Синтез нитроксильных радикалов имидазолинового, имидазолидинового и пирролидинового ряда с объемными заместителями у атомов углерода нитроксильной группы

Применение пространственно-затрудненных нитроксильных радикалов. Получение циклических пространственно-затрудненных аминов. Синтезы с использованием реакции конденсации и с использованием металлорганических соединений, контролируемая полимеризация.

Рубрика Химия
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 16.10.2013
Размер файла 1,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

3-Фенил-2-этил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен-1-ол (17а) Из 2.1 г (0.0875 моль) магниевой стружки и 5 мл (0.0670 моль) этилбромида получали этилмагнийбромид в виде раствора в 50 мл сухого серного эфира. К раствору 3.25 г (0.0143 моль) соединения 16а в 20 мл сухого ТГФ прибавили по каплям раствор магнийорганического соединения. Перемешивали реакционную смесь еще 30 минут, затем прилили воду до образования вязкой неорганической фазы. При этом выпал органический осадок продукта. Для отделения имидазолина 17а, его растворяли при нагревании в смеси этилацетата с этанолом (5 : 1; 3 15 мл) и декантировали. Объединённую суспензию соединения 17а в органических растворителях упарили на ротационном испарителе. Остаток перекристаллизовали из этилацетата (30 мл). Выход: 2.1 г. (57 %). Бесцветные кристаллы, Тпл.=184-186.5оС. (Найдено: С, 74.11; Н, 8.58; N, 10.70. Рассчитано для C16H22N2O: C, 74,38; H, 8,58; N, 10,84 %); нmax (KBr)/см-1 3175 (OH), 2987, 2962, 2928, 2852 (CH3, CH2), 1621 (C=N); лmax (EtOH)/нм 241 (lg е 4.14); дH (200 МГц; D3COD, CDCl3)/м.д. 0.71 (3H, т, J 7.2 Гц, CH3, Et), 1.23 (4Н, м, CH2, (CH2)5, Et), 1.42 (7Н, м, (CH2)5, Et), 1.88 (1H, м, (CH2)5), 4.16 (1H, дд, J1 10 Гц, J2 4 Гц, H-C2), 7.12 (3H, м, п-, м-H, Ph), 7.35 (2H, м, o-H, Ph); дC (50 МГц; D3COD, CDCl3)/м.д. 10.35 (CH3, Et), 22.67, 22.79, 25.03, 25.19, 31.11, 37.47 (CH2, Et, (CH2)5), 78.40 (C2), 95.32 (C5), 127.36 (o-C, Ph), 127.95 (м-C, Ph), 129.99 (п-C, Ph), 132.66 (и-C, Ph), 171.05 (C3).

2,2,5-Триэтил-4-фенил-2,5-дигидро-имидазол-1-ол (17b) получали аналогично описанному для 17а. После прибавления воды продукт не выпадал в осадок и, органическую фазу декантировали, неорганический осадок промывали диэтиловым эфиром. Объединённый эфирный экстракт сушили MgSO4, осушитель отфильтровали и растворитель отогнали на ротационном испарителе. Перекристаллизовали из гексана. Выход: 45 %. Бесцветные кристаллы, Тпл.=137-140оС. (Найдено: С, 73.42; Н, 9.21; N, 11.44. Рассчитано для C15H22N2O: C, 73,13; H, 9,00; N, 11,37 %); нmax (KBr)/см-1 3167 (OH), 3032 (=C-H), 2979, 2962, 2922, 2879, 2838 (CH3, CH2), 1631 (C=N); лmax (EtOH)/нм 237 (lg е 4.17); дH (200 МГц; CDCl3, CD3OD)/м.д. 0.74 (3H, т, J 7.4 Гц, CH3, Et-C5), 0.87, 0.88 (оба 3H, т, J1,2 7.4 Гц, 2 CH3, 2 Et-C2), 1.85 (6H, м, 3 CH2, Et-C5, 2 Et-C2), 4.47 (1H, дд, J1 3.6 Гц, J2 6 Гц, H-C5), 6.79 (1H, уш. с, ОН), 7.34 (3H, м, п-, м-H, Ph), 7.54 (2H, м, o-H, Ph); дC (100 МГц; CDCl3)/м.д. 7.84 (СН3, Et-C5), 8.61, 8.89 (СН3, Et-C2), 24.43, 27.25 (СН2, Et-C2), 31.75 (CH2, Et-С5), 74.90 (С5), 95.21 (С2), 127.03 (o-C, Ph), 128.15 (м-C, Ph), 130.06 (п-C, Ph), 133.31 (и-C, Ph), 171.43 (C4).

2-Аллил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен-1-ол (17c) К раствору 4 г (0.0175 моль) соединения 16а в 25 мл сухого ТГФ прибавили по каплям раствор аллилмагнийбромида, полученного из 7 г (0.292 моль) магниевой стружки и 8.9 мл (0.105 моль) аллилбромида, в 120 мл абсолютного эфира. Перемешивали 1 ч. Затем прибавляли воду до образования вязкой неорганической фазы. Органическую фазу декантировали, сушили сульфатом магния, осушитель отфильтровали и растворитель отогнали на ротационном испарителе. Остаток растерли с гексаном, осадок отфильтровали. Выход: 0.71 г. (15 %) Бесцветные кристаллы, Тпл.=137-141оС. (Найдено: С, 75.41; Н, 7.98; N, 10.38. Рассчитано для C17H22N2O: C, 75,52; H, 8,20; N, 10,36 %); нmax (KBr)/см-1 3185 (OH), 3032 (=С-H), 2933, 2849 (CH3, CH2), 1619 (C=N); лmax (EtOH)/нм 241 (lg е 4.11); дH (400 МГц; CDCl3)/м.д. 1.49 (1H, м, СН2, (СН2)5), 1.69 (5H, м, СН2, (СН2)5), 1.84 (3H, м, СН2, (СН2)5), 2.09 (1H, м, СН2, (СН2)5), 2.35, 2.59 (оба 1Н, м, СН2, All), 4.64 (1Н дд J1 4.0 Гц, J2 8.8 Гц, Н-С2), 5.02, 5.06 (оба 1Н, м, =СН2, All), 5.93 (1H, м, =CH-, All), 6.21 (1H, уш. с, ОН), 7.41 (3H, м, п-, м-H, Ph), 7.73 (2H, м, о-H, Ph); дC (100 МГц; CDCl3)/м.д. 23.38, 23.68, 25.66, 31.97, 36.88, 38.16 (CH2, (СН2)5, All), 76.62 (C2), 96.38 (C5), 116.77 (=СН2, All), 127.95 (o-C, Ph), 128.33 (м-C, Ph), 130.25 (п-C, Ph), 133.06 (и-C, Ph), 135.23 (=СН-, All), 168.58 (C3).

2-Этил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-1,3-диен-1-оксид (18a) К раствору 3.2 г (0.0124 моль) имидазолина 17а в 30 мл хлороформа прибавили 16 г диоксида свинца и перемешивали в течение 2-х часов. Окислитель отфильтровали и растворитель отогнали на ротационном испарителе. Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем, элюент - метил-третбутиловый эфир : гексан=1 : 4). Выход: 1.59 г (53 %). Бурое масло. (Найдено: C, 74,68; H, 8,31; N, 10,34 %. Рассчитано для C16H20N2O: C, 74.97; H, 7.86; N, 10.93 %); нmax (в тонком слое)/см-1 3062 (=C-H, Ph), 2937, 2858 (CH3, CH2), 1564, 1515 (C=N, C=C); лmax (EtOH)/нм 229 (lg е 3.90), 269 (lg е 3.73); дH (200 МГц; CDCl3)/м.д. 1.07 (3H, т, Jк 7.6 Гц, CH3, Et), 1.83 (8Н, м, CH2, (CH2)5), 2.17 (2H, м, CH2, (CH2)5), 2.69 (2H, к, Jк 7.6Гц, CH2, Et), 7.44 (3H, м, п-, м-H, Ph), 7.67 (2H, м, о-H, Ph); дC (50 МГц; CDCl3)/м.д. 9.59 (CH3, Et), 17.37, 23.04, 34.81 (CH2, (CH2)5), 24.62 (CH2, Et), 101.46 (C5), 127.49 (o-C, Ph), 128.67 (м-C, Ph), 130.56 (п-C, Ph), 132.72 (и-C, Ph), 140.80 (C2), 166.45 (C3).

