Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения



Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения
Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения
Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения
Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения
Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения
Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения
Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения
Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения
Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения
Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения
Фотохромные производные 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана и способ их получения

 


Владельцы патента RU 2458927:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ им. М.В.Ломоносова) (RU)

Настоящее изобретение относится к новым производным 5'-винил-6-нитроспиробензопирана формулы 1

где R1=R2=H (SP2); R1=CN, R2=H (SP3); R1=CHO, R2=H(SP4); R1=NO2, R2=H(SP5); R1=CN, R2=CN(SP6); R1=CO2CH3, R2-CN(SP7); R1,R2=-C(O)-O-С(СН3)2-O-(O)С-(SР8), которые обладают фотохромными свойствами, а также к способам их получения. Разработаны методы для направленной модификации по 5'-положению молекулы фотохрома с применением хорошо известных и простых экспериментальных процедур органического синтеза (олефинирования по Виттигу и Хорнеру-Эммонсу, нуклеофильного присоединения по карбонильной группе реагентов, содержащих активные метальные или метиленовые группы: нитрометан, малонодинитрил, цианоуксусная кислота и ее эфиры, кислота Мельдрума). Способ получения замещенных 5'-винил-индолиновых спиробензопиранов отличается тем, что исходное 5'-формильное производное в растворе подвергается олефинированию различными СН-кислотами в присутствии соответствующих оснований, в атмосфере аргона и повышенной температуре реакционной смеси. 4 н.п. ф-лы.

 

Настоящее изобретение относится к новым производным фотохромных спиропиранов (SP 2-8) и способам их получения, которые могут найти применение в различных областях техники при создании элементов оптической памяти, копировальных материалов и сред, регулируемых светофильтров, средств защиты глаз от мощных вспышек светового излучения, а также в качестве фотохромных меток и маркеров для фотопереключения активности биологических объектов и полимерных матриц, фотохромных мономеров и полимеров.

Спектральные свойства и параметры фотопревращений спиробензопиранов сильно зависят от природы имеющихся в молекуле заместителей, поэтому направленное варьирование этими параметрами позволяет проводить поиск новых фотохромов с требуемыми фотохимическими характеристиками [Bertelson R.C. in: Photochromism. G.H. Brown (Ed). Wiley. N.Y. - 1971. - P. 49-294, 397-431. Захс Э.Р., Мартынова В.П., Эфрос Л.С. Синтез и свойства спиропиранов, способных к обратимому раскрытию пиранового кольца. // Химия гетероциклических соединений. - 1979. - №2. - С.435-459].

Ранее было показано, что замещение по индолиновой части молекулы не приводит к существенным изменениям максимума поглощения окрашенной мероцианиновой формы [Панцырный В.И., Гальберштам М.А., Донская Н.А. О влиянии заместителей в положениях 5 и 8' на скорость реакции темнового обесцвечивания фотоокрашенных растворов 1,3,3-триметилспиро[индолин-2,2'-[2Н-1]бензопиранов]. // Химия гетероциклических соединений. 1973. №5. С.653-658; Панцырный В.И., Гальберштам М.А. О влиянии заместителей в положениях 5 и 8' на спектры поглощения мероцианиновых форм спиропиранов. Химия гетероциклических соединений, 1973. №5. С.659-662]. Эти результаты открыли новое направление для направленного введения реакционно-способных спейсеров различной природы путем направленной модификации индолинового фрагмента молекулы спиропирана. Подобные системы, в которых реакционно-способная группировка вводилась в положение N1 индолинового фрагмента молекулы спиропирана, были подробно исследованы в работах [Willner I., Willner В. Biomaterials intergrated with electronic elements: en route to bioelectronics. // Trends in Biotechnology. - 2001. - V. 19. - P. 222-230; Willner I., Willner B. Photoswitchable biomaterials as grounds for optobioelectronic devices. // Bioelectrochem. Bioenerg. - 1997. - V. 42. - P. 43-57].

В то же время появлению и разработке новых вариантов введения реакционно-способных «якорных» групп по другим положениям (по 5' или 7') индолинового фрагмента молекулы спиропирана препятствовало отсутствие простых и надежных малостадийных методов синтеза замещенных производных индоленина, необходимых для синтеза модифицированных фотохромов в классическом способе получения спиропиранов путем конденсации замещенных производных индоленина или их четвертичных солей с замещенными салициловыми альдегидами. В литературе известны лишь несколько реакций электрофильного замещения в ряду спиропиранов, подходящих для прямой модификации молекулы по 5'-му положению индолинового фрагмента. Однако структурное разнообразие якорных функций было сильно ограничено следующим набором функциональных групп: NO2, Cl, Br, CN [Самойлова Н.П., Гальберштам М.А. Способ получения 1,3,3-триметил-5,6'-динитроспиро(2'Н-1'-бензопиран)-2,2'-индолина. А.с. СССР №455955. - Приоритет от 5.01.1975. - Бюл. изобр. 1975. - №1; Самойлова Н.П. Способ получения 5-галоидзамещенных бензопираниндолинов. А.с. СССР №469696. - Приоритет от 5.05.1975. - Бюл. изобр. - 1975. - №17; Захс Э.Р., Звенигородская Л.А., Лешенюк Н.Г., Мартынова В.П. Бромирование спиропиранов и восстановление их нитропроизводных. / Химия гетероциклических соединений. 1977. №10. С.1320-1326; Самойлова Н.П., Гальберштам М.А. О некоторых реакциях замещения в ряду фотохромных индолинспирохроменов. / Химия гетероциклических соединений. 1977. №8. С.1065-1068].

