Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, 2018, № 3

Министерство образования и науки Российской Федерации 

 

Федеральное государственное бюджетное  

образовательное учреждение высшего образования  

«Тульский государственный университет» 

 
 
 
 

16+ 

ISSN 2071-6176 

 
 
 
 
 
 
 

ИЗВЕСТИЯ  

ТУЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО 

УНИВЕРСИТЕТА 

 
 

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ 

 
 

Выпуск 3 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тула 

Издательство ТулГУ 

2018 

Известия ТулГУ. Естественные науки. 2018. Вып. 3 

 

2 

 

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ:                                                                                                     ISSN 2071-6176 
 
Председатель 
Грязев М.В., д-р техн. наук, проф., ректор Тульского государственного университета. 
Заместитель председателя
Кухарь В.Д., д-р техн. наук, проф., проректор по научной работе. 
Ответственный секретарь  
Ивутин А.Н., канд. техн. наук, доц., начальник Управления научно-исследовательских работ. 
Главный редактор сборников «Известия Тульского государственного университета».
Прейс В.В., д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой. 
Члены редакционного совета: 
Батанина И.А., д-р полит. наук, проф., –                               
отв. редактор серии «Гуманитарные науки»; 
Берестнев М.А., канд. юрид. наук, доц., –                               
отв. редактор серии «Экономические и юридические 
науки». Часть 2. «Юридические науки»; 
Борискин О.И., д-р техн. наук, проф., –                               
отв. редактор серии «Технические науки»; 
Егоров В.Н., канд. пед. наук, доц., – отв. редактор 
серии «Физическая культура. Спорт»; 

Заславская О.В., д-р пед. наук, проф., –                              
отв. редактор серии «Педагогика»; 
Качурин Н.М., д-р техн. наук, проф., –                                  
отв. редактор серии «Науки о Земле»; 
Понаморева О.Н., д-р хим. наук, доц., –                               
отв. редактор серии «Естественные науки»; 
Сабинина А.Л., д-р экон. наук, доц., –                                  
отв. редактор серии «Экономические и юридические 
науки». Часть 1. «Экономические науки».  

 
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: 
Ответственный редактор 
Понаморева О.Н., д-р хим. наук (ТулГУ, г. Тула). 
Заместитель ответственного редактора 
Горячева А.А., канд. хим. наук (ТулГУ, г. Тула). 
Ответственный секретарь 
Блохин И.В., канд. хим. наук (Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, 
г. Тула). 
 
Члены редакционной коллегии: 
Алфёров В.А., канд. хим. наук (ТулГУ, г. Тула); 
Атрощенко Ю.М., д-р хим. наук (Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, г. Тула); 
Иванищев В.В., д-р биол. наук (Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, г. Тула); 
Каримов М.Б., д-р хим. наук (Дангаринский государственный университет, г. Дангара, Таджикистан); 
Кизим Н.Ф., д-р хим. наук (Российский химикотехнологический университет имени Д.И. Менделеева, г. Новомосковск); 
Ким Ю.А., д-р ф.-м. наук (Институт биофизики клетки РАН, г. Пущино); 

Короткова А.А., д-р биол. наук (Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, г. Тула); 
Матвейко Н.П., д-р хим. наук (Белорусский государственный экономический университет, г. Минск, 
Республика Беларусь); 
Музафаров Е.Н., д-р биол. наук (ТулГУ, г. Тула), 
Решетилов А.Н., д-р хим. наук (Институт биохимии 
и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина, 
г. Пущино); 
Шахкельдян И.В., д-р хим. наук (Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, г. Тула). 

 

 

 

Сборник зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных 

технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). ПИ № ФС77-61106 от 19 марта 2015 г. 

Подписной индекс сборника 27845 по Объединённому каталогу «Пресса России». 

 
 
 
 

© Авторы научных статей, 2018 
© Издательство ТулГУ, 2018 

 

 

Химические науки 

 

3 

 

ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ 

УДК 547.787.31 

 

МЕТОДЫ СИНТЕЗА БЕНЗОКСАЗОЛОВ 

 

И.В. Блохин, Л.Г. Мухторов, Ю.М. Атрощенко, И.В. Шахкельдян 

 
Сообщается о некоторых способах получения производных бензоксазола, 

включая конденсацию карбоновых кислот и их производных, а также карбонильные 
соединения с о-замещенными аминоароматическими соединениями и некоторые другие 
методы. 

