SU562554A1 - Способ получени конденсированных имидазолальдегидов - Google Patents

Description

1

ИзОбретение относитс  к области органической химии, в частности :к синтезу конденсированных имидазолальдегндов общей формулы

N/сно

R

N t

где

Л

N I R

R - водород, метил, фенил, галоидфенил, нафтил;

R - метил, бензил, диалкил.миноалкил,  вл ющихс  ценным исходным сырьем дл  получени  разнообразных -соединений, например халконов, стирилпроизводных, азометинов , цианиновых красителей.

Существуют различные методы неп-осредственного введени  формильной группы в ароматические или гетероциклические  дра. К ним относ тс  реакции Гаттермаиа, Гаттермаиа-Коха , Даффа, Реймера-Тимана, Вильсмейера и др. 1. Применение этих методов

часто ограничено какой-либо определенной областью, кроме того, некоторые из них неудобны в препаративном отнощении и дают невысокие выходы альдегидов 2. Дл  синтеза альдегидов в р ду конденсированных имидазольных систем с общим aTOMOiM азота обычно используетс  формилирование нри помощи диметилформамида в услови х реакции Вильсмейера, в которой в

качестве конденсирующего средства испо.11ьзуетс  свежеперегнанна  хлорокись фосфора 3. Однако этот метод требует применени  абсолютного диметилформамида, свежеперегнанной хлорокиси фосфора и довольно сложной аппаратуры.

Предлагаемый способ получени  альдегидов конденсированных имидазольных систем заключаетс  в использовании в качестве формилирующего агента хлорал . Использование

хлорал-  в качестве С-формилируюп1его агента дл  таких систем не известно.

Дл  конденсированных имидазольных  избыточных систем характерно сильное повышение электронной плотности на атоме углерода , соседнем с мостиковым атомом азота. Это положение и атакуетс  хлО|ралем, в молекуле которого сильное индукционное вли ние атомов галогена приводит к значительному отт гиванию электронов от углеродного

атома карбонильной группы.

Реакци  дл  имидазо (1,2-а) бензимидазола и имидазо (1,2-а) имидазола протекает в очень м гких услови х при Смешении эквивалентных количеств реагентов без растворител  (при этом требуетс  охлаждение реакционной смеси, так как реакци  экзотермична ) или в среде инертных раствор ителей (бензол, хлороформ и т. п.) при комнатной температуре. Дл  имидазо (1,2-а) пиридина реакцию провод т при нагревании в избытке

хлорал . В результате получаютс  устойчивые спирты формулы II, легко расщепл ющиес  до альдегидов формулы I под вли нием любых щелочных агентов: водный раствор соды или щелочи, спиртова  щелочь, алкогол ты щелочных металлов и т. п. Можно проводить реакцию в одну стадию, не выдел   промежуточно образующийс  спирт.

В общем виде реакцию можно изобразить уравнением

CljCCHO

ОН

где X и R имеют приведенные значени .

Выходы конечных продуктов реакции высоки и превышают выходы таких же альдегидов , полученных другими способами.

С -помощью предлагаемого способа получают альдегиды формулы I, строение которых доказано анализами, спектрами, синтезом производных по карбонильной группе, а в некоторых случа х - сравнением с известными образцами.

Пример 1. 2,9-Диметил-З-формИлимидазо (1,2-а) бензимидазол.

К раствору 1,8 г (0,01 мол ) 2,9-диметилимидазо (1,2-а)бензимидазОЛа в 20 мл сухого бензола приливают 1,05 -мл (1,56 г; 0,01 мол ) хлорал  и оставл ют смесь на 2-3 часа . Выпавщий осадок отфильтровывают, промывают на фильтре бензолом и эфиром. Получают 3,25 г (95,3%) 2,9-диметил-3-(2,2,2трихлор -1 - гидроксиэтил) имидазо (1,2-а) бензимидазола . Белоснежные кристаллы ,с т. пл. 215°С (разложение, при .внесении капилл ра в гор чий прибор) ,45 (А12Оз, хлороформ ).

Пайдено, %: С 47,1; Н 3,9; С1 32,3; N 12,5

CianisClsNaO.

Вычислено, %: С 47,3; Н 3,7; С1 32,0; N 12,6.

Суспензию полученного спирта (3,4 г, 10 ,м,мол ) в 40 мл 5%-1Ного раствора едкого натра нагревают на кип щей вод ной бане 1-1,5 часа. При охлаждении осадок отфильтровывают , промывают водой. Получают 1,95 г (91,5%) альдегида. Белоснежные щелковистые иглы с т. пл. 186° (из бензола; известна  т. пл. 186°). R/ 0,9 (АЬОз, хлороформ ).

ИК-спектр (СПС1з): vco 1640 см-.

