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SYNTHESE DES QUINOXALINES

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PARTIE EXPERIMENTALE

V. 3. SYNTHESE DES QUINOXALINES

V. 3.1.2-chloroquinoxaline

La condensation de l'orthophénylènediamine (54.5 g, 504 mmol) avec l'acide monochloracétique est effectuée selon le mode opératoire de Cuiban^^^) : le précipité beige de 2-hydroxy-3,4- dihydroquinoxaline est filtré, rincé à l'eau et mis à sécher 36 heures dans une étuve à 50° C; on en recueille 68.7 g (464 mmol).

Rdt. : 92% Rdt. Litt.(8l) : 69 à 80%

F. : 135° C F. Litt.(80:136-138° C

L'oxydation de la dihydroquinoxaline est réalisée au moyen d'eau oxygénée à 30% en milieu basique(81), le produit récupéré à la fin de la réaction est mis à l’étuve à 90° C pendant 9 heures; après deux cristallisations dans le n-propanol, des cristaux beige de 2-hydroxyquinoxaline (64.97 g, 445 mmol) sont obtenus.

Rf : 0.30 (Si02, acétate d'éthyle 3 / chloroforme 7)

Rdt. : 96% Rdt. Litt.(8l) : 86%

F. : 268-269° C F. Litt.(77) ; 267-269° C

S. M. : M+- à m/z = 146 daltons (92 %). Fragments : 118 (100, M+- - CO*); 91 (58, 118 - HCN*); 90 (21) R. M. N : DMSO d^____________________________________ H3 Hg H6 H5.H7 NH 5(ppm) 8.2 7.8 7.6 7.3 12.4 mult. s dd ddd m s large J(Hz) J3,6=0.3 J6.7=6.8 J5.6=8.8 J5,7=1.6 inL rel. 1 1 1 2 1

I. R, : KBr (cm'^). «3200 (VjsfH lactame, faible); «3000 (Vch aromatique); 1680 (Vco lactame); 1540-1490; (Vc^et autres pics : 898,754, 608, 512, 472.

5.005 g (34.2 mmol) de 2-hydroxyquinoxaline sont chauffés au reflux dans 40 mL d'oxychlorure de phosphore fraîchement distillé contenant 10.42 g de pentachlorure de phosphore. Après trois heures, l'excès de POCI3 est éliminé, le milieu réactionnel est versé sur un mélange eau-glace et le pH est ajusté à 7. L’halogénoquinoxaline (5.288 g, 32.1 mmol) est purifiée par sublimation (10° C, 0.13 Pa); la recristallisation dans le benzène préconisée par Cheeseman est impossible vu la grande solubilité du produit dans ce solvant

Rf : 0.78 (Si02, acétate d'éthyle 3 / chloroforme 7)

Rdt. : 94% Rdt. Litt.(80) : 95% F. : 48° C F. Litt.(80) : 46-48° C S. M. : M+’ à m/z = 164 (100 %) et 166 daltons (35 %). Fragments : 131 (10) et 129 (100, M+* - Cl-*); 104 et 102 (47,129 - HCN*) R. M. N : DMSO d^____________________________ H3 Hs Hs H6,7 6(ppm) 8.99 8.2 8.1 7.9 mult. s m m tn J(Hz) J3.6=0.3 J5,6=8.8 J5,7=1.5 int. rel. 1 1 1 2

I. R. : KBr (cm‘l).« 3010 (V^jj aromatique); 1542-1488 (Vqc ^Cn)» autres pics : 1092, 960, 916, 758.

V. 3.2.2^-dichloroquinoxaline

Le mode opératoire décrit par Komin(50) et Mager(5l) est appliqué sans aucune modification; 8.257 g (51 mmol) de 2,3-dihydroxyquinoxaline sont obtenus au départ de 6,156 g (57 mmol) d'orthodiaminobenzène et de 9.076 g (72 mmol) d'acide oxalique.

Rf : 0.80 (Si02, méthanol)

Rdt. : 89% Rdt Litt(50)(51) ; 90 à 99%

F. : >360° C F. Litt.(50)(5l) : >360° C

4 g (24.7 mmol) de dihydroxyquinoxaline non purifiée sont mis en suspension dans 40 mL d'oxychlorure de phosphore contenant 10.09 g de pentachlorure de phosphore. Le milieu est amené à l'ébullition, sous agitation, pendant 4 heures; à la fin de la réaction, l'oxychlorure de phosphore en excès est éliminé par distillation sous pression réduite; le milieu réactionnel refroidi est versé sur un mélange eau-glace. Après purification par sublimation (120° C, 13.15 Pa), on obtient 4.718 g (23.71 mmol) de dihalogénoquinoxaline crème.

