Способ получения 3-ацилзамещенных 2-арил(гетерил)-1Н-индол-5,6-дикарбонитрилов

Изобретение относится к способу получения новых азотсодержащих гетероциклических соединений, а именно 3-ацилзамещенных 2-арил(гетерил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрилов, которые могут быть использованы в качестве прекурсоров для синтеза биологически активных веществ, лекарственных препаратов, фталоцианинов, гексазоцикланов.

Данные соединения являются новыми, из уровня техники нам не известны способы получения таких соединений.

Задачей изобретения является разработка способа получения 3-ацилзамещенных 2-арил(гетерил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрилов общей структурной формулы:

где R¹=СОСН₃, или СОС₂Н₅, или СОС₃Н₇;

R²=C₆H₅, или 4-СН₃С₆Н₄, или 4-OCH₃C₆H₄, или 2-тиенил;

R³=СН₃, или С₂Н₅, или С₃Н₇.

Поставленная задача достигается тем, что в качестве реагентов для синтеза 3-ацилзамещенных 2-арил(гетерил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрилов используются 2-замещенные 1-гидрокси-1H-индол-5,6-дикарбонитрилы в среде ангидридов алифатических карбоновых кислот (уксусный, пропионовый, масляный) в присутствии борфтортриэфирата BF₃Et₂O (кислота Льюиса).

Вышеуказанные соединения получают следующей реакцией:

при условиях, описанных ниже.

2-Замещенные 1-гидрокси-1H-индол-5,6-дикарбонитрилы нагреваются в среде соответствующего ангидрида (уксусный, пропионовый, масляный) в присутствии борфтортриэфирата BF₃Et₂O при температуре 55…70°С в течение 5-20 мин. Затем полученную реакционную массу охлаждают, растворяют в десятикратном избытке холодной воды. Выпавший осадок 3-ацилзамещенных 2-арил(гетерил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрилов отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Сушат на воздухе.

Все приведенные отличительные признаки являются существенными, и только заявляемая совокупность признаков позволяет достичь технического результата.

Строение полученных соединений подтверждено методами ИК, ЯМР Н¹, ЯМР С¹³ спектроскопий и масс-спектрометрией.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 3-ацетил-1-(ацетилокси)-2-фенил-1H-индол-5,6-дикарбонитрил

К 2 мл уксусного ангидрида прибавляют 0.002 моль 1-гидрокси-2-фенил-1H-индол-5,6-дикарбонитрил и 0.004 моль (0.5 мл) борфтортриэфирата BF₃Et₂O и нагревают при температуре 55°С при постоянном перемешивании в течение 5 мин. Затем реакционную массу охлаждают, растворяют в 20 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Сушат на воздухе. Получают 0.59 г (86% от теории) 3-ацетил-1-(ацетилокси)-2-фенил-1H-индол-5,6-дикарбонитрила - кристаллический осадок белого цвета, Т.пл. 168-170°С. ИК (ν/cm^-1): 2233 (CN), 1828 (АсО), 1654 (С=O), 1611 (Ar), 1151 (С-О). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 343 [М⁺] (100), 301 [М⁺-Ас] (100), 286 (53), 270 (20), 240 (10), 43 (40). ЯМР ¹Н (CDCl₃, J/Hz): 2.05 (s, 3Н, Ac), 2.19 (s, 3Н, OAc), 7.49 (t, J=7.4, 2H, Н(3'), H(5')), 7.60 (d, J=7.4, 2H, H(2'), Н(6')), 7.65 (t, J=7.4, 1Н, Н(4')), 7.71 (s, 1Н, H(7)), 9.00 (s, 1H, H(4)). ЯМР ¹³C (CDCl₃): 17.48 (Me), 30.05 (Ac), 109.32, 109.84, 113.28, 114.60, 116.15, 116.39, 125.13, 126.90, 129.14 (2C), 130.01, 130.09 (2C), 131.28, 132.95, 146.89, 167.17, 193.78. Найдено (%): С, 69.84; H, 3.79; N, 12.21; C₂₀H₁₃N₃O₃. Вычислено (%): С, 69.96; Н, 3.82; N, 12.24.

