Взаємодія циклічних амідразонів, що містять екзоциклічну незаміщену гідразиногрупу, із 1,3-ди(три)електрофілами

8. Кругленко В.П., Повстяной В.М., Федоренко А.М. Новые производные 1,2,4-триазино2,3-абензимидазол-2-она (тиона) // Вопросы химии и химической технологии. 2005. № 3. С. 45-50. (Підібрано умови та здійснено синтез, прийнято участь у інтерпритації результатів).

9. Повстяной В.М., Стадниченко Е.Г. Синтез новых азокрасителей на биоактивной основе // Сборник трудов всеукраинской научно-технической конференции “Проблемы легкой и текстильной промышленности на пороге нового века”. Херсон, 19 - 22 ноября 1999 р. Херсон, 1999. С. 76-77.

10. Повстяной В.М. Гетероциклізуюча здатність -діелектрофілів на прикладах 2-гідразинобензімідазолу та його заміщених // ІІІ Конф. молодих вчених та студентів-хіміків Південного регіону України. Одеса, 9 - 10 листопада 2000 р. Одеса, 2000. С. 22.

11. Повстяной М.В., Кругленко В.П., Повстяной В.М. Реакції гідрованих циклічних амідразонів з б-галогенкарбонільними сполуками // ХІХ Українська конф. з органічної хімії. Львів, 10 - 14 верес. 2001 р. Львів, 2001. С. 472.

12. Повстяной В.М. Конденсация сложных циклических амидразонов с бензоилпировиноградными кислотами // ІІ Всеукраїнська конф. студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії”. Київ, 17 - 18 травня 2001 р. К., 2001. С. 73.

13. Povstynoi M.V., Kruglenko V.P., Povstynoi V.M. Synthesis of 8-pyrazolyepurines and 3-aroylmethyl-1,2,4-triazinoteophillines // International conf. “ Chemistry of nitrogen containing heterocycles”. Kharkiv, September 30 -October 3, 2003 - Kharkiv, 2003. P. 114.

14. Повстяной В.М. Взаимодействие 2-гидразинобензтиазолов с бензоилпировиноградными кислотами // V Регіональна конф. молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії. Дніпропетровськ, 2 - 4 червня 2003 р. Дніпропетровськ, 2003. С. 38.

15. Повстяной В.М. Конденсація 2-гідразинобензтіазолов с 1,3-дикетонами // ІV Всеукраїнська конф. студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії”. Київ, 21 - 22 травня 2003 р. К., 2003. С. 118 - 119.

АНОТАЦІЯ

Повстяной В. М. Взаємодія циклічних амідразонів, що містять екзоциклічну незаміщену гідразиногрупу, із 1,3-ди(три)електрофілами. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.03 - органічна хімія. Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН Украіни, Одеса, 2007.

Робота присвячена дослідженням регіоселективності процесів формування нового азолоазинового циклу в реакціях конденсації циклічних амідразонів, що містять екзоциклічну незаміщену гідразиногрупу (ЦА), з різними за природою 1,3-біелектрофілами та розробці на цій основі перспективних однореакторних методів синтезу заміщених піразол-1-іл-циклоамідразонів, конденсованих похідних дигідро-4-оксо-1,2,4-триазиноциклоамідразонів і анельованих ізомерних 2-арилфуро3,2-с- і 2,3-с-1,2,4-триазиноциклоамідразонів, які потенційно придатні для потреб скринінгу біологічно активних речовин.

Встановлено, що вихідні циклоамідразони, як і їх отриманні гідразино(гідразидо)похідні, є зручними синтонами у процесах внутрішньомолекулярярної гетероциклізації, яка здійснюється лише за одним з двох виявлених напрямків: формуванням екзопіразольного циклу з утворенням піразол-іл-циклоамідразонів типу біфенілів або замиканням дигідро-4-оксо-1,2,4-триазинового кільця анельованого з ядрами вихідної сполуки. Проаналізовано фактори, які впливають на напрямок конденсації та запропоновано механізм внутрішньомолекулярного процесу гетероциклізації.

Ключові слова: циклічні амідразони, 1,3-біелектрофіли, регіоселективна циклоконденсація, анельовані 1,2,4-триазини, піразол-1-іл-заміщені.

АННОТАЦИЯ

Повстяной В.М. Взаимодействие циклических амидразонов, содержащих екзоциклическую незамещенную гидразиногруппу с 1,3-ди(три)електрофилами. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.03 - органическая химия. Физико-химический институт им. А.В. Богатского Национальной академии наук Украины, Одесса, 2007.

Работа посвящена изучению проблем, связанных с региоселективностью процессов формирования нового азоло(азинового) цикла в реакциях конденсации группы циклических амидразонов, фрагментально содержащих экзоциклическую незамещенную гидразиногруппу, на примерах: 2-гидразинобенз(нафт)имидазола, 8-гидразинотеофиллина (кофеина, теобромина) с представителями 1,3 ди(три)электрофилов, а также разработке на этой основе удобных в препаративном отношении методов синтеза неизвестных ранее производных пиразол-1-ил-2(8)-циклоамидразонов и представителей новых типов аннелированных полигетероструктур: 1,2,4-триазино-циклоамидразонов и изомерных 2-фенилфуро-[3,2-с]- и [2,3-с]-1,2,4-триазиноциклоамидразонов.

В результате систематического исследования промышленно доступных 2(8)-замещенных бензимидазолов (нафтимидазолов, теофиллинов, кофеинов, теоброминов) с N-, S- и О-нуклеофилами, разработаны по совмещенной схеме препаративные методы синтеза неизвестных или труднодоступных ранее представителей группы циклических амидразонов, содержащих в боковой цепи фрагменты незамещенной гидразиногруппы. Установлены отдельные закономерности, определяющие направления реакций, а соответственно и строение конечных продуктов; синтезированный массив исходных структур позволяет на отдельных этапах ставить и решать проблемы, связанные с региоселективностью процессов формирования новых азолоазиновых циклов при конденсации циклических амидразонов с различными по природе 1,3-ди(три)електрофилами.