Аналогичным образом получали 2,2,5-триэтил-4-фенил-2H-имидазол-1-оксид (18b). Выход: 89 %. Бурое масло. (Найдено: С, 73.32; Н, 8.01; N, 11.14. Рассчитано для C15H20N2O: C, 73,74; H, 8,25; N, 11,47 %); нmax (в тонком слое)/см-1 3062 (=C-H, Ph), 2974, 2936, 2880 (CH3, CH2), 1515, 1566 (C=N, С=С); лmax (EtOH)/нм 231 (lg е 4.01), 273 (lg е 3.89); дH (400 МГц; CD3OD)/м.д. 0.64 (6H, т, J 7.2 Гц, 2 CH3, 2Et-C2), 1.23 (3H, т, J 7.6 Гц, CH3, Et-C5), 2.05, 2.19 (оба 2H, AВк, JAB 14 Гц, Jк 7.2 Гц, 2 CH2, 2Et-C2), 2.80 (2H, к, J 7.6 Гц, CH2, Et-C5), 7.58 (3H, м, п-, м-H, Ph), 7.80 (2H, м, о-H, Ph); дC (100 МГц; CD3OD)/м.д. 6.96 (CH3, Et-C2), 10.35 (CH3, Et-C5), 18.02 (CH2, Et-C5), 30.36 (CH2, Et-C2), 104.56 (C2), 128.22 (o-C, Ph), 129.558 (м-C, Ph), 131.71 (п-C, Ph), 132.89 (и-C, Ph), 144.38 (C5), 168.84 (C4).

2-Аллил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-1,3-диен-1-оксид (18c) Получали аналогично описанному для 18а. Соединение 18с выделяли хроматографией на колонке с силикагелем, элюент - диэтиловый эфир : гексан = 1 : 2. Выход: 80 %. Бесцветные кристаллы, Тпл.=54-56оС. (Найдено: С, 76.19; Н, 8.11; N, 10.54. Рассчитано для C17H20N2O: C, 76,09; H, 7,51; N, 10,44 %); нmax (KBr)/см-1 3078, 3061 (=C-H, Ph), 2950, 2929, 2893, 2848 (CH3, CH2), 1604, 1587, 1566, 1516 (C=N, С=С); лmax (EtOH)/нм 231 (lg е 4.06), 277 (3.96); дH (400 МГц; CDCl3)/м.д. 1.39 (3H, м, СН2 , (СН2)5), 1.87 (5H, м, СН2, (СН2)5), 2.15 (2H, м, СН2, (СН2)5), 3.44 (2H, м CH2, All), 5.00, 5.10 (оба 1Н, м, =СН2, All), 5.84 (1Н, м, =СН-, All), 7.44 (3Н м, Ph), 7.74 (2Н м, Ph); дC (100 МГц; CDCl3)/м.д. 23.01, 24.58, 27.81, 34.92 (CH2, (СН2)5, All), 101.78 (C5), 117.44 (=СН2, All), 127.62 (o-C, Ph), 128.57 (м-C, Ph), 130.01 (п-C, Ph), 130,58 (=СН-, All), 132.45 (и-C, Ph), 136.93 (C2), 166.52 (C3).

2-трет-Бутил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-1,3-диен-1-оксид (18d) Раствор третбутилмагнийхлорида в 90 мл абсолютного эфира, полученный из 2.6 г (0.108 моль) магниевой стружки и 9.5 мл (0.088 моль) третбутилхлорида, прибавили по каплям при перемешивании к раствору 4 г (0.0175 моль) 2Н-имидазола 16а в 40 мл сухого ТГФ. Перемешивали 3 ч. Вылили реакционную смесь в холодный раствор 40 мл ледяной уксусной кислоты в 100 мл диэтилового эфира при энергичном перемешивании. Разбавили смесь в 2 раза водой, отделили водную фазу и промыли её 200 мл раствора карбоната натрия с рН= 9-10. Экстракт сушили сульфатом магния, затем прибавили 23 г (0.264 моль) диоксида марганца и перемешивали 2 ч. Отфильтровали осадок, раствор упарили. Остаток растерли с гексаном, образовавшийся осадок отфильтровали. Выход: 3.5 г (70 %). Бесцветные кристаллы, Тпл.=136-138 оС (гексан). (Найдено: С, 76.01; Н, 8.54; N, 9.84. Рассчитано для C18H24N2O: C, 76,02; H, 8,51; N, 9,85 %); нmax (KBr)/см-1 3047, 3030 (=C-H, Ph), 2980, 2937, 2865, 2847 (CH3, CH2), 1560, 1505 (C=N, С=С); лmax (EtOH)/нм 297 (lg е 3.85); дH (300 МГц; CDCl3)/м.д. 1.17 (9Н, с, 3 CH3, t-Bu), 1.38 (3H, м, СН2, (СН2)5), 1.87 (5H, м, СН2, (СН2)5), 2.13 (2H, м, СН2 , (СН2)5), 7.35 (2Н, м, о-Н, Ph), 7.41 (3Н, м, м-, п-Н, Ph); дC (75 МГц; CDCl3)/м.д. 23.09, 24.72, 35.42 (СН2, (СН2)5), 26.91 (CH3, t-Bu), 32.86 (C(CH3)3), 101.33 (C5), 127.77 (o-C, Ph), 128.25 (м-C, Ph), 129.17 (п-C, Ph), 136.71 (и-C, Ph), 144.50 (C2), 169.00 (C3).

2-трет-Бутил-1-трет-бутокси-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен (19) Фильтрат, оставшийся после выделения 2Н-имидазола 18d, упарили, остаток и хроматографировали на колонке с силикагелем, элюент - эфир : гексан = 1 : 8. Выход: 0.1 г (1.67 %). Бесцветные кристаллы, Тпл.=88-90оС. (Найдено: С, 77.08; Н, 10.33; N, 8.04. Рассчитано для C22H34N2O: C, 77.14; H, 10.01; N, 8.18 %); нmax (KBr)/см-1 3057 (=C-H), 2973, 2937, 2854 (CH3, CH2), 1617, 1576 (C=N, C=C); лmax (EtOH)/нм 238 (lg е 4.02); дH (300 МГц; CDCl3)/м.д. 1.02 (9H, с, 3 CH3, t-Bu-C2), 1.29 (9H, с, 3 CH3, t-Bu-O), 1.36 (1H, м, CH2, (CH2)5), 1.72 (7H, м, CH2, (CH2)5), 2.01 (2H, м, CH2, (CH2)5), 4.52 (1H, с, H-C2), 7.38 (3H, м, п-, м-H, Ph), 7.71 (2H, м, o-H, Ph); дC (75 МГц; CDCl3)/м.д. 23.31, 24.55, 28.19, 34.04, 37.25 (CH2, (CH2)5), 28.19 (CH3, t-Bu-C2), 30.92 (CH3, t-Bu-O), 34.61 (C(CH3)3, C2-t-Bu), 77.56 (C(CH3)3, O-t-Bu), 87.82 (C2), 98.20 (C5), 128.03 (o-C, Ph), 128.41 (м-C, Ph), 129.34 (п-C, Ph), 136.93 (и-C, Ph), 169.94 (C3).

Взаимодействие 3-(4-Хлорфенил)-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-1,3-диен-1-оксида (16e) с (2-(1,3-диоксолан-2-ил)этил)магнийбромидом (2-(1,3-диоксолан-2-ил)этил)магнийбромид получали методом сопровождения по аналогии с методикой, описанной в [44]. При этом к 1.64 г (0.068 моль) магниевой стружки в 23 мл сухого ТГФ прибавили смесь 3.4 мл (0.03 моль) 2-(2-бромоэтил)-1,3-диоксолана, 2.6 мл (0.03 моль) дибромэтана и 4.5 мл сухого ТГФ. Нагревали 20 минут после окончания прибавления. К раствору магнийорганического соединения прилили по каплям раствор 4 г (0.015 моль) 2Н-имидазола 16e в 25 мл сухого ТГФ. Перемешивали, поддерживая кипение растворителя, еще 2 суток. Вылили смесь в 100 мл насыщенного раствора хлорида аммония, органическую фазу отделили, водную фазу, экстрагировали диэтиловым эфиром (3 раза по 20 мл). Экстракты объединили, сушили сульфатом магния, осушитель отфильтровали, растворитель отогнали на ротационном испарителе. Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем, элюент - диэтиловый эфир : гексан = 1.5 : 1. В результате хроматографии было выделено и охарактеризовано 2 новых соединения (2-(2-(1,3-Диоксолан-2-ил)этил)-3-(4-хлорфенил)-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-1,3-диен-1-оксид (18e) и 3,3'-бис-(4-Хлорфенил)-2,2'-би-(1,4-диаза-спиро[4.5]децил)-1,3,1',3'-тетраен) (20) ) и исходный имидазол 16е.

2-(2-(1,3-Диоксолан-2-ил)этил)-3-(4-хлорфенил)-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-1,3-диен-1-оксид (18e) Выход: 0.3 г (5.4 %). Желтое масло. (Найдено: С, 62.52; Н, 6.29; Cl 10.00; N, 7.35. Рассчитано для C19H23ClN2O3: C, 62.89; H, 6.39; Cl, 9.77; N, 7.72 %); нmax (в тонком слое)/см-1 3076 (=C-H), 2937, 2859 (CH3, CH2), 1600, 1585, 1558, 1514 (C=N, С=С); лmax (EtOH)/нм 297 (lg е 4.06); дH (400 МГц; CDCl3)/м.д. 1.34 (3H, м, СН2, (СН2)5), 1.85 (5H, м, СН2, (СН2)5), 2.11 (2H, м, СН2, (СН2)5), 1.93 (2H, дт, Jд 4 Гц, Jт 8 Гц, CH2, СН-CH2), 2.82 (2H, т, Jт 8 Гц, CH2-C=N), 3.72 (4H, м, OCH2-CH2O), 4.79 (1H, т, Jт 4 Гц, CH), 7.42, 7.70 (оба 2Н, AA'BB', J 8.5 Гц, Ar); дC (100 МГц; CDCl3)/м.д. 18.17 (CH2-C=), 23.01, 24.62, 34.64 (СН2, (СН2)5), 28.24 (СН2-СН), 64.71 (ОСН2), 101.24 (C5), 102.98 (CH), 128.86 (o-C, Ar), 129.00 (м-C, Ar), 131.34 (и-C, Ar), 138.68 (Cl-C, Ar), 136.69 (C2), 165.50 (C3).