Известны способы получения ряда непредельных производных спиробензопирана, содержащих различные ненасыщенные заместители как пирановой, так и в индолиновой части молекулы фотохрома: 6- или 8-винилпроизводные [Kakurai Т., Takano Т. Photochromic compounds. // Patent of Japan JP 61076490. - опубл. 18.04.1986; Miyashita, A. Preparation of spiropyran compounds as photochromic substances and optical materials. // Patent WO 9420502. - опубл. 15.09.1994]; 5'-акриламино-8-метокси-6-нитро-1,3,3-триметилиндолиноспиробензопиран [Mistry B.B., Patel R.G., Patel V.S. Synthesis and characterization of photochromic homopolymer/copolymer. // J. Applied Polymer Science. 1997. - V. 64, N 5. P.841-848]; 8-аллил-6-формилспиробензопиран [Lukyanov B.S., Metelitsa A.V., Lukyanova M.B., Mukhanov E.L., Borisenko N.I., Alekseenko Y.S., Bezugliy S.O. Photochromism of the Spiropyran Thin Solid Films. // Mol. Cryst. Liq. Cryst. - 2005. - V. 431. P.51-56]. Общим недостатком указанных выше способов является их многостадийность.

С целью разработки новых более эффективных методов и подходов для введения фотохромных меток на основе производных спиропиранов в различные системы и среды ранее нами был предложен вариант селективного формилирования спиробензопиранов по положению 5' [Лаптев А.В., Лукин А.Ю., Беликов Н.Е., Швец В.И., Демина О.В., Барачевский В.А., Ходонов А.А. 5-Формил-замещенные индолиновые спиробензопираны и способ их получения. // Патент РФ №2358977, Б.И. 2009, №17], который позволил разработать эффективную процедуру получения ценных синтетических интермедиатов - 5'-формил-замещенных спиропиранов. Этот простой и высокоэффективный метод синтеза 5'-формил-производных значительно расширил синтетический потенциал их использования в качестве исходных соединений для направленной модификации по 5'-положению молекулы фотохрома с применением хорошо известных и простых экспериментальных процедур органического синтеза (олефинирования по Виттигу и Хорнеру-Эммонсу, нуклеофильного присоединения по карбонильной группе реагентов, содержащих активные метальные или метиленовые группы: нитрометан, малонодинитрил, цианоуксусная кислота и ее эфиры, кислота Мельдрума).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является способ превращения предложенного выше синтона на примере исследования процесса его олефинирования по Хорнеру-Эммонсу с получением 3-[6-нитро-1',3',3'-триметилспиро([2Н]-1'-хромен-2,2'-индолин-5'-ил)]пропеновой кислоты и ее этилового эфира [А.В.Лаптев, А.Ю.Лукин, Н.Е.Беликов, Р.В.Земцов, В.А.Барачевский, О.В.Демина, С.Д.Варфоломеев, В.И.Швец, А.А.Ходонов. Синтез и изучение фотохромных свойств 3-[6'-нитро-1,3,3-триметилспиро(индолино-2,2'-[2Н]хромен-5-ил)]пропеновой кислоты и ее этилового эфира. // Химия высоких энергий, 2010, Т. 44, №3, С.239-243].

Недостатком приведенных методов синтеза являются невысокие суммарные выхода целевых соединений.

Техническим результатом настоящего изобретения является способ получения новых производных 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана (SP 2-8) (см. схему 1) и исследование их фотохромных свойств.

Технический результат изобретения достигается тем, что 6-нитро-5'-формил-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолин) (SP 1) подвергают олефинированию по Виттигу илидом, генерированным действием трет-бутилата калия на бромид трифенилметилфосфония в безводном тетрагидрофуране в инертной атмосфере; или нуклеофильному присоединению по карбонильной группе реагентов, содержащих активные метальные или метиленовые группы, когда карбонильный предшественник подвергают действию избытка (1.1-3 экв.) различных СН-кислот в присутствии соответствующих оснований при повышенной температуре, в инертной атмосфере, с одновременной азеотропной отгонкой или химическим связыванием воды; или олефинированию по Хорнеру-Эммонсу анионом диэтил(цианометил)фосфоната, с последующим восстановлением промежуточного нитрила диизобутилалюминийгидридом при -80°С. Новизна заявленных признаков состоит в использовании в качестве фотохромных структур новых фрагментов и функциональных групп, отличных от структуры ближайшего аналога.

Схема 1. Способ получения и структуры новых производных 5'-винил-6-нитро-спиробензопирана (SP 2-8).

где

№ соединения R1 R2
SP2 Н Н
SP3 CN Н
SP4 СНО Н
SP5 NO2 Н
SP6 CN CN
SP7 СO2СН3 CN
SP8 -С(O)-O-С(СН3)2-O-(O)С-

5'-Винил-6-нитро-спиробензопиран (SP 2) был получен олефинированием по Виттигу исходного (SP 1) илидом, генерированным действием трет-бутилата калия на бромид трифенилметилфосфония в безводном тетрагидрофуране. Альдегид (SP 4) был синтезирован олефинированием по Хорнеру-Эммонсу исходного (SP 1) анионом диэтил(цианометил)фосфоната с последующим восстановлением промежуточного нитрила (SP 3) диизобутилалюминийгидридом.