Rf : 0.59 (Si02, chloroforme)

Rdt. : 96% Rdt. Litt.(50)(86). 98-100%

s. M. : M+- à in/z = 198 (98 %), 200 (64 %) et 202 daltons (7 %). Fragments : 167 (2), 165 (34) et 163 (100, M+- - Cl *); 104 (4) et 102 (76,163 - 61) R. M. N : CDC1.<_______________________________ H5 H6 H7 Hg 6(ppm) 8.0 7.8 7.8 8.0 mult. dd dd dd dd J(Hz) J5.6==6.4=J7_8 Js,7=3 .4=16,8 int. rel. 1 1 1 1

I. R. : KBr (cm'l). =3040 (Vcu aromatique); 1612-1440 (V^c et Vcjsj)î autres pics : 766,754.

V. 3.3.2-chloro-6-nitroquinoxaline

La nitration de la 2-hydroxyquinoxaline (4.69 g, 31.6 mmol) selon le mode opératoire décrit par

Cheeseman(86) fournit la 2-hydroxy-6-nitroquinoxaline (5.062 g, 26.5 mmol) qui est recristallisée dans l'acide acétique glacial (155 mL).

Rdt. : 84% Rdt. Litt.(86) : 83%

F. : 303-304° C F. Litt.(86) : 302-304° C

S. M. : M+- à m/z = 191 daltons (100 %). Fragments : 192 (35, M+- + 1); 161 (28, M+- - NO*); 145 (18, M+- - NO2); 133 (56,161 - CO); 118 (13); 117 (99,145 - CO); 105 (30); 90 (86, 117 -HCN) R. M. N : DMSO d^__________________________________ H5 H7 H3 Hg NH 5(ppm) 8.5 8.4 8.3 7.5 12.9 mult. d dd s d s large J(Hz) 15.7=2.6 17,8=9.0 int rel. 1 1 1 1 1

I. R. : KBr (cm‘1). = 3294 (V^h lactame); = 3040 (V^h aromatique); 1670 (V^q lactame);

1616-1490 (V(2cet 1526,1344 (nitro); 880 (Ar-N); autres pics : 948, 800, 748, 540

3 g (15 mmol) de 2-hydroxy-6-nitroquinoxaline sont chauffés au reflux pendant 3.75 heures dans 30 mL d'oxychlorure de phosphore contenant 6 g de pentachlorure de phosphore; l'excédent de réactif halogéné est éliminé par distillation à pression réduite. Des cristaux orange pâle de 2-chloro-6 nitroquinoxaline (2.702 g, 12.9 mmol) sont recueillis après recristallisation dans le benzène.

Rf : 0.55 (Si02, hexane 7 / acétate d'éthyle 3)

Rdt. : 86% Rdt. Litt.(80) ; 93%

F. : 207-209° C F. Litt.(80) : 208-209° C

S. M. : M+- à m/z = 209 (100 %) et 211 daltons (32 %). Fragments : 181 (9) et 179 (22, M+- - NO*); 165 (25) et 163 (64, M+- - NO2*); 154 (7) et 152 (29,179 - HCN); 130 (11) et 128

R. M. N. : CDCh H5 H3 H7 H8 6(ppm) 8.9 8.5 8.4 7.9 mult. d s dd d J(Hz) 15,7=2.6 17,8=9.1 int. rel. 1 1 1 1 I. R. : KBr (cm'l). = 3046 (V^jj aromatique); 1616-1484 (VQQCt V^j^); 1526, 1352 (nitro); 856 (Ar-N); autres pics : 938, 830, 742

V. 3.4.2-chloro-7-rdtroquinoxaline

La nitration de la 2-hydroxyquinoxaline (9.247 mmol) selon le mode opératoire décrit par Cheeseman(86) fournit la 2-hydroxy-7-nitroquinoxaline (1.067 g, 5.73 mmol) qui est recristallisée dans le nitrométhane au lieu d'acétone.

Rdt. : 62% Rdt. Litt.(81) : 45%

F. : 274-275° C F. Litt.(8l) : 272-274° C

335 mg (1.8 mmol) de 2-hydroxy-7-nitroquinoxaline sont chauffés au reflux pendant 4 h dans 3 mL d'oxychlorure de phosphore fraîchement distillé contenant 600 mg de pentachlorure de phosphore. Le produit est isolé après élimination de l'excès de POCI3, recristallisé dans le cyclohexane à la place du benzène et sublimé sous 1.3 Pa à 160° C.

Rf : 0.62 (Si02, hexane 5 / dichlorométhane 5)

Rdt. : 90% Rdt. Litt.(86) : 94% F. : 187-188° C F. Litt.(86) : 185-186° C S. M. : M+- à m/z = 209 (100 %) et 211 daltons (34 %). Fragments : 175 (63); 165 (27) et 163 (79, M+- - NO2); 151 (34) et 148 (35); 129 (45); 130 (9) et 128 (25,163 - Cl’); 127 (18,163 - HCl); 102 (46); 100 (16) R. M. N. : CDCH__________________________________ H3 H8 H6 H5 6(ppm) 8.9 8.9 8.6 7.9 mult. s d dd d l(Hz) 13,6=0.3 16,8=2.5 15,6=9.2 int. rel. 1 1 1 1 I. R. : KBr (cm'^). = 3050 (V^^ aromatique); 1640-1488 (V^c et Vcjvj)î 1550, 1352 (nitro); 854 (Ar-N); autres pics : 824, 742

