Синтез и функционализация производных изоксазола
Разработка методов получения новых производных 3,5-диметилизоксазола путём его функционализации и последующих превращений сульфои нитропроизводных, а также новых двуядерных соединений, содержащих изоксазольный цикл, их функционализация и превращения.
Рубрика | Химия |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.12.2017 |
Размер файла | 207,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Синтез и функционализация производных изоксазола
Специальность 02.00.03 - Органическая химия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата химических наук
КОРСАКОВ Михаил Константинович
Иваново, 2006
Работа выполнена на кафедре органической химии Ярославского государственного педагогического университета имени К.Д. Ушинского
Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Дорогов Михаил Владимирович
Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Плахтинский Владимир Владимирович
доктор химических наук Стужин Павел Анатольевич
Ведущая организация: Российский университет дружбы народов
Защита состоится « 13 » ноября 2006 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.063.01 в ГОУ ВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, д. 7.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного химико-технологического университета
Автореферат разослан «_9_»__октября__ 2006 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор химических наук,
профессор Хелевина Ольга Григорьевна
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В настоящее время проблема создания современной отечественной химико-фармацевтической индустрии выдвигается в ряд важнейших элементов национальной безопасности, а разработка эффективных методов синтеза биологически активных соединений рассматривается как один из ключевых этапов в развитии базовых технологий этой индустрии. В связи с этим, в области органической химии проводится все больше целенаправленных исследований, связанных с изучением методов синтеза и функционализации оригинальных гетероциклических соединений, обладающих потенциальными практически значимыми биологическими свойствами и являющихся перспективными кандидатами для создания лекарственных препаратов различного назначения. Использование гетероциклических соединений в этих исследованиях имеет перспективу по целому ряду причин, таких как огромное количество возможностей структурного разнообразия этих веществ, высокую статистическую вероятность проявления их мишень-специфичной активности, прогнозируемые низкие токсические эффекты. В частности, производные изоксазола с каждым годом находят всё более широкое применение в качестве объектов для фармакологических исследований и, как результат, в качестве коммерчески доступных лекарственных препаратов, таких как, сульфизоксазол (противовоспалительное средство), валдекоксиб (анальгетик), эдонентан (препарат для лечения гипертонии и сердечно-сосудистых заболеваний), изокарбоксазид (психотерапия), циклосерин (противотуберкулёзный антибиотик), лефлюномид (лекарство для лечения ревматизма) и т.д.
Данная работа является частью научных исследований, проводимых на кафедре органической химии Ярославского государственного педагогического университета имени К.Д. Ушинского в рамках договоров о научно-исследовательской работе с химической компанией “Chemical Diversity Inc.”, Сан-Диего, США (2003-2004 гг.), и с ООО “Исследовательский Институт Химического Разнообразия”, г. Долгопрудный, Московской обл. (2004-2006 гг.) в соответствии с программой «Биоскрининг активных веществ для создания готовых лекарственных форм и средств защиты растений на базе ООО “Исследовательский институт химического разнообразия”», включённой в Федеральную целевую программу Министерства образования и науки РФ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники (2002-2006 годы) ».
Цель работы. Разработка методов синтеза новых гетероциклических соединений - производных изоксазола, отличающихся большим химическим разнообразием молекулярных фрагментов и рассматривающихся в качестве объектов для дальнейших биомедицинских испытаний. Для достижения этой цели в работе решались следующие задачи:
разработка методов получения новых производных 3,5-диметилизоксазола путём его функционализации и последующих превращений сульфои нитропроизводных.
разработка методов получения новых двуядерных соединений, содержащих изоксазольный цикл, их функционализация и превращения.
Научная новизна. Получение неизвестных ранее 3-метил-4-сульфамоил(или -4-нитро)-5-винилизоксазолов конденсацией соответствующих 4-сульфамоил (или 4-нитро) производных 3,5-диметилизоксазола с ароматическими и гетероциклическими альдегидами и диметоксиметил-диметиламином. Установление факта метилирования N-монозамещенных сульфамоильных фрагментов до соответствующих N,N-дизамещенных сульфамидов в процессе реакции конденсации диметилизоксазолов с диметоксиметил-диметиламином и факта переаминирования диметиламиновинильного фрагмента в 3-метил-4-сульфамиол-5-аминовинил-замещенных изоксазолах активными аминами.