Ключевые слова: бензоксазол. 
 
Пятичленные 
ароматические 
гетероциклические 
соединения, 

содержащие связь C=N, такие, как оксазол и бензоксазол [1-3], являются 
важными структурными единицами в натуральных продуктах, а также в 
синтетических фармацевтических соединениях [4]. Эти соединения 
получили значительное внимание в связи с их биологическим и 
терапевтическим действием [5-7]. В последнее время исследование 
показало, что только 5 % всех реакций, достигнутых в исследовательских 
группах 
трех 
крупных 
фармацевтических 
компаний, 
связаны 
с 

построением гетероароматических колец [8]. Поэтому разработка новых 
методов синтеза азотсодержащих гетероциклов все еще является фокусом 
интенсивного интереса к органической и фармацевтической химии. 

Молекулы 
с 
бензоксазольными 
остатками 
являются 

привлекательными мишенями для синтеза, поскольку они часто проявляют 
разнообразные и важные биологические свойства. Эти гетероциклы 
показали различные фармакологические свойства, такие, как антибиотик 
[9], 
противогрибковый 
препарат 
[10], 
противовирусный 
[11], 

противоопухолевый 
[12], 
противомикробный 
препарат 
[13] 
и 

антипаркинсоническое средство [14]. Они также использовались в качестве 
лигандов для асимметричных превращений [15]. В связи с этим данная 
группа 
соединений 
является 
актуальным 
объектом 
исследований, 

направленных на получение новых биологически активных веществ. 

1. Синтез из о-аминофенолов и карбоновых кислот, а также 

их производных 

В 1876 г. Ладенбург [16] получил 2-метилбензоксазол 3 с выходом 

75 %, обработав о-аминофенол уксусным ангидридом (схема 1). При 
кипячении о-аминофенола 1 с уксусным ангидридом образуется N,Oдиацетильное производное 2 [17], которое при нагревании до 210 oC 
превращается в 2-метилбензоксазол 3. Исходя из этого, становится ясно, 
что диацетильное соединение 2 является промежуточным продуктом в 

Известия ТулГУ. Естественные науки. 2018. Вып. 3 

 

4 

 

синтезе Ладенбурга, который может осуществляться путем нуклеофильной 
атаки ацетоксильной группы амидным азотом. 

Схема 1 

NH2

(CH3CO)2O

NHCOCH3

OCOCH3
O

N
OH

CH3

COCH3

O

N

CH3

- CH3COOH

1

OH

2

3
 

Впервые 2-фенилбензоксазол был получен в результате нагревания 

о-аминофенола с хлористым бензоилом [16]. 

В одну стадию бензоксазол можно получить нагреванием 

аминофенола с карбоновой кислотой или ее хлорангидридом. При 
нагревании до 200 oC о-аминофенола и бензойной кислоты в токе 
углекислоты образуется 2-фенилбензоксазол с выходом 72 % [18]. 

2-Фенил-5,7-динитробензоксазол образуется при взаимодействии 

пикраминовой кислоты с хлористым бензоилом в кипящем нитробензоле. 
Если провести данную реакцию в кипящем ксилоле, то получается лишь 
N-бензоильное производное, которое циклизуется при нагревании с 
уксусным ангидридом [18]. 

При нагревании о-аминофенола с N,N'-дифенилацетамидином 

образуется 2-метилбензоксазол [19].  

5-Амино-2-фенилбензоксазолы 4 были получены при нагревании 

замещенной бензойной кислоты с 2,4-диаминофенолом (схема 2) в PPA 
(полифосфорной кислоте) [20]. 

Схема 2 

 

Chakraborti с сотр. [21] описали способ прямого связывания 

карбоновых кислот с 2-аминофенолом в условиях микроволн для 
получения 2-замещенных бензоксазолов без растворителей (схема 3). 

Схема 3 

 

Химические науки 

 

5 

 

Chakraborti с сотр. [22] также описали, что метансульфоновая 

кислота оказалась высокоэффективным катализатором для удобного и 
однокомпонентного синтеза 2-замещенных бензоксазолов реакцией 2аминофенола с хлорангидридами кислот (схема 4). 