V. 3.5. 2,3-dichloro-6-nitroquinoxaline

2.986 g (29 mmol) de nitrate de potassium pulvérulent sont ajoutés rapidement à 0° C à une solution acide de 2,3-dihydroxyquinoxaline (4.834 g, 28.9 mmol) selon le mode opératoire décrit par Cheeseman(9l). La solution est agitée 30 minutes à 0° C et ensuite 3.75 heures à température

ambiante. On recueille à la fin de la réaction un précipité jaunâtre de 2,3-dichloro-6-nitroquinoxaline qui est séché (5.421 g, 26.2 mmol).

Rdt. : 91% Rdt. Litt.(91) : 98%

F. : 344.5-345° C F. Litt.(69) : 345-346° C

1.154 g (5.57 mmol) de 2,3-dihydroxy-6-nitroquinoxaline sont chauffés au reflux pendant 3 h dans 40 mL d'oxychlorure de phosphore fraîchement distillé contenant 9.5 g de pentachlorure de phosphore. Après élimination de l'excès de POCI3, le milieu réactionnel très visqueux est versé sur un mélange eau-glace; la réaction est très fortement exothermique. Le précipité obtenu après ajustement du pH à 6 est recristallisé dans l'acide acétique aqueux au lieu du benzène préconisé par les auteurs, on récupère 1.059 g (5.12 mmol) de la dihydroquinoxaline de départ au lieu du dérivé dichloré.

Un second essai est réalisé dans des conditions similaires, mais à la fin de la réaction le milieu réactionnel est versé sur un mélange constitué de 150 mL de glace et de 200 mL de chloroforme. Après une agitation vigoureuse et neutralisation (pH = 7, Na2C03), la phase aqueuse est extraite encore une fois au chloroforme; la phase organique est séché sur sulfate de magnésium anhydre et évaporée. L'huile obtenue est traité au reflux du benzène avec du noir animal; le solide obtenu après filtration et évaporation du benzène est recristallisé dans un mélange chloroforme 25 / méthanol 75, au lieu du bezène conseillé par les auteurs.

Rf : 0.73 (Si02, chloroforme 95 / méthanol 5)

Rdt. : 89% Rdt. Litt.(69) ; 80% F. : 153-154° C F. Litt.(69) : 153° C S. M. : M+- à m/z = 243 (100 %), 245 (65 %) et 247 daltons (9 %). Fragments : 217 (8), 215 (17) et 213 (30, M+- - NO); 212(9), 210 (13) et 208 (28, M+- - Cl ); 201 (11), 199 (21) et 197 (49, M+- - NO2); 187 (18), 185(34) et 183 (56,213 - CO); 103 (19) R. M. N. : CDCI3________________________ H5 Hg H7 d(ppm) 8.3 8.1 7.9 mult. d d dd J(Hz) J5,7=2.3 17,8=9.0 inL rel. 1 1 1

I. R. : KBr (cm-1). = 3050 (Vch aromatique); 1639-1475 (Vccet Vcn); 1549, 1352 (nitro); 860 (Ar-N); autres pics : 818, 742

V. 4. SUBSTITUTIONS NUCLEOPHILES

V. 4. 1. SUBSTITUTIONS PAR LA PIPERIDINE

Nous avons suivi un mode opératoire différent de celui décrit par Cheeseman(80).

A la solution de l'halogénoquinoxaline dans l'éther diéthylique anhydre, on ajoute, en général à température ambiante, la solution éthérée d’amine; l'évolution de la réaction est suivie par chromatographie sur couche mince de silice. Le mélange réactionnel est agité jusqu’à disparition du produit de départ; la solution devient jaune et le chlorhydrate de pipéridine précipite. Après addition de chloroforme, le chlorhydrate de pipéridine est éliminé par filtration; la phase organique est extraite encore 2 fois à l'aide d'un mélange eau-chloroforme, séchée sur sulfate de magnésium préalablement calciné et évaporée à sec sous pression réduite.

V.4.1.1.2-pipéridinoquinoxaline

Après cristallisation dans l'éther de pétrole 40-60, 0.577 g (2.71 mmol) de produit de substitution (aiguilles jaune canari) sont obtenus à température ambiante au départ de 0.473 g (2.87 mmol) de 2- chloroquinoxaline et de 0.7 mL (7 mmol) de pipéridine dans l'éther anhydre.