Нитровинильное производное (SP 5) было приготовлено при нагревании при 50°С в инертной атмосфере раствора исходного (SP 1) в абсолютном метиловом спирте в присутствии нитрометана и диацетата этилендиаммония. Бис-замещенные производные (SP 6) и (SP 7) были получены нагреванием при кипении исходного (SP 1) в системе (ацетат аммония, ледяная уксусная кислота, бензол) с малонодинитрилом или метиловым эфиром цианоуксусной кислоты соответственно. Способ получения спиропирана (SP 8) включал взаимодействие кислоты Мельдрума с исходным альдегидом (SP 1) при нагревании в этаноле в присутствии пиперидина и молекулярных сит (для связывания выделившийся воды).

В отличие от синтезов соединений (SP 2-7), где исходный спиропиран (SP 1) подвергался полной конверсии в течение 1-2 ч, получение спиробензопирана (SP 8) требует более жестких условий - нагрева реакционной смеси в течение 6-8 ч. Все реакции проводили в бескислородной атмосфере и дегазированных растворителях, в токе аргона или азота, поскольку целевые винилоги (SP 2-8) склонны к окислительной деструкции. Во всех описанных способах применяли небольшие избытки реагентов (1.1-3 экв.) по отношению к исходному 5'-формилспиропирану (SP 1).

Таблица 1
Спектральные характеристики производных спиропиранов (SP 2-8) в растворах
Соединение Растворитель λА, НМ λВ, НМ
Этанол 277, пл.323 547
Толуол <300 575 пл., 615
Этанол 346 567
Толуол 347 590 пл., 628
Этанол 364 567
Толуол 357 590 пл., 628
Этанол 404 568
Толуол 390 590 пл., 628
Этанол 409 587
Толуол 403 620
Этанол 398 576
Толуол 391 603 пл., 637
Этанол 430 575
Толуол 418 605 пл., 640
Примечание: λА и λВ - максимумы полос поглощения исходной и фотоиндуцированной форм соответственно.

Целевые фотохромы (SP 2-8) были получены с выходами от 43 до 85%, в препаративных количествах, структура всех соединений была охарактеризована набором физико-химических методов анализа.

Указанные спиробензопираны (SP 1-8) являются фотохромными соединениями, спектральные характеристики их растворов в толуоле и этаноле приведены в табл.1.

Для иллюстрации настоящего изобретения ниже рассмотрены следующие примеры экспериментальных процедур.

Пример 1. Способ получения 5'-винил-6-нитро-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1-хромен-2,2'-индолина) (SP 2).

К раствору 2.0 г (5.7 ммоль) 6-нитро-5'-формил-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолина) (SP 1) и 3.0 г (8.4 ммоль) бромида трифенилметилфосфония в 50 мл безводного тетрагидрофурана прибавили 1.0 г (8.9 ммоль) трет-бутилата калия и нагревали при температуре 50°С в течение 1 ч в атмосфере аргона при перемешивании на магнитной мешалке. Затем к реакционной массе добавили 50 мл дистиллированной воды и нейтрализовали смесь 10%-ной соляной кислотой. После чего провели экстракцию реакционной смеси несколькими порциями хлористого метилена (3 раза по 50 мл), экстракты объединяли, сушили над безводным сульфатом натрия, растворитель удаляли. Для выделения целевого продукта использовали флеш-хроматографию на силикагеле, элюент - петролейный эфир (т.кип. 40-70°С) - хлористый метилен (2:1, по объему). Получили 1.5 г (4.3 ммоль) продукта (SP 2) (76%), белые кристаллы (темнеют и окрашиваются при хранении) с т.пл. 144-145°С. Rf 0.85 (хлористый метилен, "Silufol" UV-254, (Kavalier, Чехия), детекция пятен - воздействием на проявленную пластинку естественного света).

Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 1.19 (3Н, с, 3'а-СН3), 1.31 (3Н, с, 3'b-СН3), 2.74 (3Н, с, 1'-СН3), 5.07 (1Н, дд, J 11.0/1.0, 2-Н-винил trans), 5.59 (1Н, дд, J 17.5/1.0, 2-Н-винил cis), 5.84 (1Н, д, J 10.4, 3-H), 6.49 (1Н, д, J 7.9, 7'-H), 6.69 (1Н, дд, J 17.5/11.0, 1-Н-винил), 6.76 (1Н, д, J 8.2, 8-H), 6.92 (1Н, д, J 10.4, 4-H), 7.18 (1Н, д, J 1.7, 4'-H), 7.22 (1Н, дд, J 7.9/1.7, 6'-Н), 7.99 (1Н, с, 5-Н), 8.01 (1Н, дд, J 8.2/2.7, 7-H).

УФ-спектр [(EtOH), λmах, нм, (log ε)]: 277 (4.70), пл. 323 (4.38).

Масс-спектр [m/z, Iотн]: 348 (М+, 83), 333 (25), 185 (100), 170 (23).

Найдено (%): С 71.98; Н 5.93; N 8.02. С21Н20N2О3. Вычислено (%): С 72.40; Н 5.79; N 8.04.

Пример 2. Способ получения E-3-[6-нитро-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолин)-5'-ил]проп-2-енонитрила (SP 3).

