Синтез и химические превращения N-замещенных 3-имино-3н-фуран-2-онов
Разработка методов синтеза N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-3-онов, исследование их взаимодействия с моно-ОН-, NH-нуклеофилами. Способы синтеза гетероциклических систем. Взаимодействие N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-3-онов с бифункциональными реагентами.
| Рубрика | Химия |
| Вид | автореферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.05.2018 |
| Размер файла | 177,9 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.
1
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
Синтез и химические превращения N-замещенных 3-имино-3н-фуран-2-онов
02.00.03 - Органическая химия
кандидата химических наук
Рубцов Александр Евгеньевич
Пермь, 2007
Работа выполнена на кафедре природных и биологически активных соединений Пермского государственного университета.
Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Залесов Владимир Васильевич
Официальные оппоненты:
доктор химических наук, профессор Масливец Андрей Николаевич
доктор химических наук, доцент Машевская Ирина Владимировна
Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ), г.Санкт-Петербург
Защита состоится « 29 » мая 2007 г. в 1700 часов на заседании диссертационного совета Д 212.189.04 в Пермском государственном университете по адресу: 614990, г. Пермь, ГСП, ул. Букирева, 15, ПермГУ.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета.
Автореферат разослан «28» апреля 2007 г.
Ученый секретарь диссертационного совета И.В. Петухов
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Одной из фундаментальных задач препаративной органической химии является синтез новых соединений, имеющих практическое применение в качестве биологически активных веществ или структурных блоков для построения новых соединений. С этой точки зрения значительный интерес представляют 3-имино-3Н-фуран-2-оны. N-Замещенные иминофураноны получены около ста лет назад, однако, систематическому изучении подвергались только N-замещенные 2-имино-2Н-фуран-3-оны. В тоже время N-замещенные 3-имино-3Н-фуран-2-оны практически не изучались, как с химической, так и биологической точек зрения. Вместе с тем, наличие в молекулах 3-имино-3Н-фуран-2-онов нескольких электронодефицитных атомов приводит к возможности образования в реакциях их дециклизации и рециклизации с моно- и бинуклеофилами разнообразных ациклических и гетероциклических соединений. Возможность варьирования заместителей в иминофункции и в гетероцикле еще более увеличивают их препаративную ценность. В этой связи, работа в области синтеза и изучения химических свойств практически неописанных в литературе высокореакционноспособных гетероциклов иминофуранового ряда и получение на их основе биологически активных веществ является актуальной.
Цель работы. 1.Разработка методов синтеза N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-3-онов. 2. Исследование взаимодействия N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-3-онов с моно-ОН-, NH-нуклеофилами. 3. Изучение взаимодействия N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-3-онов с бифункциональными реагентами и разработка на основе этих взаимодействий способов синтеза гетероциклических систем. 4. Поиск среди продуктов синтеза перспективных биологически активных соединений.
Научная новизна. Показано, что в растворах 4-арил-2-дифенилметиленгидразино-4-оксобут-2-еновые кислоты находятся в енгидразин-гидразонном таутомерном равновесии, а в растворах N-замещенных 2-амино-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот обнаруживаются Z-, E-формы. Установлено, что N-замещенные 2-амино-5-арил-4-оксобут-2-еновые кислоты циклизуются в среде уксусного ангидрида в N-замещенные 5-арил-3-имино-3Н-фуран-2-оны. Установлено, что при взаимодействии 3-имино-3Н-фуран-2-онов с водой и спиртами реализуеться нуклеофильная атака атома углерода в положении 2 фуранового цикла с образованием N-замещенных 2-амино-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот и их эфиров, соответственно. В реакциях 3-имино-3Н-фуран-2-онов с замещенными арил- и гетериламинами, взятыми в соотношении 1:1, в результате раскрытия фуранового цикла происходит образование амидов N-замещенных 2-амино-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот. Установлено, что 3-имино-3Н-фуран-2-оны реагируют с производными малоновой кислоты с образованием производных пирролонов. Изучены примеры необычного протекания реакции Виттига по лактонному циклу гидразоно-3Н-фуран-2-онов. Найдено, что при взаимодействии с о-фенилендиамином, N-фенил о-фенилендиамином происходит образование хиноксалонов. В реакциях 3-имино-3Н-фуран-2-онов с гидразинами в зависимости от заместителей в иминофункции и гидразине происходит образование пиридазинонов, пирролонов или гидразидов 2-амино-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот.