3,3'-бис-(4-Хлорфенил)-2,2'-би-(1,4-диаза-спиро[4.5]децил)-1,3,1',3'-тетраен) (20) Выход: 0.08 г (1.1 %). Бесцветные кристаллы, Тпл.=177-179 оС. (Найдено: С, 68.16; Н, 5.82; Cl 14,23; N, 11.26. Рассчитано для C28H28Сl2N4: C, 68,43; H, 5,74; Cl, 14,43; N, 11,40 %); нmax (KBr)/см-1 3059 (=C-H, Ar), 2936, 2854 (CH3, CH2), 1603, 1567, 1530 (C=N, С=С); лmax (EtOH)/нм 275 (lg е 4.17); дH (400 МГц; CDCl3)/м.д. 1.82 (10H, м, СН2, (СН2)5), 7.24, 7.52 (оба 2Н, AA'BB', J 8.5 Гц, Ar); дC (100 МГц; CDCl3)/м.д. 23.75, 25.32, 33.82 (СН2, (СН2)5), 106.64 (C5), 128.35 (o-C, Ar), 129.88 (и-C, Ar), 130.00 (м-C, Ar), 136.61 (C-Сl), 159.24 (C2), 161.95 (C3); M/z. Найдено: 490.17123. Вычислено для C28H28Сl2N4: 490,16909.

2,2-Диэтил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен-1-оксил (22a) К раствору 1.6 г (0.0063 моль) имидазола 18a в 10 мл сухого серного эфира прибавили по каплям раствор этилмагнийбромида, полученный из 1.4 г (0.0583 моль) магниевой стружки и 2.8 мл (0.0375 моль) этилбромида в 34 мл серного эфира. Перемешивали еще 30 минут, затем прибавили воду до образования вязкой неорганической фазы. Органическую фазу отделили, неорганическую массу промыли диэтиловым эфиром. Объединённые эфирные экстракты высушили сульфатом магния. К раствору прибавили 5 г (0.057 моль) диоксида марганца и перемешивали в течение 2-х часов. Осадок отфильтровывали, растворитель отгоняли на ротационном испарителе. Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем, элюент - диэтиловый эфир : гексан = 1: 4. Полученный радикал 22а перекристаллизовали из гексана (2 мл). Выход: 0.54 г (30 %). Крупные желтые кристаллы, Тпл.=97-99оС. (Найдено: С, 75.36; Н, 8.61; N, 9.68. Рассчитано для C18H25N2O*: C, 75.75; H, 8.83; N, 9.82 %); нmax (KBr)/см-1 3060, 3024 (H-C=, Ph), 2978, 2962, 2933, 2856 (CH3, CH2), 1598, 1571 (C=N, С=С); лmax (EtOH)/нм 245 (lg е 4.19).

Аналогичным образом получали 2,2,5,5-тетраэтил-4-фенил-2,5-дигидро-имидазол-1-оксил (22b). Полученный радикал чистили хроматографически на колонке с силикагелем, элюент - метилтретбутиловый эфир : гексан = 1 : 4. Выход: 50 %. Оранжевое масло. (Найдено: С, 75.48; Н, 9.16; N, 9.98. Рассчитано для C17H25N2O*: C, 74.68; H, 9.22; N, 10.25 %); нmax (в тонком слое)/см-1 3059 (H-C=, Ph), 2972, 2939, 2880 (CH3, CH2), 1601, 1572 (C=N, С=С); лmax (EtOH)/нм 244 (lg е 4.11).

Синтез 2,2-Диэтил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен-1-оксила (22a) без выделения промежуточных продуктов Раствор этилмагнийбромида в 20 мл абсолютного эфира, полученный из 1.42 г (0.059 моль) магниевой стружки и 1.32 мл (0.018 моль) этилбромида, прибавили по каплям к раствору 2 г (0.0088 моль) 16а в 20 мл сухого ТГФ. Перемешивали еще 30 минут, затем вылили смесь в охлажденный раствор, состоящий из 14 мл ледяной уксусной кислоты и 65 мл эфира, при энергичном перемешивании, прилили 200 мл воды. Органическую фазу отделили, водную - экстрагировали диэтиловым эфиром (3 раза по 30 мл). Объединённые экстракты промыли водным раствором карбоната натрия с рН=9 (200 мл), высушили сульфатом магния. Перемешивали с 17 г (0.195 моль) диоксида марганца в течение 1 ч. Диоксид отфильтровали, растворитель отогнали на ротационном испарителе. Полученную массу растворили в 30 мл абсолютного эфира и прибавили к этому раствору по каплям при перемешивании раствор этилмагнийбромида в 50 мл абсолютного эфира, полученный из 2.16 г (0.090 моль) магниевой стружки и 5.8 мл (0.078 моль) этилбромида. Перемешивали еще 1 ч, затем прибавили 200 мл насыщенного водного раствора хлорида аммония до образования жидкой водной фазы. Органическую фазу отделили, водную экстрагировали диэтиловым эфиром (3 раза по 50 мл). Объединённые эфирные экстракты сушили сульфатом магния. Перемешивали с 12 г (0.138 моль) диоксида марганца 1 ч. Окислитель отфильтровали, растворитель отогнали на ротационном испарителе. Полученную массу хроматографировали на колонке с силикагелем, элюент - хлороформ : гексан = 1 : 2. Выход 1 г (40 %).

Взаимодействие 2-трет-Бутил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-1,3-диен-1-оксида (18d) с этилмагнийбромидом Раствор этилмагнийбромида в 20 мл абсолютного эфира, приготовленный из 0.96 г (0.040 моль) магниевой стружки и 1.4 мл (0.019 моль) этилбромида, прибавили по каплям к раствору 0.8 г (0.028 моль) 2Н-имидазола (18d) в 15 мл сухого ТГФ. Перемешивали 2 ч при комнатной температуре и еще 4 ч при кипении растворителя. Прибавили воду до образования вязкой неорганической фазы. Органическую фазу отделили, неорганическую массу промыли диэтиловым эфиром (2 раза по 10 мл). Объединённые эфирные экстракты сушили сульфатом магния, осушитель отфильтровали, растворитель отогнали на ротационном испарителе. Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем, элюент - хлороформ : гексан = 2 : 1. В результате хроматографии было выделено и охарактеризовано 2 новых соединения: 2-трет-бутил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-1,3-диен (23) и 2-трет-Бутил-3-фенил-2-этил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен-1-оксил (22c).

2-трет-Бутил-3-фенил-2-этил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен-1-оксил (22c) Выход: 0.32 г (36.5 %) Желтые кристаллы, Тпл.=77-79оС. (Найдено: С, 77.30; Н, 9.44; N, 8.92. Рассчитано для C20H29N2O*: C, 76.63; H, 9.33; N, 8.94 %); нmax (KBr)/см-1 3058 (=C-H), 2937, 2859 (CH3, CH2), 1599, 1573 (C=N, С=С); лmax (EtOH)/нм 236 (lg е 4.08).

2-трет-Бутил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-1,3-диен (23) Выход: 0.43 г (57 %) Бесцветные кристаллы, Тпл.=90-93оС. (Найдено: С, 80.57; Н, 9.03; N, 10.46. Рассчитано для C18H24N2: C, 80.55; H, 9.01; N, 10.44 %); нmax (KBr)/см-1 3061, 3028 (=C-H, Ph), 2969, 2935, 2857 (CH3, CH2), 1572, 1552 (C=N, С=С); лmax (EtOH)/нм 254 (lg е 3.19); дH (400 МГц; CDCl3)/м.д. 1.14 (9Н, с, 3 CH3, t-Bu), 1.47 (2H, м, СН2, (СН2)5), 1.65 (3H, м, СН2, (СН2)5), 1.85 (5H, м, СН2, (СН2)5), Ph: 7.33 (2Н, м, о-Н, Ph), 7.37 (3Н, м, п-, м-Н, Ph); дC (75 МГц; CDCl3)/м.д. 24,05, 25.62, 34,53 (СН2, (СН2)5), 28.76 (CH3, t-Bu), 34.83 (C(СН3)3), 101.86 (C5), 128.13 (o-, м-C, Ph), 128.59 (п-C, Ph), 136.94 (и-C, Ar), 166.60 (C2), 172.82 (C3).