К суспензии 75 мг (1.87 ммоль) гидрида натрия (содержание гидрида натрия в минеральном масле 60%) в 10 мл безводного THF, предварительно охлажденной на ледяной бане до 0°С, в атмосфере аргона при интенсивном перемешивании на магнитной мешалке по каплям прибавляли при помощи шприца 0.3 мл (1.70 ммоль) диэтил(цианометил)фосфоната (С2-фосфонат). Через 30 мин перемешивания к полученному раствору добавили порциями 0,5 г (1.43 ммоль) 6-нитро-5'-формил-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолина) (SP 1). Еще через 1 ч перемешивания к смеси добавили 10 мл дистиллированной воды и довели значение рН до 6 при помощи 0,1 М соляной кислоты. После чего проводили экстракцию реакционной смеси хлористым метиленом (3 раза по 50 мл), экстракты объединяли и сушили над безводным сульфатом натрия, растворитель удаляли на роторном испарителе. Для выделения целевого продукта применяли колоночную хроматографию на силикагеле. Фракции, содержащие целевое соединение (SP 3), объединяли, растворитель удаляли, остаток сушили в вакууме 1 ч при 0.2 мм рт.ст. Дополнительно продукт очищали кристаллизацией из спирта.

Выход: 0.45 г (1.21 ммоль) (85%), желтые кристаллы т.пл. 205-207°С. Rf 0.47 (хлористый метилен-петролейный эфир 3: 1 (по объему), Kieselgel 60F254 (Merck, Германия), детекция пятен - воздействием на проявленную пластинку видимого света).

1Н-ЯМР-спектр (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 1.18 (3Н, с, 3'а-СН3), 1.30 (3Н, с, 3'b-СН3), 2.80 (3Н, с, 1'-СН3), 5.66 (д, 1Н, J 16.1. 2''-Н), 5.83 (1Н, д, J 10.3, 3-Н), 6.53 (1Н, д, J 8.2, 7'-Н), 6.77 (1Н, д, J 8.5, 8-Н), 6.95 (1Н, д, J 10.3, 4-Н), 7.17 (1Н, д, J 1.7, 4'-Н), 7.28 (1Н, дд, J 8.2/1.7, 6'-Н), 7.33 (d, 1Н, J 16.1, 3''-H), 8.01 (1Н, с, 5-Н), 8.03 (1Н, дд, J 8.5/2.8, 7-H).

Масс-спектр [m/z, Iотн]: 373 (М+, 100).

УФ-спектр [(EtOH), λmax, нм, (log ε)]: 224 (4.28); 265 (4.27); 348 (4.50).

Найдено (%): С 70.38; Н 5.53; N 11.21. С22Н19N3О3. Вычислено (%): С 70.76; Н 5.13; N 11.25.

Пример 3. Способ получения E-3-[6-нитро-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолин)-5'-ил]проп-2-еналя (SP 4).

Раствор 250 мг (0.67 ммоль) соединения (SP 3) в 5 мл абсолютного хлористого метилена поместили в реактор, обеспечивающий постоянный ток аргона и хорошее перемешивание на магнитной мешалке. Погружали реактор в ацетоновую баню и охлаждали его до -80°С при помощи жидкого азота.

Добавляли в реактор при перемешивании по каплям при помощи шприца 0.6 мл 1.5 М (20 вес.%) раствора диизобутилалюминийгидрида в толуоле, после завершения реакции медленно повышали температуру бани до 0°С. Нейтрализацию реакционной смеси производили 1 г воды в 5 г окиси алюминия. Реакционную массу отфильтровали на стеклянном фильтре, промыли ее двумя порциями метанола по 10 мл, растворитель удаляли в вакууме. Для выделения целевого продукта применяли колоночную хроматографию на окиси алюминия. Фракции, содержащие целевое соединение (SP 4), объединяли, растворитель удаляли, остаток сушили в вакууме 1 ч при 0.2 мм рт.ст. Дополнительно продукт очищали кристаллизацией из спирта.

Выход: 126 мг (0.34 ммоль) (50%), желтые кристаллы, т.пл. 215-217°С. Rf 0.16 (хлористый метилен-петролейный эфир 3: 1 (по объему), Kieselgel 60F254 (Merck, Германия), детекция пятен - воздействием на проявленную пластинку видимого света или 2,4-динитрофенилгидразина).

1H-ЯМР-спектр (СDСl3, δ, м.д, J/Гц): 1.20 (3Н, с, 3'а-СН3), 1.32 (3Н, с, 3'b-СН3), 2.80 (3Н, с, 1'-СН3), 5.83 (1Н, д, J 10.3, 3-Н), 6.57 (1Н, д, J 8.1, 7'-Н), 6.60 (1Н, дд, J 15.7/7.8, 2''-Н), 6.77 (1Н, д, J 8.3, 8-Н), 6.96 (1Н, д, J 10.3, 4-Н), 7.30 (1Н, д, J 1.7, 4'-Н), 7.42 (1Н, дд, J 8.1/1.7, 6'-Н), 7.43 (1Н, д, J 15.7, 3''-Н), 8.02 (1Н, с, 5-Н), 8.03 (1Н, дд, J 8.3/2.8, 7-Н), 9.63 (1H, д, J 7.8, 1''-СНО).

Масс-спектр [m/z, Iотн]: 376 (М+, 100).

УФ-спектр [(ЕtOН), λmах, нм, (log ε)]: 229 (4.29); 258 (4.28); 365 (4.56).

Найдено (%): С 69.72; Н 5.45; N 7.05. C22H20N2O4. Вычислено (%): С 70.20; Н 5.36; N 7.44.

Пример 4. Способ получения E-6-нитро-5'-(2-нитро-1-этенил)-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолина) (SP 5).

