PL226374B1 - 3,5-dipodstawione oraz 3,4,5-tripodstawione izoksazole oraz sposób ich otrzymywania - Google Patents

3,5-dipodstawione oraz 3,4,5-tripodstawione izoksazole oraz sposób ich otrzymywania

Info

Publication number
PL226374B1
PL226374B1 PL403324A PL40332413A PL226374B1 PL 226374 B1 PL226374 B1 PL 226374B1 PL 403324 A PL403324 A PL 403324A PL 40332413 A PL40332413 A PL 40332413A PL 226374 B1 PL226374 B1 PL 226374B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
isoxazoles
disubstituted
dipole
bitiophen
phenylene
Prior art date
Application number
PL403324A
Other languages
English (en)
Other versions
PL403324A1 (pl
Inventor
Stanisław Krompiec
Michał Filapek
Kinga Janicka
Dariusz Błach
Sławomir Kula
Marian Paluch
Sebastian Pawlus
Original Assignee
Univ Śląski W Katowicach
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Śląski W Katowicach filed Critical Univ Śląski W Katowicach
Priority to PL403324A priority Critical patent/PL226374B1/pl
Publication of PL403324A1 publication Critical patent/PL403324A1/pl
Publication of PL226374B1 publication Critical patent/PL226374B1/pl

Links

Landscapes

  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku są 3,5-dipodstawione oraz 3,4,5-tripodstawione izoksazole o wzorach ogólnych 1a, 1b, 1c oraz 1d, gdzie: Ar - oznacza podstawioną jedno- lub wielopierścieniową grupę arylową, w szczególności 2,4-dichlorofenyl, 2,4-dibromofenyl, 2,4-difluorofenyl, 2,6-dichlorofenyl, 2,4-dimetylofenyl, 2,4-dimetoksyfenyl, 3,4-metylenodioksyfenyl, 2,6-dimetylofenyl, 2,6-difluorofenyl, 2,4,6-trimetylofenyl, 2,4,6-trimetoksyfenyl, 9-antracenyl; Q - oznacza rozbudowaną sterycznie, podstawioną lub niepodstawioną, jedno- lub wielopierścieniową grupę arylową, w szczególności 2,2'-bitiofen-5-yl, 9-antracenyl, 1-naftyl; A - oznacza łącznik w postaci difunkcyjnej grupy arylowej lub heteroarylowej, w szczególności 1,2-fenylen, 1,3-fenylen, 1,4-fenylen, antracen-9,10-diyl. Wynalazek obejmuje również sposób ich otrzymywania w reakcjach cykloaddycji dipolarnej tlenków aromatycznych nitryli lub ditlenków aromatycznych dinitryli do mono- oraz symetrycznie dipodstawionych alkinów, w rozpuszczalnikach takich, jak alkohole krótkołańcuchowe, eter dietylowy, chlorowcoalkany nasycone, aceton lub korzystnie chlorek metylenu lub ich dowolne mieszaniny. Substratami tych reakcji są mało reaktywne dipole oraz rozbudowane sterycznie dipolarofile. Reakcje prowadzi się w warunkach wysokiego ciśnienia, od 0,5 do 2,0 GPa, w temperaturze od 10 do 110°C, w czasie od 1 do 48 h, w atmosferze gazu obojętnego, korzystnie argonu. Związki otrzymane tym sposobem mogą znaleźć zastosowanie między innymi jako farmaceutyki, substraty do dalszych syntez lub prekursory nanomateriałów dla organicznej elektroniki.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są 3,5-dipodstawione oraz 3,4,5-tripodstawione izoksazole oraz sposób ich otrzymywania, mogące znaleźć zastosowane jako środki przeciwgrzybicze, przeciwbakteryjne lub do otrzymywania nanomateriałów dla organicznej elektroniki, na przykład polimerów przewodzących.
