3-аминотиено[2,3-b]пиридин-2-иларил(алкил)-метаноны в синтезе аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Специальность 02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

3-аминотиено[2,3-b]пиридин-2-иларил(алкил)-метаноны в синтезе аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений

Липунов Михаил Михайлович

Краснодар - 2006

Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом

университете

Научный руководитель: доктор химических наук, старший научный сотрудник Кайгородова Елена Алексеевна

Официальные оппоненты:доктор химических наук, профессор

Косулина Татьяна Петровна

кандидат химических наук, доцент

Пушкарева Кира Степановна

Ведущая организация: Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

Защита состоится 21 ноября 2006 г. в 14 40 на заседании диссертационного совета Д 212.100.01 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Красная, 135, ауд. 174

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корпус А.

Автореферат разослан октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.х.н., доцент Кожина Н.Д.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Одним из интенсивно развивающихся направлений в химии гетероциклических соединений является синтез веществ, содержащих в своем составе аннелированые гетероциклы. Наличие в одной молекуле различных по природе гетероциклов приводит к появлению у аннелированных гетероциклических соединений различных видов биологической активности и других ценных свойств. Так, пиридотиенотриазины проявляют антигистаминные, антианафилактические и противомикробные свойства. Пиридотиенопиримидины обладают антиаллергическим, а пиридотиенопиразолы - противомикробным действием.

3-Аминотиено[2,3-b]пиридин-2-иларил(алкил)метаноны, содержащие в вицинальном положении электронодонорную аминогруппу и электроноакцепторную карбонильную группу, являются классическим примером прекурсора для аннелирования других гетероциклов по связи d, что открывает путь для конструирования сложных гетероциклических систем: аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений и изучения их свойств.

В отличие от других 2-замещенных 3-аминотиено[2,3-b]пиридинов 2-ацилпроизводные являются недостаточно изученными. Вместе с тем, их синтез хорошо разработан, прост в исполнении и не требует специального оборудования. Поэтому исследование химических трансформаций 3-ами-нотиено[2,3-b]пиридин-2-иларил(алкил)метанонов в конденсированные гетероциклические системы представляет собой актуальную задачу.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР НИИ ХГС КубГТУ, проводимой по тематическому плану Министерства науки и образования РФ: «Создание теории и разработка новых методов направленного синтеза O-, N-, S-содержащих полифункциональных соединений, перспективных для химии биологически активных веществ с избирательными свойствами», а также по теме кафедры органической химии КубГТУ 04.39.1 «Химический дизайн новых конденсированных гетероциклических систем с целью создания физиологически активных веществ с направленным биологическим действием».

Целью настоящей работы является:

- систематическое исследование химических свойств 3-аминотиено-[2,3-b]пиридин-2-иларил(алкил)метанонов и продуктов их превращений;

- разработка методов синтеза анелированных с тиено[2,3-b]пири-динами азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединений;

- изучение физико-химических и спектральных характеристик синтезированных соединений;

- поиск биологически активных веществ.

Научная новизна:

- Оптимизирована методика ацилирования 3-аминотиено[2,3-b]пи-ридин-2-иларил(алкил)метанонов хлорангидридами карбоновых кислот, позволяющая получать продукты ацилирования с выходами до 95 % и на основе последних разработаны эффективные и рациональные методы синтеза производных ранее не описанных рядов 2-замещенных тиено[2,3-b]пири-динов: 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидо-, 2-бутилими-но(арил)метил-3-R-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридинов и продуктов восстановления последних, а также пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-d]пиримидинов, содержащих в положении 4 ароматический заместитель.

- Впервые при взаимодействии 3-аминотиено[2,3-b]пиридин-2-ил-фенилметанонов с гидразингидратом наряду с пиразоло[3',4':4,5]тие- но[2,3-b]пиридинами зафиксировано образование тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диамина.

- Исследовано поведение 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-кар-боксамидотиено[2,3-b]пиридинов под действием минеральных кислот и разработаны методы синтеза получены 4H-пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-d]-[1,3]оксазинов и 2-алкокси(фенил)метил-3-карбоксамидотиено[2,3-b]пи-ридинов. химический пиридин оксазин синтез

- Найден новый подход к синтезу дипиридо[3',2':4,5]тиено- [3,2-b:3,2-d]пиридинов, основанный на взаимодействии карбоновых кислот и 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридинов.