2-Бутил-2-трет-бутил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен-1-оксил (24) К раствору бутиллития в 40 мл сухого гексана, приготовленному из 1 г (0.143 моль) мелко нарезанного лития и 6.8 мл (0.074 моль) бутилхлорида, прибавили по каплям при перемешивании в атмосфере аргона раствор 3.7 г (0.013 моль) 2Н-имидазола (18d) в 20 мл сухого бензола. Перемешивали 1 ч. Приливали воду до растворения неорганического осадка (220 мл). Органическую фазу отделили, водную экстрагировали эфиром (2 раза по 15 мл). Экстракт объединили с органической фазой, барбатировали воздухом 12 ч, сушили сульфатом магния, осушитель отфильтровали, раствор упарили. Остаток растерли с гексаном, охладили и образовавшийся осадок отфильтровали. Выход: 3.69 (83 %). Желтые кристаллы, Тпл. =107-109оС. (Найдено: С, 76.97; Н, 9.30; N, 8.20. Рассчитано для C22H33N2O*: C, 77.37; H, 9.74; N, 8.20 %); нmax (KBr)/см-1 3055 (=C-H, Ph), 2969, 2937, 2862, 2852 (CH3, CH2), 1573, 1594 (C=N, С=С); лmax (EtOH)/нм 237 (lg е 4.07).

2,2-Диэтил-3-метил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен-1-ол (26b) Из 1.38 г (0.057 моль) магниевой стружки и 2.6 мл (0.036 моль) этилбромида получили раствор этилмагнийбромида в 32 мл абсолютного эфира. К полученному раствору прибавляли по каплям раствор 1 г (0.0060 моль) 16b в 10 мл сухого эфира. Перемешивали смесь еще 30 минут, затем прибавили воду до образования вязкой неорганической фазы. Органическую фазу отделили, неорганическую массу промыли диэтиловым эфиром (2 раза по 10 мл). Объединённые эфирные экстракты сушили сульфатом магния. Прибавили 4 г (0.017 моль) диоксида свинца и перемешивали в течение 2 ч. Диоксид отфильтровали, растворитель отогнали на ротационном испарителе. Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем, элюент - эфир : гексан = 2 : 1). Полученный 3-метил-2-этил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-1,3-диен-1-оксид (25b) (0.82 г, 69 %) использовали далее без дополнительной очистки, нmax (KBr)/см-1 2968, 2940, 2857 (CH3, CH2), 1601, 1518 (C=N); лmax (EtOH)/нм 285 (lg е 3.85); дH (200 МГц; CDCl3)/м.д. 1.10 (3H, т, J 7.4 Гц, CH3, Et-C2), 1.33 (3H, м, CH2, (CH2)5), 1.53 (5H, м, CH2, (CH2)5), 1.70 (2H, м, CH2, (CH2)5), 2.14 (3H, с, CH3-C3), 2.45 (2H, к, J 7.4 Гц, CH2, Et-C2).

Из 0.9 г (0.038 моль) магниевой стружки и 1.25 мл (0.017моль) этилбромида получили раствор этилмагнийбромида в 20 мл эфира. К раствору магнийорганического соединения прибавили по каплям раствор 0.82 г (0.0042 моль) 2Н-имидазола 25a в сухом эфире. Перемешивали смесь еще 30 минут, затем прибавляли воду до образования вязкой неорганической фазы. Органическую фазу отделили, неорганическую массу промыли эфиром (2 раза по 10 мл). Объединённые эфирные экстракты сушили сульфатом магния, осушитель отфильтровали, эфир отогнали на ротационном испарителе, остаток растерли с холодным гексаном, образовавшийся осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из гексана. Выход 0.48 г (35.5 %). Бесцветные кристаллы, Т.пл.=129-133oC. (Найдено: С, 69.54; Н, 10.48; N, 12.44. Рассчитано для C13H24N2O: C, 69.60; H, 10.78; N, 12.49 %); нmax (КВr)/см-1 3178 (OH), 2963, 2924, 2870, 2851 (CH3, CH2), 1655 (C=N); в УФ-спектрах поглощения не наблюдается; дH (400 МГц; CDCl3)/м.д. 0.85 (6H, т, J 8 Гц, 2 CH3, 2Et-C2), 1.20-2.00 (14H, 3m, (CH2)5, m, 2CH2, 2Et-C2), 1.27 (1H, м, CH2, (CH2)5), 1.57 (4H, м, CH2, (CH2)5), 1.71 (7H, м, CH2, (CH2)5, 2Et-C2), 1.84 (2Н, м, CH2, (CH2)5, 2Et-C2), 1.90 (3H, с, CH3-C3), 6.00 (1Н, уш. с, ОН); дC (100 МГц; CDCl3)/м.д. 8.75 (CH3, 2Et-C2), 16.23, 22.81, 25.00 (CH2, (CH2)5), 27.09 (CH2, 2Et-C2), 35.57 (CH3-C3), 78.24 (C2), 91.43 (C2), 171.19 (C3).

Аналогичным образом получали 4-метил-2,2,5,5-тетраэтил -2,5-дигидро-имидазол-1-ол (26а). Выход 8 %. Бесцветные кристаллы, Т.пл.=119-121оС. спектральные характеристики этого соединения совпадают с приведёнными в литературе [1].

4-Метил-2,2,5,5-тетраэтил-2,5-дигидро-имидазол-1-оксил (27a) Окисление гидроксиамина 26a проводили согласно методике, описанной в работе [1], выход и спектральные характеристики полученного радикала соответствуют литературным данным.

Аналогичным образом был получен 2,2-диэтил-3-метил-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен-1-оксил (27b) окисление гидроксиамина 26b. Полученный радикал 27b перекристаллизовали из гексана. Выход 90 %. Оранжевые кристаллы, T.пл.=90-93oC (Найдено: С, 69.89; Н, 10.32; N, 12.41. Рассчитано для C13H23N2O*: C, 69.91; H, 10.38; N, 12.54 %); нmax (KBr)/см-1 2973, 2961, 2935, 2879, 2854 (CH3, CH2), 1637 (C=N); в УФ-спектрах поглощения не наблюдается.

2,2-Диэтил-4-метил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4.5]декан-1-оксил (29а) К 0.38 г (0.0013 моль) имидазолинового радикала 22а прилили 4 мл (0.032 моль) диметилсульфата и перемешивали при нагревании (~ 60оС) в течение 3 суток. Реакционную массу вылили на чашку Петри и оставили до высыхания. Остаток растворили в 20 мл этанола, присыпали к раствору гидрокарбонат натрия до рН 6-7, затем присыпали несколькими порциями 0.2 г (0.0053 моль) боргидрида натрия, перемешивали 20 мин. Спирт отогнали на ротационном испарителе, остаток растворили в 250 мл воды и экстрагировали эфиром (3 раза по 20 мл). Экстракт сушили карбонатом натрия, осушитель отфильтровали, растворитель отогнали на ротационном испарителе. Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем, элюент - гексан. Выход: 0.07 г (17.5 %). Желтое масло. (Найдено: C, 75.43; H, 9.69; N, 9.67. Рассчитано для C19H29N2O*: C, 75.70; H, 9.70; N, 9.29 %); нmax (в тонком слое)/см-1 3063, 3028 (=С-Н, Ph), 2935, 2852, (CH3, CH2), 2799 (N-CH3); в УФ-спектрах поглощения не наблюдается.

3-Метил-2,2,5,5-тетраэтил-4-фенил-имидазолидин-1-оксил (29b) К раствору 0.37 г (0.0014 моль) 22b в сухом серном эфире прилили 0.38 мл (0.0040 моль) диметилсульфата и оставили на 15 минут. Раствор профильтровали, эфир отогнали на ротационном испарителе. Температуру бани повысили до 40оС и продолжали перемешивание в вакууме на ротационном испарителе еще 30 минут. Образовавшуюся массу нагревали до 50оС, контролируя ход реакции с помощью ТСХ (Sorbfil, элюент эфир-гексан 1:5). После исчезновения исходного соединения (около суток) несколько раз промыли массу эфиром. Т.к. растирание массы с сухим эфиром не привело к кристаллизации, её растворили в этаноле (20 мл) охладили до 0оС и к холодному раствору при перемешивании несколькими порциями прибавили боргидрид натрия (0.17 г, 0.0044 моль). Через 1 ч спирт отогнали на ротационном испарителе и приливали воду до растворения остатков неорганического осадка. Нитроксильный радикал 28b экстрагировали серным эфиром (3 раза по 10мл), экстракт сушили карбонатом натрия, осушитель отфильтровали, эфир отогнали на ротационном испарителе. Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем, элюент метилтретбутиловый эфир : гексан = 1 : 8. Выход: 0.14 г (36 %). Желтое масло. (Найдено: С, 73.99; Н, 9.87; N, 9.34. Рассчитано для C18H29N2O*: C, 74.69; H, 10.10; N, 9,68 %); нmax (в тонком слое)/см-1 3088, 3063, 3028 (H-C=, Ph), 2969, 2937, 2880, 2856 (CH3, CH2), 2800 (CH3-N).