Пример 2. 3-ацетил-1-(ацетилокси)-2-(4-метилфенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрил

К 2 мл уксусного ангидрида прибавляют 0.002 моль 1-гидрокси-2-(4-метилфенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрил и 0.004 моль (0.5 мл) борфтортриэфирата BF₃Et₂O и нагревают при температуре 60°С при постоянном перемешивании в течение 10 мин. Затем реакционную массу охлаждают, растворяют в 20 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Сушат на воздухе. Получают 0.68 г (95% от теории) 3-ацетил-1-(ацетилокси)-2-(4-метилфенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрила - кристаллический осадок белого цвета, Т.пл. 212-214°С. ИК (ν/cm^-1): 2232 (CN), 1828 (АсО), 1653 (С=O), 1610, 1550 (Ar), 1147 (С-О). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 357 [М⁺] (33), 315 [М⁺-Ас] (100), 300 (57), 254 (27), 43 (51). ЯМР ¹Н (CDCl₃, J/Hz): 2.06 (s, 3Н, Ac), 2.20 (s, 3Н, Me), 2.49 (s, 3Н, OAc), 7.36 (d, J=7.9, 2H, Н(3'), Н(5')), 7.39 (d, J=7.9, 2Н, Н(2'), Н(6')), 7.70 (s, 1Н, Н(7)), 8.99 (s, 1Н, Н(4)). ЯМР ¹³С (CDCl₃): 17.52 (Me), 21.60, 30.02, 109.22, 109.68, 113.20, 114.50, 116.20, 116.42, 123.78, 125.19, 129.82 (2С), 129.90, 129.93 (2С), 130.34, 132.93, 141.73, 167.17, 193.89 (С=O). Найдено (%): С, 70.43; Н, 4.18; N, 11.72; C₂₁H₁₅N₃O₃. Вычислено (%):С, 70.58; Н, 4.23; N, 11.76.

Пример 3. 3-ацетил-1-(ацетилокси)-2-(4-метоксифенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрил

К 2 мл уксусного ангидрида прибавляют 0.002 моль 1-гидрокси-2-(4-метоксифенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрил и 0.004 моль (0.5 мл) борфтортриэфирата BF₃Et₂O и нагревают при температуре 60°С при постоянном перемешивании в течение 15 мин. Затем реакционную массу охлаждают, растворяют в 20 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Сушат на воздухе. Получают 0.68 г (91% от теории) 3-ацетил-1-(ацетилокси)-2-(4-метоксифенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрила - кристаллический осадок белого цвета, Т.пл. 208-209°С. ИК (ν/cm^-1): 2230 (CN), 1819 (АсО), 1659 (С=O), 1609 (Ar), 1257, 1025 (ОМе). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 373 [М⁺] (99), 332 (92), 331 (98), 300 (100), 315 (62), 314 (99), 300 (65), 299 (89) 271 (99), 256 (52), 242 (50), 228 (100), 201 (82), 43 (99). ЯМР ¹Н (CDCl₃, J/Hz): 2.09 (s, 3Н, Ас), 2.21 (s, 3Н, ОАс), 3.92 (s, 3Н, ОМе), 7.09 (d, 2Н, J=8.7, Н(3'), H(5')), 7.40 (d, 2Н, J=8.7, Н(2'), Н(6')), 7.67 (s, 1H, Н(7)), 9.05 (s, 1Н, Н(4)). ЯМР ¹³С (CDCl₃): 17.57, 30.01, 55.54, 109.11, 109.54, 113.14, 114.53, 114.63 (2С), 116.25, 116.48, 118.44, 125.22, 129.74, 131.68, 132.98 (2С), 147.25, 161.78, 167.23, 193.97 (С=O). Найдено (%): С, 67.41; Н, 4.01; N, 11.22; C₂₁H₁₅N₃O₄. Вычислено (%): С, 67.56; Н, 4.05; N, 11.25.

Пример 4. 3-ацетил-1-(ацетилокси)-2-(тиофен-2-ил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрил

К 2 мл уксусного ангидрида прибавляют 0.002 моль 1-гидрокси-2-(2-тиенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрил и 0.004 моль (0.5 мл) борфтортриэфирата BF₃Et₂O и нагревают при температуре 65°С при постоянном перемешивании в течение 15 мин. Затем реакционную массу охлаждают, растворяют в 20 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Сушат на воздухе. Получают 0.62 г (89% от теории) 3-ацетил-1-(ацетилокси)-2-(тиофен-2-ил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрила - кристаллический осадок светло-желтого цвета, Т.пл. 198-200°С. ИК (ν/cm^-1): 2227 (CN), 1817 (АсО), 1655 (С=O), 1607, 1553 (Ar), 1149 (С-О). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 349 [М]⁺ (70), 307 [M-Ac]⁺ (100), 292 (39), 290 (32), 275 (30), 246 (14), 43 (51). ЯМР ¹Н (CDCl₃, J/Hz): 2.20 (s, 3Н, Ас), 2.35 (s, 3Н, ОАс), 7.28 (dd, J=5.1, 3.6, 1Н, Н(4')) 7.37 (d.d, J=3.6 J=1.0, 1Н, Н(3')), 7.71 (s, 1Н, Н(7)), 7.75 (t, J=5.1, J=1.0, 1Н, Н(5')), 8.97 (s, 1Н, Н(4)). ЯМР ¹³С (CDCl₃): 17.60, 29.56, 109.36, 110.20, 114.58, 114.85, 116.04, 116.28, 124.79, 125.30, 128.06, 130.00, 131.33, 133.07, 133.12, 139.35, 167.19, 193.65. Найдено (%):С, 61.75; Н, 3.13; N, 11.99; C₁₈H₁₁N₃O₃S. Вычислено (%): С, 61.88; Н, 3.17; N, 12.03.