Rf : 0.74 (Si02, acétone 2 / chloroforme 8)

Rdt. : 94% Rdt. Litt.(SO) : 100% F. : 62° C ^ F. Litt.(80) : 62-63° C S. M. : M+- à m/z = 213 daltons (15 %). Fragments : 212 (100, M+- - 1); 211 (21); 184 (69, M+- - C2H5O; 169 (25); 157 (35, 184 - HCN); 156 (26); 144 (17); 143 (14); 131 (14, 157 - 26); 130 (50, M+- - C5H9N); 129 (19,156 - HCN); 103 (11); 102 (19); 84 (22, NC5H10+) R. M. N : CDCh_______________________________________________________________

«3 H5 «8 H6 H? pip a CH2 pip p,Y CH2

6(ppm) 8.6 7.9 7.7 7.5 7.3 3.8 1.7

mult. s dd dl ddd ddd m* m*

J(Hz) 13.6=0.3 15,6=8.6 16,7=6.8 15,7=1.4

int. rel. 1 1 1 1 1 4 6

m* = pic large sans structure fine

I. R. : KBr (cm'^). == 3050 (Vqh aromatique); 2932-2846 (V^h); 1599-1440 (Vqq et V^n); autres pics : 1230,1022, 754

V. 4.1.2.2-chloro-3-pipéridinoquinoxaline

Un premier essai a été effectué selon le mode opératoire de Goncharova(l^); 0.163 g (0.82 mmol) de dihalogénoquinoxaline et 0.15 mL (1,5 mmol) de pipéridine en suspension dans 25 mL d'éthanol sont mis dans une autoclave scellée à température ambiante penandant 24 heures. Les cristaux obtenus sont filtrés et recristallisés dans le méthanol comme les auteurs le conseillent; on isole 0.068 g d'un produit jaune pâle, qui après relevé du point de fusion et analyse des différents spectres se

révèle être de la 2,3-dipépiridinoquinoxaline (28%) alors que l'auteur prétend obtenir 94% de produit monosubstitué.

Un second essai a été réalisé selon le mode opératoire général au départ de 0.158 g (0.79 mmol) de 2,3-dichloroquinoxaline et de 0.17 g (1.7 mmol) de pipéridine dans 15 mL d'éther à température ambiante; 0.161 g ( 0.65 mmol) de cristaux jaune laiteux de 2-chloro-3-pipéridinoquinoxaline sont obtenus après recristallisation dans l'éther de pétrole 40-60.

Rf : 0.65 (Si02, acétone 1 / chloroforme 9) Rdt. : 82% F. : 68.5-69° C F. Litt.d00) ; 67° C S. M. : M+‘ à m/z = 247 (15 %) et 249 daltons (33 %). Fragments : 220 (24) et 218 (70, M+- - C2H5O; 214 (7) et 212 (22, M+- - Cl'); 206 (20); 204 (34);194 (14) et 192 (41,218 - 26); 191 (19); 185 (16,212 - HCN); 184 (12); 179 (33); 166 (22) et 164 (61, M+- - C5H9NO; 129 (46); 102 (42); 84 (40, NC5H10+) R. M. N. : CDCh______________________________________________________

H5 H8 H6 H7 pip a CH2 pip P,Y CH2

6(ppm) 7.9 7.8 7.6 7.5 3.5 1.8

mult. dd dd td td m* m*

J(Hz) J5,6=8.2=17,8 J6,7=6.9 J5,7=1-4=J6,8

int. rel. 1 1 1 1 4 6

m* = pic large sans structure fine

I. R. : KBr (cm'l). = 3058 (Vç;h aromatique); 2934-2832 (V^h); 1599-1426 (Vcc^t autres pics : 1280, 1204, 1068,1008, 758

V.4.1.3.2,3-dipipéridinoquinoxaline

1 mL (10 mmol) de pipéridine dans 2 mL d'éther anhydre sont ajoutés à une suspension de 0.225 g (1.13 mmol) de la 2,3-dichloroquinoxaline dans 3 mL d'éther; le milieu réactionnel est agité à l'ébullition pendant 15 minutes. Après recristallisation dans le méthanol, 0.350 g (1.04 mmol) de cristaux jaune pâle de 2,3-dipépiridinoquinoxaline sont obtenus.

Rf : 0.59 (Si02, hexane 7 / acétate d'éthyle 3)

Rdt. : 94% Rdt. Litt.(l00) : 88% F. ; 145-146° C F. Litt.(100) : 142° C S. M. : M+- à m/z = 296 daltons (23 %). Fragments : 295 (100, M+- - 1); 252 (15, M+- - 44); 239 (10, M+- - C4H9O; 238 (22); 212 (22, M+* - Cl); 227 (16); 226 (7); 225 (19); 213 (24); 210 (7, M+- - C5H9NO; 184 (18); 170 (16); 145 (15); 130 (14); 129 (14); 90 (66); 84 (72, NC5H10+)

R. M. N : CDCli<

Hs H6 H7 Hg pip a CH2 pip P.Y CH2

8(ppm) 7.7 7.3 7.3 7.7 3.5 1.7 mult. dd dd dd dd m* m"' J(Hz) J5,6=6.2 J5,7=3.4 inL rel. 1 1 1 1 8 12 I. R. ; KBr (cm-1). = 3050 aromatique); 2922-2834 (V^h); 1598-1442 (V^c et Vcjsj); autres pics : 1288, 1240, 1212, 1130, 756 V. 4.1.4.2-pipéridino-6-nitroquinoxaline