Получение 3,4-Диметил-2,2,5,5-тетраэтил-имидазолидин-1-оксилa (29d) проводили согласно методике, описанной в работе [1], выход и спектральные характеристики полученного радикала соответствуют литературным данным.

Аналогичным образом получали 3,4-диметил-2,2-диэтил-1,4-диаза-спиро[4.5]декан-1-оксил (29c). Выход: 90 %. Желтое масло. (Найдено: С, 71.11; Н, 11.68; N, 11.49. Рассчитано для C14H27N2O*: C, 70.24; H, 11.37; N, 11.70 %); нmax (в тонком слое) 2972, 2934, 2859 (CH3, CH2), , 2792 (CH3-N).

2-Метил-2-(2,2-диэтил-3-фенил-1,4-диаза-спиро[4,5]дека-3-ен-1-илокси)-пропионовой кислоты трет-бутиловый эфир (30a) Cинтезировали по методике Матьяшжевского (Matyjaszewski) [37]: смесь НР 22а, (0.45 г, 1.58 ммоль), трет-бутилового эфира 2-бром-2-метилпропионовой кислоты (0.35 г, 1.58 ммоль), порошка меди (86 мг, 1.34 ммоль), 4,4'-ди-трет-бутил-2,2'-бипиридина (14 мг, 0.052 ммоль), трифлата меди (II) (5 мг, 0.014 ммоль) и 2.25 мл бензола, помещали в колбу с краном и удаляли воздух, трижды повторяя замораживание образца жидким азотом и откачивание на форвакуумном насосе и размораживание. Смесь перемешивали 24 ч в закрытой колбе при 75 C. Затем бензол упаривали на ротационном испарителе, а остаток хроматографировали на колонке с окисью алюминия (элюент - гексан-диэтиловый эфир 10:1). Выход: 0.57 г (84 %). Бесцветное масло. (Найдено: C, 72.51; H, 8.93; N, 6.66. Рассчитано для C26H40N2O3: C, 72.86; H, 9.41; N, 6.54); нmax (в тонком слое)/см-1 3058 (=C-H, Ph), 2935, 2858 (CH3, CH2), 1732 (С=О), 1630, 1576 (C=C, С=N); дH (400 MГц; CDCl3)/м.д. 0.75 (3H, т, J 8 Гц, CH3, Et), 0.89 (3H, т, J 8 Гц, CH3, Et), 1.40, 1.41 (оба 3 H, с, O-C(CH3)2CO), 1.47 (9 H, с, CH3, t-Bu), 1.69 (9Н, м, CH2, (CH2)5, Et), 1.88 (3Н, м, CH2, (CH2)5), 2.10 (1Н, м, CH2, (CH2)5), 2.27 (1Н, м, CH2, Et), 7.36 (3Н, м, м-, п-Н, Ph), 7.73 (2H, м, о-Н, Ph); C (75 MГц; CDCl3)/м.д. 9.54, 11.40 (CH3, Et), 25.03, 25.12 ((H3C)2C), 27.96 (C(CH3)3), 23.97, 24.56, 26.33, 27.94, 31.10, 33.65, 39.52 (СН2, (CH2)5, Et), 80.84 (С2), 81.83 (C(CH3)3), 81.84 (С(CH3)2), 93.77 (С5), 127.81 (о-С, Ph), 128.30 (м-С, Ph), 129.50 (п-С, Ph), 135.22 (и-С, Ph), 166.82 (C3), 173.46 (C=O).

2,2-Диэтил-3-фенил-1-(1-фенилэтокси)-1,4-диаза-спиро[4.5]дека-3-ен (30b) (смесь диастереомеров (в соотношении ~ 1 : 1.2) получали аналогичным образом из НР 22а и (1-бромэтил)бензола. Выход 37 %. Бесцветное масло. (Найдено: C, 80.36; H, 9.34; N, 7.12. Рассчитано для C26H34N2O: C, 79.96; H, 8.77; N, 7.17); нmax (в тонком слое)/см-1 3088, 3061, 3031 (=C-H, Ph), 2934, 2856 (CH3, CH2), 1621, 1575 (С=N, C=C); дH (400 MГц; CDCl3)/м.д. 0.50, 0.83, 0.86, 0.95 (т, J 7.4 Гц, всего 6Н, CH3, Et), 0.65, 1.40, 1.61, 1.87, 2.12, (всего 4Н, м, CH2, Et), 1.35, 1.61, 1.82, 2.04 (всего 10Н, м, СН2, (СН2)5), 1.48, 1.51 (всего 3 H, д, J 7.4 Гц, O-CHCH3), 7.33 (всего 3Н, м, м-, п-Н, Ph), 7.68, 7.74 (всего 2H, м, о-Н, Ph); C (75 MГц; CDCl3)/м.д. 9.51, 9.55, 11.28, 11.36 (CH3, Et), 21.54, 21.64 (H3C-C-O), 23.87, 23.96, 24.50, 24.68, 26.25, 26.60, 28.33 (двойной интенсивности), 31.45, 32.56, 34.32, 34.53, 40.39 и 41.97 (CH2, (СН2)5, Et), 80.64, 80.91 (С2); 82.19 (C-H), 92.48 (С5), 127.37, 127.43 (м-С, Ph-CH), 127.62 (п-С, Ph-CH), 128.00, 128.13 (о-С, Ph-CH), 144.15, 144.21 (и-С, Ph-CH), Ph-C=N: 127.77, 127.81 (о-С, Ph-C=N), 128.30 и 128.38 (м-С, Ph-C=N), 129.59, 129.64 (п-С, Ph-C=N), 135.10 (и-С, Ph-C=N), 168.94, 169.51 (С3).

2,2,4-Триметил-5,5-диэтил-2,5-дигидроимидазол-1-ол (31) 10 г (0.055 моль) 3-гидроксиамино-3-этилпентан-2-она гидрохлорида, 14.4 г (0.187 моль) ацетата аммония и 14.4 мл (0.360 моль) метанола продували аргоном в течение 20 минут при перемешивании. Затем к смеси прилили 43 мл (0.593 моль) ацетона и продували аргоном при перемешивании еще 20 минут. Быстро закрыли колбу пробкой и выдержали 12 ч. Затем реакционную смесь разбавили водой и охладили. Выпавший осадок отфильтровали и сушили на фильтре. Выход 6.8 г (67 %) Бесцветные кристаллы, Т.пл.=114-118oC (гексан). (Найдено: C, 65.04; H, 10.10; N, 15.37. Вычислено для C10H20N2O: C, 65.18; H, 10.94; N, 15.20 %); нmax (KBr)/см-1 3172 (уш., ОН) , 2979, 2925, 2880 (CH3, CH2), 1661 (С=N); в УФ-спектре поглощения не наблюдается; дH (400 MГц; CDCl3)/м.д. 0.85 (6 H, м, J 7, 2 Гц, 2 Ч CH3, Et), 1.37 (6H, с, 2 Ч CH3, (H3C)2С), 1.58, 1.70 (оба 2 H, АВк, JAB 14 Гц, Jк 7.2 Гц, 2 Ч CH2, Et), 1.86 (3 H, с, CH3C=N), 6.65 (1 H, уш. с, OH); C (100 MГц; CDCl3)/м.д. 5.34 (CH3, Et), 12.78 (CH3-C=N), 22.52 (CH2, Et), 23.60 (( H3C)2С), 75.51 (C5), 86.49 (C2), 167.97 (C3).

1-(2,2-Диметил 5,5-диэтил -1-пропионилоксиимидазолидин-4-илиден)бутан-2-он (32) К раствору фениллития, приготовленному из 1.6 г (0.230 моль) лития и 12 мл (0.115 моль) бромбензола в 150 мл абсолютного эфира, прибавили по каплям при перемешивании 15.8 мл (0.115 моль) диизопропиламина. Реакцию проводили в атмосфере аргона. Перемешивали 15 мин и прибавили по каплям при перемешивании раствор 6.8 г (0.0369 моль) имидазолина (31) в 50 мл абсолютного эфира. Через 15 мин реакционную смесь охладили до 5-0оС и прибавили по каплям при перемешивании 7.3 мл (0.0763 моль) метилового эфира пропионовой кислоты. Перемешивали 30 мин, затем охладили реакционную смесь до 5-0оС и прибавили 150 мл воды. Органическую фазу отделили, водную экстрагировали 3 раза хлороформом (по 30 мл). Объединенные экстракты сушили сульфатом магния, осушитель отфильтровали, растворитель отогнали на ротационном испарителе. Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем, элюент - гексан : хлороформ = 1 : 4. Выход: 8.3 г (76 %) Бесцветные кристаллы, Тпл.=70-73оС. (Найдено: C, 64.71; H, 9.79; N, 9.47. Вычислено для C16H28N2O3: C, 64.83; H, 9.52; N, 9.45 %); нmax (KBr)/см-1: 3280 (уш., NН) , 2986, 2966, 2938, 2878 (CH3, CH2), 1771 (O-C=O), 1635 (С=O), 1553 (C=C); лmax (EtOH)/нм 302 (lg е 4.31); дH (200 MГц; CDCl3)/м.д. 0.89 (6 H, т, J 7.4 Гц, 2 Ч CH3, Гем. Et), 1.03 (3Н, т, J 7.4 Гц, CH3, CH3-CH2COC), 1.12 (3H, т, J 7.4 Гц, CH3, CH3-CH2COO), 1.36 (6H, уш. c, С2-СН3), 1.51, 1.69 (оба 2Н, уш. м, С5-СН2), 2.25 (2Н, к, J 7.4 Гц, COCCH2), 2.29 (2Н, к, J 7.4 Гц, OOCCH2), 4.80 (1Н, с, СН), 10.10 (1H, уш. с, NH); C (50 MГц; CDCl3)/м.д. 7.92 (уш. CH3, С5-Et), 8.87 (СН3СН2СОС), 9.47 (СН3СН2СОО), 24.97, 30.15 (оба уш. С2-CH3), 25.59 (СН2СОС), 28.24, 30.12 (оба уш., СН2, С5-Et), 34.75 (СН2СОО), 75.44 (С5), 81.00 (С2), 86.81 (СН=), 163.69 (С4), 172.74 (COO), 199.60 (C=O).

