Химия и химическая технология / Органическая химия

Сычева Е.С., Асылханов Ж.С., Сактаганов А.Е.,

Курманкулов Н.Б., Ержанов К.Б.

АО «Институт химических наук им. А.Б. Бектурова», Казахстан

Синтез и химические модификации

1,5-ди(проп-2-инилокси)нафталина

Создание новых высокоэффективных синтетических биологически активных веществ для медицины и сельского хозяйства является актуальной задачей для Казахстана в связи с необходимостью внедрения и развития высокотехнологичных наукоемких производств в этих областях. Широкие возможности решения этой проблемы даёт развитие химии ацетиленовых соединений. Несмотря на огромные достижения в этой области, химия ацетиленовых соединений привлекает исследователей разнообразием возможностей использования их в разработке новых полифункциональных производных, перспективных в качестве биологически активных веществ.

Ароматические моно- и дипропаргиловые эфиры находят применение в сельском хозяйстве в качестве высокоэффективных гербицидов против злаковых сорняков [1-3] и фунгицидов в борьбе с болезнями и вредителями [4-7]. В медицинской практике этот класс соединений используется в качестве антигликемических средств [8, 9], а некоторые C_sp-аминометилированные пропаргиловые эфиры проявляют противоопухолевую активность [10].

Для синтеза новых соединений в ряду диацетиленовых ароматических производных в качестве исходного синтона взят 1,5-дигидроксинафталин. Синтез 1,5-ди(проп-2-инилокси)нафталина (1) осуществили взаимодействием 1,5-дигидроксиоксинафталина с бромистым пропаргилом в различных средах. В ацетоне выход целевого продукта составил 58 %, а в ДМСО/KOH – 63 %. Наибольший выход 1,5-ди(проп-2-инилокси)нафталина (1) был достигнут в системе ДМФА/K₂CO₃ (70 %).

Наличие в ИК спектре дипропинилоксинафталина (1) характеристических полос поглощения в области валентных колебаний ≡С-Н концевой ацетиленовой связи в виде узкого интенсивного пика при 3275 см^-1, тройной С≡С-связи – в виде слабоинтенсивного пика при 2130 см^-1 может служить первичным доказательством его строения.

Однозначный ответ о структуре синтезированного соединения (1) дают данные спектров ЯМР ¹Н и ¹³С. В ЯМР ¹Н спектре в СDCl₃ присутствуют следующие характерные сигналы: ацетиленового протона в виде триплета при 2,54 м.д. (J _НН 2,06 Гц), протонов оксиметиленовой группы при 4,87 м.д. в виде дублета (J _НН 2,06 Гц) и протонов нафталинового кольца H²H⁶ при 6,97 м.д. в виде дублета с константой спин-спинового взаимодействия (J _НН 7,56 Гц), H³H⁷ при 7,38 м.д. в виде триплета (J _НН 8,24 Гц), H⁴H⁸ при 7,90 м.д. в виде дублета (J _НН 8,47 Гц). Особенностью спектра ПМР 1,5-дипропаргилового нафталина (1) является некоторое упрощение сигналов протонов нафталинового кольца за счет их совпадения. Это объясняется наличием оси симметрии 2-го (n=2) порядка обсуждаемой молекулы. Спектр ЯМР ¹³С также имеет характерные значения химических сдвигов: атомы ацетиленовых углеводородов дают резонансные сигналы при 75,69 и 78,69 м.д. и располагаются рядом с триплетом от дейтерированного хлороформа, сигналы оксиметиленовые атомы углерода проявляються при 56,26 м.д., а сигналы ароматических углеродных атомов расположены в самой слабопольной части спектра при 153,20 м.д. (С¹С⁵), 106,44 м.д. (С²С⁶), 125,22 м.д. (С³С⁷), 115,34 м.д. (С⁴С⁸), 126,86 м.д. (С⁹С¹⁰).

С целью определения реакционной способности ацетиленового водорода в дипропинилоксинафталине (1) в реакции Манниха и получения новых ди(аминобутинилокси)нафталинов (2a,b) с потенциальной биологической активностью изучено взаимодействие дипропинилоксинафталина (1) с параформом и вторичными аминами (пиперидином, морфолином) в среде сухого диоксана при температуре 60 ^оС. В результате реакции выделены 1,5-бис(4-пиперидилбут-2-инилокси)нафталин (2а) (82%) и 1,5-бис(4-морфолинобут-2-инилокси)нафталин (2b) (50%).

Для получения новых диацетиленовых ароматических спиртов проведены реакции дипропинилоксинафталина (1) с циклогексаноном и N-метилпиперидоном в условиях реакции Фаворского. Синтезы диацетиленовых гликолей (3a,b) проводили в среде сухого эфира в присутствии 4-х кратного избытка KOH при комнатной температуре. Получены 1,5-ди(3-(1-гидроксициклогекс-1-ил)проп-2-инилокси)нафталин (3а) и 1,5-ди(3-(1-метил-4-гидроксипиперидин-4-ил)проп-2-инилокси)нафталин (3b) с выходами 50% и 80% соответственно.

В продолжение работ по изучению реакционной способности тройной углерод-углеродной связи диацетиленового производного нафтола осуществлена гидратация дипропинилоксинафталина (1) в уксусной и в серной кислотах. В обоих случаях протекает гидратация тройной связи с образованием кетоэфира (4). В системе HgO/CH₃COOH выход целевого продукта составил 42%, а в среде 7%-ой серной кислоты в присутствии ионов ртути (II) и метанола – 19%.

Появление в ИК спектре характеристической полосы поглощения карбонильной группы при 1719 см^-1, в спектре ЯМР ¹Н – резонансных сигналов оксиметиленовых протонов – при 5,75 м.д., метильной группы – при 1,27 м.д., а также в спектре ЯМР ¹³С сигнал при 206,06 м.д. (С=О) доказывает образование 1,5-ди(2-кетопропилокси)нафталина (4). При этом в спектрах отсутствуют сигналы тройной углерод-углеродной связи.

В настоящее время синтезированные соединения в виде водорастворимых дигидрохлоридов проходят испытания на антибактериальную и рострегулирующую активность.

Литература:

1. Пат.6462222 B1 США. Aminoindan derivatives. / Опубл. 08.10.02.

2. Пат. 4985065 США. Tetrazolinone herbicides. / Опубл. 15.01.91.

3. Пат. 4913724 США. Herbicidal tetrazolinones. / Опубл. 03.04.90.

4. Пат. 6011064 США. Microbicidal compositions. / Опубл. 04.01.2000.

5. Пат. 6329424 В1 США. Microbicidal compositions. / Опубл. 11.12.01.

6. Пат. 6441028 В2 США. Microbicidal compositions. / Опубл. 27.08.02.

7. Пат. 4218467 США. 8-Methoxy-3-phenyl-5-methylpropargylaminomethyl-2H-1-benzopyran-2-one and pharmaceutical compositions containing it. / Опубл. 19.08.80.

8. Пат. 5605918 US. Anti-hyperglycemic agents – substituted thiazolidine-2,4-diones. / Опубл. 25.02.1997.

9. Пат. 5574051 US. Certain-(3-aryl-prop-20ynyl)-5-(arylsulfonyl) thiazolydine-2,4-dione derivatives-hyperglycemic./ Опубл. 12.11.1996.

10. Поплавская И.А. // Тезисы докл. IV Всесоюзн. Конф. По химии ацетилена и его производных. – Баку, 1979. – Т.2. – С.188.