Разработка подходов к синтезу и последующим превращениям новых двуядерных соединений, содержащих изоксазольный цикл, конкретно 5-арилизоксазолов, 5-гетерилизоксазолов, 4-арилизоксазолов, 3-гетерилизоксазолов. Сульфофункционализация данных соединений с установлением точного положения сульфогруппы в случаях селективного сульфохлорирования и с установлением строения и соотношения изомерных продуктов в случаях неселективного сульфохлорирования.
Практическая значимость работы. В результате проведенных исследований разработаны новые мультистадийные схемы синтеза широкого круга не описанных ранее потенциально биолологически активных соединений, характерной особенностью которых является наличие изоксазольного цикла, связанного с большим количеством структурно разнообразных фрагментов.
Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опубликованы 4 научные статьи и 4 тезисов докладов научных конференций. Результаты работы были доложены на VII научной школе-конференции по органической химии, Екатеринбург, июнь 2004 г., на X Всероссийской научной конференции “Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов”, Саратов, 20-24 сентября 2004 г., на XLI Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии, Москва, 18-22 апреля 2005.г., на Международной конференции по химии гетероциклических соединений, посвященной 90-летию со дня рождения профессора А.Н. Коста, Москва, 17-21 октября 2005 г., на 60-ой Международной конференции “Чтения Ушинского”, Ярославль, 2-3 марта 2006 г., на XLII Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии, Москва, 17-21 апреля 2006 г.
Положения, выносимые на защиту.
Синтез 4-сульфои 4-нитропроизводных 3,5-диметилизоксазола и способность данных соединений к превращениям до соответствующих 5-винилизоксазолов, содержащих разнообразные заместители при винильном фрагменте. диметилизоксазол изоксазольный нитропроизводный
Использование различных синтетических подходов для получения 5-арилизоксазолов и 5-гетерилизоксазолов и реализации возможностей структурного разнообразия данных соединений.
Исследования в одном из наименее изученных направлений химии изоксазолов получение и функционализация 4-арилзамещенных изоксазолов.
Синтез 3-гетерилизоксазолов на основе реакции циклоприсоединения гидроксиламина к 1,3-дикарбонильному субстрату и особенности сульфофункционализации данных соединений.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, химической и экспериментальной частей, выводов и списка использованной литературы. Работа изложена на 142 страницах, включает 76 схем, 15 рисунков и 4 таблицы. Список литературы включает 73 источника.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Функционализация 3,5-диметилизоксазола и новые направления превращений его сульфои нитропроизводных
Известно, что значительный недостаток электронной плотности в изоксазоле препятствует его функционализации посредством реакции электрофильного замещения. Однако наличие двух метильных групп в молекуле 3,5-диметилизоксазола увеличивает электронную плотность кольца и способствует сульфои нитрофункционализации данной гетероциклической системы.
1.1 Сульфамидные производные 3,5-диметилизоксазола
Установлено, что 3,5-диметилизоксазол-4-сульфонилхлорид 2, полученный по известной методике нагреванием 1,3-диметилизоксазола 1 в избытке хлорсульфоновой кислоты при температуре 130 єC, активно взаимодействует с различными аминами (HNR1R2), в частности, с 3а-г в ацетонитриле при 60 єC в течении 3 ч с образованием соответствующих сульфамидов 4а-г с выходом 67-95 % (схема 1).
Схема 1
Щелочной гидролиз сульфамидов 4а,б в присутствии каталитических количеств этанола приводит к образованию кислот 5а,б, которые в реакции с первичными и вторичными аминами различного строения HNR1R2 в присутствии 1,1-карбонилдиимидазола (КДИ) были превращены в соответствующие амиды 6а,б с выходом 45-80 % (схема 2).
Схема 2
1.2 Сульфамидные производные 3-метил-5-аминовинил замещенных изоксазолов
Установлено, что электроноакцепторные сульфамидные заместители в положении 4изоксазольного цикла активируют метильную группу в реакциях конденсации с активными карбонильными соединениями, например с диметоксиметил-диметиламином, с получением соответствующих аминовинил производных 7а-в с выходом 76-88 %. Дополнительными опытами, проводившимися в аналогичных условиях, установлено, что диметоксиметил-диметиламин не взаимодействует с несульфированным 1. При длительном кипячении соединений 7 в ДМФА с аминами, например морфолином, были синтезированы продукты переаминирования 8а-в с выходом 40-72 %. Установлено, что реакция протекает обратимо, поэтому для полного переаминирования необходим трехкратный избыток амина-реагента (схема 3).