A 0.705 g (3.36 mmol) de 2-chloro-6-nitroquinoxaline en suspension dans 10 mL d'éther anhydre, on ajoute une solution de 1 mL (10 mmol) de pipéridine dans 3 mL d'éther; après 15 minutes de réaction, 5 mL de chloroforme sont ajoutés car le mélange réactionnel prend en masse. La 2- pipéridino-6-nitroquinoxaline est récupérée sous la forme d'aiguilles jaune vif (0.762 g, 2.95 mmol) après cristallisation dans un mélange méthanol 5 / chloroforme 5

Rf : 0.62 (Si02, acétone 1 / chloroforme 9) Rdt. : 88% F. : 145° C Analyse centésimale : C13H14N4O2 (258.13) % calculé C = 60.44 H = 5.50 N = 21.71 % trouvé C = 60.37 H = 5.59 N = 21.67 S. M. : M+- à m/z = 258 dations (100 %). Fragments : 259 (18, M+- + 1); 257 (20, M+* - 1); 229 (50, M+- - C2H5); 215 (19); 203 (23, 229- C2H2); 202 (11); 190 (11); 183 (20, 229 - NO2); 176 (14); 175 (46, M+- - C5H9NO; 129 (13, 175 - NO2); 84 (72, NC5H10+) R. M. N : CDCh_____________________________________________________ «5 H3 H7 Hg pip a CH2 pip p,7 CH2 5(ppm) 8.7 8.7 8.3 7.6 3.9 1.8 mult. d s dd d m* m* J(Hz) J5.7=2.6 J7,8=9.2 int. rel. 1 1 1 1 4 6

I. R. : KBr (cm'l). 2934-2858 (Vch); 1630-1420 (Vccet Vcn): 1558,1330 (nitro); 853 (Ar-N); autres pics : 1068, 1018, 970, 902

V. 4.1.5.2-pipéridino-7-nitroquinoxaline

La pipéridine (dans 1.5 mL d'éther) est agitée avec la 2-chloro-7-nitroquinoxaline dans 10 mL d'éther anhydre (les concentrations des différentes réactions effectuées sont résumées dans le tableau 8 de la page 69); le mélange réactionnel est traité suivant le mode opératoire général. Les milieux réactionnels collectés à la fin des différentes manipulations sont séparés par chromatographie éclair en leur

composants; la 2-pipéridino-7-nitro- et la 2,3-dipipépiridino-6-nitro-quinoxaline sont cristallisées dans le nitrométhane et identifiées (les caractéristiques du produit de disubstitution sont décrites à la page suivante). Après évaporation de la phase organique, une solution de dichlorométhane du résidu analysée par HPLC permet de déterminer les proportions des deux produits de substitution.

Rf : 0.26 (Si02, dichlorométhane 9 / acétate d'éthyle 1) F. : 134-136° C

Chromatographie éclair :

Diamètre colonne : 2 cm

Phase stationnaire : silicagel 60 (230-400 mesh) Phase mobile : dichlorométhane 9 / hexane 1 HPLC:

Débit : 2 mlVmin

Phase mobUe : dichlorométhane tR = 24.36 S. M. : Masse exacte : calculée pour C13H14N4O2 : 258.11167 trouvée : 258.11195 (erreur 10.00 ppm) M+- à m/z = 258 dations (100 %). Fragments : 259 (27, M+- -1-1); 257 (18, M+- -1); 229 (42, M+- - C2H5’); 228 (8, M+- - NO ); 203 (21, 229 - 26); 175 (39, C5H9NO; 129 (11, 175 - NO2); 102 (10); 84 (23, NC5H10+) R. M. N : CDCl^______________________________________________________

H3 Hg H6 Hs pip a CH2 pip P,Y CH2

5(ppm) 8.7 8.5 8.8 7.9 3.8 1.7 mult. s d dd d m* m* J(Hz) 13,6=0.3 16,8=2.5 15,6=9.0 inL rel. 1 1 1 1 4 6 I. R. : KBr (cm*!). 2940-2850 (Vch); 1614-1590 (Vcc); 1554,1340 (nitro); 850 (Ar-N); autre pic : 736 V.4.1. 6.2^-dipipéridino-6-nitroquinoxaline

0.5 mL (5 mmol) de pipéridine dans 2 mL d'éther anhydre sont ajoutés à une suspension de 0.225 g (0.922 mmol) de l'halogénonitroquinoxaline dans 3 mL d'éther, à l'ébullition; le milieu réactionnel est agité pendant 15 minutes. Après recristallisation dans un mélange méthanol 5 / chloroforme 5, 0.289 g (0.848 mmol) de cristaux orange de 2,3-dipépiridino-6-nitroquinoxaline sont obtenus.