К раствору 0.5 г (1.4 ммоль) 6-нитро-5'-формил-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолина) (SP 1), 300 мкл (4.3 ммоль) нитрометана в 30 мл абсолютного метанола добавили при перемешивании 100 мг (0.6 ммоль) диацетата этилендиаммония и нагревали при температуре 50°С в течение 1 ч в атмосфере аргона при перемешивании на магнитной мешалке. Затем растворители из смеси удаляли, растворяли остаток в хлористом метилене и промывали дистиллированной водой. Для выделения целевого продукта использовали флеш-хроматографию на силикагеле, элюент - петролейный эфир (т.кип. 40-70°С) - хлористый метилен (1:1, по объему). Дополнительно продукт очищали кристаллизацией из этилового спирта. Получили 0.35 г (0.9 ммоль) продукта (SP 5) (64%), розовые кристаллы с т.пл. 185-187°С. Rf 0.7 (хлористый метилен, "Silufol UV-254, (Kavalier, Чехия), детекция пятен - воздействием на проявленную пластинку естественного света).

Спектр ЯМР 1Н (СDСl3, δ, м.д., J/Гц): 1.20 (3Н, с, 3'а-СН3), 1.32 (3Н, с, 3'b-СН3), 2.82 (3Н, с, 1'-СН3), 5.84 (1Н, д, J 10.2, 3-Н), 6.59 (1Н, д, J 8.2, 7'-Н), 6.68 (1Н, д, J 9.5, 8-Н), 6.98 (1Н, д, J 10.2, 4-Н), 7.27 (1Н, д, J 1.7, 4'-H), 7.41 (1Н, дд, J 8.2/1.7, 6'-Н), 7.56 (1Н, д, J 13.6, 2-Н-винил), 7.99 (1Н, д, J 13.6, 1-Н-винил), 8.01 (1Н, с, 5-Н), 8.03 (1Н, дд, J 9.5/2.7,7-Н).

УФ-спектр [(ЕtOН), λmах, нм, (log ε)]: 404 (4.57).

Масс-спектр [m/z, Iотн]: 393 (М+, 84), 378 (28), 230 (100), 183 (56), 168 (34), 159 (46), 147 (28), 115 (32).

Найдено (%): С 63.58; Н 5.33; N 9.92. C21H19N3O5. Вычислено (%): С 64.12; Н 4.87; N 10.68.

Пример 5. Способ получения E-3-[6-нитро-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолин)-5'-ил]-2-цианопроп-2-енонитрила (SP 6).

Смесь 1.0 г (2.9 ммоль) 6-нитро-5'-формил-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолина) (SP 1), 0.2 г (3.2 ммоль) ацетата аммония, 0.38 г (5.7 ммоль) малонодинитрила, 20 мл ледяной уксусной кислоты и 100 мл бензола в течение 1.5 ч нагревали при кипении при перемешивании на магнитной мешалке с насадкой Дина-Старка, отгоняя воду (азеотропная отгонка). После охлаждения до комнатной температуры реакционную смесь промыли 100 мл воды, 100 мл насыщенного раствора бикарбоната натрия, высушили над сульфатом натрия и отогнали растворитель. Для выделения целевого продукта использовали флеш-хроматографию на силикагеле, элюент - петролейный эфир (т.кип. 40-70°С) - хлористый метилен (1:1, по объему). Дополнительно продукт очищали кристаллизацией из этилового спирта. Получили 0.9 г (2.3 ммоль) продукта (SP 6) (78%), желтые кристаллы с т.пл. 168-170°С. Rf 0.63 (хлористый метилен, "Silufol" UV-254, (Kavalier, Чехия), детекция пятен - воздействием на проявленную пластинку естественного света).

Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д, J/Гц); 1.20 (3Н, с, 3'а-СН3), 1.33 (3Н, с, 3'b-СН3), 2.87 (3Н, с, 1'-СН3), 5.83 (1Н, д, J 10.3, 3-Н), 6.61 (1Н, д, J 8.4, 7'-Н), 6.79 (1Н, д, J 8.5, 8-Н), 6.99 (1Н, д, J 10.3, 4-Н), 7.58 (1Н, с, 5'-СН=), 7.72 (1Н, дд, J 8.4/2.0, 6'-Н), 7.78 (1Н, д, J 2.0,4'-Н), 8.04 (1Н, с, 5-Н), 8.05 (1Н, дд, J 8.5/2.8, 7-Н).

УФ-спектр [(ЕtOН), λmax, (log ε)]: 409 (4.59).

Масс-спектр [m/z, Iотн]: 398(М+, 17), 383 (10), 235 (100), 220 (28).

Найдено (%): С 68.90; Н 5.03; N 13.92. С23Н18N4O3. Вычислено (%): С 69.34; Н 4.55; N 14.06.

Пример 6. Способ получения метилового эфира [6-нитро-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолин)-5'-ил]-2-цианопроп-2-еновой кислоты (SP 7).

Смесь 1.0 г (2.9 ммоль) 6-нитро-5'-формил-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолина) (SP 1), 0.2 г (3.2 ммоль) ацетата аммония, 0.6 г (6.1 ммоль) метилового эфира цианоуксусной кислоты, 20 мл ледяной уксусной кислоты и 100 мл бензола в течение 2 ч нагревали при кипении при перемешивании на магнитной мешалке с насадкой Дина-Старка, отгоняя воду (азеотропная отгонка). После охлаждения до комнатной температуры реакционную смесь промыли 100 мл воды, 100 мл насыщенного раствором бикарбоната натрия, высушили над сульфатом натрия и отогнали растворитель. Для выделения целевого продукта использовали флеш-хроматографию на силикагеле, элюент - петролейный эфир (т.кип. 40-70°С) - хлористый метилен (1:1, по объему). Дополнительно продукт очищали кристаллизацией из этилового спирта. Получили 0.8 г (1.9 ммоль) продукта (SP 7) (66%), желтые кристаллы с т.пл. 178-180°С. Rf 0.52 (хлористый метилен, "Silufol" UV-254, (Kavalier, Чехия), детекция пятен - воздействием на проявленную пластинку естественного света).