Izoksazole (1,2-azole), w tym di- oraz tripodstawione stanowią bardzo ważną grupę związków heterocyklicznych. Znane są one zarówno jako substraty do dalszych przemian chemicznych, jak i jako grupa związków o rozlicznych zastosowaniach medycznych. Są potencjalnymi substratami między innymi do otrzymywania 3-aminopropen-1-ali, 3-aminopropen-1-onów, ketoamidów, czwartorzędowych soli amoniowych oraz kompleksów metali (jako ligandy). Przykładem związku, który już znalazł zastosowanie w medycynie, jest jedna z pochodnych izoksazolu o nazwie medycznej „disoxaril”, która jest skutecznym inhibitorem replikacji rinowirusów odpowiedzialnych za około 50% przypadków przeziębień [„Antirhinoviral Activity of Heterocyclic Anaogs of Win 54954” Bailey, T. R.; Diana, G. D.; Kowalczyk, P, J.; Akullian, V.; Eissenstat, M. A.; Cutcliffe, D.; Mallamo, J. P.; Carabateas, P. M.; Pevear, D. C. J. Med. Chem. 1992, 35, 4628-4633]. Z dotychczasowego stanu techniki znane są różne 3,4,5-tripodstawione izoksazole, na przykład izoksazol, w którym podstawnik w pozycji 3 = 2,4,6-trimetylofenyl, w pozycji 4 = p-toluenosulfonyl a w pozycji 5 = SePh [„Cycloaddition Reactions of 1-Phenylseleno-2-(p-toluenesulfonyl)ethyne”, Thomas G. Back, Richard J. Bethell, Masood Parvez, Jerry A. Taylor, Daniel Wehrli, J. Org. Chem. 1999, 64, 7426-7432]. Inny przykład izoksazoli stanowi grupa związków, w których podstawnik w pozycji 3 = CH3 lub Ph lub alkil lub PhCP2CH2 lub p-OMe-Ph, podstawnik w pozycji 4 = CH3, a podstawnik przy węglu 5 = N(CH3)2, N(Et)2, N(i-Pr)2 lub N(alkil)2 [„Synthetic Studies of the Formation of Oxazoles and Isoxazoles from N-Acetoacetyl Derivatives: Scope and Limitation“, Mark Lautens and Amelie Roy, Org. let. 2000, 2, 555-558]. Znane są także izoksazole, w których podstawnik w pozycji 3 = p-MeO-fenyl, podstawnik przy węglu 4 = benzoli, natomiast przy węglu 5 = p-chlorobenzoil [„1,3-Dipolar cycloaddition of dipolar reagents to bifunctional olefins with chloramines T - part II”, Padmavathi, V.; Sumathi, R. P.; Reddy, K. Venugopal; Reddy, A. Somasekhar; Reddy, D. Bhaskar; Synthetic Communications; 2000, 30,4007-4016)].
Znane są również sposoby wytwarzania podstawionych izoksazoli, w tym 3,5-di- oraz 3,4,5-tripodstawionych izoksazoli, głównie w reakcjach cykloaddycji. Otrzymuje się je w wyniku cykloaddycji 1,3-dipolarnej N-tlenków karbonitryli do odpowiednich 1,2-dipodstawionych alkinów [„Cycloaddition Reactions of 1-Phenylseleno-2-(p-toluenesulfonyl)ethyne, Thomas G. Back, Richard J. Bethell, Masood Parvez, Jerry A. Taylor, and Daniel Wehrli J. Org. Chem. 1999, 64, 7426-7432; „The potential of CH...N interactions in determining the crystal structures of novel 3,4-disubstituted-5-pyridinyl-isoxazoles“ Mazik Monika; Blaeser Dieter; Boese Roland; Tetrahedron Letters; 2000, 41, 5827-5832; „1,3-cycloaddition of nitrile oxides to cyclic and open-chain 4-oxo-2-sulfinylbut-2-enoic acid derivatives”, Jose L. Garcia Ruano, Alberto Fraile, M. Rosario Martin, Tetrahedron, 1999, 55, 14491-14500]. Jest to jednak metoda wymagająca zwykle stosowania wysokich temperatur, długotrwałego ogrzewania, lub też nakładająca znaczne ograniczenia co do struktury substratów, co jest wynikiem relatywnie wysokiej energii aktywacji addycji do potrójnego wiązania - znacząco wyższej niż dla cykloaddycji RCNO do wiązania podwójnego węgiel-węgiel. Dlatego zdecydowanie częściej stosowana jest procedura dwuetapowa w syntezie układów izoksazolowych. W pierwszym etapie otrzymuje się odpowiednią izoksazolinę, którą przekształca się w izoksazol, w wyniku odwodorniającej aromatyzacji [„Synthesis and antioxidant activity of oxazolyl/thiazolylsulfonylmethyl pyrazoles and isoxazoles”, A. Padmaja, C. Rajasekhar, A. Muralikrishna, V. Padmavathi, European Journal of Medicinal Chemistry 46 (2011) 5034-5038; „Unique Structure-Activity Relationship for 4-lsoxazolyl-1,4-dihydropyridines”, Zamponi, Gerald W.; Stotz, Stephanie C.; Staples, Richard J.; Andro, Tina M.; Nelson, Jared K.; Hulubei, Victoria; Blumenfeld, Alex; Natale, Nicholas R. Journal of Medicinal Chemistry, 2003,46, 87-96]. Znane są również przypadki, gdzie powstająca - w wyniku cykloaddycji N-tlenku karbonitryli do związku winylowego - izoksazolina, jest produktem nietrwałym i ulega natychmiastowej aromatyzacji do 3,4,5-tripodstawionego izoksazolu [„1,3-cycloaddition of nitrile oxides to cyclic and open-chain 4-oxo-2-sulfinylbut-2-enoic acid derivatives”, Jose L. Garcia Ruano, Alberto Fraile, M. Rosario Martin 1999, 55, 14491-14500; „1,3-Dipolar Cycloaddition of Dipolar Reagents to Bifunctional Olefins in the Presence of Chloramine-T (CAT)”, V. Padmavathi, R. P. Sumathi, N. Chandrasekhar Babu and D. Bhaskar Reddy J. Chem. Research (S), 1999, 610-611]. Jednakże metoda polegająca na cykloaddycji RCNO do alkinów z użyciem wysokiego ciśnienia nie została jak dotąd opisana.