- Обнаружена новая реакция образования тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диамина взаимодействием 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбокс-амидотиено[2,3-b]пиридинов с гидразингидратом. Исследована реакционная способность аминогрупп в положении 2 и 3 тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминов в реакциях с монокарбонильными и 1,3-дикарбонильными соединениями, ангидридами и хлорангидридами карбоновых кислот.

- Методом ЯМР 1Н установлено наличие кольчато-цепной таутомерии в ряду продуктов взаимодействия тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминов и ароматических альдегидов.

Практическая ценность: Разработаны препаративные методы синтеза пиразолов, пиримидинов, оксазинов, аннелированных по связи d с тиено[2,3-b]пиридинами, и родственных им соединений, а также дипиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-b:3,2-d]пиридинов. Методы просты по экспериментальному исполнению и могут быть легко масштабированы.

Синтезированные тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диамины могут быть использованы в качестве исходных соединений для дальнейших превращений.

В процессе выполнения настоящей работы было синтезировано 94 не описанных в литературе соединения. В ряду 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридинов обнаружены соединения являющиеся эффективными рострегуляторами.

По результатам выполненных исследований в рамках НТП «Научные исследования высшей школы в области химии и химической продуктов» Минобразования РФ разработаны лабораторные методики и оформлена научно-техническая документация на 2 новых химических реактива.

Апробация работы: Результаты диссертационной работы были представлены на Международной конференции по химии гетероциклических соединений, посвященной 90-летию со дня рождения профессора А.Н. Коста (МГУ, Москва, Россия, 2005), на Международной конференции «Advanced Science in Organic Chemistry» (Судак, Крым, Украина, 2006) и XLI Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии (РУДН, Моска, 2005), на Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии в исследованиях молодых ученых» (АГУ, Астрахань, 2006).

Публикации: По теме диссертации опубликованы 2 статьи и 3 тезисов докладов на конференциях различного уровня.

Объем и структура работы: Диссертационная работа изложена на 155 страницах машинописного текста, включая 32 таблицы, 15 рисунков, и состоит из введения, аналитического обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка цитируемой литературы из 97 наименований и 4 приложений.

Основное содержание работы

1 Синтез и химические реакции 3-аминотиено[2,3-b]пиридин-2-ил-арил(алкил)метанонов

3-Аминотиено[2,3-b]пиридин-2-иларил(алкил)метаноны 1 являются полифункциональными соединениями и использованы нами в качестве базовых для создания перспективных биологически активных веществ и полупродуктов для тонкого органического синтеза.

Соединения 1 получают алкилированием 2-тиоксо-1,2-дигидро-3-пиридинкарбонитрилов 2а-в -галогенметилкетонами и последующей циклизацией S-алкилпроизводных по Торпу-Циглеру в присутствии основания с выходами более 70 %.

1а-в, 2а,б, 4а-в R1 = Me; 1г-з, 2в, 4г-з R1 = СH2OMe;

1а,б,г-з, 2а,в, 4а,б,г-з R2 = H; 1в, 2б, 4в R2 = Cl;

1а,в,д, 3а, 4а,в,д R3 = Ph; 1б,ж, 3б, 4б,ж R3 = C6H3Br(3)OMe(4);

1г, 3в, 4г R3 = Me; 1е, 3г, 4е R3 = C6H4Br(4);

1з, 4з R3 = ; 3д R3 = CH2Br в случае использования 1,3-дибромацетона 3д требуется двукратное количество пиридинтиона 2в

Соединения 1б,в,ж получены нами впервые.

Наличие сопряжения между амино- и карбонильной группами соединений 1 затрудняет их использование в органическом синтезе. Для активизации электрофильных свойств карбонильной группы этих веществ проведено их ацилирование галогенангидридами карбоновых кислот и оптимизирована методика получения N-ацилпроизводных. Найдены оптимальные условия проведения реакции: растворитель - 1,4-диоксан, соотношение субстрата и реагента - 1:1,05 соответственно, без применения основания для связывания HCl. При этом выходы соединений 5а-т достигают 95 %, что выше для описанных в литературе соединений 5е,л приблизительно на 10-20 % [1-3,5].