Практическая ценность. Разработаны методы синтеза N-замещенных: 2-амино(гидразоно)-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот; 2-имино(гидразоно)-2-(2-гидроксифенил)уксусных кислот; 5-арил-3-имино(гидразоно)-3Н-фуран-2-онов и их солей; 3-иминобензо[b]фуран-2-онов; алкиловых эфиров 2-амино(гидразоно)-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот; амидов 2-амино(гидразоно)-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот; амидов 2-имино-2-(2-гидроксифенил)уксусных кислот; амидов 2-(2-гидроксифенил)-2-оксоуксусных кислот, а также 6-арил-4-(1,5-диметил-3-оксо-2-фенил-2,3-дигидро-1Н-пиразол-4-илимино)-1,4-дигидро-2Н-пиридазин-3-онов; 5-арил-4-[1-(2,4-динитрофениламино)-2-оксо-1,2-дигидропиррол-3-илиденамино]-1,5-диметил-2-фенил-1,2-дигидропиразол-3-онов; гидразидов 4-арил-2-гидразоно-4-оксобут-2-еновых кислот; 3-амино-4-ароил-5-метилиден-1H-пирол-2-онов; метиловых эфиров 2-{5-(4-арил)-3-[2-(R-фенилметилен)гидразоно]-2-фуранилиден}уксус-ных кислот.
Разработанные методы просты по выполнению, позволяют получать соединения с заданной комбинацией заместителей и могут быть использованы в качестве препаративных. У ряда соединений обнаружено противовоспалительное и анальгетическое действие на уровне препаратов, используемых в медицине.
Публикации. По материалам работы опубликовано 23 работы: 6 статей в центральной печати, глава в монографии, 16 тезисов конференций различного уровня.
Апробации Результаты работы доложены на: молодежных научных школах-конференциях по органической химии (Екатеринбург 2000, 2002 и Новосибирск 2001, Казань 2005, Москва 2006); международной научной конференции «Органическая химия. Биологически активные вещества. Новые материалы» (Пермь, 2001); международной конференции «перспективы развития естественных наук в вышей школе» (Пермь, 2001); первой международной научной конференции «химия и биологическая активность азотистых гетероциклов и алкалоидов» (Москва, 2001); на 3-й конференции молодых ученых «органический синтез в новом столетии» (Санкт Петербург, 2002); отчетной конференции студентов и аспирантов Пермского государственного университета (Пермь, 2003); конференции «карбонильные соединения в синтезе гетероциклов» (Саратов, 2004); междунанародной конференции «modern trends in organic synthesis and problems of chemical education» (Санкт-Петербург, 2005); международной научно-практической конференции «Фармация и здоровье» (Пермь, 2006); конференции «техническая химия достоинства и перспективы» (Пермь, 2006); International symposium on advansed science in organic chemistry (Sudak, Ukraine, 2006); Russian-China international scientific conference on pharmacology «Fundamental pharmacology and pharmacy-clinical practice», (Perm, 2006).
Структура и объем работы. Работа общим числом 150 страниц машинописного текста состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, приложения, в котором приведены данные биологических испытаний полученных соединений, выводов, содержит 12 таблиц. Список литературы включает 120 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.
Автор выражает благодарность Фешину В. П. за выполнение квантово-химических расчетов и содействие в записи спектров ЯМР, Кутковой Н.В., Махмудову Р.Р. и Одеговой Г.Ф. за проведение биологических испытаний.
Содержание работы
Глава 1. Является литературным обзором по методам синтеза, строению и химическим свойствам N-замещенных 2(3)-имино-2,3-дигидрофуран-3(2)-онов и 2,3-диимино-2,3-дигидрофуранов.
Глава 2. Содержит описание результатов проведенных исследований.
Синтез исходных соединений. При взаимодействии 4-арил-2-окси-4-оксобут-2-еновых кислот (1а-д) с 4-антипирил(Ant)- и ариламинами были синтезированы N-замещенные 2-амино-4-арил-4-оксобут-2-еновые кислоты (2 а-п) с выходами от 85 до 95 %.
Аналогичным образом получены 4-арил-2-дифенилметиленгидразоно-4-оксобутановые кислоты (2 р-ф). Кислоты (2) по данным спектров ЯМР H1 в растворах существуют в виде смеси таутомерных форм с преобладанием Z-енамино(гидразино)формы (А)
Реакцией орто-гидроксифенилглиоксалевой кислоты(3) с 4-аминоантипирином, была получена (1,5-диметил-3-оксо-2-фенил-2,3-дигидро-1Н-пиразол-4-илимино)-(2-гидроксифенил)уксусная кислота (4).
Синтез N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-2-онов. При нагревании кислот (2 б, е-ф) в уксусном ангидриде в интервале температур от 50 до 139 °С происходит образование соответствующих N-замещенных 5-арил-3-имино-3H-фуран-2-онов (5 а-р).
Было изучено взаимодействие кислот (2 а-д) с хлористым тионилом и установлено, что в результате реакции образуется смесь продуктов, основными из которых являются гидрохлориды 5-арил-3-арилимино-3Н-фуранонов-2 (6 а-д).