4-(3,3-Диметил-2-оксо-1-бутилиден)-2,2-диметил-5,5-диэтилимидазолидин-1-оксил (35) Синтез проводили по аналогии с методикой, описанной для получения енаминокетона 32. После прибавления этилового эфира триметилуксусной кислоты, реакционную смесь выдержали под аргоном 48 ч. После прибавления воды органическую фазу отделили и промыли насыщенным раствором хлорида натрия, подкисленным соляной кислотой до рН 3-4, пока раствор после промывки не стал кислым (рН 4-5). К полученному раствору прибавили 2-х кратный избыток по массе диоксида свинца и сульфат магния и перемешивали в течение 20 мин, осадок отфильтровали, растворитель отогнали на ротационном испарителе. Полученное вещество выделяли хроматографией на колонке с силикагелем, элюент - хлороформ : гексан = 1 : 2. Выход: 54 %. Желтые кристаллы, Тпл.=84-86оС. (Найдено: C, 67.66; H, 10.18; N, 10.46. Вычислено для C15H27N2O2*: C, 67.38; H, 10.18; N, 10.48 %); нmax (KBr)/см-1 3274 (уш. NH), 2978, 2952, 2869 (CH3, CH2), 1635 (С=O), 1561 (C=C); лmax (EtOH)/нм 298 (lg е 4.27).

1-(1-Гидрокси-2,2-диметил-5,5-диэтил-имидазолидин-4-илиден)-3,3-диметил-бутан-2-он (36) получали гидрированием нитроксильного радикала 35 при атмосферном давлении в метанольном растворе на катализаторе (палладий на угле). Выход: 97 %. Бесцветные кристаллы, Тпл.=108-111оС. (Найдено: C, 67.61; H, 10.58; N, 9.79. Вычислено для C15H28N2O2: C, 67.13; H, 10.52; N, 10.44 %); нmax (KBr)/см-1 3281 (уш. OН, NH), 2968, 2871 (CH3, CH2), 1617 (С=O), 1526 (C=C); лmax (EtOH)/нм 304 (lg е 4.28); дH (300 MГц; CDCl3)/м.д. 0.89 (6 H, т, J 7.3 Гц, 2 Ч CH3, Et), 1.15 (9H, с, CH3, t-Bu), 1.42 (6H, с, 2 Ч CH3, гем. CH3 ), 1.69, 1.82 (оба 2H, ABк, Jк 7.3 Гц, JАВ 14.5 Гц, 2 Ч CH2, Et), 5.01 (1H, c, CH), 5.35 (1H, уш. с, N-H), 10.12 (1H, уш. с, N-OH); C (75 MГц; CDCl3) 8.94 (CH3, Et), 27.57 (CH3), 27.80 (CH2, Et), 27.83 (CH3, t-Bu), 41.41 (C(CH3)3), 74.03 (C5), 79.97 (C2), 83.91 (=CHCO), 165.45 (C4), 204.83 (C=O).

2,2,5-Триэтил-2,4-дигидро-пиррол-3-он-1-оксид (33) Получение и очистку соединения проводили согласно известной методике [39] Выход: 51 %. Бесцветные кристаллы, Т.пл=87-89оС. (гексан). (Найдено: C, 65.60; H, 9.71; N, 7.51. Вычислено для C10H17NO2: C, 65.54; H, 9.35; N, 7.64 %); нmax (KBr)/см-1 2971, 2937, 2879 (CH3, CH2), 2521 (уш., ОН), 1593, 1520 (уш., C=N, C=C); лmax (EtOH)/нм 328 (lg е 3.93); дH (400 MГц; CDCl3)/м.д. Форма А: 0.68 (6H, т, J 7.6 Гц, 2 Ч CH3, С2-Et), 1.14 (3H, т, J 7.6 Гц, CH3, С5-Et), 1.69 (4Н, м, 2 Ч СН2, С2-Et), 2.70 (2Н, к, J 7.6 Гц, СН2, С5-Et), 3.12 (2Н, с, О=С-СН2); Форма В: 0.65 (6H, т, J 7.6 Гц, 2 Ч CH3, С2-Et), 1.18 (3H, т, J 7.6 Гц, CH3, С5-Et), 1.96 (4Н, м, 2 Ч СН2, С2-Et), 2.57 (2Н, к, J 7.6 Гц, СН2, С5-Et), 4.88 (1Н, с, СН), 10.00 (1Н, уш. с, ОН); C (100 MГц; CDCl3)/м.д. Форма А: 7.61 (CH3, С2-Et), 9.26 (CH3, С5-Et), 19.44 (CH2, С5-Et), 27.50 (CH2, С2-Et), 42.47 (О=С-СН2), 95.76 (С2), 146.81 (C5), 208.59 (С=О); Форма В: 7.82 (CH3, С2-Et), 10.95 (CH3, С5-Et), 20.54 (CH2, С5-Et), 28.02 (CH2, С2-Et), 78.61 (С2), 84.01 (СН), 182.06 (C5), 198.63 (С=О).

5-трет-Бутил-2,2-диэтил-2,4-дигидро-пиррол-3-он-1-оксид (37) получали по известной методике [39], образовавшийся осадок перекристаллизовали из гексана. Выход 60 %. Бесцветные кристаллы, Тпл.=138-143оС. (Найдено: C, 67.83; H, 10.36; N, 6.32. Вычислено для C12H21NO2: C, 68.21; H, 10.02; N, 6.63 %); нmax (KBr)/см-1: 2964, 2924, 2877 (CH3, CH2), 2580 (уш. OH), 1594, 1534 (уш., С=N, C=C); лmax (EtOH)/нм 332 (lg е 3.97); дH (300 MГц; CDCl3)/м.д. Форма А: 0.67 (6H, уш. м, 2 Ч CH3, Et), 1.35 (9H, c, 3 Ч CH3, t-Bu), 1.67, 1.92 (оба 2Н, уш. АВк, Jк 6.8 Гц, JAB 13.6 Гц, 2 Ч CH2, Et), 3.17 (2H, уш. с, CH2-CO); Форма В: 0.66 (6H, уш. м, J 7.6 Гц, 2 Ч CH3, Et), 1.35 (9H, c, 3 Ч CH3, t-Bu), 1.67, 1.81 (оба 2Н, уш. АВк, Jк 6.8 Гц, JAB 13.6 Гц, 2 Ч CH2, Et), 4.96 (1H, уш. с, CH), 10.22 (1H, уш. с, N-OH; C (75 MГц; CDCl3)/м.д. Форма А: 7.64 (CH3, t-Bu), 25.64 (CH3, Et), 28.14 (CH2, Et), 33.89 (C(CH3)3), 42.87 (C4), 85.06 (C2), 151.31 (C5), 209.84 (C=O); Форма В: 7.64 (CH3, t-Bu), 27.92 (CH3, Et), 34.38 (C(CH3)3), 79.50 (C2), 94.50 (C4), 185.96 (C5), 196.55(C=O).

2,2,5,5-Тетраэтилпирролидин-3-он-1-оксил (34) К раствору этилмагнийбромида в 100 мл сухого ТГФ, приготовленному из 3.64 г (0.152 моль) магниевой стружки и 9.8 мл (0.131 моль) этилбромида, прибавили по каплям при перемешивании раствор 2.4 г (0.0131 моль) пирролина (33) в 10 мл сухого ТГФ. Перемешивали при слабом кипении ТГФ 15 ч. Прибавляли воду до образования вязкой неорганической фазы. Органическую фазу декантировали, неорганическую массу промыли 3 раза этилацетатом (по 10 мл). Органические фазы объединили, сушили сульфатом магния, осушитель отфильтровали, раствор упарили. Остаток растворили в 30 мл хлороформа, присыпали 7.5 г (0.862 моль) диоксида марганца и перемешивали в течение 1 ч., окислитель отфильтровали, раствор упарили. Соединение 34 выделяли хроматографией на колонке с силикагелем, элюент - метилтретбутиловый эфир : гексан = 1 : 8. Выход: 0.05 г (1.8 %) Желтое масло. M/z, Найдено: 212.16482; вычислено для C12H22NO2: 212.16504; нmax (в тонком слое)/см-1 2971, 2929, 2882, 2856 (CH3, CH2), 1753 (C=O); в УФ-спектре поглощения не наблюдается.