Rf : 0.48 (Si02, hexane 7 / acétate d'éthyle 3) Rdt. : 92%

F. : 148-148.5° C Chromatographie éclair :

Diamètre colonne : 2 cm

Phase stationnaire : silicagel 60 (230-400 mesh) Phase mobile : dichlorométhane 9 / hexane 1

Débit : 2 iriL/min

Phase mobile : dichlorométhane tR = 4.04 Analyse centésimale : C18H23N5O2 (341.49) % calculé C = 63.32 H = 6.79 N = 20.51 % trouvé C = 63.21 H = 6.67 N = 20.61 S. M. : M+‘ à m/z = 341 daltons (100 %). Fragments : 342 (26, M+' + 1), 340 (5, M+' -1); 312 (11); 311 (7, M+- -NO); 298 (21, M+- - C3H7); 284 (19, M+-- C4H9); 272 (13); 270 (18, 298 - C2H4); 258 (8, M+- - C5H9NO; 84 (99, NC5H10+) R. M. N. : CDCh________________________________________________ HPLC:

Hg H6 H5 pip a CH2 pip P,Y CH2

6(ppm) 8.5 8.1 7.6 3.8 1.7

mult. d dd d m* m*

J(Hz) J6,8=2.6 J5,6=9.0

int rel. 1 1 1 8 12

I. R. : KBr (cm-1). 2940-2810 (Vch); 1610-1446 (Vccet Vcn); 1514,1336 (nitro); 890 (Ar-N); autres pics : 1252,1134,736

V. 4.1.7. Réaction avec la 6-nitroquinoxaline

La pipéridine (dans 1.5 mL d'éther) est agitée avec la 6-nitroquinoxaline dans 10 mL d'éther anhydre (les concentrations utilisées lors des différentes essais sont rassemblées dans le tableau 9 de la page 73); le mélange réactionnel est traité suivant le mode opératoire général. Les milieux réactionnels collectés après les différentes synthèse sont séparés par chromatographie éclair en leur composants, la 2-pipéridino-6-nitro- et la 6-nitroquinoxaline qui sont alors cristallisées. Après évaporation de la phase organique, une solution de dichlorométhane du résidu analysée par HPLC donne la proportion du produit de substitution.

Rf : 0.61 (Si02, acétone 1 / chloroforme 9) F. : 145° C

Chromatographie éclair :

Diamètre colonne : 1.5 cm

Phase stationnaire : silicagel 60 (230-400 mesh) Phase mobile : dichlorométhane 9 / hexane 1 HPLC:

Débit : 2 mL/min

Phase mobile : hexane 7 / acétate d'éthyle 3 6-nitroquinoxaline; tR = 8.13

V. 4. 2. SUBSTirunONS PAR LE METHYLATE DE SODIUM

-Mode opératoire général : la méthode décrite par Cheeseman(80)(l09) a été en partie modifiée : à la suspension de l'halogénoquinoxaline dans le méthanol anhydre, on ajoute, en général à température ambiante au lieu de l'ébullition, la solution fraichement préparée de méthylate de sodium; l'évolution de la réaction est suivie par chromatographie sur couche mince. Le mélange réactionnel est agité jusqu'à disparition du produit de départ, un précipité laiteux de chlorure de sodium se forme; la quinoxaline substituée est extraite trois fois à l'aide d'un mélange chloroforme-eau au lieu de la distillation préconisée par l'auteur; la phase organique est séchée sur sulfate de magnésium préalablement calciné et évaporée sous pression réduite. La quinoxaline est ensuite purifiée et caractérisée.

V. 4.2.1.2-méthoxyquinoxaline

Une solution de méthylate de sodium (0.115 g (5 mmol) de sodium dans 5 mL de méthanol anhydre) est ajoutée goutte à goutte, sous agitation, à une suspension de 0.514 g (3.13 mmol) de la 2- chloroquinoxaline dans 10 mL de méthanol anhydre. Le mélange réactionnel est traité après 20 minutes de réaction à la température ambiante; une cristallisation dans le dichlorométhane, suivie d'une sublimation (-10° C, 6.57 Pa) permet d'obtenir 0.412 g (2.575 mmol) de 2- méthoxyquinoxahne.

Rf : 0.48 (Si02, hexane 7 / acétate d'éthyle 3); 0.77 (Si02, dichlorométhane 95 / méthanol 5);0.60 (Si02, acétone 1 / chloroforme 9)

Ce produit donne, en CCM, une luminescence bleue par irradiation à 254 nm; odeur intense de chewing gum

Rdt. : 83% Rdt. Litt.(80)(109) ; 90%

F. : 33° C F. Litt.(80)(109) ; 31.5-33° C

S. M. : M+- à m/z = 160 daltons (26 %). Fragments : 161 (100, M+- + 1); 131 (11, M+- - CHO); 103 (10, 131 - 28) R. M. N. : CDCh______________________________________________ H3 H5 Hg H6 H7 OCH3 ô(ppm) 8.47 8.0 7.8 7.7 7.6 4.1 mult. s dd dd ddd dU s J(Hz) 13,6=0.3 J5 7=1.6=16,8 15,6=8.6=17,8 16,7=6.9 int. rel. 1 1 1 1 1 3 I. R. : KBr (cm‘l). = 3062 (V^h aromatique); 2988-2846 (V^h); 1614-1420 (V^cet V^n); 1224, 1020 (Vcoc)î V. 4. 2. 2.2-chloro-3-méthoxyquinoxaline