Схема 4 

 

Player с сотр. [23] разработали метод для синтеза бензоксазолов с 

использованием диэлектрического нагрева с использованием микроволн 
(схема 5). 

Схема 5 

 

Wang, Lei и др. [24] сообщали о синтезе производных бензоксазола 

в результате реакции замещенных 2-аминофенолов и ацилхлоридов в 
присутствии каталитического количества In(OTf)3 без растворителя 
(схема 6). 

Схема 6 

 

Shim и сотр. [25] сообщили, что 2-аминофенолы реагируют с 

группой карбоновых кислот в диоксане при 180oC в присутствии хлорида 
олова (II) с получением соответствующего 2-замещенного бензоксазола с 
хорошими выходами (схема 7). 

Схема 7 

 

Эффективные 
и 
удобные 
трехкомпонентные 
смеси 

арилгалогенидов, аминоспиртов и трет-бутилизоцианида при катализе 
соединениями 
палладия 
обеспечивают 
получение 
бензоксазола 
с 

превосходным выходом [26] (схема 8). 

 
 

Известия ТулГУ. Естественные науки. 2018. Вып. 3 

 

6 

 

Схема 8 

 

Катализируемое Pd(PPh3)4 аэробное окисление о-аминофенолов и 

изоцианидов дает 2-аминобензоксазолы с хорошими выходами и широким 
масштабом субстрата [27] (схема 9). 

Схема 9 

 

2. Синтез из о-аминофенолов и карбонильных соединений 

При кипячении бензальдегида с о-аминофенолом образуется 

некоторое количество 2-фенилбензоксазола. Лучшим реагентом для этого 
превращения является тетраацетат свинца, однако с помощью Nбромсукцинимида, 
хлоранила, 
перекиси 
бензоила 
и 
хлористого 

сульфурила также были получены хорошие результаты. Этим методом до 
настоящего времени были синтезированы только 2-арилбензоксазолы. 
Stephens с сотр. предположили свободно-радикальный механизм реакции 
(схема 
10), 
согласно 
которому 
сначала 
происходит 
образование 

феноксильного радикала, циклизующегося затем с отщеплением атома 
водорода [28]. 

Схема 10 

 

Крейза и сотрудники [29] установили, что пиролиз продуктов 

конденсации кетонов с о-аминофенолом (схема 11) приводит к 
бензоксазолам. 

Схема 11 

NH2

OH

+
C
O

R

R'
N

OH
O

H
N
R'

R

-RH

O

N

R'

C

R'

R

 

Химические науки 

 

7 

 

Конденсация 2-аминофенола с различными альдегидами (схема 12) 

при использовании I2, при наличии микроволнового облучения или без 
него, позволяет получить  соответствующие 2-замещенные бензоксазолы с 
хорошим выходом [30]. 

Схема 12 

 

Sekar с сотр. [31], разработали метод получения бензоксазолов 

реакцией альдегидов с о-замещенными аминоафенолами в присутствии 
каталитического количества смолы Indion 190 в этаноле при 70oC и 
получили высокие выходы продуктов. 

Hayashi с сотр. [32] описали, что 2-арилбензоксазолы были 

непосредственно синтезированы из замещенных 2-аминофенолов и 
альдегидов в присутствии активированного угля (Darco KB) в ксилоле в 
атмосфере кислорода (схема 13). 

Схема 13 

 

Pan с сотр. [33] описали, что основание Шиффа, полученное при 

конденсации о-аминофенола с бензальдегидами, было подвергнуто 
окислительной циклизации в присутствии DDQ (2,3-дихлор-5,6-дициано1,4-бензохинон). 
Полученные 
2-арилбензоксазолы 
отделяли 
от 

восстановленного побочного продукта DDQ обработкой реакционной 
смеси сильноосновной ионообменной смолой (схема 14). 

Схема 14 

 

Реакции 
циклизации 
2-аминофенолов 
с 
β-дикетонами, 

катализируемыми комбинацией кислоты Бренстеда и CuI, дают различные 
2-замещенные бензоксазолы [34] (схема 15). 