Химические реакции соединений 5 рассмотрены в разделе 2.

5а-г R1 =Me; 5д-т R1 =CH2OMe; 5a-в,д-т R2 =H; 5г R2 = Cl; 5а-г,е-п R3 = Ph; 5д R3 = Me; 5р R3 = C6H4Br(4); 5с R3 = C6H3Br(3)OMe(4);

5т R3 = ; 5а,г-е,р-т, 6а R4 = Ph; 5б,ж, 6б R4 = C6H4NO2(4);

5в,к, 6в R4 = C6H4OMe(2); 5з, 6г R4 = C6H4NO2(2);

5и, 6д R4 = C6H4OMe(4); 5л, 6е R4 = Fu; 5м, 6ж R4 = n-Bu;

5н, 6з R4 = i-Bu; 5о, 6и R4 = CH2Cl; 5п, 6к R4 = OPh

Соединения 1а,д реагируют с гидразингидратом в ДМСО, образуя 3-арил-1Н-пиразоло[3',4':4,5]тиено[2,3-b]пиридины 7а,б. Впервые показано, что побочными продуктами реакции являются тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диамины 8а,б.

7а, 8а R1 = CH2OMe; 7б, 8б R1 = Me

Синтез соединений 7а,б проходит в две стадии: 1) образование гидразона; 2) внутримолекулярная гетероциклизация за счет реакции SN у атома 3-C тиофенового цикла.

Методом ТСХ показано, что в случае длительного кипячения соединений 1а,г-е в избытке гидразингидрата в присутствии щелочи, диамины 8а,б в реакционной смеси не образуются. При использовании в качестве исходных 1а,д,е реакционная масса представляет собой смесь соединений 7а-в и бис[2-имино(арил(метил))метил-3-аминотиено[2,3-b]пиридинов] 8а-в, которые разделяют фракционированием (выходы 30-34 и 27-33 % соответственно). В случае аминокетона 1г вместо соответствующего пиразоло[3',4':4,5]тиено[2,3-b]пиридина получен 2-(1-гидразоноэтил)-6-метил-4-метоксиметилтиено[2,3-b]пиридин-3-иламин 10, а также соединение 9г.

7а, 9а R1 = Me; 7б,в, 9б,в R1 = CH2OMe;

7а,б, 9а,б R = Ph; 7в, 9в R2 = C6H4Br(4)

Отмечено, что особенностью спектров ЯМР 1Н соединений 7а-в является двойной набор сигналов, соответствующий двум изомерным формам 1H- и 2Н-пиразоло[3',4':4,5]тиено[2,3-b]пиридинов. Соотношение изомеров составляет приблизительно 1:2 соответственно для 1Н и 2Н форм (растворитель ДМСО-d6, T = 295 - 298 єК)

Установлено, что соединение 1г при взаимодействии с боргидридом натрия в этаноле образует дипиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-b:3,2-d]пи-ридин 11а, но не аминоспирт 12.

2 Химические свойства 2-ацил-3-R-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридинов

Изучена реакция восстановления 2-ацил-3-R-карбоксамидотиено-[2,3-b]пиридинов 5, а также взаимодействие их с N-нуклеофилами: аммиаком и аминами.

Так, восстановлением карбонильной группы соединений 5а-м,р,с боргидридом натрия в этаноле до спиртовой получены представители не описанного ранее ряда - 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидо-тиено[2,3-b]пиридинов 13а-о с выходами 75-93 % [1,3,5]. Условия проведения реакции определяются характером заместителя R3 соединений 5. Так, в случае ацетилпроизводного 5д требуется поддерживать температуру в процессе реакции в пределах 5 - 10 єС, а в случае бензоилпроизводных

5а-г,е-м,р,с соответственно 60 - 70 єС.