Схема 3
Совокупностью данных совмещенной жидкостной хроматографии - масс-спектрометрии (ЖХ-МС) и 1Н ЯМР-спектроскопии установлено, что конденсация протекает региоселективно и стереоселективно. Образование исключительно 5-аминовинил производных 7, находящихся в транс-форме, было доказано методом рентгено-структурного анализа (РСА). Причина региоселективности протекания реакции заключается в преимущественном протекании реакции в направлении образования промежуточного 5-карбаниона. Результаты расчета энергии локализации методом АМ1 свидетельствуют о значительно большей стабильности 5-карбаниона по сравнению с изомерным 3-карбанионом.
Установлено, что в случае использования в реакции N-замещенных сульфамидов 4, например производного п-толиламина 3г, конденсация сопровождалась метилированием азота сульфамидного фрагмента (схема 4).
Схема 4
1.3 Сульфамидные производные 3-метил-5-винил замещенных изоксазолов
В другом синтетическом направлении мы использовали способность 5-метильной группы соединения 4а к конденсации с ароматическими и гетероциклическими альдегидами. Реакции проводили в водно-спиртовом растворе гидроксида калия при 60 °C в течение 30 мин. В этих условиях конденсация сопровождалась щелочным гидролизом сложноэфирной группы, приводя к образованию кислот 9а-в (схема 5). Региоселективность конденсации доказана совокупностью данных 1Н ЯМР-спектроскопии и ЖХ-МС. В реакции с морфолином в присутствии КДИ из кислот 9а-в были получены соответствующие карбоксамиды 10а-в с выходом 68-87 %. Строение описанных соединений доказано данными 1H ЯМР-спектроскопии.
Схема 5
1.4 Сульфамидные производные 3-метил-4-нитро-5-винилизоксазолов
При нагревании 3,5-диметилизоксазола 1 до 130 °C в смеси концентрированных азотной и серной кислот синтезирован 3,5-диметил-4-нитроизоксазол 11. Аналогично сульфамидам 4, он активно конденсируется с ароматическими альдегидами с образованием соответствующих 5-винилизоксазолов 12а-в (схема 6).
Схема 6
Отмечено, что реакция конденсации альдегидов с 4-нитропроизводным изоксазола 11 протекает значительно быстрее и в более мягких условиях, чем с 4-сульфамидным производными 4. Образование продуктов конденсации 12а-в происходило при 25 °C в присутствии пирролидина в этаноле за 1 мин. Это объясняется тем, что электроакцепторное влияние нитрогруппы сильнее, чем сульфамидной группы. По данным 1Н ЯМР-спектроскопии и ЖХ-МС реакция протекает региоселективно и стереоселективно.
При нагревании соединений 12а-в в смеси хлорсульфоновой кислоты и пятихлористого фосфора были получены соответствующие бензоли тиофенсульфохлориды 13а-в, которые затем путем реакции сульфамидирования с морфолином в присутствии пиридина были превращены в соответствующие сульфамиды 14а-в. Во всех трех случаях сульфохлорирование протекает региоселективно, без образования других возможных изомеров. Строение полученных соединений подтверждено данными 1Н ЯМР-спектроскопии и ЖХ-МС.
2. Синтез двуядерных соединений, содержащих изоксазольный цикл, их функционализация и превращения
В ряде публикаций последних лет показана высокая биологическая активность двуядерных соединений, содержащих изоксазольный цикл, связанный посредством С-С связи с другим арильным или гетероциклическим фрагментом. Это обстоятельство и обуславливает интерес к поиску новых путей синтеза таких систем.
2.1 Замещенные 5-арили 5-гетерилизоксазолы
Известно два основных метода синтеза изоксазольного цикла: путем присоединения гидроксиламина к диэлектрофильным субстратам и путем 1,3-циклоприсоединения нитрил N-оксидов к непредельным субстратам. В нашей работе мы использовали реакцию циклоприсоединения гидроксиламина к 1,3-дикетонам, полученным конденсацией Кляйзена, что позволяет синтезировать двуядерные соединения, содержащие изоксазольный цикл (5-арили 5-гетерилизоксазолы).