Un premier essai est effectué suivant la méthode mise au point par Cheeseman(iP9) ; une solution fraichement préparée de méthylate de sodium (0.224 g (9.73 mmol) de sodium dans 10 mL de méthanol) est ajoutée goutte à goutte à une suspension de 1.485 g (7.46 mmol) de 2,3- dichloroquinoxaline dans le méthanol bouillant. La réaction, suivie par CCM, est arrêtée après trois

heures malgré une quantité importante d'halogénoquinoxaline restée intacte. Une crsitallisation dans l'éthanol fournit 0.481 g d’aiguilles blanches, qui après analyse des spectres de RMN et relevés des points de fusion, se révèlent être de la 2,3-diméthoxyquinoxaline (2.531 mmol, 34 %) (les caractéristiques de ce produit sont décrites à la page suivante).

Rf : 0.64 (Si02, hexane 5 / acétate d'éthyle 5); 0.50 (Si02, hexane 7 / acétate d'éthyle 3)

Un second essai est réalisé en ajoutant goutte à goutte la solution de méthylate de sodium à une suspension de l'halogénoquinoxaline dans le méthanol à la température ambiante. La CCM effectuée après 10 minutes de réaction montre, en plus du dérivé halogéné de départ, la présence de deux produits très proches (Rf : 0.50 et 0.49 (CCM Si02, hexane 7 / acétate d'éthyle 3)) présentant une luminescence bleue sous 254 nm. La réaction est alors arrêtée; les différents essais de séparation des deux produits, tant en phase directe qu'en phase inverse, ont tous échoués; les proportions des deux méthoxyquinoxalines en présence ont été déterminées par HPLC.

HPLC:

Débit : 2 mL/min

Phase mobile : hexane 8 / acétate d'éthyle 2 2-chloro-3-méthoxyquinoxaline (21 %); tR = 2.15 2,3-diméthoxyquinoxaline (79 %); tR = 1.86

Lors d'un troisième essai, la solution de méthylate de sodium est ajoutée goutte à goutte à 15° C à la suspension de l'halogénoquinoxaline dans l'éther diéthylique anhydre. Après deux cristallisations dans le méthanol, la 2-chloro-3-méthoxyquinoxaline est obtenue.

Luminescence bleue sous 254 nm Rdt. : 80% F. : 69-70° C F. Litt.009) : 79° C (!!) S. M. : M+' à m/z = 194 (76 %) et 196 daltons (22 %). Fragments : 167 (30) et 165 (100, M+- - CHO ); 144 (17); 132 (9) et 130 (33,165 - Cl ); 131 (10) et 129 (75,165 - HCl); 116(30); 102(24, 129 - 27) R. M. N : CDCU_________________________________________ H5 Hs H6 H? (XHs S(ppm) 7.9 7.9 7.7 7.6 4.2 mult. dd dd ddd djd s J(Hz) J5,6=8.0 16,7=6.8 15,7=1-4 int. rel. 1 1 1 1 3

I. R. : KBr (cm-l). 2990-2944 (Vch); 1596-1404 (Vcc et ücn); 1218,1070 (Vcoc); autre pic : 766

V. 4.2. 3. 2,3-diméthoxyquinoxaline

la solution de méthylate de sodium est ajoutée à l'ébullition à une suspension méthanolique de 0.199 g (1 mmol) de 2,3-dichloroquinoxaline. Après traitement du milieu réactionnel et cristallisation dans l'éthanol, 0.153 g (0.805 mmol) de 2,3-diméthoxyquinoxaline sont récupérés sous forme d'aiguilles blanches.

Luminescence bleue sous 254 nm en (XM

Rf : 0.64 (Si02, hexane 5 / acétate d'éthyle 5), 0.50 (CCM Si02, hexane 7 / acétate d'éthyle 3) Rdt. : 87% Rdt. Litt.(69) : 84% R : 92° C R Litt.(69) ; 92-93° C S. M. : M+’ à m/z = 190 daltons (100 %). Fragments : 191 (12, M+' + 1); 189 (22, M+‘ - 1); 175 (14); 161 (74, M+- - CHO *); 160 (63, M+- - CH2O); 133 (13); 132 (14); 131 (23); 130 (32,160 - CH2O); 119 (16); 116 (11); 104 (44,130 - 26); 103 (24, 130 - HCN); 90 (14) R. M. N, : DMSO d^_____________________________________________ Hs H6 H7 Hg OCH3 5(ppm) 7.8 7.5 7.5 7.8 3.3 mult. dd dd dd dd s J(Hz) J5,6=6.1 J5,7=3.5 int. rel. 1 1 1 1 6 I. R. : KBr (cm-1). 2988-2944 (Vch); 1586-1399 (Vcc et Vcn); 1220,1064 (Vccx:); autre pic : 758 V. 4.2.4.2-méthoxy-6-nitroquinoxaline