PL 226 374 B1
Ze stanu techniki jest znane, że wysokie ciśnienie, zwykle do 2 GPa, ma znaczący wpływ na niektóre reakcje w fazie ciekłej, w tym na szybkość reakcji oraz na położenie równowagi, czyli na wydajność produktów oraz na selektywność reakcji. Dotyczy to w szczególności reakcji cykloaddycji [4 + 2] oraz innych reakcji tego typu, na przykład cykloaddycji [3 + 2], dla których objętość aktywacji ma silnie ujemną wartość [K. Matsumoto, H. Hamana, H. lida, „Compendium of Cycloaddition Reactions under High Pressure“ Helv. Chim. Acta, 2005, 88, 2033-2234]. Są też przykłady wzrostu konwersji pod wpływem wysokiego ciśnienia w reakcjach cykloaddycji [3 + 2] nitronów do alkenów [R. C. F. Jones, Nitrones. In The Chemistry of Heterocyclic Compounds, Vol. 59: „Synthetic Applications of 1,3-Dipolar Cycloaddition Chemistry Toward Heterocycles and Natural Products”; A. Padwa, W. Pearson, Eds.; Wiley, 1-82, (2002)] oraz [3 + 2] azydku do funkcjonalizowanego alkenu [N.S. Isaacs, „The role of high pressure methods in organic chemistry“, Tetrahedron, 1991, 47, 8463-8497]. Natomiast cykloaddycja tlenków nitryli do alkinów w wariancie wysokociśnieniowym jest jak dotąd nieznana.
Znane ze stanu techniki metody syntezy izoksazoli, w przypadku mało reaktywnych substratów są mało efektywne, czasy reakcji są bardzo długie a wydajności bardzo niskie. Dodatkowo wymagają stosowania nieprzyjaznych środowisku rozpuszczalników, na przykład DMF. Ponadto, co bardzo istotne, wadą metod bezciśnieniowych jest powstawanie dimerów tlenków nitryli głównie lub obok izoksazoli. W wielu przypadkach, pod normalnym ciśnieniem takich reakcji w ogóle nie udaje się przeprowadzić.
Celem niniejszego wynalazku jest poszerzenie bazy pochodnych zawierających układ izoksazolu (1,2-oksazolu) poprzez opracowanie nowych 3,5-dipodstawionych oraz 3,4,5-tripodstawionych izoksazoli o pożądanych właściwościach, przydatnych przede wszystkim do wytwarzania nanomateriałów molekularnych i makromolekularnych oraz do dalszej syntezy organicznej oraz wskazanie nowych sposobów ich syntezy.
Istotę wynalazku stanowią 3,5-dipodstawione izoksazole przedstawione wzorami 1a i 1b oraz 3,4,5-tripodstawione izoksazole, przedstawione wzorami 1c i 1d:
gdzie: Ar - oznacza 2,6-dichlorofenyl; Q - oznacza 2,2'-bitiofen-5-yl; A - oznacza łącznik stanowiący difunkcyjną grupę arylową w postaci 1,4-fenylenu.
Istotę wynalazku stanowi również sposób otrzymywania dipodstawionych izoksazoli przedstawionych wzorami 1a i 1b polegający na tym, że mieszaninę dipola w postaci trwałego, mało reaktywnego tlenku dichlorofenylobenzonitrylu z dipolarofilem w postaci monopodstawionej, zatłoczonej sterycznie pochodnej acetylenu typu Q-C=CH, gdzie grupa Q to 2,2'-bitiofen-5-yl, w proporcjach molowych reagentów od 1 : 2 do 2 : 1, korzystnie 1,3 : 1, w rozpuszczalnikach takich, jak alkohole krótkołańcuchowe, eter dietylowy, chlorowcoalkany nasycone, aceton lub korzystnie chlorek metylenu lub ich dowolne mieszaniny, w proporcjach 0,5 do 4 mL, korzystnie 1 mL rozpuszczalnika na 1 mmol dipolarofila, poddaje się reakcji cykloaddycji dipolarnej prowadzonej w fazie ciekłej, pod wysokim ciśnieniem wynoszącym od 0,5 do 2,0 GPa, w temperaturze od 10 do 110°C, w czasie od 1 do 48 h, w atmosferze gazu obojętnego, korzystnie argonu, przy czym dobór ciśnienia, temperatury i czasu prowadzenia konkretnej reakcji są zależne od struktury reagentów to jest dipola oraz dipolarofila. Sposób wytworzenia wysokiego ciśnienia jest dowolny. W wyniku syntezy prowadzonej pod wysokim ciśnieniem i przy odpowiednio dobranych parametrach temperatury i czasu reakcji wymieniony uprzednio dipol tj. tlenek 2,6-dichlorobenzonitrylu ulega cykloaddycji dipolarnej typu [3 + 2] do potrójnego wiąza4
PL 226 374 B1 nia, to jest do dipolarofila w postaci monopodstawionej pochodnej acetylenu, którą jest 5-etynylo-2,2'-bitiofen, co prowadzi do otrzymania surowych dipodstawionych izoksazoli typu 1a i 1b.