Взаимодействие этилацетата 16 с рядом ацетил производных бензола, тиофена и фурана 15а-з в гексане (или в смеси гексана и диоксана) под действием гидрида натрия и небольшого количества этанола (для инициирования реакции) приводит к образованию соответствующих натриевых производных 1,3-дикетонов 17а-з (схема 7). Под действием уксусной кислотой на соединения 17 были получены соответствующие 1,3-дикетоны, представляющие собой, по данным 1Н ЯМР-спектроскопии, смесь енольной 18 и кетонной 19 формы. Суммарный выход соединений 18/19 (в расчете на исходный кетон) составлял более 50 %, за исключением производных фурана 18/19з, выход которых составил 6 %. При кипячении соединений 17б-г с йодметаном в диоксане течение 6 ч происходит метилирование положения 2в результате эффекта переноса реакционного центра, приводящее к образованию 2-метил-1,3-дикетонов 20а-в. В итоге, при кипячении всех полученных 1,3-дикетонов 18/19 и 20 с солянокислым гидроксиламином в спирте в присутствии пиридина, происходит региоселективная циклоконденсация с образованием 5-арили 5-гетерилизоксазолов 21а-л. Образования других возможных региоизомеров, по данным 1Н ЯМР-спектроскопии и ЖХ-МС, не происходит.
Схема 7Что касается 5-фуранизоксазолов, то более высокие выходы этих соединений (до 70 %) были получены при альтернативной конденсации этилового эфира фуран-2-карбоновой кислоты 22 с ацетоном 23 (схема 8, соединения 21з,м).
Схема 8
При взаимодействии ацетилпроизводных бензола, тиофена и пиридина 15в,ж,и-л с диэтилоксалатом были получены соответствующие натриевые производные дикетонов 25а-д, которые легко преобразовывались in situ до карбонильных соединений 26а,б под действием уксусной кислоты (схема 9). Попытка получить из них one pot методом (кипячение образующихся карбонильных соединений с солянокислым гидроксиламином в этаноле в течение 3 ч) соответствующие изоксазолы дала положительный результат только для 5-арил и 5-тиенил производных 27а,б. Было обнаружено, что использование производных пиридина 25в-д не приводят к изоксазолам даже при длительном кипячении 26в-д в этаноле (более 10 ч). Установлено, что производные пиридина региоселективно трансформируются в оксимы 28а-в и лишь при кипячении последних в избытке хлорокиси фосфора в течение 1 ч происходит дегидратация, сопровождающаяся циклизацией в целевые 5-пиридинилизоксазолы 27в-д с выходом 80 %. Строение образующихся соединений 25-28 устанавливалось методами 1Н ЯМР-спектроскопии и ЖХ-МС.
Двуядерные соединения, имеющие в своём составе изоксазольный цикл и ароматическое ядро, использовались для получения соответствующих сульфопроизводных. Действием 10-кратного избытка хлорсульфоновой кислоты и 20 %-ного избытка пятихлористого фосфора на соединения 21а-м и 27а,б были получены соответствующие сульфохлориды. Пятихлористый фосфор использовали для смещения равновесия в реакции образования сульфохлорида из сульфокислоты. Полученные сульфохлориды активно взаимодействуют с аминами с образованием соответствующих сульфамидов с выходом более 60 %.
Схема 9
При сульфохлорировании 3-метил-5-фенилизоксазола 21а была получена смесь 4и 3сульфохлоридов 29 и 30 в соотношении 40:60 (% моль) соответственно с общим выходом 90 % (схема 10). Установлено, что изменение температурного режима реакции и соотношения исходных реагентов не влияет на соотношение изомеров. Не удалось разделить изомерные сульфохлориды хроматографически, однако дробной кристаллизацией из этанола удалось разделить полученные на их основе сульфамиды 31 и 32.
Схема 10
При сульфохлорировании ряда 4/-замещенных 3-метил-5-арилизоксазолов 21б,в,д,е и 3,4-диметил-5-арилизоксазолов 21и,к, а также этилового эфира 5-(4-метокси-фенил)-изоксазол-3-карбоновой кислоты 27а происходит региоселективное образование сульфохлоридов 33а-ж с выходом 65-85 % (схема 11). Реакция получения 33а,б,д-ж проходила при 60 єC в течение 2 ч, а соединения 33в,г образовывались при 90 єC в течение 4 ч, что вероятно связано со стерическими затруднениями, вызванными этильным и изо-пропильным заместителем в 4/-положении. Соответствующие сульфамиды 34а-ж были получены из сульфохлоридов 33а-ж. Строение соединений доказано совокупностью методов 1Н ЯМР-спектроскопии и ЖХ-МС.