Первоначально енамины циклизуются в иминофурноны, которые далее образуют соли. То, что иминофураноны являются промежуточными продуктами при образовании солей (6 а-д) подтверждено взаимодействием хлористого тионила с иминофураноном (5 д), вследствие которого получена соль (6 д). При изучении взаимодействие енамина (2 в) и енгидразина (2 р) с ацетилбромидом в безводном хлороформе при 20-25°С и эквимолекулярном соотношении реагентов образуються лабильные гидробромиды (6 е, ж), которые под действием влаги воздуха разлагаются с образованием исходных кислот.
В подтверждение образования солей (6) через раствор иминофуранона (5 н) в хлороформе был пропущен ток сухого бромоводорода. В результате реакции выделена соль (6 ж). Уксусная кислота, по-видимому, вследствие своей низкой pKa не образует солей с иминофуранонами (5), что и позволяет выделить их из реакционной смеси при циклизации в уксусном ангидриде. Неожиданный результат был получен при попытке получить соль иминофуранона (5 б) с кислотой (3). Так, при эквимолярном соотношении реагентов в безводном хлороформе иминофуранон (5 б) взаимодействует с кислотой (3) с образованием кислоты (4 б) и 5-фенил-2,3-фурандиона (7).
Иначе протекает реакция гидразонофуранонов (5 м-о) с кислотой (3). В результате реакции были выделены кислоты (4 в-д) и бензофенон.
Кислоты (4 а-д) в среде уксусного ангидрида при температуре 70 °С циклизуются в фураноны (8 а-д).
нуклеофил гетероциклический бифункциональный реагент
Квантово-химические расчеты геометрического и электронного строения 5-арил-3-имино-3H-фуран-2-онов. Квантово-химические расчеты для молекул (I-III) выполнены неэмпирическим методом ab initio в базисе G6-31*. Согласно расчетам, фурановый цикл соединений I, II является плоским, но значительное отклонение валентных углов от оптимальных свидетельствует о его напряжении. Расчеты свидетельствуют о копланарном расположении фуранового цикла и ароматического заместителя в положении 5 гетероцикла. Согласно расчетам, в молекулах иминофуранонов I, II имеется три электронодефицитных атома углерода С2, С3, С5 при существенно большей электронодефицитности углеродного атома лактонного карбонила. Именно на атом углерода лактонного карбонила должна быть направлена атака нуклеофильного реагента в реакциях, контролируемых зарядом.
Распределение электронной плотности в соединении III и его геометрические характеристики позволяют считать его более лабильным и более реакционноспособным, чем иминофураноны I и II.
Использование кислот в качестве катализаторов может существенным образом влиять на скорость реакции иминофуранонов с нуклеофильными реагентами.
Изучение стабильности 5-арил-3-имино-3H-фуран-2-онов методом термогравиметрического анализа (ТГА) и под действием электронного удара. Данные ТГА, масс- и хроматомасс-спектрометрии для 3-(4-бромфенилимино)-5-фенил-3Н-фуран-2-она, 3-(4-антипирилимино)-5-фенил-3Н-фуран-2-она и 3-дифенилметиленгидразоно-5-фенил-3Н-фуран-2-она свидетельствуют о том, что при повышенных температурах и под действием электронного удара молекула первоначально распадается с элиминированием оксида углерода (II), что позволяет ожидать образования в результате термолиза иминофуранонов высокореакционноспособных ароилкетиминов.
Гидролиз N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-2-онов. N-Замещенные 5-арил-3-имино-3Н-фуран-2-оны взаимодействуют с водой в различных условиях с образованием кислот (2). Так, 3-имино-3Н-фуран-2-оны (5 а-е) взаимодействуют с влагой воздуха, а также при перекристаллизации из растворителей, содержащих воду. Более стабильными являются соединения (5 ж-р), но при нагревании в смеси диоксан-вода 1:1 они также гидролизуются до исходных кислот.
1,5-Диметил-4-(2-оксобензофуран-3-илиденамино)-2-фенил-1,2-дигидро-пиразол-3-он (8 а) взаимодействует уже с влагой воздуха, а также при перекристаллизации из растворителей содержащих воду с образованием кислоты (4 а).Кислоты (2, 4) являются единственными продуктами гидролиза фуранонов (5, 8).
Взаимодействие N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-2-онов с со спиртами. Первичные алифатические спирты раскрывают цикл 5-арил-3-имино-3Н-фуран-2-онов, давая алкиловые эфиры N-замещенных 2-амино-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот (9 а-ы). Эфиры (9 ж-л, с-х) также как и кислоты (2 л-п) в растворах находятся в цис-транс равновесии, с преобладанием Z-енаминоформы.
Эфиры (9 а-е, м-р) были получены ранее взаимодействием метиловых эфиров 4-арил-2-окси-4-оксобут-2-еновых кислот с аминами (9 а-е), гидразоном бензофенона (9 м-р) Аналогичной реакцией был проведен встречный синтез эфиров (9 ж-л, э) взаимодействием метиловых эфиров 4-арил-2-окси-4-оксо-бут-2-еновых кислот (10 а-е) с 4-аминоантипирином.