Пример 5. 5,6-дициано-3-пропил-2-(n-толил)-1H-индол-1-ил пропионат

К 2 мл пропионового ангидрида прибавляют 0.002 моль 1-гидрокси-2-(4-метилфенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрил и 0.004 моль (0.5 мл) бор-фтортриэфирата BF₃Et₂O и нагревают при температуре 65°С при постоянном перемешивании в течение 15 мин. Затем реакционную массу охлаждают, растворяют в 20 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Сушат на воздухе. Получают 0.65 г (84% от теории) 5,6-дициано-3-пропил-2-(n-толил)-1H-индол-1-ил пропионата - кристаллический осадок белого цвета, Т.пл. 147-149°С. ИК (ν/cm^-1): 2228 (CN), 1815 (АсО), 1660 (С=O), 1611 (Ar), 1142 (С-O). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 385 [М]⁺ (43), 329 (24), 300 (58), 284 (31), 254 (45), 57 (100). ЯМР ¹Н (CDCl₃, J/Hz): 21.04 (t, J=7.0, 3Н, Me), 1.12 (t, J=7.3, 3Н, Me), 2.37 (q, J=7.3, 2H, CH₂), 2.50 (q, J=7.0, 2H, CH₂), 7.38 (d, J=8.0, 2H, Н(3'), H(5')), 7.42 (d, J=8.0, 2H, H(2'), H(6')), 7.71 (s, 1H, H(7)), 9.05 (s, 1H, H(4)). ЯМР ¹³C (CDCl₃): 8.09, 8.69, 21.60, 24.68, 35.08, 109.11, 109.57, 112.82, 114.47, 116.25, 116.45, 124.10, 125.32, 129.74 (2C), 129.87 (2C), 129.96, 133.03, 141.59, 146.60, 170.94, 197.22. Найдено (%):C, 71.51; H, 4.93; N, 10.88. C₂₃H₁₉N₃O₃. Вычислено (%): C, 71.67; H, 4.97; N, 10.90.

Пример 6. 5,6-дициано-3-пропил-2-(тиофен-2-ил)-1H-индол-1-ил пропионат

К 2 мл припионового ангидрида прибавляют 0.002 моль 1-гидрокси-2-(2-тиенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрил и 0.004 моль (0.5 мл) борфтортриэфирата BF₃Et₂0 и нагревают при температуре 65°С при постоянном перемешивании в течение 15 мин. Затем реакционную массу охлаждают, растворяют в 20 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Сушат на воздухе. Получают 0.61 г (81% от теории), 6-дициано-3-пропил-2-(тиофен-2-ил)-1H-индол-1-ил пропионата - кристаллический осадок светло-желтого цвета, Т.пл. 126-128°С. ИК (ν/cm^-1): 2229 (CN), 1815 (АсО), 1709, 1661 (С=O), 1611 (Ar), 1044 (С-О). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 377 [М]⁺ (95), 321 (33), 304 (23), 292 (31), 276(31), 275 (29), 57 (100). ЯМР ¹Н (CDCl₃, J/Hz): 1.10 (t, J=7.3, 3Н, Me), 1.22 (t, J=7.3, 3Н, Me), 2.54 (q, J=7.2, 2H, CH₂), 2.56-2.71 (m, 2Н, СН₂), 7.31 (t, J=5.0, J=3.7, 1H, Н(4')), 7.39 (dd, J=3.7, 1.2, 1Н, H(3')), 7.73 (s, 1H, H(7)), 7.78 (d.d, J=5.0, 1.2, 1H, H(5')), 9.01 (s, 1H, H(4)). ЯМР ¹³C (CDCl₃): 8.18, 8.72, 24.77, 34.76, 109.19, 110.05, 114.60, 116.10, 116.33, 124.89, 125.65, 127.97, 130.03, 131.09, 132.79, 133.17, 133.47, 138.75, 171.00, 197.04. Найдено (%): C, 63.53; H, 3.99; N, 11.11. C₂₀H₁₅N₃O₃S. Вычислено (%): C, 63.65; H, 4.01; N, 11.13.