Схема 11
При сульфохлорировании метилзамещенного изоксазола 21г в течение 2 ч при 60 єC была получена смесь изомерных сульфохлоридов 35а и 36а в соотношении 40:60 (% моль) соответственно, которые удалось эффективно разделить методом жидкостной хроматографии (схема 12). Строение синтезированных на их основе сульфамидов 37а и 38а было однозначно доказано корреляционной 1Н-1Н спектроскопией методом NOESY. Взаимодействия, обусловленные ядерными эффектами Оверхаузера, представлены на рисунке.
Схема 12
Рисунок. Схема взаимодействий протонов по данным корреляционной 1Н-1Н спектроскопии методом NOESY для соединений 37а, 38а и 40
Интересным оказался результат сульфохлорирования диметилзамещенного изоксазола 21л. Кроме ожидаемых продуктов монозамещения в положения 4/35б и 6/36б, методом жидкостной хроматографии был выделен дисульфохлорид 39 (схема 13). Структура синтезированного на его основе сульфамида 40 была доказана корреляционной 1Н-1Н спектроскопией методом NOESY (рисунок) и ЖХ-МС анализом. Установлено, что изменение температуры сульфохлорирования в диапазоне 20…60єC не приводит к изменению эквимолярного соотношения продуктов 35б и 36б, однако с ростом температуры увеличивается относительное количество дисульфохлорида 39.
Схема 13
Что касается двуядерных соединений 27б и 21ж,з,м, имеющих в своём составе тиофеновый или фурановый циклы, то было установлено, что при их нагревании в избытке хлорсульфоновой кислоты происходит региоселективное сульфохлорирование незамещенного б-положения гетероцикла, не содержащего азот, с образованием соответствующих сульфохлоридов 41а-г с выходом 70-75 % (схема 14). Их строение, а так же строение синтезированных на их основе сульфамидов 42а-г, доказано методами 1Н ЯМР-спектроскопии и ЖХ-МС.
Схема 14
Что касается 5-пиридинизоксазолов 27в-д, то щелочной гидролиз этих соединений в присутствии каталитических количеств этанола приводит к получению соответствующих кислот 43а-в, на основе которых последовательно были получены хлорангидриды 44а-в (нагревание кислоты при 60 єC в толуоле с избытком тионил хлорида и каталитическим количеством ДМФА) и карбоксамиды 45а-в (нагревание хлорангидрида до 60 єC в ацетонитриле с амином, например с морфолином, в присутствии пиридина) (схема 15). Строение полученных соединений подтверждено данными 1Н ЯМР-спектроскопии и ЖХ-МС.
Схема 15
Реакции, представленные на схемах 10-15 показывают возможности расширения структурного разнообразия молекул синтезированных двуядерных соединений 5-арил и 5-гетерилизоксазолов.
2.2 Замещенные 3-гетерилизоксазолы
Неожиданный результат был получен при взаимодействии трифторсодержащих 1,3-дикетонов 46а,б с гидроксиламином. Первоначальный синтетический план предполагал получение 5-гетерил-3-трифторметилизоксазолов по аналогии с реакциями, представленными на схемах 7 и 8. Однако, при кипячении реагентов в этаноле в присутствии пиридина вместо ожидаемых изоксазолов были выделены соединения, которые по данным масс-спектрометрии, были идентифицированы как соответствующие оксимы. Но это предположение противоречило результатам 1Н ЯМРи ИК-спетроскопии. На основании совокупности спектральных данных стало очевидно, что полученные соединения представляют собой не оксимы, а изомерные им дигидроизоксазололы 47а,б (схема 16).
Схема 16
Методом 13С ЯМР-спектроскопии было определено положение гетероциклического и трифторметильного заместителя в в дигидроизоксазольном цикле. Было обнаружено, что сигнал С-5 атом углерода имеет константу дальнего взаимодействия с атомами фтора, что свидетельствует о нахождении трифторметильного заместителя в 5-положении. При распаде соединений 47а,б под действием электронного удара также были обнаружены характерные для определенного строения фрагменты. Было отмечено, что реакция циклоприсоединения гидроксиламина к 1,3-дикарбонильному субстрату протекает региоселективно, вне зависимости от основности среды.