Вторичные и третичные спирты, а также фенолы не реагируют с иминофуранами (5). Бетулин раскрывает цикл иминофуранона (5 б) только первичным гидроксилом в среде кипящего безводного толуола с образованием соединения (9 ю), вовлечь вторичную спиртовую группу в реакцию не удалось.
Взаимодействие N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-2-онов с ариламинами. N-Замещенные 5-арил-3-имино-3Н-фуран-2-оны взаимодействуют с ариламинами с образованием ариламидов N-замещенных 2-амино-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот (11 а-ф). Амиды (11 л-п) также как и кислоты (2 р-ф) в растворах находятся в гидразоно-енгидразонном равновесии, а амиды (11 е-к) в цис-транс равновесии енаминоформы, с преобладанием Z-енаминоформы.
Амиды (11 а-д) были получены ранее взаимодействием анилидов 4-арил-2-окси-4-оксо-бут-2-еновых кислот с ариламинами. Аналогичной реакцией был проведен встречный синтез амидов (11 р-ф) взаимодействием ариламидов 4-арил-2-окси-4-оксобут-2-еновых кислот (12 а-д) с 4-аминоантипирином.
Взаимодействие N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-2-онов с гетериламинами. N-Замещенные 5-арил-3-имино-3Н-фуран-2-оны (5 ж, м-р) взаимодействуют с такими гетериламинами как: 2-аминопиридин (2-PyNH2), 2-аминотиазол (2-TazNH2) и 1-аминотриазол (1-TraNH2) с образованием гетериламидов N-замещенных 2-амино-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот (13 а-и).
Соединение (8 а) с 4-аминоантипирином в среде инертных апротонных растворителей образует N-(1,5-диметил-3-оксо-2-фенил-2,3-дигидро-1H-пиразол-4-ил)-2-(1,5-диметил-3-оксо-2-фенил-2,3-дигидро-1H-пиразол-4-илимино)-2-(2-гидроксифенил)-ацетамид (14).
С целью проведения встречного синтеза амида (14) нами реакцией кумарандиона (15) с 4-аминоантипирином в среде инертного апротонного растворителя был получен N-(1,5-диметил-3-оксо-2-фенил-2,3-дигидро-1H-пиразол-4-ил)-2-(2-гидроксифенил)-2-оксоацетамид (16), взаимодействием которого с 4-аминоантипирином получен амид (14).
Образование соединений (2, 9, 11, 13), по-видимому, происходит вследствие первоначальной нуклеофильной атаки мононуклеофила на наиболее электроотрицательный атом углерода фуранового цикла С2 с образованием промежуточного спирта (И1) с последующим переносом протона ОН группы в четырехчленном цикле на атом O1 фуранового цикла с образованием интермедиата (И2). Разрыв связи О1-С2, образование двойной связи С=O (И3) и переход в одну из форм (А, В, Г) производных бутановых кислот приводит к соединениям (2, 9, 11, 13)
Образование соединения (14), вероятно происходит по аналогичному механизму. При добавлении в реакционную смесь каталитических количеств трифторуксусной кислоты скорость реакции значительно увеличивается, что, по-видимому, связано с перераспределением электронной плотности в кольце и изменением геометрии фуранового цикла, вследствие протонирования иминного атома азота.
Взаимодействие N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-2-онов с о-фениленди-амином и N-фенил-о-фенилендиамином. N-Замещенные 5-арил-3-имино-3Н-фуран-2-оны (5 б, ж, м) взаимодействуют с орто-фенилендиаминами с образованием 3-(2-арил-2-оксоэтилиден)-3,4-дигидро-1H-хиноксалин-2-онов (17 а, б) и амина.
Хинаксолоны (17) были получены ранее взаимодействием орто-фенилендиаминов с 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионами или метиловыми эфирами 4-арил-2-окси-4-оксобут-2-еновых кислот.
Взаимодействие 3-(N-антипирилимино)-3Н-фуран-2-онов с алкилгидразинами. Установлено, что 1,5-диметил-4-(5-арил-2-оксофуран-3-илиденамино)-2-фенил-1,2-дигидропиразол-3-оны (5 ж-л) реагируют с метил- и этилгидразинами при эквимолярном соотношении реагентов в среде инертного апротонного растворителя при температуре 20-25° С с образованием 6-арил-4-(1,5-диметил-3-оксо-2-фенил-2,3-дигидро-1Н-пиразол-4-илимино)-1,4-дигидро-2Н-пиридазин-3-онов (18 а-к) с высокими выходами.
Взаимодействие 3-(N-антипирилимино)-3Н-фуран-2-онов с арилгидразинами. Соединения (5 ж-л) реагируют с арилгидразинами при эквимолярном соотношении реагентов в среде инертного апротонного растворителя с образованием 6-арил-4-(1,5-диметил-3-оксо-2-фенил-2,3-дигидро-1Н-пиразол-4-илимино)-1,4-дигидро-2Н-пиридазин-3-онов (18 л-н) и 4-[5-арил-1-(2,4-динитрофениламино)-2-оксо-1,2-дигидропирpол-3-илиденамино]-1,5-диметил-2-фенил-1,2-дигидропиразол-3-онов (19 а-д).