Istotę wynalazku stanowi ponadto sposób otrzymywania 3,4,5-tripodstawionych izoksazoli przedstawionych wzorami 1c i 1d, polegający na tym, że mieszaninę dipola w postaci trwałego, mało reaktywnego ditlenku aromatycznego dinitrylu typu ONC-A-CNO, gdzie grupa A jest difunkcyjnym łącznikiem aromatycznym w postaci 1,4-fenylenu, z dipolarofilem w postaci dipodstawionej, zatłoczonej sterycznie pochodnej acetylenu typu Q-C=C-Q, gdzie grupy Q to 2,2'-bitiofen-5-yl, w proporcjach molowych reagentów od 1 : 2 do 1 : 4, korzystnie 1 : 2,2, w rozpuszczalnikach takich, jak alkohole krótkołańcuchowe, eter dietylowy, chlorowcoalkany nasycone, aceton lub korzystnie chlorek metylenu lub ich dowolne mieszaniny, w proporcjach 0,5 do 4 mL, korzystnie 1 mL rozpuszczalnika na 1 mmol dipolarofila, poddaje się reakcji cykloaddycji 1,3-dipolarnej prowadzonej w fazie ciekłej, pod wysokim ciśnieniem wynoszącym od 0,5 do 2,0 GPa, w temperaturze od 10 do 110°C, w czasie od 1 do 48 h, w atmosferze gazu obojętnego, korzystnie argonu, przy czym dobór ciśnienia, temperatury i czasu prowadzenia konkretnej reakcji są zależne od struktury dipola. W wyniku syntezy prowadzonej pod wysokim ciśnieniem i przy odpowiednio dobranych parametrach temperatury i czasu reakcji dipol tj. ditlenek 1,4-benzenodinitrylu ulega cykloaddycji dipolarnej typu [3 + 2] do potrójnego wiązania to jest do dipolarofila w postaci dipodstawionej pochodnej acetylenu, co prowadzi do otrzymania surowych 3,4,5-tripodstawionych izoksazoli typu 1c i 1d.
Korzystnie, dipol w postaci tlenku 2,6-dichlorobenzonitrylu lub ditlenku dinitrylu 1,4-fenylenu wydziela się i oczyszcza znanymi sposobami przed poddaniem reakcji z dipolarofilem.
Po zakończeniu reakcji z surowej mieszaniny poreakcyjnej odparowuje się lotne frakcje za pomocą próżniowej wyparki rotacyjnej. Stałą pozostałość poddaje się chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym stosując standardowe metody, na przykład technikę ekstrakcji z fazy stałej. Czysty produkt eluuje się za pomocą chlorku metylenu lub chloroformu lub octanu etylu lub mieszanin tych rozpuszczalników z eterem naftowym lub z heksanem, z gradientowym wzrostem stężenia chlorku metylenu lub chloroformu lub octanu etylu od 100 : 1 do 1 : 100. Tym sposobem otrzymuje się czyste produkty w postaci 3,5-dipodstawionych lub tripodstawionych izoksazoli z wydajnościami od 85 do 99%.
Wszystkie związki otrzymywane metodą według wynalazku należą do jednej klasy związków heterocyklicznych - są izoksazolami. Ponadto istotą sposobu ich otrzymywania jest zawsze prowadzona pod wysokim ciśnieniem reakcja cykloaddycji 1,3-dipolamej mono- lub ditlenku nitrylu (odpowiednio tlenku 2,6-dichlorobenzonitrylu i ditlenku dinitrylu 1,4-fenylenu) do potrójnego wiązania to jest do mono- lub dipodstawionej pochodnej acetylenu (odpowiednio 5-etynylo-2,2'-bitiofen-5-yloacetylenu i 1,2-bis(2,2'-bitiofen-5-ylo)acetylenu).