Спектр ПМР (ODCls, б, м. д.): 2,52 (с., С-СНз), 3,66 с., N-СНз), 7,18 (м. ароматич. протоны) и 9,63 с., СПО).

Пример 2. 9-Бензилн2-метил-3-формилимидазо (1,2-а) бензимидазол.

Смешивают 3,9 г (0,015 мол ) 9-.бензил-2метилимидазо (1,2-а)бензимидазола с 1,7 мл (2,34 г; 0,015 мол ) хлорал  при комнатной

температуре. По окончании экзотермической реакции смесь нагревают в течение 10- 15 мин на бане при 40-50°. Получают с количественным выходом 9-бензил-2-метил-3 (2,2,2 - трихлор - 1 - гидроксиэтил) имидазо (1,2-а) бензимидазол. Белоснежные кристаллы с т. нл. 195- 196°С (разложение, из спирта ), ,4. Соединение трудно растворимо в обычных органических растворител х. Найдено, %: С 55,5; II 4,2; С1 25,8; N 10,3.

С,9П,бС1зЫзО.

Вычислено, %: С 55,8; П 4,0; С1 26,0; N 10,3.

Смесь из 3,1 г (7, ммол ) полученного галоидсиирта и 1,5 г (35 ммол ) едкого натра в 30 мл воды нагревают на кип щей вод ной бане в течение 1 часа. По охлаждении кристаллы отдел ют, промывают водой. Выход альдегида 1,98 г (90%), т. пл. 170° (из этилацетата ). ,9 (, СНС1з).

ИК-спектр (СПС1з): vco 1640 .

Спектр ПМР (CDCls, б, м. д.): 2,6 (с., С-СНз); 5,35 (с., N-СНг); 7,27 (м., ароматические протоны) и 9,75 (с., СНО). Найдено, %: С 74,7; Н 5,1; N 14,4,

CignisNsO.

Вычислено, %: С 74,7; Н 5,2; N 14,5.

2,4-Динитрофенилгидразон, темно-бордовые волокнистые иголочки с т. ил. 281° (разложеиие из ДМФА).

Найдено, %: С 61,2; Н 4,2; N 20,8.

C24ni9N704.

Вычислено, %: С 61,4; Н 4,1; N 20,9. Пример 3. 9-Метил-2-фенил-3-формилимидазо ( 1,2-а) бензимидазол.

В .раствор 2 г едкого натра в 25 мл этанола внос т 4 г (10 ммол ) 9-1метил-2-фенил-3 (2,2,2 - трихлор - 1 - гидроксиэтил) имидазо (1,2-а) бензимидазола, полученного с количественным выходом при смешении эквимолекул рных количеств 9-метил-2 - фенилимидазо (1,2-а) бензимидазола и хлорал , и кип т т смесь 20-25 мин. Гор чий раствор отфильтровывают от хлористого натри  и охлаждают . Выпавщий осадок отдел ют и промывают холодной водой. Выход 2,5 г (90%). Белоснежные иголочки с т. пл. 147° (из спирта, известна  г. пл. 147°).

Пример 4. 9-Метил-2-нафтил-3-фО:рмилимидазО (1,2-а) бензимидазол.

Смешивают эквивалентные количества 9метил-2 - нафтилимидазо(1,2-а)бензимидазола и хлорал  при комнатной температуре, а по окончании экзотермичной реакции смесь нагревают 15 мин при 50°. Затем добавл ют к пл1аву спиртовый раствор щелочи и кип т т 30 мин. По охлаждении выпавший альдегид отдел ют. Выход 89%. Слегка розоватые кристаллы имеют т. пл. 254-255°С (из ДМФА). Соединение трудно растворимо в спирте, ацетоне, умеренно - в хлороформе и ДМФА. ,85 (АЬОз; хлороформ).

ИК-спектр (СНС1з): vco 1635 .

Найдено, %: С 77,1; П 4,5; N 12,7.

CziHisNsO.

Вычислено, %: С 77,1; Н 4,7; N 12,9.

2,4-Динитрофенилгидразон, блест щие темно-вишневые иглы с т. пл. выше 330°.

Найдено, %: С 64,1; Н 3,6; N 19,5.

C27H,9N704.

Вычислено, %: С 64,2; Н 3,8; N 19,4.

Пример 5. 9-Диэтиламиноэтил-2-метил-3формилимидазо (1,2-а)бензимидазол.