13а-г R1 = Me; 13д-о R1 = CH2OMe; 13а-в,д-о R2 = H; 13г R2 = Cl;

13a-г,е-м R3 = Ph; 13д R3 = Me; 13н R3 = C6H4Br(4);

13о R3 = C6H3Br(3)OMe(4); 13а,г-е,н,о R4 = Ph; 13б,ж R4 = C6H4NO2(4); 13в,к R4 = C6H4OMe(2); 13з R4 = C6H4NO2(2);

13и R4 = C6H4OMe(4); 13л R4 = n-Bu; 13м R4 = Fu

N-ацилпроизводные 5, у которых электрофильные свойства карбонильной группы более ярко выражены, чем у предшественников 1, реагируют с N-нуклеофилами: аммиаком и первичными алифатическими аминами. Так, взаимодействием соединений 5а,б,е,ж,л,с с бутиламином получены 2-бутилимино(арил)метил-3-R-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридины 14а-е. Бутиламин используют и как реагент, и как растворитель. Выход продуктов 14а-е составляет 78 - 89 %.

14а,б R1 = Me; 14в-е R1 = CH2OMe; 14а-д R2 = Ph; 14е R2 = C6H4Br(4);

14а,в,е R3 = Ph; 14б,г R3 = C6H4NO2(4); 14д R3 = Fu

В спектрах ЯМР 1Н соединений 14а-е наблюдается два набора сигналов соответствующих sin- и anti-изомерам в соотношении 42:58 для соединений 14а,в,д, 33:67 для веществ 14б,г и 23:77 для имина 14е. Сигналы протонов стерически более напряженной sin-формы, смещены относительно сигналов однотипных протонов anti-формы в слабое поле.

По иному в аналогичных условиях идет реакция соединения 5е с бензиламином. Из реакционной смеси выделен единственный продукт 6-ме-тил-4-метоксиметил-3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-b]пиридин 15а с выходом 73 %:

Осуществить взаимодействие соединений 5 с трет-бутиламином не удалось из-за стерических затруднений. С ароматическими аминами реакция веществ 5 также не идет, вероятно, вследствие их низкой нуклеофильности.

Экзоциклическая связь С = N в соединениях 14а-г,е восстановливается действием NaBH4 в этаноле. Полученные 2-бутиламинопроизводные 16а-д охарактеризованы в виде гидрохлоридов 17а-д (выход более 80 %). Последние синтезированы при пропускании сухого HCl через изопропанольные растворы соединений 16. Вещества 14а-е и 17а-д являются первыми представителями нового ряда производных тиено[2,3-b]пиридинов.

16a,в, 17а,в R1 =Me; 16б,г,д, 17б,г,д R1 = CH2OMe; 16а-г, 17а-г R2 = Ph;

16д,17д R2 =C6H4Br(4); 16а,в,д, 17а,в,д R3 =Ph; 16б,г, 17б,г R3 =C6H4NO2(4)

Реакцией соединений 5а,б,е,ж,и,л,р с аммиаком впервые синтезированы пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-d]пиримидины 18а-ж, содержащие в положении 4 ароматический радикал с выходами более 50 % [2].

18а,б, 19а,б R1 = Me; 18в-ж, 19в-ж R1 = CH2OMe; 18а,в,ж, 19а,в,ж R2 = Ph; 18б,г, 19б,г R2 = С6Н4NO2(4); 18д, 19д R2 = С6Н4OMe(4); 18е, 19е R2 = Fu;

18а-е, 19а-е R3 = Ph; 18ж, 19ж R3 = С6Н4Br(4)

Очевидно, реакция протекает через стадию образования 2-имино-(арил)метил-3-арилкарбоксамидотиено[2,3-b]пиридинов 19а-ж.

3 Реакции 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидо- тиено[2,3-b]пиридинов

2-Гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидотиено[2,3-b]пириди-ны использованы для синтеза пентациклических дипиридо[3',2':4,5]тиено-[3,2-b:3,2-d]пиридинов, трициклических оксазинов, тиено[2,3-b]пири-дин[2,3-b]диаминов и 2-алкокси(фенил)метил-3-арилкарбоксамидотиено- [2,3-b]пиридинов.

Нами предприняты попытки снятия бензоильной защиты 2-гидрок-си(фенил)метил-3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-b]пиридина 13е спиртовым раствором щелочи, а также этилатом натрия в этаноле. Однако, в ходе реакции было выделено исходное вещество.