Кипячение соединений 47а,б в течение 24 ч в этаноле не приводит к дальнейшей дегидратации с образованием изоксазольного цикла. Однако нагревание их в десятикратном избытке хлорсульфоновой кислоты в присутствии пятихлористого фосфора до 50-80 єC приводило к сульфохлорированию, сопровождающемуся дегидратацией изоксазололового цикла с образованием сульфохлоридов 48а,б. На их основе были синтезированы соответствующие сульфамиды 49а,б. Строение полученных соединений было определено методами 1Н и 13С ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии. РСА соединения 49а подтвердил сделанные нами выводы о положении заместителей в изоксазольном и тиофеновом (фурановом) циклах.
2.3 Замещенные 4-арилизоксазолы
Одним из наименее изученных направлений химии изоксазолов является синтез 4-арил замещенных 3,5-диалкилизоксазолов. Опробованные нами немногочисленные известные из литературы методики one pot синтеза 4-арилизоксазолов с использованием в качестве основания триэтиламина или водно-спиртового раствора гидроксида натрия приводили к образованию целевого продукта с низким выходом и большим количеством побочных продуктов. Был предложен новый метод синтеза 3,5-диметил-4-арилизоксазолов 52а-в высокой степени чистоты с выходом 50-60 % путем последовательного получения нитроаддуктов 51 и конденсации их с нитроэтаном в присутствии этилата натрия (схема 17). На основании анализа реакционных смесей методами 1Н ЯМР-спектроскопии и ЖХ-МС и литературных данных предложен вероятный механизм циклоконденсации, включающий промежуточное образование нестабильных динитроаддуктов и Н-изоксазол-2-олов.
Схема 17
Нагреванием соединений 52а,б при 60 єC в смеси хлорсульфоновой кислоты и пятихлористого фосфора были получены сульфохлориды 53а,б (схема 18). Их строение, а так же строение синтезированных на их основе сульфамидов 54а,б, доказано методами 1Н ЯМР-спектроскопии и ЖХ-МС.
Схема 18
В случае сульфохлорирования соединения 52в при 60 єC были получены два изомерных сульфохлорида 53в и 55 в соотношении 10:90 (% моль) соответственно (схема 19). Данные соединения не удалось разделить хроматографически, однако после сульфамидирования смеси 53в и 55 (с использованием морфолина) кристаллизацией из гексана удалось выделить мажорный продукт п-сульфамид 56.
Схема 19
ВЫВОДЫ
1. Разработаны методы синтеза 4-сульфамоили 4-нитро-5-винил-3-метилизоксазолов, основанные на сульфохлорировании (нитровании) 3,5-диметилизоксазола и последующей региоселективной конденсации 4-сульфамоили 4-нитро-3,5-диметилизоксазолов с диметоксиметил-диметил амином и с ароматическими и гетероциклическими альдегидами.
2. Показаны возможности дальнейших превращений 4-сульфамоили 4-нитро-5-винил-3-метилизоксазолов. Установлена возможность переаминирования диметиламино-винильного фрагмента в 4-сульфамоил-5-(2-диметиламино-винил)-3-метилизоксазолах активными аминами. Обнаружено, что в случае N-замещенных 4-сульфамоил-3,5-диметилизоксазолов конденсация сопровождается метилированием сульфамидной группы.
3. С использованием реакции циклоприсоединения гидроксиламина к различным 1,3-дикетонам синтезированы двуядерные соединения, содержащие изоксазольный цикл и различные ароматические или гетероциклические фрагменты в положении 5изоксазольного цикла (5-арили 5-гетерилизоксазолы). Разработан метод мультистадийного синтеза 5-пиридинилизоксазол-3-карбоновых кислот и их карбоксамидных производных.
4. Обнаружено, что взаимодействие 4,4,4-трифтор-1-гетерил-бутан-1,3-дионов с гидроксиламином приводит к образованию 3-гетерил-5-трифторметил-4,5-дигидроизоксазол-5-олов. Установлено, что при действии на 3-гетерил-5-трифторметил-4,5-дигидроизоксазол-5-олы хлорсульфоновой кислоты происходит сульфохлорирование, сопровождающееся дегидратацией дигидроизоксазолольного цикла, приводящее к образованию 5-(5-трифторметилизоксазол-3-ил)-гетеро-2-сульфонилхлоридов.