Взаимодействие 3-(дифенилметиленгидразоно)-3Н-фуран-2-онов с арилгидразинами. Фураноны (5 м-р) реагируют с фенил- и 2,4-динитрофенилгидразином с образованием фенил- и 2,4-динитрофенилгидразидов 2-дифенилметиленгидразино-4-оксобут-4-фенил-2-еновых кислот (20 а-к).
Взаимодействие N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-2-онов с гидразидами замещенных бензойных кислот. N-Замещенные 5-арил-3-имино-3Н-фуран-2-оны взаимодействуют с гидразидами бензойных кислот с образованием 4-(1-ароил-2-оксо-5-фенил-1,2-дигидропирpол-3-илиденамино)-1,5-диметил-2-фенил-1,2-дигидропиразол-3-онов (21 а, б) в реакциях с N-(4-антипирил) производным (5 ж) и ароилгидразидов N-замещенных 4-арил-2-амино-4-оксобут-2-еновых кислоты (22 а-е) в реакциях с иминофуранонами (5 б, м-р).
Образование соединений (18-22), по-видимому, происходит вследствие первоначальной нуклеофильной атаки первичной аминогруппы замещенного гидразина по наиболее электроотрицательному атому углерода С2 фуранового цикла с образованием промежуточного гидразинокарбинола (И4) с последующим переносом протона ОН группы в четырехчленном цикле на атом O1 фуранового цикла с образованием интермедиата (И5). Последний далее вследствие разрыва связи О1-С2 и образования двойной связи С=O превращается в одну из енаминных форм гидразида (И6), который может быть выделен из реакционной среды в случае соединений (20, 22), либо претерпевает дальнейшие превращения. Так вторичная аминогруппа в интермедиате (И7) может атаковать атом С4 гидразида с образованием циклического карбиноламина (И8), который стабилизируется в результате отщепления молекулы воды с образованием соединений (18). При образовании соединений (19, 21) интермедиат (И9 ) циклизуется в результате атаки ацилированной вторичной аминогруппы на атом С4 гидразида, превращаясь в тетрагидропирролон (И10). Элиминирование молекулы воды от интермедиата (И10) приводит к соединениям (19, 21). Направление протекания реакции зависит от заместителей при иминном атоме азота и при атоме азота в гидразине.
Взаимодействие N-замещенных 3-имино-3Н-фуран-2-онов с производными малоновой кислоты. Иминофураноны (5 б, и) взаимодействуют с динитрилом малоновой кислоты и этиловым эфиром циануксусной кислоты в присутствии триэтиламина с образованием замещенных 3-амино-4-ароил-5-метилиден-1H-пирол-2-онов (23 а-г).
Взаимодействие 5-арил-3-дифенилметиленгидразоно-3Н-фуран-2-онов с метоксикарбонилметилентрифенилфосфораном. Нами изучено взаимодействие 5-арил-3-(фенилметиленгидразоно)-3Н-фуран-2-оны (5 м, о) с метоксикарбонилметилентрифенилфосфораном в среде инертного растворителя при эквимолярном соотношении реагентов и установлено, что лактонный карбонил фуранового цикла сохраняет активность в реакции Виттига и реакция завершается образованием метиловых эфиров 2-{5-арил-3-[2-(дифенилметилен)гидразоно]-2-фуранилиден}уксусной кислоты (24 а, б).
Данное превращение являеться достаточно редким примером протекания реакции Виттига по лактонному карбонилу.
Глава 3. В главе приведены методики получения соединений, описанных в работе, их основные константы и спектральные характеристики.
Глава 4. В главе обсуждается биологическая активность полученных соединений.
Выводы
Разработан метод синтеза неописанных ранее 5-арил-3-имино-3Н-фуран-2-онов, заключающийся во внутримолекулярной циклизации N-замещенных 2-амино-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот под действием уксусного ангидрида и отличающийся мягкими условиями, хорошей воспроизводимостью и высокими выходами целевых продуктов. Метод позволяет получать как 3-имино-, так и 3-гидразонопроизводные фуран-2-онов.
Выполнены квантово-химические расчеты для N-замещенных 3-имино- и 3-гидразонопроизводных 5-фенил-3Н-фуран-2-онов, на основании которых определены приоритетные направления взаимодействий иминофуранонов в реакциях с ОН, NH-нуклеофилами, сделаны выводы о стабильности гетероциклов и возможных направлениях их распада в условиях термолиза и под действием электронного удара. Полученные данные согласуются с полученными экспериментальными результатами.