5-Бутил-5-трет-бутил-2,2-диэтилпирролидин-3-он-1-оксил (38) К раствору бутиллития в 30 мл сухого гексана, приготовленному из 0. 7 г (0.100 моль) мелко нарезанного лития и 3.54 мл (0.0383 моль) бутилхлорида, прибавили по каплям при перемешивании в атмосфере аргона теплый раствор 0.5 г (0.00237 моль) пирролина (37) в 30 мл сухого бензола. Нагревали до кипения при энергичном перемешивании 1.5 ч. Прибавляли воду до растворения неорганического осадка. Органическую фазу отделили, водную экстрагировали 1 раз бензолом (15 мл). Экстракт объединили с органической фазой, сушили сульфатом магния, отфильтровали осушитель, раствор упарили. Соединение 38 выделяли хроматографией на колонке с силикагелем, элюент - четыреххлористый углерод. Выход: 0.39 г (61 %) Желтые кристаллы, Тпл.=42-43оС. (Найдено: C, 71.90; H, 11.49; N, 4.96. Вычислено для C16H30NO2*: C, 71.59; H, 11.27; N, 5.22 %); нmax (KBr)/см-1 2969, 2874 (CH3, CH2), 1747 (C=O); в УФ-спектре поглощения не наблюдается.

Взаимодействие 5-трет-бутил-2,2-диэтил-2,4-дигидро-пиррол-3-он-1-оксида (37) с этилмагнийбромидом. К раствору 0.464 г (0.0022 моль) пирролина 37 в 40 мл сухого ТГФ прибавили по каплям раствор этилмагнийбромида, полученного из 1.14 г (0.0475 моль) магниевой стружки и 2мл (0.0268 моль) этилбромида, в 40 мл абсолютного эфира. Раствор перемешивали при нагревании до кипения 24 ч. К реакционной смеси прилили 30 мл воды и 3 мл уксусной кислоты до растворения неорганического осадка, ТГФ отогнали на ротационном испарителе, остаток разбавили 10 мл воды и экстрагировали хлороформом (3 раза по 20 мл). Экстракт сушили сульфатом магния, отфильтровали осушитель, растворитель отогнали на ротационном испарителе. Остаток растерли с гексаном. Осадок отфильтровали. ИК-спектр полученного вещества соответствует спектру исходного соединения. Выход: 0.445 г (96 %).

Выводы

1. Изучена применимость реакций 2Н-имидазол-1-оксидов с металлоорганическими соединениями для синтеза 2,5-дигидроимидазол-1-оксилов, содержащих четыре объёмных алкильных заместителя в положениях 2 и 5 гетероцикла. Показано, что этот метод даёт приемлемые выходы 4-арил-замещённых НР, для синтеза же 4-метил-замещённых НР рациональнее использовать традиционный способ - через конденсации гидроксиаминокетонов с кетонами и ацетатом аммония.

2. Установлено, что реакция -трет-бутилнитронов - производных 2Н-имидазол-1-оксида и 2,4-дигидро-пиррол-3-он-1-оксида - с бутиллитием более удобна для получения НР, содержащих четыре объёмных алкильных заместителя у -атомов углерода нитроксильной группы (даёт более высокий выход), чем реакция соответствующих -этилнитронов с этилмагнийбромидом. Предложенный с использованием этих данных препаративный метод синтеза пространственно-затруднённых НР, по-видимому, носит более общий характер и заслуживает дальнейшего изучения.

3. В результате проведенных исследований синтезирован ряд пространственно-затруднённых НР имидазолинового, имидазолидинового и пирролидинового рядов, представляющих интерес в качестве регуляторов радикальной полимеризации виниловых мономеров и в качестве устойчивых к восстановлению спиновых зондов для биомедицинских исследований.

Литература

1. Kirilyuk, I.A., Bobko, A.A., Grigor'ev, I.A., Khramtsov, V.V. Synthesis of the tetraethyl substituted pH-sensitive nitroxides of imidazole series with enhanced stability towards reduction // Org. Biomol. Chem. - 2004. - N 2. - P. 1025-1030.

2. Имидазолиновые нитроксильные радикалы / Володарский, Л.Б., Григорьев, И.А., Диканов, С.А. и др. - Новосибирск: Наука, 1988. - 216 с.

3. Розанцев, Э.Г., Шолле, В.Д. Органическая химия свободных радикалов. _ М.: Химия, 1979. - 281 с.

4. Keana, J.F.W., Van Nice, F.L. Influence of structure on reduction of nitroxide MRI contrast-enhancing agents by ascorbate // Physiol. Chem. Phys. Med. NMR - 1984. - N 16. - P. 477-480.

5. Foster, M.A., Grigor'ev, I.A., Lurie, D.J., Khramtsov, V.V., McCallum, S., Panagiotelis, I., Hutchison, J.M.S., Koptioug, A., and Nicholson, I. In Vivo Detection of a pH-Sensitive Nitroxide in the Rat Stomach by Low-Field ESR-based Techniques // Magn. Reson.Med. - 2003. - N 49. - P. 558-567.

6. Marx, L., Chiarelli, R., Guiberteau, T., Rassat, A. A comparative study of the reduction by ascorbate of 1,1,3,3-tetraethylisoindolin-2-yloxyl and of 1,1,3,3-tetramethylisoindolin-2-yloxyl // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 - 2000. - P. 1181-1182.

7. Keana, J.F.W. Synthesis and properties of some nitroxide -Carboxylate salts // J. Org. Chem. - 1989. - V.54. - N 10. - P. 2417-2420.

8. Заремский, М.Ю., Голубев, В.Б. Обратимое ингибирование в радикальной полимеризации // Выс. Молек. Соед., Сер. С - 2001. - Т. 43. - № 9. - С. 1689-1728.

9. Заремский, М.Ю., Орлова, А.П., Гарина, Е.С. и др. Псевдоживая радикальная полимеризация с участием макромолекулярных нитроксилов на основе нитронов // Выс. Молек. Соед., Сер. А - 2003. - Т.45. - № 6. - С. 871-882.

10. Hawker, C.J., Bosman, A.W., Hart, E. New polymer synthesis by nitroxide mediated living radical polymerizations // Chem. Rev. - 2001. - V. 101. - N 12. - P. 3611-3660.

11. Yoshioka, T., Higashida, S., Murayama, K. Stable free radicals. VIII. Synthesis and hxidation of hindered 4-oxopiperidine derivatives // Bull. Chem. Soc. Jap. - 1972. - V. 45. - N 2. - P. 636-638.

12. Розанцев, Э.Г., Шолле, В.Д. О необычных продуктах окисления некоторых третичных аминов // Изв. Акад. Наук СССР, Сер. Хим. - 1969. - № 1. - С. 149-151.

13. Розанцев, Э.Г. Свободные иминоксильные радикалы. - М.: Химия, 1970. - 224 с.

14. Dickerman, S.C., Lindwall, H.G. Studies in piperidone chemistry. I. A synthesis of 5-homopiperazinones // J.Org.Chem. - 1949. - V. 14. - N 4. - P. 530-536.

15. Son, P.N., Lai, J.T. Synthesis of Hexahydro-3,3,5,5,7-pentaalkyl-2H-1,4-diazepin-2-ones from 1,3-Diamines and Ketones // J.Org.Chem. - 1981. - N 46. - P. 323-327.

16. Senkus, M. Reaction of Primary Aliphatic Amines with Formaldehyde and Nitroparaffins // J.Am.Chem.Soc. - 1946. - N 68. - P. 10-13.

17. Lai, J.T. Hindered amines. Novel synthesis of 1,3,3,5,5-pentasubstitued 2-piperazinones // J. Org. Chem. - 1980. - V. 45. - N 4 - P. 754-755.

18. Yoshioka, T., Mori, E., Murayama, K. Stable free radicals. XIII. Synthesis and ESR spectral properties of hindered piperazine N-oxyls // Bull.Chem.Soc.Jap. - 1972. - V. 45. - N 6. - P. 1855-1860.

19. Lai, J.T. Hindered Amines. 3,3,5,5-Tetrasubstituted-2-oxomorpholines and Derivatives // Synth. - 1984. - P. 122-123.

20. Toda, T., Morimura, S., Murayama, K. Stable free radicals. VII. Mechanism for cyclization reaction of .alpha.-amino nitriles with carbonyl compounds // Bull.Chem.Soc.Jap. - 1972. - V.45. - N 2. - P. 557-61.

21. Morat, C., Rassat, A. Synthesis of oxazolidines substituted by adamantine and of stable oxazolidine nitroxide derivatives of adamantane // Tetr.Lett. - 1979. - V. 19. - N 47. - P. 4561-4564.