Полагая, что реакция соединений 13 с гидразингидратом может протекать неоднозначно, нами найдены оптимальные условия её проведения и исследованы продукты.

Оказалось, что взаимодействие соединений 13а,е с гидразингидратом, взятым в качестве реагента и растворителя, приводит к тиено[2,3-b]-пиридин-2,3-диаминам 8а,б с выходами более 60 %. Также выделены побочные продукты - 2,3-дигидро-1H-пиразоло[3',4':4,5]тиено[2,3-b]пири-дины 20а,б с выходами 5,6 и 2,4 % соответственно и 6-метил-4-метокси-метил-3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-b]пиридин 15а с выходом 9%. Выделить соединение 15б в чистом виде не удалось.

15б, 20а R1 = Me; 20б R1 = CH2OMe

Соединения 8а,б представляют бесцветные кристаллические вещества с температурами плавления выше 160 єС, хорошо хранящиеся в плотно закрытой посуде из темного стекла.

Предложены возможные пути образования продуктов 8а,б, 15а,б, 20а,б. Путь 1 - нуклеофильное замещение ОН-группы на гидразиногруппу, приводящее к интермедиату А, с последующей реакцией внутримолекулярного нуклеофильного замещения бензамидной группы у 3-С атома с образованием соединений 20а,б, либо разрывом N-N и С-С связей, сопровождающимся миграцией NH2-группы к атому 2-С и отщеплением фенилметанимина, что приводит к соединению структуры Б, последнее под действием гидразина дает диамины 8а,б.

Путь 2 - нуклеофильное замещение бензамидной группы на гидразиногруппу с последующей внутримолекулярной дегидратацией, приводящей к соединениям 20а,б. Путь 3 - миграция атома водорода к 2-С атому тиофенового цикла, разрыв С-С связи и элиминирование бензальдегида, приводящие к веществам 15а,б.

Установлено, что под действием сухого HCl в хлороформе соединения 13а,е,ж,и,н подвергаются внутримолекулярной дегидратации с образованием полученных впервые 4H-пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-d][1,3]-оксазинов 21а-д (выход 62-76 %) [1,3,5].

21а R1 = Me; 21б-д R1 = CH2OMe; 21а-г R2 = Ph; 21д R2 = С6H4Br(4);

21а,б,д R3 = Ph; 21в R3 = С6Н4NO2(4); 21г R3 = С6Н4OMe(4)

Если в реакционной смеси помимо метанолов 13а,в,е и минеральной кислоты (H2SO4) содержатся алифатические спирты (этанол, изопропанол), то проходит межмолекулярная дегидратация соединений 13а,в,е и алифатических спиртов и образуются 2-алкокси(фенил)метил-3-арилкарбоксамидотиено[2,3-b]пиридины 22а-г с выходами более 70 % [1].

22а-в R1 = Me; 22г R1 = CH2OMe; 22а,в R2 = Ph; 22б R2 = С6Н4OMe(2);

22г R2 = С6Н4OMe(4); 22а,б,г R' = Et; 22в R' = CHMe2

Неоднозначно проходит взаимодействие соединений 13а,е,ж и карбоновых кислот. В результате нами выделены дипиридо[3',2':4,5]тиено-[3,2-b:3,2-d]пиридины 11б,в с выходами 26-57 %, но не сложные эфиры 23.

11б R1 = CH2OMe; 11в R1 = Me

Взаимодействие 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидо-тиено[2,3-b]пиридинов 13 с карбоновыми кислотами является еще одним способом получения соединений 11.

4 Химические превращения тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминов

Впервые проведены реакции тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминов 8а,б с электрофильными реагентами: ангидридами и хлорангидридами карбоновых кислот, монокарбонильными и 1,3-дикарбонильными соединениями и установлено направление протекания реакций с указанными реагентами.

Показано, что характер радикала в положении 4 тиено[2,3-b]-пиридин-2,3-диаминов 8а,б определяет направление реакции 8 с уксусным ангидридом. Так, ацетилирование соединения 8а с уксусным ангидридом приводит к продукту N3-ацетилирования 24а. Соединение 8б, содержащее в положении 4 метоксиметильный радикал, в аналогичных условиях образует N2,N3-диацетилпроизводное 25.