W znanych sposobach prowadzonych bez zastosowania wysokiego ciśnienia reakcje opisane w niniejszym wynalazku biegną wielokrotnie dłużej, a konwersje są znacznie niższe lub bardzo niskie, poniżej 20%. Dzięki zastosowaniu w sposobie według wynalazku wysokiego ciśnienia uzyskuje się między innymi następujące korzyści:
- czasy reakcji są krótsze nawet 20 krotnie w stosunku do sposobów znanych ze stanu techniki;
- wydajności otrzymanych izoksazoli mieszczą się w przedziale od 85% do praktycznie ilościowych, zamiast od kilku do mniej niż 20% uzyskiwanych znanymi dotychczas sposobami;
- ograniczenie lub wyeliminowanie dimeryzacji tlenków, ponieważ, jak zaobserwowano, wysokie ciśnienie niemal zawsze bardziej przyspiesza tworzenie się izoksazoli niż dimeryzację.
Zastosowanie wysokiego ciśnienia pozwala stosować mało reaktywne reagenty - dipole to jest tlenek 2,6-dichlorobenzonitrylu i ditlenek dinitrylu 1,4-fenylenu oraz dipolarofile to jest monoi dipodstawione acetyleny zawierające jedną lub dwie grupy 2,2'-bitiofen-5-ylowe. Tym samym możliwe jest otrzymanie szeregu nowych, wielopodstawionych izoksazoli, co jest trudne lub nieosiągalne na innej drodze.
Ponadto zastosowanie niskowrzących rozpuszczalników, zwłaszcza chlorku metylenu jest także ważną zaletą sposobu według wynalazku ze względu na łatwość odparowania z mieszaniny poreakcyjnej. Przeprowadzenie analogicznych reakcji w tego samego rodzaju rozpuszczalnikach pod ciśnieniem równowagowym, w podwyższonej temperaturze (znacznie powyżej temperatury wrzenia, na przykład w 100°C), jednak bez zastosowania wysokiego ciśnienia nie daje tak pozytywnych efektów, jak w sposobie według wynalazku. Zastosowanie wysokiego ciśnienia jest więc czynnikiem decydującym, wpływając niezwykle korzystnie na konwersję, wydajność i selektywność reakcji.
PL 226 374 B1
Sposób otrzymywania 3,5-dipodstawionych oraz 3,4,5-tripodstawionych izoksazoli według wynalazku zostanie bliżej wyjaśniony na podstawie poniższych przykładów.
P r z y k ł a d 1
Otrzymywanie 5-(2,2'-bitiofen-5-ylo)-3-(2,6-dichlorofenylo)izoksazolu. Produkt jest przykładem izoksazoli o wzorze ogólnym 1a.
gdzie: a = chlorek metylenu; 95 do 105°C; 1,2 GPa; 4 h
Syntezę przeprowadzono w atmosferze argonu. Do roztworu zawierającego 0,28 mmola 5-etynylo-2,2'-bitiofenu w 2 ml chlorku metylenu dodano 0,36 mmola wydzielonego i oczyszczonego uprzednio N-tlenku 2,6-dichlorobenzokarbonitrylu. Tak powstałą mieszaninę reakcyjną umieszczono w teflonowej kapsule i prowadzono reakcję przez 4 h, pod ciśnieniem 1,2 GPa. Temperaturę mieszaniny reakcyjnej utrzymywano w przedziale od 95 do 105°C. Po zakończeniu reakcji odparowano lotne frakcje za pomocą próżniowej wyparki rotacyjnej. Stałą pozostałość poddano chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym stosując technikę ekstrakcji z fazy stałej. Czysty produkt eluowano za pomocą mieszaniny octanu etylu z eterem naftowym z gradientowym wzrostem stężenia octanu etylu od 100 : 1 do 1 : 100. W ten sposób otrzymano 0,24 mmola 5-(2,2'-bitiofen-5-ylo)-3-(2,6-dichlorofenylo)izoksazolu w postaci pomarańczowego ciała stałego, z wydajnością 85%.
P r z y k ł a d 2
Otrzymywanie 1,4-bis(5-(2,2'-bitiofen-5-ylo)-izoksazol-3-ylo)benzenu. Produkt jest przykładem izoksazoli o wzorze ogólnym 1b.
Syntezę przeprowadzono w atmosferze argonu. Do roztworu zawierającego 2,60 mmola 5-etynylo-2,2'-bitiofenu w 2 ml chlorku metylenu dodano 1,2 mmola wydzielonego i oczyszczonego uprzednio di-N-tlenku tereftalokarbonitrylu. Roztwór umieszczono w teflonowej kapsule i prowadzono reakcję przez 4 h pod ciśnieniem 1,2 GPa. Temperaturę mieszaniny reakcyjnej utrzymywano w przedziale od 95 do 105°C. Po zakończeniu reakcji odparowano lotne frakcje za pomocą próżniowej wyparki rotacyjnej. Stałą pozostałość poddano chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym stosując technikę ekstrakcji z fazy stałej. Czysty produkt eluowano za pomocą mieszaniny octanu etylu z heksanem z gradientowym wzrostem stężenia octanu etylu od 100 : 1 do 1 : 100. W ten sposób otrzymano 1,19 mmola 1,4-bis(5-(2,2'-bitiofen-5-ylo)-izoksazol-3-ylo)benzenu w postaci żółtego ciała stałego, z wydajnością 99%.