22. Braslau, R., Burill, L.C., Chaplinski, V. et al. Studies in the stereoselective trapping of prochiral carbon radicals by optically active camphoxyl nitroxides // Tetr.: Asym. - 1997. - V. 8. - N 19. - P. 3209-3212.

23. Marx, L., Rassat, A. Application of a spin-labeled spin-trap to the detection of nitric oxide (NO) // Angew.Chem., Int. - 2000. - V. 39. - N 24. - P. 4494-4496.

24. Ramasseul, R., Rassat, A. Nitroxides XLIX: Steroidal nitroxides // Tetr. Lett. - 1971. - N 48. - P. 4623-4624.

25. Резников, В.А., Володарский, Л.Б. Синтез бифункциональных производных нитроксильных радикалов имидазолина // Хим.гетероцикл.соедин. - 1990. - № 6. - С. 772-778.

26. Dцpp, D., Dцpp, H. Nitrone. In: Houben-Weil. Methoden der Organischen Chemie. Band E 14b/Teil 2. Organische Stickstoff-Verbindungen mit einer C,N-Doppelbindung. / Her. Von D. Klamann und H. Hagemann // Stuttgart-N.Y.: George Thieme Verlag, 1990. - P. 1372-1544.

27. Hamer, J. Nitrones // Chem.Rev. - 1964. - V. 64. - N 4. - P. 473-495.

28. Мартин, В.В. Володарский, Л.Б. Вишнивецкая, Л.А. Взаимодействие пространственно затрудненных имидазолиноксидов - предшественников стабильных нитроксильных радикалов с металлорганическими реагентами // Изв.Сиб.Отд.Акад.Наук - 1981. - № 4. - С. 94-103.

29. Reznikov, V.A. Interaction of Heterocyclic Nitrones With Organometallic Reagents As a Method for the Synthesis of New Types of Nitroxides // Tetr. - 1993. - V. 49. - N 46. - P. 10669-10692.

30. Кирилюк, И.А., Григорьев, И.А., Володарский, Л.Б. Синтез 2Н-имидазол-1-оксидов и стабильных нитроксильных радикалов на их основе // Изв. Акад. АН СССР, Сер. Хим. - 1991. - № 9. - С. 2113-2122.

31. Григорьев, И.А., Бакунова, С.М., Кирилюк, И.А. Взаимодействие циклических -метоксинитронов с нуклеофильными реагентами // Изв. Акад. Наук, Сер. Хим. - 2000. - №12. - С. 2066-2071.

32. Пуцыкин, Ю.Г., Володарский, Л.Б. Таутомерия кольцо - цепь 1-окси-3-имидазолин-3-оксидов и их превращение в N-окиси имидазола и 2-изоимидазола // Изв. СО АН СССР. Сер. Хим. Наук. - 1969. - №9. - Вып. 4. - С. 86-93.

33. Clark, B.A.J., Evans, T.J., Simmonds, R.G. Preparation and Some Reactions of 2,2-Diaryl-2H-imidazole 1-Oxides // J.Chem.Soc. Perkin Trans. I. - 1975. - N 18. - P. 1803-1806.

34. Володарский, Л.Б., Лысак, А.Н., Коптюг, В.А. Химия -гидроксиаминооксимов. Х. Конденсация анти--гидроксиаминооксимов с кетонами и получение N-окисей 2-изоимидазола // Хим.гетероцикл.соедин. - 1968. - № 2. - С. 334-338.

35. Кирилюк, И.А., Григорьев, И.А., Володарский, Л.Б. Получение 3-имидазолинов и 3-имидазолин-3-оксидов, содержащих атом водорода у углерода С-2 // Изв. СОАН СССР. Сер. Хим. Наук - 1989. - Вып. 2. - №4. - C. 99-106.

36. Войнов, М.А. Последовательность металлирование-электрофильное замещение в ряду альдонитронов - новый подход к синтезу альфа-замещенных нитронов: Дис. … канд. хим. наук: 02.00.03 / М.А. Войнов. Новосиб. инст. органической химии. - Новосибирск, 2001. - 175 с.

37. Matyjaszewski, K., Woodworth, B.E., Zhang, X. et al. Simple and Efficient Synthesis of Various Alkoxyamines for Stable Free Radical Polymerization // Macromolecules - 1998. - N 31. - P. 5955-5957.

38. Keana, J.F.W. Synthesis and Chemistry of Nitroxide Spin Lables. In: Spin Labeling in Pharmacology. / Ed. J.L. Holtzman // Orlando, Fla.: Academic Press, 1984. - P. 1-85.

39. Резников, В.А., Володарский, Л.Б. Рециклизация енаминокетонов производных имидазолидина в 1-пирролин-4-он-1-оксиды // Хим.гетероцикл.соедин. - 1990. - № 7. - С. 921-926.

40. Григорьев, И.А., Кирилюк, И.А., Володарский, Л.Б. Спектры ЯМР циклических нитронов. 4. Синтез и спектры ЯМР 13С N-оксидов и N,N-диоксидов 4Н-имидазола // Хим.гетероцикл.соедин. - 1988. - № 12. - С. 1640-1648.

41. Бюлер, К., Пирсон, Д. Органические синтезы: в 2 т. / Пер. с англ. М.П. Тетерина. - М.: МИР, 1973. - Т.2. - с.26.

42. Вейганд, К. Методы эксперимента в органической химии: в 3 т. - М.: ИЛ, 1950. - Т. 2 : Методы синтеза / Пер. с нем. Д.П. Витковский и др., под ред. В.Н. Белов - с. 292.

43. Иоффе, С.Т., Несмеянов, А.Н. Методы элементоорганической химии. Магний, бериллий, кальций, стронций, барий / Под общ. ред. А.Н. Несмеянова, К.А. Кочешкова. - М.: Изд-во АН СССР, 1963. - с.20.

44. Титце, Л., Айхер, Т. Препаративная органическая химия / Пер. с нем. К.В. Аванесян и др. Под ред. Ю.Е. Алексеева. - М.: Мир, 1999. - 704с.

45. Репинская, И.Б., Шварцберг, М.С. Избранные методы синтеза органических соединений / Под ред. М. С. Шварцберга _ Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2000. _ 284 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Нитроксильные радикалы ряда имидазолидина с объемными заместителями в ближайшем окружении нитроксильной группы. Синтез нитроксильных радикалов на базе 4Н-имидазол-3-оксидов. Процесс разложения трет-бутил-бутил-замещенных нитроксильных радикалов.

    дипломная работа [3,8 M], добавлен 16.10.2013

  • Изучение строения и свойств аминов как органических соединений, являющихся производными аммиака. Номенклатура аминов и замена атомов водорода углеводородными радикалами. Синтез, анализ, химические реакции аминов и их взаимодействие с азотистой кислотой.

    презентация [1,2 M], добавлен 02.08.2015

  • Сущность и природа водородной связи. Водородные связи и свойства органических соединений. Метод инфракрасной спектроскопии. Инфракрасное излучение и колебания молекул. Анализ спектральных характеристик растворов пространственно-затрудненных фенолов.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 28.04.2010

  • Зависимость относительной концентрации захваченных аллильных радикалов от времени перенесения из вакуума на воздух при комнатной температуре. Сравнение кинетики накопления стабильных радикалов в образцах с начальными концентрациями аллильных радикалов.

    статья [159,1 K], добавлен 22.02.2010

  • Методы синтеза и химические свойства аминов. Изомерия в ряду алифатических аминов и восстановление нитросоединений. Получение первичных, вторичных ароматических аминов. Получение третичных аминов. Реагенты и оборудование и синтез бензальанилина.

    курсовая работа [627,8 K], добавлен 02.11.2008

  • Понятие спиртов п-ментанового ряда. Способ получения терпингидрата с использованием в качестве гидратирующего агента смеси серной и паратолуолсульфокислоты. Получение терпинеола из лимонена через терпинилацетат. Асимметрические атомы углерода изопулегола.

    контрольная работа [93,7 K], добавлен 22.11.2013

  • Обзор именных реакций, направленных на получение циклических соединений. Разработка схемы синтеза ценного интермедиата для синтеза ряда биологически активных веществ. Увеличение региоселективности при циклизации использованием диизопропилового эфира.

    дипломная работа [602,3 K], добавлен 09.05.2015

  • Сущность процесса, особенности и стадии оксосинтеза, его катализаторы. Различные реакции с участием оксида углерода. Уравнение гидроформилирования. Механизм гидрокарбалкоксилирования ацетилена. Процессы карбонилирования метанола до уксусной кислоты.

    реферат [73,4 K], добавлен 28.01.2009

  • Ознакомление с понятием и общим строением свободных радикалов, их номенклатурой, классификацией, свойствами и значением в природной среде. Рассмотрение химических реакций с участием радикалов в речных и биологических системах, стратосфере и тропосфере.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.03.2011

  • Свойства, применение, синтезы акридона. Реакции замыкания цикла. Типы реакций. Замещение при насыщенном атоме углерода. Внутримолекулярное нуклеофильное присоединение к карбонильной группе и к другим двойным связям. Электролитические реакции. Акридин.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.11.2008

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.