The multi-component condensation in the synthesis of the substituted 2-alkylsulphanil-4,6-diarilpyridine-3-carbonitriles and their derivatives

Журнал органічної та фармацевтичної хімії. – 2014. – Т. 12, вип. 4 (48) ISSN 2308-8303 УДК 547.825 БАГАТОКОМПОНЕНТНА КОНДЕНСАЦІЯ У СИНТЕЗІ ЗАМІЩЕНИХ 2-АЛКІЛСУЛЬФАНІЛ-4,6-ДІАРИЛПІРИДИН3-КАРБОНІТРИЛІВ ТА ЇХ ПОХІДНИХ І.В.Дяченко Луганський національний університет ім. Тараса Шевченка 91011, м. Луганськ, вул. Оборонна, 2. E-mail: Ключові слова: багатокомпонентна конденсація; халкони; малононітрил; алкілгалогеніди; сірководень; N-метилморфолін; ціанотіоацетамід; реакція Міхаеля; 2-алкілсульфанілпіридини; тієно[2,3-b]піридини; піридо[3’,2’:4,5]тієно[3,2-d]піримідин Багатокомпонентна конденсація халконів, малононітрилу, алкілгалогенідів, сірководню та N-метилморфоліну закінчується утворенням 2-алкілсульфаніл-4,6-діарилпіридин-3-карбонітрилів, використаних у синтезі заміщених 1,4-біс(6’-метоксифеніл-4’-феніл-3-ціанопіридин-2-ілтіо)бутану, 3-аміно-4,6-діарил2-R-тієно[2,3-b]піридину та піридо[3’,2’:4,5]тієно[3,2-d]піримідину. В ході реакції при взаємодії сірководню з малононітрилом утворюється ціанотіоацетамід, який взаємодіє з халконом за реакцією Міхаеля. Відповідний адукт внутрішньомолекулярно циклізується до заміщеного піридин-2-тіолату N-метилморфолінію. Останній in situ здатен алкілюватися алкілгалогенідами з утворенням вказаних вище гетероциклічних систем. Заміщені 2-алкілсульфанілпіридини з рухомим атомом водню у фрагменті SCH2 здатні у лужному середовищі до циклізації за Торпоп-Циглером у напрямку внутрішньомолекулярної взаємодії з віцинально розміщеною по відношенню до метиленсульфанільного фрагменту ціаногрупою у піридиновому кільці. 3-Аміно-6-(4-метоксифеніл)-4-феніл-2-ціанотієно[2,3-b]піридин при кип’ятінні у формаміді легко утворює раніше невідомий 4-аміно-7-(4-метоксифеніл)-9-фенілпіридо[3’,2’:4,5]тієно[3,2-d] піримідин. Склад та будову вперше синтезованих речовин доведено за допомогою елементного аналізу, інфрачервоної спектроскопії, ядерного магнітного резонансу на протонах (ЯМР 1Н) мас-спектрометрії. THE MULTI-COMPONENT CONDENSATION IN THE SYNTHESIS OF THE SUBSTITUTED 2-ALKYLSULPHANIL4,6-DIARILPYRIDINE-3-CARBONITRILES AND THEIR DERIVATIVES I.V.Dyachenko Key words: multi-component condensation; chalcones; alkylhalides; hydrogen sulphide; N-methylmorpholine; cyanothioacetamide; Michael reaction; 2-alkylsulphanilpyridines; thieno[2,3-b]pyridines; pyrido[3’,2’:4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine The multi-component condensation of chalcones, malononitrile, alkylhalides, hydrogen sulphide and N-methylmorpholine completes with forming 2-alkylsulphanil-4,6-diarylpyridine-3-carbonitriles, which are used in the synthesis of the substituted 1,4-bis(3-cyano-6’-methoxyphenyl-4’-phenylpyridin-2-ylthio)butane, 3-amino-4,6-diaryl-2-Rthieno[2,3-b]pyridine, pyrido[3’,2’:4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine. During the reaction the interaction of malononitrile with hydrogen sulfide forms cyanothioacetamide, which is reactive with chalcone by Michael reaction. The corresponding adduct intramolecularly cyclizes into the substituted pyridine-2-thiolate N-methylmorpholinium. The latter can be alkylated in situ by alkyl halides into the aforementioned heterocyclic ring systems. The substituted 2-alkylsulphanilpyridines with a labile hydrogen atom in the SCH2 fragment are capable to cyclize by Thorpe-Ziegler under alkaline conditions in direction to the intramolecular interaction with the cyano group of the pyridine ring vicinally located towards the methylensulphanil fragment. 