воронежский государственный университет; Воронеж

доцент кафедры органической химии, к.х.н., доцент, Воронежский государственный университет; Воронеж

Алексей Владимирович Мовчан, Воронежский государственный университет; Воронеж

студент магистратуры химического факультета, Воронежский государственный университет; Воронеж

Наталья Александровна Самофалова , Воронежский государственный университет; Воронеж

студент бакалавриата химического факультета, Воронежский государственный университет; Воронеж

Хидмет Сафарович Шихалиев , Воронежский государственный университет; Воронеж

д.х.н., проф., заведующий кафедрой органической химии ВГУ; Воронеж

Литература

Cios R.C., Ruijter E., Orru R.V.A., Green Chem., 2014, Vol. 16, No 6, pp. 2958-2975.

Syamala M., Org. Prep. Proced. Int., 2005, Vol. 37, No 2, pp. 103-171.

Weber L., Current Med. Chem., 2002, Vol. 9, No 23, pp. 2085-2093.

Bienayme H., Hulme C., Oddon G., Schmitt P., Chem.-A Eur. J., 2000, Vol. 6, No 18, pp. 3321-3329.

Zhu J., Eur. J. Org. Chem., 2003, Vol. 2003, No 7, pp. 1133-1144.

Orru R.V.A., de Greef M., Synthesis, 2003, Vol. 2003, No 10, pp. 1471-1499.

Dömling A., Ugi I., Angew. Chem. Int. Edit., 2000, Vol. 39, No 18, pp. 3168-3210.

Lee D., Sello J.K., Schreiber S.L., Org. Lett., 2000, Vol. 2, No 5, pp. 709-712.

Armstrong R.W., Combs A.P., Tempest P.A., Brown S.D. et al., Acc. Chem. Res., 1996, Vol. 29, No 3, pp. 123-131.

Kobayashi S., Chem. Soc. Rev, 1999, Vol. 28, No 1, pp. 1-15.

Kachala V.V., Khemchyan L.L., Kashin A.S, Orlov N.V. et al., Uspekhi khimii, 2013, Vol. 82, No 7, pp. 648-685.

Santos V.G., Godoi M.N., Regiani T., Gama F.H.S. et al., Chem.-A Eur. J., 2014, Vol. 20, No 40, pp. 12808-12816.

Medvedeva S.M., Shikhaliev Kh.S., Kry`sin M.Yu., Goczak I.V., Khimiya geteroczikli-cheskikh soedinenij, 2016, Vol. 52, No 5, pp. 309-315.

Medvedeva S.M., Kosheleva E.A., Berdnikova M.A., Shikhaliev Kh.S., Khimiya geterocziklicheskikh soedinenij, 2018, Vol. 54, No 8, pp. 784-788.

Medvedeva S.M., Kry`sin M.Yu., Zubkov F.I., Nikitina E.V. et al., Khimiya geterocziklicheskikh soedinenij, 2014, No 9, pp. 1388-1399.

Medvedeva S.M., Saby`nin A.L., Shikhaliev Kh.S., Izvestiya Akademii nauk. Ser. Khimicheskaya, 2014, No 12, pp. 2693-2701.

Al-Mousawi S.M., Elkholy Y.M., Mo-hammad M.A., Elnagdi M.H., Org. Prep. Proced. Int.: The New J. for Org. Synthesis , 1999, Vol. 31, No 3, pp. 305-313.

Al-Matar H.M., Khalil Kh.D., Meier H., Kolshorn H. et al., ARKIVOC, 2008, No 16, pp. 288-301.

Mortikov V.Yu., Litvinov Yu.M., Shestopalov A.A., Rodnikovskaya L.A. et al., Izvestiya Akademii nauk. Ser. Khimicheskaya, 2008, No 11, pp. 2326-2333.

Park J.H., Lee Y.R., Kim S.H., Tetrahedron, 2013, Vol. 69, No 36, pp. 9682-9689.

Pogosyan S.A., Pogosyan M.V., Ale-ksanyan L.R., Safaryan A.S. et al., Zhurnal organicheskoj khimii, 2018, Vol. 54, No 12, pp. 1845-1848.

Yang H., Takrouri K., Chorev M., Cur-rent Org. Chem., 2012, Vol. 16, No 13, pp. 1581-1593.