Спосіб одержання заміщених 2-(5-арил-2-фурил)-4,5діарил-1н-імідазолів

Реферат: Спосіб одержання заміщених 2-(5-арил-2-фурил)-4,5діарил-1Н-імідазолів, за яким альдегіди взаємодіють з ,-дикетонами і ацетатом амонію в органічному розчиннику. Як альдегіди використовують 5-арил-2-фуранкарбальдегіди, як -дикетони - бензил або фурил і як розчинник - крижану оцтову кислоту і одержують сполуки загальної формули N R O 1 R N R 1 де R =арил, 2 R =2-фурил, феніл. 2 2 , UA 94590 U (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ЗАМІЩЕНИХ 2-(5-АРИЛ-2-ФУРИЛ)-4,5ДІАРИЛ-1H-ІМІДАЗОЛІВ UA 94590 U UA 94590 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до органічної хімії, а саме способів одержання корисних органічних сполук, які можуть бути використані в електроніці, зокрема при покритті ними різноманітних поверхонь, наприклад екран електропроменевої трубки, де їхнє світіння при бомбардуванні електронами формує зображення, також у детекторах радіоактивного випромінювання тощо. Відомий спосіб отримання імідазолів [Wang Z. Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents Volume 3, Wiley Verlag, 2009, S. 2293-2297] за яким α,β-дикарбонільна сполука гліоксаль, альдегід та два еквіваленти сухого аміаку взаємодіють у середовищі етилового спирту. Недоліками способу є невисокі виходи кінцевих сполук, а також проходження побічних реакцій під час синтезу заміщених імідазолів. Найближчим за технічною суттю - прототипом є спосіб одержання 2,4,5-триарилімідазолів [Marques M.V. Metal Chloride Hydrates as Lewis Acid Catalysts in Multicomponent Synthesis of 2,4,5-Triarylimidazoles or 2,4,5-Triaryloxazoles / M.V. Marques, M.M. Ruthner, L.A.M. Fontoura, D. Russowsky // J. Braz. Chem. Soc. 2012. Vol. 23, № 1. P. 171-179], який полягає у трикомпонентній реакції циклоконденсації за участі ароматичних альдегідів, бензилу та ацетату амонію при нагріванні у середовищі етилового спирту із застосуванням каталізаторів - кислот Льюїса або хлоридів деяких металів (Sn, Mn, Zn, Co, Sr, Се, Sn, Cr). Недоліком способу є незначна варіативність замісників у положеннях 2, 4, 5 імідазольного циклу та застосування каталізаторів, через що підвищується вартість цього способу. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб одержання заміщених 2,4,5-триарилімідазолів шляхом використання реагентів - 5-арил-2-фуранкарбальдегідів у реакції трикомпонентної циклоконденсації з доступними сполуками ароматичного ряду, а саме α,β-дикетонами та ацетатом амонію, що дасть змогу одержувати цільові продукти без застосування каталізаторів, значно збільшити різноманітність замісників та зменшити вартість синтетичної схеми. Поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання 2-заміщених 4,5-діарил-1Hімідазолів, за яким альдегіди взаємодіють з α,β-дикетонами та ацетатом амонію в органічному розчиннику, згідно з корисною моделлю, як альдегіди використовують 5-арил-2фуранкарбальдегіди, як α-дикетони - бензил або фурил і як розчинник - крижану оцтову кислоту і одержують сполуки загальної формули R N R 1 O N R 35 40 2 2 , 1 де R =арил, 2 R =2-фурил, феніл. Автори вперше запропонували використати як вихідні сполуки 5-арил-2фуранкарбальдегіди. Вони реагують з фурилом або бензилом і ацетатом амонію при нагріванні у крижаній оцтовій кислоті. При цьому формується імідазольна система з фенільними або фурильними замісниками у положеннях 4 та 5 і арилфурановим фрагментом у положенні 2. Спосіб можна проілюструвати прикладами, результати яких зведено у таблиці, де виходи 1 наведені після перекристалізації. Підтверджено будову цих сполук даними спектроскопії ЯМР Н 13 і С та результатами хромато-масспектрометричного аналізу. Таблиця Заміщені 2-(5-арил-2-фурил)-4,5діарил-1H-імідазоли № сполуки 1 2 3 4 5 6 7 8 R 4-SO2NH2C6H4 4-BuC6H4 4-СН3С6Н4 4-FC6H4 2-NO2C6H4 4-NO2C6H4 2,3-Сl2С6Н3 3,4-Сl2С6Н3 1 2 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 1 Вихід, % Т.пл, °C 77 80 79 68 74 81 76 65 R 317-318 227-228 312-313 292-293 239-240 311-312 240-241 259-260 UA 94590 U Продовження таблиці № сполуки 9 10 11 12 13 14 15 16 17 R 1 R 2-Br-4-CH3C6H3 4-СlС6Н4 2-BrC6H4 3-СН3-4-СlС6H3 3-CF3-4-ClC6H3 3-CF3C6H4 2-Cl-4-NO2C6H3 4-COCH3C6H4 2-Cl-5-CF3C6H3 2 Вихід, % 59 75 79 58 65 57 80 82 81 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 2-фурил Т.пл, °C 251-252 307-308 242-243 238-239 262-263 256-257 263-264 305-306 259-260 Одержання сполук 1-17 здійснюють за реакціями: N + R R 1 CH3COOH 1 O 10 15 O + CH3COONH4 N R 2 R R 5 2 O O O R Приклад. Розчин 4,4 ммоль (0,92 г) бензилу, 2 г ацетату амонію у 10 мл крижаної оцтової кислоти нагрівають при кипінні протягом 5 хв, після чого додають 4,4 ммоль (1 г) 5-(4бутилфеніл)-2-фуранкарбальдегіду, суміш нагрівають при перемішуванні при 100 °C до моменту випадання осаду (5-10 хв.). Суміш охолоджують, розводять водою, осад, що утворився, відфільтровують, промивають водою, сушать і перекристалізовують із суміші спирт-ДМФА. Вихід 2-(5-[4-бутилфеніл-2-фурил]-4,5-дифеніл-1H-імідазолу (2) 1,46 г (80 %). Т.пл. 227-228 °C. + + Масс-спектр: m/z (I, %): 418 (М , 100); 37,5 (М СН3СН2СН2, 28,2). Запропонований спосіб дає змогу одержувати цільові продукти - заміщені 2-(5-арил-2фурил)-4,5діарил-1H-імідазоли, використовуючи дешеві та легкодоступні вихідні реагенти, не застосовуючи каталізатори та значно розширити різноманітність замісників, що підтверджує одержання передбачуваного технічного результату. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб одержання заміщених 2-(5-арил-2-фурил)-4,5діарил-1Н-імідазолів, за яким альдегіди взаємодіють з ,-дикетонами і ацетатом амонію в органічному розчиннику, який відрізняється тим, що як альдегіди використовують 5-арил-2-фуранкарбальдегіди, як -дикетони - бензил або фурил і як розчинник - крижану оцтову кислоту і одержують сполуки загальної формули N R O 1 R N R 25 2 2 , 1 де R =арил, 2 R =2-фурил, феніл. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2