3-Amino-6-(4-methoxyphenyl)-4-phenyl-2-cyanotieno[2,3-b]pyridine in refluxing in formamide easily forms 4-amino-7-(4-methoxyphenyl)-9-phenylpyrido[3’,2’:4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine previously unknown. The composition and structure of the newly synthesized compounds have been confirmed by elemental analysis, infrared spectroscopy (IR), nuclear magnetic resonance of protons (1H NMR) and mass spectrometry. МНОГОКОМПОНЕНТНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ В СИНТЕЗЕ ЗАМЕЩЕННЫХ 2-АЛКИЛСУЛЬФАНИЛ-4,6-ДИАРИЛПИРИДИН-3-КАРБОНИТРИЛОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ И.В.Дяченко Ключевые слова: многокомпонентная конденсация; халконы; алкилгалогениды; сероводород; N-метилморфолин; цианотиоацетамид; реакция Михаэля; 2-алкилсульфанилпиридины; тиено[2,3-b]пиридины; пиридо[3’,2’:4,5]тиено[3,2-d]пиримидин Многокомпонентная конденсация халконов, малононитрила, алкилгалогенидов, сероводорода и N-метилморфолина заканчивается образованием 2-алкилсульфанил-4,6-диарилпиридин-3-карбонитрилов, использованных в синтезе замещенных 1,4-бис(6’-метоксифенил-4’-фенил-3-цианопиридин-2-илтио)бутана, 3амино-4,6-диарил-2-R-тиено[2,3-b]пиридина и пиридо[3’,2’:4,5]тиено[3,2-d]пиримидина. В ходе реакции при взаимодействии сероводорода с малононитрилом образуется цианотиоацетамид, который взаимодействует с халконом по реакции Михаэля. Соответствующий аддукт внутримолекулярно циклизуется в замещенный пиридин-2-тиолат N-метилморфолиния. Последний in situ способен алкилироваться алкилгалогенидами с образованием указанных выше гетероциклических систем. Замещенные 2-алкилсульфанилпиридины с подвижным атомом водорода в фрагменте SCH2 способны в щелочной среде к циклизации по Торпу-Циглеру в направлении внутримолекулярного взаимодействия с вицинально размещенной по отношению к метиленсульфанильному фрагменту цианогруппой в пиридиновом кольце. 3-Амино-6(4-метоксифенил)-4-фенил-2-цианотиено[2,3-b]пиридин при кипячении в формамиде легко образует ранее неизвестный 4-амино-7-(4-метоксифенил)-9-фенилпиридо[3’,2’:4,5]тиено[3,2-d]пиримидин. Состав и строение впервые синтезированных веществ доказаны с помощью элементного анализа, инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса на протонах (ЯМР 1Н) и масс-спектрометрии. 49 ISSN 2308-8303 Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry. – 2014. – Vol. 12, Iss. 4 (48) Перспективною сучасною стратегією органічного синтезу є проведення реакцій в одному реакторі (one-pot reactions, каскадні, тандемні, однореакторні синтези) [1-4]. Такий варіант конденсацій було розроблено для одержання, переважно, природних сполук складної будови [5]. На теперішній час така синтетична стратегія набуває популярності у зв’язку з можливістю отримувати складні цільові структури – «будівельні блоки» для біоскринінгу, виходячи з простих промислово доступних субстратів та реагентів. У даному дослідженні вивчено нову багатокомпонентну конденсацію балконів Іa-d, малононітрилу ІІ, алкілгалогенідів ІІІа-t, сірководню IV та N-метилморфоліну V в етанолі при 20°С. Ймовірно, на першій стадії реакції утворюється ціанотіоацетамід VI. Надалі останній взаємодіє з балконами І за Міхаелем, що приводить до виникнення відповідних адуктів VII та їх подальшої гетероциклізації і ароматизації в солі VIII. Утворення останніх легко доводиться введенням у реакційну суміш алкілюючих реагентів. Так, при використанні 1,4-дибромбутану ІХ результатом наведеної конденсації є відповідний 1,4-дитіоетер Х, залучення до реакції аміду α-хлорофенілоцтової кислоти ХІ призводить до тіоетеру ХІІ, а алкілгалогенідів ІІІа-t – до 2-алкілсульфаніл-4,6-діарилпіридин-3-карбонітрилів ХІІІа-ц. Сполуки ХІІІа-e перетворюють (...truncated)