МЕТИЛИРОВАНИЕ 2-МЕТИЛХИНАЗОЛИН-4-ОНА «МЯГКИМИ» И «ЖЕСТКИМИ» МЕТИЛИРУЮЩИМИ АГЕНТАМИ

АННОТАЦИЯ

Исследовано метилирование амбидентных анионов 2-метилхиназолин-4-онов «мягким» (йодистый метил), «жестким» (метилтозилат, диметилсульфат) метилирующими агентами в протонных (спирт), апротонных (ацетонитрил), апротонных диполярных (диметилформамид, диметилсульфоксид) растворителях. Показано влиянии их природы на направление реакции и на соотношение N³/O⁴. Выявлено, что в протонных растворителях реакция идёт по более «мягкому» N-3-центру. При проходах к апротонным диполярным растворителям доля продукта метилирования «жесткого» О⁴-центра увеличивается, особенно при метилировании метилтозилатом.

ABSTRACT

The methylation of ambident anions of 2-methylquinazolin-4-ones by "soft" (methyl iodide), "hard" (methyl tosylate, dimethyl sulfate) methylating agents in protic (alcohol), aprotic (acetonitrile), aprotic dipolar (dimethylformamide, dimethylsulfoxide) solvents was studied. The influence of their nature on the direction of the reaction and on the N³/O⁴ ratio is shown. It was found that in protic solvents the reaction proceeds along the “softer” N-3 center. When passing to aprotic dipolar solvents, the proportion of the methylation product of the "hard" O-4 center increases, especially in the case of methylation with methyl tosylate.

Ключевые слова: амбидентые анионы, метилирование «мягкими» и «жесткими», протонные и апротонные растворители, направление реакции.

Keywords: ambident anions, "soft" and "hard" methylation, protic and aprotic solvents, reaction direction.

Введение

Производные хиназолина обладают широким спектром биологического действия. Среди них нашли применение препараты антихолинэстерозного типа действа, снотворные средства и др.[1]. Oни применяются в сельском хозяйстве в качестве фунгицидов, бактерицидов и др. [2]. Хиназолиновые алкалоиды дезоксипеганин, пеганин, вазицинон используются в качестве лекарственных средств [3,4].

Известно, что метилирование реакции сильно зависит от природы метилирующего и метилируемого агента, эффекта среды, температуры и др. факторов так, при метилировании анионы 2-замещенных хиназолин-4-онов проявляется множественная реакционная способность, приводящая к продуктам метилирования того или другого реакционного центра или по двум гетероатомам.

Ранее нами изучено алкилирование 2-замещенных (оксо-, тиоксо-, селиноксо-, амино-, ациламино- и др.) хиназолин-4-онов [5-7]. Было показано, что в случае 2-оксо-, -аминохинозолин-4-онов реакция идет, в основном, по N-3 атому. Алкилирование же 2-тиоксо-, -селенохиназолин-4-онов протекает по более «мягкому» реакционному центру – атому серы (селена).

Целью настоящего исследования является предоставление дополнительной информации по метилированию 2-метилхиназолин-4-она .

Результаты и обсуждение

Анион 2-метилхиназолин-4-она в отличие от других выше указанных веществ проявляет амбидентный характер, т.е. отрицательных заряд в нем делокализован по атомам О⁴-С⁴-N³. Анион соединения 1(2) образуется под действием гидрида натрия.

Поэтому метилирование 2 может идти по атому азота N³, кислорода О⁴, а также по N¹. В результате могут образоваться 2,3-диметил-3,4-дигидрохиназолин-4-он (3), 4-окси-2-метилхиназолин (4) и 1,2-диметил-1,4-дигидрохиназолин-4-он (5) или их смесь.

Общая методика метилирования 2-метилхиназолин-4-онов

В трехгорлую колбу, снабженную капельной воронкой, механической мешалкой и обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой, помещают 10 ммолей 2-метилхиназолин-4-онов. Вещества растворяют в 45мл абсолютного растворителя и при перемешивании прибавляют 2,5 ммоль NaH. Перемешивают 30 мин., и в образовавшиеся раствор натриевой соли также при перемешивании по каплям добавляют 1 ммоль йодистого метила (диметилсульфат, метилтозилат) в 2 мл растворителя. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре 24 часа или нагревании на кипящей водяной бане 3-4 часа. По окончании реакции содержимое колбы обрабатывают 150 мл холодной водой, образовавшийся осадок отфильтровывают.  В тех случаях, когда при разложении осадок не выпадает, продукт реакции трижды извлекают хлороформом. Высушивание полученного продукта осуществляют в эксикаторе над безводными сульфатами натрия или магния (Na₂SO₄, MgSO₄).

В таблице 1 приводятся результаты эксперимента по метилированию2-метилхиназолин-4-она

Таблица 1.

Условия проведения метилирования 2-метилхиназолин-4-она и выход готового продукта

Выводы

Изучены условия проведения реакции метилирования 2-метилхиназолин-4-она различными «мягкими» и «жесткими» метилирующими агентами. Показано, что наиболее предпочтительным является использование в качестве метилирующего агента «мягкий» йодистый метил, а в качестве растворителей  «жесткие» диметилсульфат и метилтозилат.

Список литературы:

1. Ураков Б.А. Множественная реакционная способность 2-оксо-,-тиоксо-,-ациламино-,-метоксикарбониламино-4-оксихиназолинов в реакциях метилирования: Дис. …канд.хим.наук.Алма-Ата,1990. - 160  с. 
2. Юн Л.М., Янгибаев С., Шахидоятов Х.М., Алексеева В.Я., Вьюнов К.А. Синтез 2-алкилтиохиназолонов-4. // Химия гетероцикл. соедин.- 1987.- №3 -С.254-256.
3. Yun L.M.. Samiev R.A., Urakov B.A., еt al.Intern. The Alkylation of Ambident Anions of 2-Substituted Quinazolin-4-ones  // Conf. of Organic Synthesis,August 10-15, 1986; Moskov: Programme and Abstr. of Papers. -P.141.
4. Янгибаев С., Юн Л.М. Абдуллаев Н.Д. Шахидоятов Х.М. Влияние различных факторов на направление реакции алкилирования 1-метил-2-тиоксохиназолона-4  //Докл.АН УзССР. -1984. №11. -С.37-38.
5. Ходжаниязов Х.У., Ураков Б.А. ШахидоятовХ.М. Влияние природы растворителя на двойственную реакционную  способность 2-оксо-5,7-диметилпиридо[2,3-α]пиримидинона-4  //. Химия природ. соедин. - 1997 Cпецвыпуск  №1. [ С 48-50.]
6. Саиткулов Ф.Э., Алимова М.Ж., Шахидоятов Х.М. Алкилирование 2-фенилхиназолин-4-она «мягкими» и «жесткими» метилирующими агентами // ДАН РУз. 2011.№3.
7. Саиткулов Ф.Э., Бобокулов Х.М., Шахидоятов Х.М. О влиянии нитрогруппы на направление алкилирования 2-п-нитрофенилхиназолин-4-она // ДАН РУз. - 2011.-№5.