P r z y k ł a d 3.
Otrzymywanie 4,5-bis(2,2'-bitiofen-5-ylo)-3-(2,6-dichlorofenylo)izoksazolu. Produkt jest przykładem izoksazoli o wzorze ogólnym 1c.
PL 226 374 B1
gdzie: a = chlorek metylenu/metanol 1:1; 95 do 105°C; 1,3 GPa; 3 h
Syntezę przeprowadzono w atmosferze argonu. Do roztworu zawierającego 0,28 mmola 1,2-bis(2,2'-bitiofen-5-ylo)acetylenu w 2 ml mieszaniny metanolu z chlorkiem metylenu dodano 0,36 mmola wydzielonego i oczyszczonego uprzednio N-tlenku 2,6-dichIorobenzokarbonitrylu. Roztwór umieszczono w teflonowej kapsule i prowadzono reakcję przez 3 h pod ciśnieniem 1,3 GPa. Temperaturę mieszaniny reakcyjnej utrzymywano w przedziale od 95 do 105°C. Po zakończeniu reakcji odparowano lotne frakcje za pomocą próżniowej wyparki rotacyjnej. Stałą pozostałość poddano chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym stosując technikę ekstrakcji z fazy stałej. Czysty produkt eluowano za pomocą chlorku metylenu. W ten sposób otrzymano 0,24 mmola 4,5-bis(2,2'-bitiofen-5-ylo)-3-(2,6-dichlorofenylo)izoksazolu w postaci pomarańczowego ciała stałego, z wydajnością 85%.
P r z y k ł a d 4
Otrzymywanie 1,4-bis(4,5-bis(2,2'-bitiofen-5-ylo)-izoksazol-3-ylo)benzenu. Produkt jest przykładem izoksazoli o wzorze ogólnym 1d.
Syntezę przeprowadzono w atmosferze argonu. Do roztworu zawierającego 2,60 mmola 1,2-bis(2,2'-bitiofen-5-ylo)acetylenu w 2 ml mieszaniny acetonu z chlorkiem metylenu w stosunku objętościowym 1 : 1 dodano 1,2 mmola wydzielonego i oczyszczonego uprzednio di-N-tlenku tereftalokarbonitrylu. Roztwór umieszczono w teflonowej kapsule i prowadzono reakcję przez 3 h pod ciśnieniem 1,4 GPa. Temperaturę mieszaniny reakcyjnej utrzymywano w przedziale od 95 do 105°C. Po zakończeniu reakcji odparowano lotne frakcje za pomocą próżniowej wyparki rotacyjnej. Stałą pozostałość poddano chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym stosując technikę ekstrakcji z fazy stałej. Czysty produkt eluowano za pomocą mieszaniny octanu etylu z eterem naftowym z gradientowym wzrostem stężenia octanu etylu od 100 : 1 do 1 : 10. W ten sposób otrzymano 1,19 mmola 1,4-bis(4,5-bis-(2,2'-bitiofen-5-ylo)-izoksazol-3-ylo)benzenu w postaci żółtego ciała stałego, z wydajnością 99%.
Związki otrzymane sposobem według niniejszego wynalazku mogą znaleźć zastosowanie między innymi jako farmaceutyki, substraty do dalszych syntez lub prekursory nanomateriałów dla organicznej elektroniki.
Przykładowo 1,4-bis(5-(2,2'-bitiofen-5-ylo)-izoksazol-3-ylo)benzen otrzymany sposobem według przykładu 2 może być korzystnie zastosowany do syntezy nanomateriałów molekularnych i makromolekularnych o właściwościach predestynujących je do zastosowania w organicznej elektronice, na przykład jako materiały luminescencyjne lub/i przewodzące. W procesie polimeryzacji bis(5-(2,2'-bitiofen-5-ylo)-izoksazol-3-ylo)benzenu otrzymano poli-1,4-bis-(5-(2,2'-bitiofen-5-ylo)-izoksazol-3-ylo)benzen, co zilustrowano na schemacie 1, na którym pokazano narastanie trwałego, przewodzącego filmu polimeru. Polimeryzację zrealizowano elektrochemicznie, co ilustruje woltamogram 1.
PL 226 374 B1
Schemat 1. Otrzymywanie polimeru przewodzącego z 1,4-bis(5-(2,2'-bitiofen-5-ylo)-izoksazol-3-ylo)benzenu.