Une solution de méthylate de sodium (0.114 g (5 mmol) de sodium dans 5 mL de méthanol anhydre) est ajoutée goutte à goutte, sous agitation et à la température ambiante, à une suspension de 0.745 g (3.56 mmol) de l'halogénoquinoxaline dans 10 mL d'alcool anhydre. Le mélange réactionnel est traité après 15 minutes de réactions à température ambiante; une cristallisation dans le dichlorométhane permet d'obtenir 0.649 g (3.168 mmol) de 2-méthoxy-6-nitroquinoxaline.

Luminescence bleue sous 254 nm en (XM

Rdt. : 89% Rdt. Litt.(86) : 92%

R : 171° C R Litt.(86) : 170-171° C

S. M. : M+- à m/z = 205 daltons (100 %). Fragments : 206 (18, M+- + 1); 204 (28, M+- -1); 189 (11); 176 (70, M+- - CHO ); 175 (49, M+- - NO); 159 (45, M+- - NO2); 147 (25,175 - CO); 130 (25,159 - CHO ); 129 (26,159 - Œ2O); 117 (41); 116 (56); 104 (28); 102 (20,129 - HCN); 89 (39. 116 - HCN); 88 (22) R. M. N. : œCR____________________________________________ Hs H3 H7 Hg OCH3 5(ppm) 8.9 8.6 8.5 7.9 4.2 mult. d s dd d s J(Hz) int rel. Js.7=2.6 1 1 17,8=9.1 1 1 3 I. R. : KBr (cm'^). = 3064 (V^h aromatique); 2956-2860 (Vch); 1578-1406 (Vcc ^Cn); 1524, 1342 (nitro); 1222, 1074 (Vcqc); 864 (Ar-N); autres pics : 848, 746

V. 4. 2.5. 2-méthoxy-7-nitroquinoxaline

Une solution de méthylate de sodium est ajoutée en une fois, au reflux du méthanol à une suspension de 0.062 g (0.297 mmol) de 2-chloro-7-nitroquinoxaline dans 10 mL de méthanol. Une chromatographie sur couche mince (silice, chloroforme) effectuée après 4 heures de réaction au reflux montre la présence de quinoxaline de départ et de trois produits inconnus, dont l'un présente une luminescence sous 254 nm. Après traitement du milieu réactionnel, deux chromatographies éclair successives ont permis de séparer le produit de départ des trois autres composés. Les différents essais de séparation de ces trois constituants ont chaque fois échoué (HPLC, Flash). Par injection dans l'appareil GC-MS, la pureté de l'halogénoquinoxaline de départ a été vérifiée et les caratéristiques spectrales des trois autres produits ont été déterminées : le produit luminescent présente un pic dû à l'ion moléculaire à 205 daltons, ce qui correspond à une méthoxynitroquinoxaline, tandis que les deux autres produits présentent un pic à 279 et à 281 daltons et une fragmentation fort différente de celle qui caractérise les quinoxalines. Ces composés inconnus n'ont pu être identifiés; de plus, ils se dégradent progressivement Les rendements en halogéno- et en méthoxy-quinoxalines ont été calculés par dosage HPLC

Rf : 0.27 (Si02, hexane 8 / acétate d'éthyle 2); luminescence bleue Rf : 0.21 (Si02, hexane 8 / acétate d'éthyle 2); inconnu 1

Rf : 0.19 (Si02, hexane 8 / acétate d'éthyle 2); inconnu 2 Chromatographie éclair :

Diamètre colonne : 1 cm

Phase stationnaire : silicagel 60 (230-400 mesh) Phase mobile : hexane 6 / acétate d'éthyle 4 HPLC:

Débit : 1 mL/min

Phase mobile : hexane 7 / acétate d'éthyle 3 2-méthoxy-6-nitroquinoxaline; tR = 7.45 Inconnu 1; tR = 8.62 Inconnu 2; tR = 9.85 SM: -2-méthoxy-7-nitroquinoxaIine : M+- à m/z = 205 daltons (100 %) Fragments : 206 (18, M+- -h 1); 204 (19, M+- - 1); 188 (11); 176 (51, M+- - CHO); 159 (47, M+- - NO2); 158 (38); 144 (11); 131 (61, 159 - 28); 130 (49,159 - CHO ); 129 (100, 159 - CH2O); 116 (29); 104 (33); 102 (58, 129 - HCN); 89 (36, 116 - HCN) -inconnu 1 : M+‘ à m/z = 279 daltons (18 %) Fragments : 167 (30); 150 (11); 149 (100); 104 (11) -inconnu 2 : M+‘ à m/z = 281 daltons (7 %) Fragments : 205 (7); 167 (11); 149 (67); 142 (12); 111 (18); 95 (29); 81 (64);

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