Показано, что атака моно OH, NH-нуклеофилов направлена на атом С2-гетероцикла N-замещенных 5-арил-3-имино(гидразоно)-3Н-фуран-2-онов и сопровождается их дециклизацией с образованием ациклических продуктов: N-замещенных 2-амино(гидразоно)-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот, их эфиров, амидов.
Установлено, что в реакциях N-замещенных 5-арил-3-имино(гидразоно)-3Н-фуран-2-онов с такими бинуклеофильными реагентами как замещенные гидразины при сохранении направления атаки нуклеофила на атом С2-гетероцикла могут быть получены как ациклические продукты: -N-замещенные гидразиды 2-амино(гидразоно)-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот, так и производные пиридазинов и пирролонов, что определяется характером N-замещения как в гидразине, так и при иминном атоме азота в положении 3 гетероцикла.
Установлено, что с сохранением цикла N-замещенных 5-арил-3-гидразоно-3H-фуран-2-онов протекает реакция Виттига в ее необычном варианте по лактонному карбонилу с образованием метиловых эфиров 2-{5-арил-3-[2-(дифенилметилен)гидразоно]-2-фуранилиден}уксусной кислоты.
Из более 100 синтезированных неописанных в литературе соединений 60 подвергнуты фармакологическому скринингу и в рядах соединений (2, 6, 7, 12, 14) обнаружены вещества, обладающие противовоспалительной активностью и вещества с анальгетической активностью, превышающей активность анальгина.
Основное содержание диссертации опубликовано в работах
1. Залесов, В.В. Синтез, строение и химические свойства N-замещенных 2(3)-имино-2,3-дигидрофуран-3(2)-онов / В.В. Залесов, А.Е. Рубцов // Пятичленные гетероциклы с вициальными диоксогруппами / Д.Д. Некрасов, А.Н. Масливец, Н.Ю. Лисовенко и др. - Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 2004. - Гл. 7 - С. 140-163.
2. Залесов, В.В. Синтез и химические превращения иминофуранов (литературный обзор). / В.В. Залесов, А.Е. Рубцов // Химия гетероциклических соединений. - 2004. - № 2. - С. 163-186.
3. Рубцов, А.Е. Синтез 4-(5-арил-2-оксо-2,3-дигидро-3-фуранилиден)амино-2,3-диметил-5-оксо-1-фенилпиразолинов / А.Е. Рубцов, В.В. Залесов // Химия гетероциклических соединений. - 2001. - № 8. - С. 1130-1131.
4. Рубцов, А.Е. Синтез и внутримолекулярная циклизация N-замещенных 2-амино-4-арил-4-оксобут-2-еновых кислот. / А.Е. Рубцов, В.В. Залесов. // Журнал органической химии. - 2003. - Т. 39, № 6. - С. 918-923.
5. Рубцов, А.Е. Синтез, противовоспалительная и анальгетическая активность производных 4-аминоантипирина. / А.Е. Рубцов, Р.Р. Махмудов, Н.В. Ковыляева, Н.И. Просянник, А.В. Бобров, В.В. Залесов // Химико-фармацевтический журн. - 2002. - Т. 36, №11. - С. 31-36.
6. Рубцов, А.Е. Синтез 4-(1,5-диметил-3-оксо-2-фенил-2,3-дигидро-1Н-пиразол-4-илимино)-6-фенил-1,4-дигидро-2Н-пиридазин-3-онов / А.Е. Рубцов, В.В. Залесов // Химия гетероциклических соединений. - 2003. - № 4. - С. 625-627.
7. Рубцов, А.Е. Синтез, анальгетическая и противовоспалительная активность N-гетерилпроизводных 4-амино-1,5-диметил-3-оксо-2-фенил-1,2-пиразол-3-она. / А.Е. Рубцов, Н.В. Ковыляева, В.В. Залесов // Химико-фармацевтический журн. - 2005. - Т. 39, №1. - С. 13-16.
8. Рубцов, А.Е. Синтез и биологическая активность производных 4-арил-2,4-диоксобутановых кислот. / А.Е. Рубцов, Р.Р. Махмудов, В.В. Залесов // Тезисы докладов молодежной научной школы по органической химии, УрО РАН. - Екатеринбург, 2000.- С. 201.
9. Рубцов, А.Е. Синтез биологически активных производных 4-аминоантипирина. / А.Е. Рубцов, Р.Р. Махмудов, Н.В. Ковыляева В.В. Залесов // Перспективы развития естественных наук в высшей школе : труды международной научной конференции. / Естественно-науч. ин-т при Пермском гос. ун-те. - Пермь, 2001. - С. 171-175.
10. Рубцов, А.Е. Синтез и биологическая активность соединений полученных дециклизацией и рециклизацией производных фуран-2-онов. / А.Е. Рубцов, Н.В. Ковыляева, В.В. Залесов // Азотистые гетероциклы и алкалоиды. - М., 2001. -Т.2. - С. 257.