Схема 15 

 

Известия ТулГУ. Естественные науки. 2018. Вып. 3 

 

8 

 

Реакции экструзии азота азидокомплексов, полученные in situ из 

соответствующих альдегидов или кетонов с TMSN3 в присутствии ZrCl4 
или TfOH, позволяют синтезировать бензоксазолы [35] (схема 16). 

Схема 16 

 

Элементарная сера является превосходным окислителем для 

окислительной 
перегруппировки связи 
между о-аминофенолами и 

кетонами в присутствии N-метилпиперидина для обеспечения широкого 
спектра 2-алкилбензимидазолов [36] (схема 17). 

Схема 17 

 

3. Синтез из о-хинонов и оксимов 

Уилкоки Джапп [37] получили 2-фенилфенантр-[9,10]-оксазол 5 

при нагревании до 200oС фенантренхинона с избытком бензальдегида 
(схема 18) в водном растворе аммиака.  

Схема 18 

 

При нагревании фенантренхинонов или иминов фенантренхинонов, 

с 
основаниями 
общей 
формулы 
RCH2NH2, 
были 
получены 

фенантроксазолы 
[38]. 
Этот 
процесс, 
сопровождающийся 
всегда 

дегидрированием, 
представлен 
на 
схеме 
19. 
Доказательством 

прототропного сдвига, приводящего к образованию промежуточного 
соединения 6, служит выделение бензальдегида. Последний образуется в 
результате кислотного гидролиза продукта, получающегося при реакции с 
бензиламином, если реакцию прервать на первой стадии.  Можно 
предположить, что акцептором водорода во время заключительного 
дегидрирования оксазолина служит вторая молекула хинона 7. Путем 

Химические науки 

 

9 

 

окисления кислородом воздуха осуществляется регенерация хинона, что 
подтверждается фактом выделения гидрохинона при добавлении к 
реакционной смеси бензохинона. 

Схема 19 

 

Алкилирование 
оксимов 
о-хинонов 
идет 
с 
образованием 

бензоксазолов. Так, например, при обработке калиевой соли 8 йодистым 
этилом был получен 2-метил-4,6-диэтоксибензоксазол 9 (схема 20) [39]. 

Схема 20 

 

Punniyamurthy и сотр. [40] разработали каталитический способ 

превращения простых эфиров бис-арилоксима в 2-арилбензоксазолы. 
Реакция включает каскадную функционализацию связи C-H и образование 
связи C-N в атмосфере кислорода (схема 21). 

Схема 21 

 

Простой, зеленый и эффективный метод позволяет синтезировать 

бензоксазолы и бензотиазолы из о-амино(тио)фенолов и альдегидов с 
использованием трифлата самария в качестве повторно используемого 
каталитического катализатора [41] (схема 22). 

Известия ТулГУ. Естественные науки. 2018. Вып. 3 

 

10 

 

Схема 22 

 

4. Синтез путем бекмановской перегруппировки оксимов о
гидроксифенилкетонов 

Превращение оксима 2-гидрокси-5-метилбензофенона 10 в 2
фенил-5-метилбензоксазол 11 (схема 1.10) осуществляется как при 
обработке пентаоксидом дифосфора, пятихлористым фосфором или 
безводным сульфатом меди, так и просто при нагревании [42] (схема 23). 

Схема 23 

 

Аналогичный способ получения бензоксазолов заключается в 

обработке 
ацетилоксимов 
некоторых 
о-оксифенилкетонов 
водным 

раствором соды [43, 44]. Природа заместителя, находящегося в фенильном 
ядре, оказывает заметное влияние на возможность перегруппировки. Было 
обнаружено 
что, 
в 
то 
время 
как 
ацетат 
син-оксима 
фенил-о
оксифенилкетона легко превращается в 2-фенилбензоксазол при действии 
соды (схема 1.11), отщепление ацетильной группы от его геометрического 
изомера в этих же условиях не сопровождается перегруппировкой [43] 
(схема 24). 

Схема 24 

 

Дивергентный 
и 
региоселективный 
синтез 
2-замещенных 

бензоксазолов из легкодоступных о-гидроксиарильных N-H-кетиминов 
протекает с образованием бензизоксазола в безводных условиях и с 
помощью перегруппировки типа Бекмана для образования бензоксазола 
[45] (схема 25). 

 

Схема 25