Спектр ЯМР 1H(CDCl3, δ, м.д, J/Гц): 1.21 (3Н, с, 3'а-СН3), 1.34 (3Н, с, 3'b-СН3), 2.85 (3Н, с, 1'-СН3), 3.89 (3Н, с, O-СН3), 5.83 (1Н, д, J 10.3, 3-Н), 6.60 (1Н, д, J 8.3, 7-Н), 6.78 (1Н, д, J 8.4, 8'-Н), 6.97 (1Н, д, J 10.3, 4-Н), 7.83 (1Н, дд, J 8.3/1.9, 6'-Н), 7.89 (1Н, д, J 1.9, 4'-Н), 8.02 (1Н, с, 5-Н), 8.03 (1Н, дд, J 8.3/2.7, 7-Н), 8.15 (1Н, с, 5'-СН=).

УФ-спектр [(ЕtOН), λmах, нм, (log ε)]: 398 (4.44).

Масс-спектр [m/z, Iотн]: 431(M+, 72), 416 (20), 268 (100), 253 (20).

Найдено (%): С 66.45; Н 5.33; N 9.52. С24Н21N3O5. Вычислено (%): С 66.81; Н 4.91; N 9.74.

Пример 7. Способ получения 2,2-диметил-5-{[6-нитро-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолин)-5'-ил]метилен}-1,3-диоксан-4,6-диона (SP 8).

Смесь 0.5 г (1.4 ммоль) 6-нитро-5'-формил-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолина) (SP 1), 0.4 г (2.8 ммоль) кислоты Мельдрума, 0.2 г (2.4 ммоль) пиперидина в 50 мл этилового спирта нагревали при температуре 50°С в течение 8 ч в атмосфере аргона при перемешивании на магнитной мешалке в присутствии молекулярных сит 4 . Затем из смеси удалили растворитель, растворяли остаток в хлористом метилене, промывали 5%-ной соляной кислотой. Для выделения целевого продукта использовали флеш-хроматографию на силикагеле, элюент - петролейный эфир (т.кип. 40-70°С) - хлористый метилен (1:2, по объему). Дополнительно продукт очищали кристаллизацией из этилового спирта.

Получили 0.3 г (0.6 ммоль) продукта (SP 8) (43%), желтые кристаллы с т.пл. 194-196°С. Rf 0.34 (хлористый метилен, "Silufol" UV-254, (Kavalier, Чехия), детекция пятен - воздействием на проявленную пластинку естественного света).

Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 1.21 (3Н, с, 3'а-СН3), 1.34 (3Н, с, 3'b-СН3), 1.78 (6Н, с, 2-(СН3)2-диоксана), 2.86 (3Н, с, 1'-СН3), 5.84 (1Н, д, J 10.3, 3-Н), 6.61 (1Н, д, J 8.4, 7'-Н), 6.79 (1Н, д, J 8.5, 8-Н), 6.98 (1Н, д, J 10.3. 4-Н), 8.03 (1Н, с, 5-Н), 8.05 (1Н, дд, J 8.5/2.7, 7-Н), 8.07 (1Н, дд, J 8.4/1.8, 6'-Н), 8.28 (1Н, д, J 1.8, 4'-Н), 8.37 (1Н, с, 5'-СН=).

УФ-спектр [(ЕtOН), λmax, нм, (log ε)]: 430 (4.38).

Масс-спектр [m/z, Iотн]: 476(M+,24), 374 (16), 359 (12), 211 (100), 196 (14), 182(27), 168 (13). Найдено (%): С 65.05; Н 5.42; N 5.72. С26Н24N2O7. Вычислено (%): С 65.54; Н 5.08; N 5.88.

1. Производные 5'-винил-6-нитроспиробензопирана общей формулы,

где R1=R2=H (SP2); R1=CN, R2=H (SP3); R1=CHO, R2=H(SP4); R1=NO2, R2=H(SP5); R1=CN, R2=CN(SP6); R1=CO2CH3, R2-CN(SP7); R1,R2=-C(O)-O-С(СН3)2-O-(O)С-(SР8), обладающие фотохромными свойствами.

2. Способ получения замещенных производных 5'-винил-6-нитроспиробензопиранов общей формулы, где R1=R2=H (SP2), отличающийся тем, что 6-нитро-5'-формил-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолин) (SP1) подвергают олефинированию по Виттигу илидом, генерированным действием трет-бутилата калия на бромид метилтрифенилфосфония в безводном тетрагидрофуране в инертной атмосфере.

3. Способ получения замещенных производных 5'-винил-6-нитроспиробензопиранов общей формулы, где R1=CN, R2=H (SP3) или R1=CHO, R2=H (SP4), отличающийся тем, что 6-нитро-5'-формил-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолин) (SP1) подвергают олефинированию по Хорнеру-Эммонсу анионом диэтил(цианометил)фосфоната, с последующим восстановлением промежуточного нитрила (SP3) диизобутилалюминийгидридом в атмосфере аргона при -80°С.