11. Рубцов, А.Е. Синтез и химические превращения N-замещенных 3-имино-5-арил-3Н-фуран-2-онов / А.Е. Рубцов, Н.В. Ковыляева, В.В. Залесов // Тезисы докладов молодежной научной школы по органической химии, УрО РАН. - Екатеринбург, 2002.- С. 374.
12. Залесов, В.В. Синтез, противовоспалительная и анальгетическая активность замещенных 4-арил-2-метиленгидразоно-4-оксобут-2-еновых кислот и их производных / В.В. Залесов, О.А. Быстрицкая, А.Е. Рубцов, Н.А. Пулина, С.С. Катаев, Н.В. Кутковая, В.Н. Рязанов, Н.Е. Гаврилова // Техническая химия достоинства и перспективы : Сб. докл. конф. - Пермь, 2006. - С. 189-192.
13. Roubtsov, А.Е. Synthesis of new biologically active compounds on basis of aroylpyruvic acids and drug substance / А.Е. Roubtsov, А.V. Tjuneva, Е.Yu. Filimonova, N.V. Kutkovaya, V.V. Zalesov // Russian-China international scientific conference on pharmacology «Fundamental pharmacology and pharmacy-clinical practice». - Perm, 2006. - P. 141-142.
14. Рубцов, А.Е. Синтез биологически активных соединений на основе превращений о-гидроксифенилглиоксалевой кислоты. / А.Е. Рубцов, Н.В. Ковыляева, Н.А. Пулина, В.В. Залесов, Перспективы развития естественных наук в высшей школе : труды международной научной конференции. / Естественно-науч. ин-т при Пермском гос. ун-те - Пермь, 2001. - С. 213.
15. Пулина, Н.А. Синтез биологически активных соединений на основе взаимодействия о-гидроксифенилглиоксалевой кислоты с гетериламинами. / Н.А. Пулина, П.А. Мокин, А.Е. Рубцов, К.В. Яценко, М.В. Томилов, А.В. Трапезникова // Медицина и здоровье 2005, 11-я международная выставка. Фармация и здоровье : материалы международной научно-практической конференции. - Пермь, 2005. - С. 81-82.
16. Рубцов, А.Е. Синтез и химические превращения замещенных 3-имино-5-арил-3Н-фуран-2-онов. / А.Е. Рубцов, В.В. Залесов // Актуальные проблемы фармацевтической науки и образования: итоги и перспективы. : тезисы докл. - Пермь, 2001. - С. 57.
17. Рубцов, А.Е. Синтез и химические превращения N-замещенных 5-арил-3-имино-3H-фуран-2-онов. / А.Е Рубцов, В.В. Залесов. / Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов : сб. науч. труд. - Саратов, 2004. С.- 247-249
18. Рубцов, А.Е. Синтез и химические превращения 5-арил-3-арилимино-3Н-фуран-2-онов / А.Е. Рубцов, И.Г. Шардт, В.В Залесов // Modern trends in organic synthesis and problems of chemical education. - St. Petersburg, 2005, - P. 71-73.
19. Шардт, И.Г Взаимодействие 4-арил-2-ариламино-4-оксо-Z-бут-2-еновых кислот с тионилхлоридом. / И.Г. Шардт, А.Е. Рубцов, С.С. Катаев, В.В. Залесов // VII Молодежной науч. конференции по органической химии. : тез. докл. - Казань, 2005, - С. 282
20. Roubtsov, A.E. Synthesis of nitrogen-containing heterocycles recyclization N-substituted 5-aryl-3-imino-3H-furan-2-ones synthesis / A.E. Roubtsov, V.V. Zalesov // abstracts of papers third youth school-conference on organic (YSCOS-3). - Saint-Petersburg, Russia, 2002, - P. 161
21. Roubtsov, А.Е. Biological activity three and tetrasubstituted of pyridazines / А.Е. Roubtsov, N. V. Kovylyaeva, V.V. Zalesov // abstracts of papers third youth school-conference on organic synthesis (YSCOS-3). - Saint-Petersburg, Russia, 2002, - P. 227
22. Рубцов, А.Е. Синтез, строение и химические свойства 4-арил-2-фенилбензоилметиленнгидразино-4-оксо-Z-бут-2-еновых кислот / А.Е. Рубцов, О.А. Быстрицкая, И.Г. Шардт, В.В Залесов // VII Молодежной науч. конференции по органической химии. : тез. докл. - Казань, 2005, - С. 284
23. Залесов, В.В. Синтез, строение и биологическая активность амидов и гидразидов 4-арил-2-метиленгидразоно-4-оксобут-2-еовых кислот. /В.В. Залесов, А.Е. Рубцов, О.А. Быстрицкая // abstr. International symposium on advansed science in organic chemistry. - Sudak, Crimea, 2006. - C-060
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка удобных однореакторных методов синтеза 4-замещенных 1,2,3-дитиазолов на основе реакций этаноноксимов с монохлоридом серы, исследование их реакционной способности, создание гетероциклических систем для препаративного и прикладного использования.