5. Разработан новый метод синтеза 3,5-диметил-4-арилизоксазолов путем циклоконденсации (2-нитропропенил)-арилов с нитроэтаном. Методами совмещённой жидкостной хроматографии - масс спектрометрии и 1Н ЯМР-спектроскопии выявлен ряд интермедиатов этого процесса.
6. На основе полученных 3-метил-4-нитро-5-винилизоксазолов, замещённых 5-арилизоксазолов, 5-гетерилизоксазолов, 4-арилизоксазолов и 3-гетерилизоксазолов синтезирован ряд ранее не известных сульфохлоридов и соответствующих сульфамидных производных. Положение сульфогруппы в этих соединениях определено с помощью методов однои двумерной спектроскопии 1Н ЯМР.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ
1. Корсаков М.К., Филимонов С.И., Дорогов М.В. Библиотеки структурных аналогов на основе диметилпиразола и диметилизоксазола // Тез. докл. VII научной школы-конференции по органической химии. - Екатеринбург. 2004. - С. 330.
2. Синтез и свойства сульфамидных производных 3,5-диметилизоксазола / М.К. Корсаков, С.И. Филимонов, М.В. Дорогов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2004. - Т. 47. Вып. 10. - С. 114-117.
3. Корсаков М.К., Филимонов С.И. Дорогов М.В. Синтез и свойства сульфамидных производных 3,5-диметиоизоксазола. // Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов: Сб. науч. тр. / Под ред. проф. А.П. Кривенько. - Саратов. “Научная книга”, 2004. С. 149-151.
4. Синтез замещенных 4-сульфонилизоксазолов / С.И. Филимонов, М.К. Корсаков, М.В.Дорогов и др. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2005. - Т. 48. Вып. 5. - С. 131-137.
5. Дорогов М.В., Корсаков М.К. Синтез ряда комбинаторных библиотек сульфамидных производных 5-фенил-изоксазола // Тез. докл. XLI Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии. Секция химии. - Москва, 18-22 апреля 2005. - С. 67.
6. Корсаков М.К., Филимонов С.И. Дорогов М.В. Синтез новых сульфамидных производных 5-тиофен-2-ил-азолов // Тез. докл. Международной конференции по химии гетероциклических соединений, посвященной 90-летию со дня рождения профессора Алексея Николаевича Коста. - Россия, Москва, 17-21 октября 2005. - С. 208.
7. Корсаков М.К., Дорогов М.В. Синтез 3,5-диметил-4-арил-изоксазолов и их сульфамидных производных // Тез. докл. XLII Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии. Секция химии. - Москва, 17-21 апреля 2006. - С. 31.
8. S.I. Filimonov, M.V. Dorogov, M.K. Korsakov et al. Convenient synthesis of novel 5-substituted 3-methylisoxazole-4-sulfonamides // J. Heterocycl. Chem. - 2006. V.43, № 43. P.663-671.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Хиназолины и основные методы их синтеза. Химические свойства хиназолинов и их производных. Общие синтетические подходы для получения 4-оксохиназолинов. Взаимодействие антраниловой кислоты с изоцианатами. Процесс получения новых производных хиназолина.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 23.07.2015Производные изоксазола, их свойства, использование в синтезе природных соединений и аналогов. Стереоконтроль в нитрилоксидном синтезе изоксазолов и 2-изоксазолинов. Реакции модификации производных изоксазола. Восстановительное расщепление изоксазолов.
курсовая работа [43,0 K], добавлен 15.11.2008Молекулярная формула, физические и химические свойства 3,5-дифенилпиразолина, анализ методик его получения: синтез пиразольных соединений из гидразина или его производных, синтез пиразолов из алифатических диазосоединений. Уравнение основных реакций.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.04.2017Реакция получения анилина из нитробензола. Производство салициловой кислоты. Схема азосочетания диазотированной сульфаниловой кислоты с N,N-диметиланилином. Структурные формулы фурана и пиримидина. Таутомерные превращения барбитала; строение папаверина.
контрольная работа [451,5 K], добавлен 24.04.2013Методы синтеза ароматических соединений и поиск новых, ранее неизвестных соединений пиразольного ряда. Характеристика опасных и вредных факторов при проведении работы и методы защиты. Организация исследований и рабочего места в химической лаборатории.