4. Способ получения замещенных производных 5'-винил-6-нитроспиробензопиранов общей формулы (SP5-8), отличающийся тем, что 6-нитро-5'-формил-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1'-хромен-2,2'-индолин) (SP1) подвергают нуклеофильному присоединению по карбонильной группе реагентами, содержащими активные метальные или метиленовые группы, посредством действия избытка (1.1 - 3 экв.) различных СН-кислот в присутствии соответствующих оснований при повышенной температуре (50-80°С), в инертной атмосфере, с одновременной азеотропной отгонкой или химическим связыванием воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к новым соединениям, а именно к 4-замещенным-3-(1-алкил-2-хлор-1Н-индол-3-ил)фуран-2,5-дионам общей формулы I ,где R1=H, C1-С 6 алкил; R2=H, C1-С6 алкил, C1-С6 алкокси; R3 = фенил, нафтил, 2-фенил-1-этенил, тиенил, фурил, пирролил, бензотиофенил, бензофуранил, индолил, их способу получения и применению в качестве соединений, способных к фотохимическому генерированию стабильных флуорофоров формулы II, что может быть использовано, например, в системах хранения информации, в частности, в качестве светочувствительной компоненты материала для трехмерной записи и хранения информации.

Изобретение относится к новым соединениям, а именно 5-формил-замещенным индолиновым спиробензопиранам общей формулы 1 где R1, R2 - Alk или c-Alk; R3 - СНО или NO2 группа (электронно-акцепторный заместитель), обладающие фотохромными свойствами.

Изобретение относится к способу получения 3,4-диарил(гетарил)малеимидов формулы (I) где R=C1-С4-алкил или бензил или фенил; R1=Br или арил, такой как фенил или нафтил, замещенные алкилом, алкокси-, или галогеном; гетарил, незамещенный или замещенный, такой как тиенил, бензотиенил-, фурил-, бензофурил- пирролил-, или индолил-, где заместителями являются алкил, алкокси-, алкилтио-, атом галогена или трифторметил; Ar = арил, такой как фенил или нафтил, замещенный алкилом, алкокси- или галогеном; гетарил, незамещенный или замещенный, такой как тиенил-, бензотиенил-, фурил, бензофурил- пирролил- или индолил-, где заместителями являются алкил, алкокси, алкилтио-, атом галогена или трифторметил, за исключением 3,4-ди(2,5-диметил-3-тиенил)-1-бутилмалеимида,отличающийся тем, что арил(гетарил)бороновая кислота, формулы ArB(ОН) 2 (II), где Ar имеет вышеуказанные значения, подвергают взаимодействию с N-замещенным 3,4-диброммалеимидом формулы (III) или N-замещенным 3-бром-4-арил(гетарил)малеимидом формулы (IV), где R и Ar имеют вышеуказанные значения, с использованием палладиевого катализатора в присутствии основания в среде органического растворителя, а также к ряду новых производных 3,4-диарил(гетарил)малеимидов, которые обладают фотохромными свойствами.

Изобретение относится к химии полимеров, в частности, к способу получения латексов методом водоэмульсионной сополимеризации производных N-замещенных метакриламида с другими мономерами акрилового ряда.

Изобретение относится к арилсульфамидам, в частности к 2-хлор-5-{Ы-(3,5-дикарбоксифенил )аминосульфонил анилиду(3,5- дикарбоксифенокси) 2-октадецилоксибензоилуксусной кислоты в качестве цветообразующей компоненты для синечувствительного слоя цветного фотографического материала.

Изобретение относится к способам определения формы и размеров капель микродисперсий цветных компонент и может быть использовано при изготовлении и разработке кинофотоматериалов в химикофотографической промышленности.

Изобретение относится к фотографии, в частности к солям замещенных фторхлоркарбоновых кислот общей формулы I CF3 - (CFCl)2-(CF)n-COOMe, где Me - K при n = 4; Me - Na при n = 2; Me - NH4 при n = 6, которые могут быть использованы в качестве эмульгаторов процесса диспергирования цветных гидрофобных компонент.

Изобретение относится к новым соединениям в ряду азолзамещенных спирогетероциклических соединений, а именно к 5'-(1,3-бензотиазол-2-ил)-замещенным спиро[индолин-нафтопиранам] общей формулы где R1=C1-C 6 алкил, R2=H, C1-C6 алкил, алкоксил, галоген.

Изобретение относится к новым соединениям класса спиро[хромен-4,3'-пирролов], а именно к этил 1'-R 1-3-R2-амино-7,7-диметил-2',5-диоксо-5'-фенил-1',2',5,6,7,8-гексагидроспиро[хромен-4,3'-пиррол]-4'-карбоксилатам формулы где R1=CH2Ph, Ph, С6Н11-c, H; R2=CN, COOMe, и способу их получения путем взаимодействия 1'-R 1-4,5-диоксо-2-фенил-4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоксилаты с малононитрилом или метил цианоацетатом и димедоном в среде апротонного растворителя.