Ацилирование соединений 8а,б хлорангидридами карбоновых кислот 26а,б в хлороформе при эквимолярном соотношении реагентов приводит к продуктам моноацилирования 24б,в. Во обоих случаях реакция ацилирования протекает по аминогруппе в положении 3.

24б R1 = CH2OMe; 24в R1 = Me; 24б, 26а R2 = Et; 24в, 26б R2 = i-Bu

Взаимодействие диаминов 8а,б с ароматическими альдегидами 27а-д приводит к паре кольчато-цепных изомеров N3-(1-арилмети-лиден)тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминов 28а-з - 2-арил-2,3-дигидро-1H-имидазо[4',5':4,5]тиено[2,3-b]пиридинов 29а-з [4].

28а-г, 29а-г R1 = Me; 28д-з, 29д-з R1 = CH2OMe;

27а, 28а,д, 29а,д R2 = С6Н4OH(2); 27б, 28б, 29б R2 = С6Н4Me(4);

27в, 28в,е, 29в,е R2 = С6Н4NO2(4); 27г, 28г,ж, 29г,ж R2 = С6Н4OMe(4);

27д, 28з, 29з R2 = С6Н2Br2(3,5)OH(2)

Наличие кольчато-цепных таутомеров зафиксировали методом ЯМР 1Н спектроскопии. В спектрах ЯМР 1Н продуктов 28а-ж - 29а-ж имеется два набора сигналов соответствующих открытой и циклической формам.

Изучено влияние заместителя в ароматическом фрагменте и растворителя, используемого при записи спектров ЯМР 1Н, на смещение таутомерного равновесия пар 28а-з - 29а-з. Установлено, что донорные заместители способствуют смещению таутамерного равновесия в сторону азаметиновой формы 28, электоноакцепторные - наоборот - имидазольной 29.

В тоже время замена ДMСO-d6 на CDCl3 способствует увеличению массовой доли открытой формы 28.

Взаимодействием тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминов 8а,б с 1,3-ди-карбонильными соединениями 30а-г в присутствии уксусной кислоты получены (Z)-3-(2-аминотиено[2,3-b]пиридин-3-иламино)-1-R2-2-бутен-1-оны 31а-е и 3-(2-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридин-3-иламино)-5,5-диметил-2-циклогексен-1-он 31ж [4].

Попытка замыкания диазепинового цикла под действием серной кислоты, как катализатора приводит к осмолению реакционной среды.

31а-в R1 = Me; 31г-е R1 = CH2OMe; 31а, 31а,г R2 = Me;

31б, 31б,д R2 = OCH2Me; 31в, 31в,е R2 = Ph

На основании сопоставления спектров ЯМР 1Н соединения 31ж и соединений 31а-е установлено, что протон NH-группы в положении 3 в соединениях 31а-е образует водородную связь с кислородом карбонильной группы.

5 Возможные пути практического использования

Испытания на рострегулирующую активность некоторых синтезированных соединений проведены в проблемной научно-исследовательской лаборатирии НИИ ХГС КубГТУ.

Из полученных результатов следует, что изученные препараты ряда 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридинов (соединения 13а,ж,и,л) в оптимальных активирующих рост концентрациях (1·10-4-5·10-5 % раствор) улучшают посевные качества семян озимой пшеницы сорта Победа 50.

Выводы

Проведены систематические исследования по модификации ацильной группы во втором положении 3-аминотиено[2,3-b]пиридинов в гидроксиалкильную, азаметиновую, аминоалкильную и аминогруппу и аннелированию по связи d тиено[2,3-b]пиридина пиридинового, пиримидинового, оксазинового, пиразольного и имидазольного циклов.

Найдена и изучена новая реакция 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридинов с гидразингидратом приводящая к тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминам, 3-фенил-2,3-дигидро-1H-пиразо-ло[3',4':4,5]тиено[2,3-b]пиридинам и 3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-b]-пиридинам. Предложены вероятные маршруты образования продуктов реакции.