К раствору 1,36 г (5 ммол ) О-диэтиламиноэтил - 2 - метилимидазо-(1,2-а) беизимидазола в 15 мл сухого хлороформа приливают 0,53 мл (0,8 г; 5 ммол ) хл орал , смесь тщательно перемешивают и оставл ют сто ть. По окончании реакции, за которой след т хроматог1рафически, добавл ют 15 мл 10%-iHOго раствора едкого натра и смесь кип т т 1 - 2 часа. Охлаждают, хлороформный слой отдел ют , промывают водой, сушат безводным сульфатом .натри  и хроматографируют на колонке с окисью алюмини  (элюент-хлороформ ). R;f 0,45. Альдегид представл ет собой бесцветное масло, которое не удаетс  закристаллизовать . Выход 75%.

Найдено, %: С 68,3; Н 7,4; N 18,9.

Ci7H22N4O.

Вычислено, %: С 68,4; Н 7,4; N 18,8.

2,4-Динитрофенилгидр азон, темио-вишневые MCvTKHe кристаллы с т. ил. 268-269° (разложение , из смеси ДМФА и спирта).

Найдено, %: С 57,9; Н 5,2; N 23,2.

С2зН2бН804.

Вычислено, %: С 57,9; Н 5,3; N 23,5.

Пример 6. 7-Метил-2-фенил-3-формилимидазо (1,2-а) имидазол.

7-Метил-2-фенил - 3-(2,2,2-трихлор - 1-оксиэтил )имидазо(1,2-а) имидазол получают с выходом 98% при смешении эквивалентных количеств 7-метил-2-фенилимидазо (1,2-а) имидазола и хлорал  в бензоле. Он представл ет собой слегка розоватые кристаллы с т. пл. 173-175° (разложение, из спирта).

Найдено, %: С 48,4; Н 3,5; С1 30,4; N 12,3.

CuHisNsOCls.

Вычислено, %: С 48,6; Н 3,8; С1 30,7; N 12,1.

При омылении пол} ченного спирта раствором спиртовой щелочи в течение 15 мин получают альдегид, который очищают вначале пропусканием бензольного раствора через слой АЬОз, а затем кристаллизацией из петролейного эфира. Выход 84%. Слегка желтоватые пушистые иголочки с т. пл. 86°, растворимые в большинстве органических растворителей . ИК-спектр (СНС1з): vco 1630 см-.

Найдено, %: С 69,1; Н 4,8; N 18,8.

CisHnNaO.

Вычислено, %: С 69,3; Н 4,9; N 18,7.

2,4-Динитрофенилгидразон, темно-коричневые кристаллы с т. пл. 286-287° (из ДМФА).

Найдено, %: С 56,2; Н 3,7; N 24,0.

Ci9Hi5N7O4.

Вычислено, %: С 56,3; Н 3,7; N 24,2.

Пример 7. 2-Фенил - 3 - формилимидазо (1,2-а) пиридин.

Хорошо растертую смесь из 1 г (5 ммолей ) 2-фенилимидазо(1,2-а)ниридина и 5 мл хлорал  нагревают па глицериновой бане 10 час при 100°. По охлаждении плав растирают с небольшим количеством эфира, отфильтровывают и промывают водой. Получают 2-фенил-3-(2,2,2-трихлор-1-оксиэт1 л)имидазо (1,2-а) с выходом 88%. Белоснеж1гые кристаллы с т. пл. 215-216° (разложенис , из спирта).

Найдено, %: С 52,7; Н 3,3; С1 31,1; N 8,0.

Ci5HuCl3N20.

Вычислено, %: С 52,8; Н 3,3; С1 31,1; N 8,2.

При омылении этого галоидспирта спиртовой щелочью альдегид с выходом 91%. R,- 0,75 (АЬОз, элюент-СНС1з).

ИК-спектр (СНС1з) vco 1645 см-. Белоснежные кристаллы с т. пл. 147° (из спирта, известна  т. нл. 147-148°).

2,4-Динитрофенилгидразон, темно-вишневые блест нхие иголочки, с т. пл. 280-281° (разложение , из ДМФА).

Найдено, %: С 60,0; Н 3,4; N 21,2. С2оН1зМб04.

Вычислено, %: С 59,9; Н 3,3; N 21,0.

Пример 8. 3-Формилимидазо( 1,2-а)ниридин .

Осторожно при охлаждении смешивают 1,2 г (10 ммолей) имидазо-(1,2-а)пиридина и 3 мл (20 ммолей) хлорал  и выдерл ивают смесь при комнатной температуре мин, а затем 30 мин на глицериновой бане при 125-130°С. По охлаждении плав растирают с эфиром, осадок отфильтровывают и промывают на фильтре небольшим количеством хлороформа и эфира. Выход галоидснирта 2,3 г (83%). Соединение хорошо растворимо в ацетоне, труднее - в спирте. Белоснежные иглы с т. нл. 183-184° (разложение, из спирта ).

Найдено, %: С 41,0; Н 2,9; С1 40,6; N 10,3

CgHyClsN.O.

Вычислено, %: С 40,7; Н 2,7; С1 40,1; N 10,6.