диссертация [5,7 M], добавлен 06.09.2009Пятичленные гетероциклические структуры. Конденсированные системы на основе пиррола. Сопряженные пирролы. Классические методы синтеза замещенных пирролов. Реакции гидроаминирования. Новые методы синтеза замещенных пирролов. Реакции замещенных пирролов.
дипломная работа [641,1 K], добавлен 15.11.2008Виды изомеров и аналогов порфиринов. Методы синтеза макрогетероциклических соединений. Синтез металлокомплексов тетрафенилпорфина, тетрафенилпорфицена, трифенилкоррола. Попытки и результаты синтеза фенил-замещенных порфиринов и замещенных порфиценов.
магистерская работа [1,1 M], добавлен 18.06.2016Описания конденсации 2-гидразонозамещенного ацетоуксусного эфира с аминами на матрице ионов меди и никеля. Получение солей диазония. Обзор реакций с бензиламином и азосочетания. Исследование техники безопасности при работе с легколетучими растворителями.
курсовая работа [283,5 K], добавлен 26.06.2012Понятие и характеристика таких соединений как: фуран, тиофен, пиррол и др., их описание и характеристика. Свойства химических соединений и методика их получения. Кислотно-основные свойства. Реакции электрофильного замещения. Восстановление соединений.
лекция [305,6 K], добавлен 03.02.2009Нитроксильные радикалы ряда имидазолидина с объемными заместителями в ближайшем окружении нитроксильной группы. Синтез нитроксильных радикалов на базе 4Н-имидазол-3-оксидов. Процесс разложения трет-бутил-бутил-замещенных нитроксильных радикалов.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 16.10.2013Физические 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 03.09.2013Разработка методов синтеза хиноксалинопорфиразинов и их металлокомплексов. Особенности комплексных соединений природных и синтетических порфиринов, их строение и спектральные свойства. Основные способы синтеза фталоцианина и его структурных аналогов.
дипломная работа [416,8 K], добавлен 11.06.2013Общие сведения о гетероциклических химических соединениях. История синтетического получения фурана. Описание аппарата для его производства. Связь между структурой и фармацевтическим действием препарата. Его аналоги, описание их основного действия.
курсовая работа [523,2 K], добавлен 16.05.2015Синтез замещенных пирролов. Образование связей C–N и С–С в результате реакции аминогруппы и метиленовой группы с карбонильной. Конденсации, при которых в готовый углеродный скелет вводится атом азота при помощи аммиака или аминов. Образование циклов.
дипломная работа [375,1 K], добавлен 15.11.2008Хиназолины 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 23.07.2015Применение 4-кетоноалкановых кислот в производстве смазочных материалов. Получение насыщенных кислот алифатического ряда. Расщепление фуранового цикла фурилкарбинолов. Взаимодействие этиловых эфиров 4-оксоалкановых кислот. Синтез гетероциклических систем.
курсовая работа [167,3 K], добавлен 12.06.2015Значение наночастицы палладия в катализе. Структура, свойства и основные виды дендримеров. Синтез на их основе мезопористых палладиевых катализаторов, сшитых бисфенол А диглицидиловым эфиром. Гидрирование замещенных стиролов в присутствии катализатора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.01.2016Синтез сульфамидных препаратов нового типа полученных реакцией циклоприсоединения по Дильсу-Альдеру. Определение строения и состава полученных соединений методами спектрофотометрии инфракрасного диапазона и спектроскопии ядерного магнитного резонанса.
дипломная работа [7,1 M], добавлен 03.10.2014Реакции основного органического синтеза, превращения олефинов и ацетиленов. Природа химической связи в п-комплексах переходных металлов. Поляризация молекулы олефина в п-комплексе. Реакция с нуклеофильными реагентами. Реакции п-комплекса.
реферат [470,1 K], добавлен 26.01.2009Аминокислоты – азотсодержащие органические соединения. Способы их получения. Физические и химические свойства. Изомерия и номенклатура. Аминокислоты необходимы для синтеза белков в живых организмах. Применение в медицине и для синтеза некоторых волокон.
презентация [38,3 K], добавлен 21.04.2011Изучение 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 29.01.2011Изучение метода синтеза соединений с простой эфирной связью, меркаптанов и аминов. Исследование реакций бимолекулярного нуклеофильного замещения. Анализ условий синтеза меркаптанов из хлорпроизводных. Технология жидкофазного синтеза. Реакционные узлы.
презентация [137,2 K], добавлен 23.10.2014Разработка и внедрение синтетических методов производства витаминов в СССР. Промышленный способ получения кислоты аскорбиновой. Синтез ретинола (витамин А) ацетат и ретинола пальмитат. Механизм образования кальциферолов. Варианты синтеза тиамина.
реферат [2,5 M], добавлен 20.05.2011Осуществление 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 09.06.2014