Пример 7. 3-бутирил-5,6-дициано-2-(n-толил)-1H-индол-1-ил бутират

К 2 мл масляного ангидрида прибавляют 0.002 моль 1-гидрокси-2-(4-метилфенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрил и 0.004 моль (0.5 мл) борфтортриэфирата BF₃Et₂O и нагревают при температуре 70°С при постоянном перемешивании в течение 20 мин. Затем реакционную массу охлаждают, растворяют в 20 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Сушат на воздухе. Получают 0.69 г (83% от теории) 3-бутирил-5,6-дициано-2-(n-толил)-1H-индол-1-ил бутирата - кристаллический осадок белого цвета, Т.пл. 131-133°С. ИК (ν/cm^-1): 2227 (CN), 1813 (АсО), 1659 (С=O), 1610 (Ar), 1038 (С-О). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 413 [М]⁺ (58), 343 (19), 326 (15), 300 (28), 284 (39), 71 (100). ЯМР ¹Н (CDCl₃, J/Hz): 0.73 (t, J=7.3, 3Н, Me), 0.81 (t, J=7.3, 3Н, Me) 1.54 (m, J=7.3, 4H, CH₂), 2.28 (t, J=7.3, 2H, CH₂), 2.41 (t, J=7.3, 2H, CH₂), 2.49 (s, 3H, Me), 7.34 (d, J=8.2, 2H, H(3'), H(5')), 7.37 (d, J=8.2, 2H, H(2'), H(6')), 7.64 (s, 1H, H(7)), 9.00 (s, 1H, H(4)). ЯМР ¹³C (CDCl₃): 13.19, 13.62, 17.83, 18.06, 21.58, 32.76, 43.47, 109.13, 109.59, 113.01, 114.42, 116.26, 116.45, 124.05, 125.37, 129.66, 129.95 (2C), 130.01 (2C), 133.03, 141.59, 146.66, 170.01, 196.87. Найдено (%): C, 72.49; H, 5.57; N, 10.14. C₂₅H₂₃N₃O₃. Вычислено (%): C, 72.62; H, 5.61; N, 10.16.

Пример 8. 3-бутирил-5,6-дициано-2-(тиофен-2-ил)-1H-индол-1-ил бутират

К 2 мл масляного ангидрида прибавляют 0.002 моль 1-гидрокси-2-(2-тиенил)-1H-индол-5,6-дикарбонитрил и 0.004 моль (0.5 мл) борфтортриэфирата BF₃Et₂O и нагревают при температуре 70°С при постоянном перемешивании в течение 20 мин. Затем реакционную массу охлаждают, растворяют в 20 мл холодной воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Сушат на воздухе. Получают 0.64 г (79% от теории) 3-бутирил-5,6-дициано-2-(тиофен-2-ил)-1H-индол-1-ил бутирата - кристаллический осадок светло-желтого цвета, Т.пл. 106-107°С. ИК (ν/cm^-1): 2234 (CN), 1816 (АсО), 1662 (С=O), 1610, 1555 (Ar), 1050 (С-О). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (%): 405 [М⁺] (58). ЯМР ^lH (CDCl₃, J/Hz): 0.79 (t, J=7.3, 3Н, Me), 0.91 (t, J=7.2, 3Н, Me), 1.54-1.71 (m, 4H, CH₂), 2.43 (t, J=7.3, 2Н, СН₂), 2.52 (t, J=7.2, 2Н, СН₂), 7.27 (dd, J=5.0, 3.6, 1Н, Н(4')), 7.35 (dd, J=3.6, 1.0, 1Н, Н(3')), 7.67 (s, 1Н, Н(7)), 7.74 (dd, J=5.0, 1.0, 1Н, Н(5')), 8.96 (s, 1Н, Н(4)). ЯМР ¹³С (CDCl₃): 13.35, 13.66, 17.88, 18.10, 32.85, 43.27, 76.64, 77.06, 77.49, 109.20, 110.07, 114.57, 114.77, 116.11, 116.31, 124.94, 125.60, 127.92, 129.99, 131.11, 132.89, 133.18, 138.82, 170.04, 196.66. Найдено (%): С, 65.04; Н, 4.69; N, 10.33 C₂₂H₁₉N₃O₃S. Вычислено (%): С, 65.17; Н, 4.72; N, 10.36.

Техническим результатом изобретения является получение новых химических соединений достаточной степени чистоты, которые могут быть использованы в качестве прекурсоров для синтеза биологически активных веществ, лекарственных препаратов, фталоцианинов, гексазоцикланов.