дипломная работа [170,8 K], добавлен 20.05.2011Изучение методов синтеза силильных эфиров кислот фосфора и их производных, способы получения аминоалкильных соединений фосфора и возможные пути их дальнейшей модификации. Осуществление простого синтеза бис-(триметилсилил)-диметиламинометил фосфоната.
курсовая работа [662,3 K], добавлен 29.01.2011Осуществление синтеза в условиях межфазного катализа глюкозаминидов пиразолоизохинолинов. Гликозилирование ароматических соединений. Изучение гипотензивной активности производных изохинолина. Исследование оптической изомерии гетероциклических соединений.
дипломная работа [756,2 K], добавлен 09.06.2014Связь между структурой и фармацевтическим действием. Кислотно-основные свойства производных 5-нитрофурана. Применение, формы выпуска и хранение лекарственных средств, содержащих производные фурана. Противопоказания и возможные побочные явления.
курсовая работа [684,0 K], добавлен 24.05.2014Физические и химические свойства 1,3,4-оксадиазола, схемы получения его симметричных и несимметричных 2,5-производных. Метод окислительной и дегидратационной циклизации. Синтез 2-амино-5-фенил-1,3,4-оксадиазола циклизацией семикарбазона бензальдегида.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 03.09.2013Окислительная димеризация метана. Механизм каталитической активации метана. Получение органических соединений окислительным метилированием. Окислительные превращения органических соединений, содержащих метильную группу, в присутствии катализатора.
диссертация [990,2 K], добавлен 11.10.2013Способы получения акридина и его производных, область их применения, основные химические и физические свойства. Общие методы синтеза 9-аминоакридина и орто-аминофенола. Методика перекристаллизации и хроматографического анализа 9-ортогидроксифенилакридина.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.05.2011Изучение понятия, свойств, биологической активности пиразолодиазепинов. Синтез 2,3,3,6-тетрагидро-пиразоло[3,4-d][1,2]диазепина и его производных. Определение условий проведения стадий синтеза, температур плавления промежуточных и конечных соединений.
контрольная работа [523,1 K], добавлен 22.08.2015Препараты фенотиазинового ряда, характеристика, токсикологическое значение и метаболизм. Изолирование производных фенотиазина из биологического материала. Качественное обнаружение производных фенотиазина в экстракте и их количественное определение.
реферат [29,7 K], добавлен 07.06.2011Синтез и свойства N,S,О-содержащих макрогетероциклов на основе первичных и ароматических аминов с участием Sm-содержащих катализаторов. Гетероциклические соединения, их применение. Методы идентификации органических соединений ЯМР- и масс-спектроскопией.
дипломная работа [767,1 K], добавлен 22.12.2014Общая характеристика лекарственных средств, производных барбитуровой кислоты. Химическое строение таблеток бензонала и порошка тиопентала натрия. Хроматографический анализ производных барбитуровой кислоты. Реакции идентификации лекарственных средств.
курсовая работа [830,6 K], добавлен 13.10.2017Синтез малеимидов циклизацией малеамовых кислот и других линейных производных малеиновой кислоты. Применение металлсодержащих полимеров. Определение констант устойчивости и термодинамических параметров образования соединений меди, кобальта, никеля, хрома.
диссертация [2,3 M], добавлен 15.10.2011Структура строения, синтез и свойства барбитуратов. Исследование общих методов определения подлинности лекарственных средств, содержащих барбитураты. Испытание на чистоту лекарственных средств, содержащих барбитуратов. Хранение и применение барбитуратов.
курсовая работа [378,1 K], добавлен 19.03.2016Разработка альтернативных видов топлива и новых направлений в области переработки природного газа и других источников углерода. Технологии синтеза диметилового эфира из биомассы и синтез-газа. Особенности нетрадиционных процессов получения топлива.
контрольная работа [227,2 K], добавлен 04.09.2010Характеристика нефтепродуктов - смеси углеводородов и их производных, а также индивидуальных химических соединений, получаемых при переработке нефти. Особенности этапов промышленного производства (процесс компаундирования) товарных продуктов из нефти.
контрольная работа [31,6 K], добавлен 28.01.2010Реакции изоцианатов со спиртами. Разработка методов синтеза функциональных кремнийорганических соединений, а также олигомеров, способных растворять комплексы РЗМ, и образовывать оптически прозрачные золь-гель пленки, допированные этими комплексами.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.06.2012