Woltamogram 1. Otrzymywanie polimeru z 1,4-bis(5-(2,2'-bitiofen-5-ylo)-izoksazol-3-ylo)-benzenu. Otrzymany polimer jest trwały, przewodzący i wykazuje elektrochromizm. Może być zastosowany jako organiczny półprzewodnik.

Claims (6)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. 3,5-dipodstawione oraz 3,4,5-tripodstawione izoksazole przedstawione wzorami 1a, 1b, 1c oraz 1d:
    PL 226 374 B1 gdzie: Ar - oznacza 2,6-dichlorofenyl; Q - oznacza 2,2'-bitiofen-5-yl; A - oznacza łącznik stanowiący difunkcyjną grupę arylową w postaci fenylenu.
  2. 2. Sposób otrzymywania 3,5-dipodstawionych izoksazoli, przedstawionych wzorami ogólnymi
    1a i 1b, znamienny tym, że mieszaninę dipola w postaci trwałego, mało reaktywnego tlenku
    2,6-dichlorofenylobenzonitrylu z dipolarofilem w postaci monopodstawionej, zatłoczonej sterycznie pochodnej acetylenu typu Q-C=CH, gdzie grupa Q to 2,2'-bitiofen-5-yl, w proporcjach molowych reagentów od 1 : 2 do 2 : 1, korzystnie 1,3 : 1, w rozpuszczalnikach takich, jak alkohole krótkołańcuchowe, eter dietyIowy, chlorowcoalkany nasycone, aceton lub korzystnie chlorek metylenu lub ich dowolne mieszaniny, w proporcjach 0,5 do 4 mL, korzystnie 1 mL rozpuszczalnika na 1 mmol dipolarofila, poddaje się reakcji cykloaddycji 1,3-dipolarnej prowadzonej w fazie ciekłej, pod wysokim ciśnieniem wynoszącym od 0,5 do 2,0 GPa, w temperaturze od 10 do 110°C, w czasie od 1 do 48 h, w atmosferze gazu obojętnego, korzystnie argonu, przy czym dobór ciśnienia, temperatury i czasu prowadzenia konkretnej reakcji są zależne od struktury reagentów to jest dipola oraz dipolarofila.
  3. 3. Sposób otrzymywania 3,4,5-tripodstawionych izoksazoli przedstawionych wzorami ogólnymi 1c i 1d, znamienny tym, że mieszaninę dipola w postaci trwałego, mało reaktywnego ditlenku dinitrylu typu ONC-A-CNO, gdzie A to łącznik w postaci 1,4-fenylenu, z dipolarofilem w postaci dipodstawionej, zatłoczonej sterycznie pochodnej acetylenu typu Q-C=C-Q, gdzie grupy Q to 2,2'-bitiofen-5-yl, w proporcjach molowych reagentów od 1 : 2 do 1 : 4, korzystnie 1 : 2,2, w rozpuszczalnikach takich, jak alkohole krótkołańcuchowe, eter dietylowy, chlorowcoalkany nasycone, aceton lub korzystnie chlorek metylenu lub ich dowolne mieszaniny, w proporcjach 0,5 do 4 mL, korzystnie 1 mL rozpuszczalnika na 1 mmol dipolarofila, poddaje się reakcji cykloaddycji dipolarnej prowadzonej w fazie ciekłej, pod wysokim ciśnieniem wynoszącym od 0,5 do 2,0 GPa, w temperaturze od 10 do 110°C, w czasie od 1 do 48 h, w atmosferze gazu obojętnego, korzystnie argonu, przy czym dobór ciśnienia, temperatury i czasu prowadzenia konkretnej reakcji są zależne od struktury reagentów to jest dipola oraz dipolarofila.
  4. 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że dipol w postaci tlenku 2,6-dichlorobenzonitrylu wydziela się i oczyszcza znanymi sposobami przed poddaniem reakcji z dipolarofilem.
  5. 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że dipol w postaci ditlenku dinitrylu 1,4-fenylenu wydziela się i oczyszcza znanymi sposobami przed poddaniem reakcji z dipolarofilem.
  6. 6. Sposób według zastrz. 2 i 3, znamienny tym, że po zakończeniu reakcji cykloaddycji 1,3-dipolarnej, z surowej mieszaniny poreakcyjnej odparowuje się lotne frakcje za pomocą próżniowej wyparki rotacyjnej, stałą pozostałość poddaje się chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym stosując standardowe metody, korzystnie technikę ekstrakcji z fazy stałej, natomiast czysty produkt w postaci 3,5-dipodstawionych lub 3,4,5-tripodstawionych izoksazoli eluuje się za pomocą chlorku metylenu lub chloroformu lub octanu etylu lub mieszanin tych rozpuszczalników z eterem naftowym lub z heksanem, z gradientowym wzrostem stężenia chlorku metylenu lub chloroformu lub octanu etylu od 100 : 1 do 1 : 100.