Установлено, что аминогруппа в положении 3 тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминов является более реакционноспособной. В реакциях с хлорангидридами карбоновых кислот и с 1,3-дикарбонильными соединениями получены исключительно продукты взаимодействия по атому азота в положении 3. При ацетилировании уксусным ангидридом образуются продукт N3-ацетилирования и N2,N3-диацетилпроизводное в зависимости от заместителя в пиридиновом кольце исходных тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминов.

Методом ЯМР 1Н спектроскопии показано, что продукты взаимодействия тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминов и ароматических альдегидов существуют в растворах в виде кольчато-цепных таутомеров. Установлено, что донорные заместители в ароматическом фрагменте продукта смещают равновесия в сторону азаметиновой формы, акцепторные - имидазольной. Использование полярного растворителя способствует смещению равновесия в сторону имидазольной формы.

Впервые доказано образование тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диаминов при взаимодействии 3-аминотиено[2,3-b]пиридин-2-илфенилметанонов с гидразингидратом наряду с пиразоло[3',4':4,5]тиено[2,3-b]пиридинами.

Оптимизирована методика синтеза 2-ацил-3-R-карбоксамидотие-но[2,3-b]пиридинов. На основе реакций последних с аммиаком синтезированы пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-d]пиримидины, с бензиламином выделен 6-метил-4-метоксиметил-3-фенилкарбоксамидотиено[2,3-b]пири-дин, с бутиламином получены 2-бутилимино(арил)метил-3-R-карбокс-амидотиено[2,3-b]пиридины, восстановление которых приводит к 2-бу-тиламино(фенил)метил-3-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридинам.

Установлено, что при действии минеральных кислот на 2-гид-рокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридины в отсутствии нуклеофилов образуются продукты внутримолекулярной дегидратации - 4H-пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-d][1,3]оксазины, а в присутствии нуклеофилов (алифатических спиртов) - продукты межмолекулярной дегидратации 2-алкокси(фенил)метил-3-R-карбоксамидо-тиено[2,3-b]пиридины.

Разработана новая методика синтеза дипиридо[3',2':4,5]тиено- [3,2-b:3,2-d]пиридинов реакцией 2-гидрокси(арил(алкил))метил-3-R-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридинов и карбоновых кислот.

Среди синтезированных соединений найдены вещества улучшающие посевные качества семян озимой пшеницы.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах

Липунов М.М. N1-[2-Гидроксиалкил(арил)метилтиено[2,3-b]пиридин-3-ил]ариламиды в синтезе 4Н-пиридо[3',2':4,5][3,2-d][1,3]оксазинов и 2-алкокси(фенил)метил-3-карбоксамидотиено[2,3-b]пиридинов / Липунов М.М., Костенко Е.С., Кайгородова Е.А., Фирганг С.И., Крапи-

вин Г.Д. // Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 2005. - т.48, вып. 12. - С. 81-84.

Липунов М.М. Синтез новых пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-d]пиридинов с потенциальной биологической активностью / Липунов М.М., Бронникова Т.И., Кайгородова Е.А. // Сб. трудов Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии в исследованиях молодых ученых», Астрахань, АГУ. - 2006. - С.

Липунов М.М. 2-Гидрокси(алкил,арил)метил-3-ациламинотиено[2,3-b]-пиридины в синтезе конденсированных гетероциклических систем / Липунов М.М., Кайгородова Е.А., Крапивин Г.Д. // Международная конф. по химии гетероцикл. соединений: Тез. докл., Москва, МГУ. - 2005. - С. 225.

Липунов М.М. Реакции тиено[2,3-b]пиридин-2,3-диамина / Липунов М.М., Бронникова Т.И., Кайгородова Е.А. // Тез. докл. Международной конференции «Advanced Science in Organic Chemistry»: Крым, Судак. - 2006. - С. 163.

Липунов М.М. Синтез 4Н-пиридо[3',2':4,5]тиено[3,2-d][1,3]-оксазинов / Липунов М.М., Бронникова Т.И., Кайгородова Е.А., Крапивин Г.Д. // Материалы XLI Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики химии, Москва, РУДН. - 2005. С.103.

Размещено на Allbest.ru

...