Установлено, что на первой стадии конденсации циклоамидразонов с рядом разных по природе, составу и количеству однотипных или смешанных карбонил(карбоксил)содержащими 1,3-диэлектрофилами, образуются соответствующие гидразоны и только при взаимодействии с эфирами трифторацетоуксусной кислоты были выделены гидразиды кислоты. Следует указать, что полученные на первом етапе конденсации промежуточные интермедиаты, как правило, весьма не устойчивые продукты и при определенных условиях легко трансформируются в новые азолоазиновые структуры.

Широко апробированная гетероциклизация циклоамидразонов с 1,3-ди(три)карбонил(карбоксил)электрофилами или их синтетическими предшественниками, несмотря на большое количество теоретически возможных маршрутов, протекает только по двум направлениям: с образованием замещенных екзопиразол-1-ил цикла или формированием аннелированного 1,2,4-триазинового ядра на основе исходной базовой структуры. Исключение было выявлено только для гидразонов, полученных путем конденсации циклических амидразонов с эфирами 1,2-кетокислот циклоалканового ряда. Последние при термолизе или под действием сильных водоотнимающих средств, подвергаются гидролизу сложноэфирной группы с одновременным процессом декарбоксилирования, что в конечном итоге приводит к образованию гидразона исходного циклоамидразона и соответственного кетоциклоалкана.

Впервые проведена реакция внутримолекулярной гетероциклизации замещенных 3-бензоилметил-4-оксо-1,2,4-триазиноциклоамидразонов с образованием аннелированных фуро[2,3-e]-1,2,4-триазиноциклоамидразонов. Показано, что превращение необходимо проводить в среде полифосфорной или серной кислот при температуре 40-50С в течение 5-ти часов, при этом выход целевого продукта достигает до 60-70%. Изомерные замещенные фуро[3,2-e]-1,2,4-триазиноамидразоны впервые были синтезированны удобным одностадийным методом конденсации представителей исходных базовых циклоамидразоновых структур с лактонами бензоилпировиноградных кислот. Подобраны оптимальные условия циклизации указанных компонентов, позволяющие получать целевые полифуроазогетропродукты с выходами 50-75% и предложен механизм процесса внутримолекулярной циклоконденсации.

С целью обобщения полученных данных по разработке общей методологии химической модификации циклических амидразонов путем регионаправленного формирования на их основе новых азолоазиновых циклов, в качестве исходных синтонов были использованы представители других родственных б-гидразиноазагетероциклов, а именно, замещенных: 3-гидразиноимидазо1,2-d-1,2,4-триазина, 4-гидразино-5Н-имидазо1,2-d-1,2,4-триазепина, 3-гидразино-1,2,4-триазино-2,3-а-бензимидазола и 2-гидразинобензтиазол.

Было установлено, что природа фрагментально входящего аннелированного цикла в структуре исходного циклоамидразона не влияет на региоселективность конденсации их с 1,3-ди(три)електрофилами. Во всех примерах конденсации образуются одинаковые по природе конечные продукты: или замещенные екзопиразол-1-ил-циклоамидразонов (типа бифенилов) либо представители аннелированных к циклоамидразоновому остову 1,2,4-триазинового ядра. Предложены масс-спектрометрические аналитические критерии подтверждения структуры выделенных конечных продуктов в процессе проведения конденсации.

Ключевые слова: циклические амидразоны, 1,3-диэлектрофилы, региоселективная циклоконденсация, аннелированные 1,2,4-триазины, пиразол-1-ил замещенные.

THE SUMMARY

Povstyanoy V.M. Interaction of the cyclic amidrazons containing unsubstituted exocyclic hydrazine group with 1,3-di(tri)electrophils. - Manuscript.

Thesis for a candidate's degree in Chemical Sciences on speciality 02.00.03 -Organic Chemistry.- A.V. Bogatsky Physico-Chemical Institute of National Academy of Sciences of Ukraine, Odessa, 2007.

The work is dedicated to the research of the regioselectivity processes of the new azole-azine cycle formation in the reactions of condensation of the cyclic amidrazons containing unsubstituted exocyclic hydrazine group (CA) with 1,3 bielectrophils (diverse in their nature). The research refers to the relevant development of prospective sigle-reactor methods of the synthesis of substituted pyrazole-1-il- cyclic amidrazons, the condensed derivatives of dihydro-4-oxo-1,2,4-triazine cyclic amidrazons and the annelated isomeric 2-arylfuro[3,2-c]- and [2,3-c]-1,2,4- triazine cyclic amidrazons, that are potentially suitable for the requirement of screening of biologically active substances by combinatorial chemistry.

It has been established that the emanating cyclic amidrazons as well as their acquired hydrazine(hydrazide) derivatives are the suitable syntons in the processes of the intramolecular heterocyclization, that is being fulfilled just in one of two revealed routs: by means of the exopyrazole cycle formation with the creation of the pyrazole-il-cyclic amidrazons of the biphenyl type or the closing of dihydro-4-oxo-1,2,4- triazine ring which is annelated with the nuclei of the emanating basic alloy. The factors influencing on the condensation route have been analysed and the mechanism of a intramolecular heterocyclization process was proposed.

Key words: cyclic amidrazons, 1,3 bielectrophils, regioselective cyclocondensation, annelated 1,2,4- triazines, pyrazole-1-il- substituted.

Размещено на Allbest.ru