PL403324A 2013-03-27 2013-03-27 3,5-dipodstawione oraz 3,4,5-tripodstawione izoksazole oraz sposób ich otrzymywania PL226374B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL403324A PL226374B1 (pl) 2013-03-27 2013-03-27 3,5-dipodstawione oraz 3,4,5-tripodstawione izoksazole oraz sposób ich otrzymywania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL403324A PL226374B1 (pl) 2013-03-27 2013-03-27 3,5-dipodstawione oraz 3,4,5-tripodstawione izoksazole oraz sposób ich otrzymywania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL403324A1 PL403324A1 (pl) 2014-09-29
PL226374B1 true PL226374B1 (pl) 2017-07-31

Family

ID=51588952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL403324A PL226374B1 (pl) 2013-03-27 2013-03-27 3,5-dipodstawione oraz 3,4,5-tripodstawione izoksazole oraz sposób ich otrzymywania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL226374B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL403324A1 (pl) 2014-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Motornov et al. A rhodium-catalyzed transannulation of N-(per) fluoroalkyl-1, 2, 3-triazoles under microwave conditions–a general route to N-(per) fluoroalkyl-substituted five-membered heterocycles
Roscales et al. Metal-catalyzed 1, 3-dipolar cycloaddition reactions of nitrile oxides
Kumar et al. A facile and regioselective synthesis of 1, 4-disubstituted 1, 2, 3-triazoles using click chemistry
Jayashankar et al. Synthesis and pharmacological evaluation of 1, 3, 4-oxadiazole bearing bis (heterocycle) derivatives as anti-inflammatory and analgesic agents
Grünanger et al. Isoxazoles, Volume 49, Part 1
Kumar et al. Isoxazoles: molecules with potential medicinal properties
Qi et al. Copper-Promoted Cyloaddition of Diazocarbonyl Compounds and Acetylides
Mlostoń et al. Trifluoromethylated 2, 3-dihydro-1, 3, 4-thiadiazoles via the regioselective [3+ 2]-cycloadditions of fluorinated nitrile imines with aryl, hetaryl, and ferrocenyl thioketones
Plumet 1, 3‐Dipolar cycloaddition reactions of nitrile oxides under “non‐conventional” conditions: green solvents, irradiation, and continuous flow
Xie et al. Catalyst-free synthesis of fused 1, 2, 3-triazole and isoindoline derivatives via an intramolecular azide–alkene cascade reaction
Ren et al. Multifunctional odorless isocyano (triphenylphosphoranylidene)-acetates: Synthesis and direct one-pot four-component Ugi/Wittig cyclization to multisubstituted oxazoles
Fershtat et al. Ionic liquid-promoted [3+ 2]-cycloaddition reactions of nitroformonitrile oxide generated by the cycloreversion of dinitrofuroxan
Alsharif et al. Modular synthesis of thiazoline and thiazole derivatives by using a cascade protocol
Vörös et al. An experimental and theoretical study of reaction mechanisms between nitriles and hydroxylamine
Wu et al. Sequential [3+ 2] cycloaddition/rearrangement reaction of imidazolone nitrones and allenoates for the efficient synthesis of functionalized imidazolidinone
Zhang et al. NIS-mediated oxidative cyclization of N-(2-trifluoromethyl-3-alkynyl) hydroxylamines: a facile access to 4-trifluoromethyl-5-acylisoxazoles
Fang et al. AIBN-initiated radical addition of gem-difluorinated alkyl iodides to alkynes and the Pd-catalyzed Sonogashira coupling reaction of E-phenyl difluoromethylene vinylic iodides with terminal alkynes
Xu et al. Catalyst-and solvent-free mechanochemical synthesis of isoxazoles from N-hydroxybenzimidoyl chlorides and enamino carbonyl compounds
Matsubara et al. Modular Synthesis of Carbon-Substituted Furoxans via Radical Addition Pathway. Useful Tool for Transformation of Aliphatic Carboxylic Acids Based on “Build-and-Scrap” Strategy
Smirnov et al. Alkylation of 5-(3, 3-R, R′-2-oxido-1-triazeneoxymethyl) tetrazoles
Nishiwaki et al. Inverse electron-demand 1, 3-dipolar cycloaddition of nitrile oxide with common nitriles leading to 3-functionalized 1, 2, 4-oxadiazoles
Liu et al. AgNO 2-mediated cleavage of the N–N bond of sulfonylhydrazones and oxygen transfer: access to fulleroisoxazolines via radical cyclization with [60] fullerene
Tavares et al. 3, 5‐disubstituted isoxazolines as potential molecular kits for liquid‐crystalline materials
Yamauchi et al. A facile conversion of ethoxydihydropyrans to 4‐cyanoethylisoxazoles
Stepakov et al. Reactions of 1, 1-diaryl-2-isopropylidene-3-methylenecyclopropanes with C, N-diarylnitrones and nitrile oxides