Протон-ініційована циклізація N-aлкіламідів стирилоцтових кислот. Синтез 5-арилпіролідин-2-онів

Abstract

Метою роботи є дослідження впливу структурних параметрів амідів стирилоцтових кислот на пере- біг реакції електрофільної внутрішньомолекулярної циклізації під дією поліфосфорної кислоти та пошук раціональних підходів до отримання N-незаміщених 5-арилпіролідин-2-онів. Результати та їх обговорення. Проаналізовані та систематизовані літературні джерела, які стосу- ються основних методів синтезу та біологічної активності 5-арилпіролідин-2-онів. Досліджена регіохімія циклізації N-незаміщених та N-алкіламідів стирилоцтових кислот під дією поліфосфорної кислоти (ПФК). Експериментальна частина. Знайдено, що N-незаміщені аміди стирилоцтових кислот при нагріванні до 100 °С в ПФК циклізуються у 5-арилпіролідин-2-они із виходами 44-58 %. Для N-трет-бутиламідів з донорними замісниками в стирильній частині молекули циклізація в аналогічних умовах супроводжу- ється відщепленням N-алкільного фрагмента, що приводить до N-незаміщених 5-арилпіролідин-2-онів з виходaми 50-95 %. Лактамізація N-бензил- та N-ізопропіламідів під дією ПФК перебігає з утворенням від- повідних 1-алкіл-5-арилпіролідин-2-онів. Висновки. Знайдено, що протон-ініційована циклізація N-незаміщених та N-трет-бутиламідів стирилоц- тових кислот з донорними замісниками в стирильному фрагменті при 100 °С в поліфосфорній кисло- ті є препаративно зручним методом синтезу 1-незаміщених 5-арилпіролідин-2-онів. Аналогічна реакція N-бензил(ізопропіл)амідів приводить до переважного утворення 1-заміщених 5-арилпіролідин-2-онів.

Целью работы является исследование влияния структурных параметров амидов стирилуксусных кислот на протекание реакции электрофильной внутримолекулярной циклизации под действием полифосфорной кислоты и поиск рациональных подходов к получению N-незамещенных 5-арилпирролидин-2-онов. Результаты и их обсуждение. Проанализированы и систематизированы литературные источни- ки, относящиеся к основным методам синтеза, а также биологической активности пирролидин-2-онов. Исследована региохимия циклизации N-незамещенных и N-алкиламидов стирилуксусных кислот под действием полифосфорной кислоты (ПФК). Экспериментальная часть. Выявлено, что N-незамещенные амиды стирилуксусных кислот при нагревании до 100 °С в ПФК циклизуются в 5-арилпирролидин-2-оны с выходами 44-58 %. Для N-трет-бутиламидов с донорными заместителями в стирольной части молекулы циклизация в аналогичных условиях сопровождается отщеплением N-алкильного фрагмента и приводит к N-незамещенным 5-арилпирролидин-2- онам с выходами 50-95 %. Лактамизация N-бензиламида и N-изопропиламидов под действием ПФК протекает без фрагментации с образованием 1-алкил-5-арилпирролидин-2-онов. Выводы. Найдено, что протон-инициированная циклизация N-трет-бутиламидов стирилуксусных кислот с донорными заместителями в стирольном фрагменте при 100 °С в полифосфорной кислоте является препаративно удобным методом синтеза 1-незамещенных 5-арилпирролидин-2-онов. Аналогичная реакция N-бензил(изопропил)амидов приводит к преимущественному образованию 1-алкил-5-арилпирролидин-2-онов.

Aim. To study the effect of the structural parameters of styrylacetic acid amides on the course of the reaction of the electrophilic intramolecular cyclization under the action of polyphosphoric acid and search the rational approaches to obtain N-unsubstituted 5-arylpyrrolidine-2-ones. Results and discussion. The literature sources related to the main methods of synthesis, as well as the biological activity of 5-arylpyrrolidine-2-ones, have been analyzed and systematized. The regiochemistry of the cyclization of N-unsubstituted and N-alkyl amides of styrylacetic acids has been studied using polyphosphoric acid (PPA). Experimental part. It has been found that N-unsubstituted styrylacetic acid amides when heating at 100 °C in PPA are cyclized to 5-arylpyrrolidine-2-ones with the yields of 44-58 %. For N-tert-butylamides with donor substituents in the styrenic moiety of the molecule the cyclization under similar conditions is accompanied with elimination of the N-alkyl fragment resulting in N-unsubstituted 5-arylpyrrolidine-2-ones with the yields of 50-95 %. Lactamization of N-benzylamide and N-isopropylamides under the action of PPA proceeds with formation of 1-alkyl-5-arylpyrrolidine-2-ones. Conclusions. It has been found that the proton-initiated cyclization of N-unsubstituted and N-tert-butylamides of styrylacetic acid with donor substituents in the styrene fragment in polyphosphoric acid when heating at 100 °C is a preparative convenient method for the synthesis of 1-unsubstituted 5-arylpyrrolidine-2-ones. A similar reaction of N-benzyl (isopropyl) amides leads to the preferential formation of 1-alkyl-5-arylpyrrolidine-2-ones.