Изобретение относится к соединениям нижеследующей формулы (I) или к их фармацевтически приемлемым солям: [где: X, Y, Z и W, каждый, независимо означает метиновую группу, необязательно содержащую заместители, выбираемые из группы заместителей , или атом азота (за исключением случая, когда все элементы X, Y, Z и W означают метиновую группу, необязательно содержащую заместители, выбираемые из группы заместителей ); А означает -(C(R3)(R4))m1 -: В означает -О-; D означает -С(О)-; m1 означает 0; Q означает метиновую группу или атом азота; R означает группу следующей формулы (II) где R6 означает низшую алкильную группу; R7 и R8 вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют 5-6-членную азотсодержащую алифатическую гетероциклическую группу; и где группа заместителей включает следующие заместители: атом галогена, гидроксильная группа, низшая алкильная группа, алкоксильная группа (данная группа может быть замещена циклоалкильной группой), аминогруппа, моно- или дизамещенная низшая алкиламиногруппа, арильная группа (данная группа может быть замещена атомом галогена, группой -SO 2CH3), арилоксигруппа (данная группа может быть замещена атомом галогена), гетероарильная группа, где «гетероарильная группа» означает 5- или 6-членную моноциклическую насыщенную или ненасыщенную группу, содержащую 1-2 гетероатома, выбираемых из атома кислорода и атома азота (данная группа может быть замещена алкоксильной группой, алкильной группой).

Изобретение относится к соединению формулы (I) или его соли или сложному эфиру, в которой радикалы и символы имеют определения, приведенные в п.1 формулы. .

Изобретение относится к новым соединениям формулы (I) или к их фармацевтически приемлемым солям где R1 и R2, взятые вместе, представляют собой группу, выбранную из групп формулы (III-1): и где R9 представляет собой 1) низшую алкильную группу, необязательно замещенную атомом галогена или низшей алкоксигруппой,2) арильную группу,3) аралкильную группу, 4) гетероарилалкильную группу,5) гетероарильную группу, где арильная, аралкильная, гетероарилалкильная и гетероарильная группы могут быть замещены атомом галогена, низшей алкильной группой, необязательно замещенной низшей алкоксигруппой или 1-3 атомами галогена, низшей алкоксигруппой, необязательно замещенной 1-3 атомами галогена, цианогруппой, гидроксигруппой, алкилсульфонильной группой, циклоалкилсульфонильной группой, арильной группой, гетероарильной группой, алкиламинокарбонильной группой, алканоиламиногруппой, алкиламиногруппой или диалкиламиногруппой;R 10 представляет собой низшую алкильную группу, необязательно замещенную 1-3 атомами галогена, или низшую алкилсульфонильную группу;X9-X12 представляют собой атом углерода или атом азота, где атом углерода может быть независимо замещен низшей алкильной группой, необязательно замещенной атомом галогена или низшей алкоксигруппой, низшей алкоксигруппой, необязательно замещенной атомом галогена, или цианогруппой или атомом галогена;R3 представляет собойa) группу формулы (II-1): где R4 и R5, взятые вместе с атомом азота, образуют 5- или 6-членное моноциклическое кольцо, где моноциклическое кольцо может содержать в качестве заместителя низшую алкильную группу; ml равно целому числу 3; илиb) группу формулы (II-2): где R6 представляет собой низшую алкильную группу или циклоалкильную группу; m2 равно целому числу 1 или 2;X1-X4 все представляют собой атомы углерода, либо 1 из Х1-Х 4 представляет собой атом азота, и остальные представляют собой атомы углерода;и где «гетероарил» в каждом случае относится к 5- или 6-членному ароматическому кольцу, содержащему от 1 до 3 гетероатомов, выбранных из атома азота, атома кислорода и атома серы.

Изобретение относится к новым соединениям -(Z)-1'-R-6',6'-диметил-3-(фенил(ариламино)метилен)-6',7'-дигидро-3H-спиро[фуран-2,3'-индол]-2',4,4',5(1'Н,5'Н)-тетраонам формулы где Ar = фенил, n-метоксифенил, n-толлил; R = аллил, бензил, фенил, n-толлил, n-метоксифенил, -нафтил, а также к способу их получения, который заключается в том, что изопропил 2-(1-арил-4,5-диоксо-2-фенил-4,5-дигидро-1Н- пиррол-3-ил)-2-оксоацетаты подвергают взаимодействию с N-замещенными 3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-енонами в среде инертного апротонного растворителя с последующим выделением целевых продуктов.

Изобретение относится к новым соединениям, а именно 5-формил-замещенным индолиновым спиробензопиранам общей формулы 1 где R1, R2 - Alk или c-Alk; R3 - СНО или NO2 группа (электронно-акцепторный заместитель), обладающие фотохромными свойствами.

Изобретение относится к новым соединениям формулы I, их фармацевтически приемлемым солям и сложным эфирам. .

Изобретение относится к способу получения производных индолиноспиропирана формулы где R1 означает C 1-C18-алкил, каждый из R 2 и R3 независимо означает С 1-С4-алкил, R4 означает водород, гидрокси, трихлорметил, трифторметил, формил, С1-С4-алкил, галоген, С1-С4-алкокси, нитро и х равен 1 или 2, включающему стадии:(i) получения индолина на полимерном носителе формулы где R1 означает C 1-C18-алкил, каждый из R 2 и R3 независимо означает C 1-C4-алкил;(ii) обработку несущего индолин полимерного носителя, где данный носитель представляет собой гидроксисмолу, при температуре от 50 до 120°С, в инертной атмосфере, в течение времени от 14 часов до 11 дней, производным салицилальдегида формулы где R4 означает водород, гидрокси, трихлорметил, трифторметил, формил, C1-C 4-алкил, галоген, С1-С 4-алкокси, нитро и х равен 1 или 2, с получением соединения индолиноспиропирана формулы (I); и (iii) высвобождение соединения индолиноспиропирана формулы (I).

Изобретение относится к области офтальмооптики, в частности к светочувствительной композиции для светофильтров защитно-профилактического назначения, обеспечивающих защиту глаз и профилактику офтальмологических заболеваний, связанных с повреждающим действием светового излучения в видимой области спектра
Наверх