Введение к работе
Актуальность проблемы. Пятичленные карбонилсодержашие О, N-гетероциклы, их арилиденовые производные по праву занимают одно из центральных мест в органической химии как в теоретическом, так и прикладном аспектах Их структурные фрагменты входят в состав природных алкалоидов, желчных пигментов, синтетических лекарственных веществ Важнейшим фактором, стимулирующим развитие химии арилиденпроиз-водных ЗН-фуран-2-онов и -пиррол-2-онов является высокий химический потенциал, позволяющий получать на их основе новые ряды гетероциклических соединений и практически ценные вещества
Арилиденовые производные фуран(пиррол)-2-онов являются многоцентровыми соединениями, ценными субстратами в синтезе разнообразных али- и гетероциклических соединений, позволяют направленно переходить к соединениям заданного строения
Внимание к ним с позиций теоретической и экспериментальной органической химии определяется структурными особенностями - наличием двух этиленовых связей - циклической и экзоциклической, карбонильной группой
До настоящего времени 3-арилиден-ЗН-фуран(пиррол)-2-оны являлись малоизученными соединениями Ранее подобные структуры изучали в реакциях гидролиза, алкоголиза, с кислотами Льюиса, фотохимии Взаимодействие с С-, N-, О- моно- и бинуклеофильными реагентами изучены не были
В связи с этим разработка методов синтеза изучаемых соединений на основе доступного сырья, получение новых представителей и исследование их реакционной способности явлется актуальной задачей
Удобными синтонами указанных веществ с тужат 4-оксоалкановые кислоты, получаемые на основе доступного сырья фурфурола, либо реакцией Фриделя-Крафтса ацилированием ароматических углеводородов
Настоящая работа представляет собой часть плановых научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре органической и биоорганической химии Саратовского государственного университета по теме «Разработка новых методов синтеза, изучение реакционной способности и стереохимии N-, О-, S- Se-содержащих гетероциклических и гетероарома-тических соединений с одним или несколькими гетероатомами Направленный синтез биологически активных веществ» (per № 3 66 96)
Цель работы. Разработка методов синтеза малоизученных N-apmi-5-К-З-арилиден-ЗН-пиррол-2-онов на основе доступного сырья из>чение реакций 5-К-3-арилиден-ЗН-фураи-2-онов и их N-гетероаналогов с участием различных реакционных центров, решение вопросов их образования, возможности практического использования
Научная новизна. Предложен одностадийный способ получения N-арил-5-К-3-арилиден-ЗН-пиррол-2-онов, основанный на аминировании их О-гетероаналогов - 5-11-3-арилиден-ЗН-фуран-2-онов
Установлено, что З-арилиден-ЗН-фуран-2-оны и их N-гетероаналоги способны к реакциям, протекающим по еноновому фрагменту, карбонильному атому углерода, кратной связи цикла
Изучено поведение арилиденовых производных 5-Я-ЗН-пиррол-2-онов и их кислородных гетероаналогов в качестве участников реакции Михаэля Установлено, что изучаемые соединения могут выступать в качестве акцептора в реакции с метиленактивными соединениями, в частности аце-тилацетоном, с образованием продуктов карбоциклизации (З-оксо-4-ацил-5-арил-8-Я-9-оксабицикло-[4 3 0]-нона-1,7-диенов и N-twiri-3-okco-4-ацил-5-арил-8-Я-9-азабицикло-[4 3 0]-нона-1,7-диенов)
Выявлены особенности поведения 5-К-3-арилиден-ЗН-фуран-2-онов и М-арил-5-Я-3-арилиден-ЗН-пиррол-2-онов при взаимодействии с реактивом Гриньяра Сделано заключение об осуществлении орбитально-контролируемого 1,4-присоединения с образованием 3 диарилметил-ЗН-фуран(пиррол)- 2- онов
Выявлены факторы, определяющие направление реакции с гидразинами и структуру образующихся продуктов Показано, что рециклизация 3-арилиден-5-толил-ЗН-фуран-2-онов под действием нуклеофильных реагентов протекает через ациклические интермедиа - гидразиды 4-оксоалкановых кислот с последующей циклизацией в пиридазин-3-оны Взаимодействие 3-арилиден-5-пентил-ЗН-фуран-2-онов с гидразином в этих же условиях приводит к образованию пиразолин-5-онов Установлено, что природа заместителя в положении С-5 гетерокольца определяет структуру продуктов Наличие алкильного заместителя, обладающего сильным отрицательным индуктивным эффектом способствует образованию пира-золиновых структур
Практическая значимость. Предложен одностадийный способ получения ]Ч-арил-5-К-3-арилиден-ЗН-пиррол-2-онов, основанный на аминировании их О-содержаших гетероаналогов Изучена ростостимулирующая активность синтезированных соединений Среди протестированных веществ, обнаружены соединения обладающие умеренной ауксиновой активностью
На защиту выносятся результаты:
усовершенствования метода синтеза N-арил-З-аридидензамещенных 5-арил(алкил)-ЗН-пиррол-2-онов
сравнительного изучения реакционной способности арилиденовых производных 5-К-ЗН-фуран-2-онов и N-apni-5-R-3H-nHppcu>2-OHOB в конденсации Михаэля с реактивом Гриньяра бромирования,
изучения реакций гидразинолиза, обоснования направления и механизма данных взаимодействий,
обсуждения возможных схем реакций и установления строения образующихся соединений с использованием современных физико-химических методов исследования, выделения интермедиатов, встречных синтезов, квантово-химических расчетов,
изучения возможностей практического использования полученных соединений
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на II, III и IV Всероссийских конференциях молодых ученых "Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии" (г Саратов, 1999, 2001, 2003), Международной научной конференции «Молодежь и химия» (г Красноярск, 2002), IX XI и XIII Всероссийских студенческих научных конференциях «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (г Екатеринбург, 1999 2001, 2003), III, IV и V Международных конференциях "Актуальные проблемы современной науки" (г Самара, 2002, 2003, 2004), IV Всероссийском симпозиуме по органической химии "Органическая химия - упадок или возрождение9" (г Москва, 2003), VII Научной Школе-конференции по органической химии (г Екатеринбург, 2004), Международной научно-технической конференции "Перспективы развития химии и практического применения алициклических соединений" (г Самара, 2004), X Всероссийской конференции «Карбонильные соединения в синтезе гете-роциклов» (г Саратов, 2004)
Публикации. По теме диссертации опубликована 21 научная работа из них 9 статей, в том числе 5 статей в центральной печати, 1 учебное пособие обзорного характера
Объем и структура работы. Диссертационная работа общим объемом 187 страниц машинописного текста, включая введение, 4 главы, выводы, список цитируемой литературы из 152 наименований, 35 таблиц, приложение
![Синтез пирроло[2,3-h]-,[3,2-f]-,[2,3-f]-,[3,2-g]-,[3,2-h]хинолинов из замещенных 4-,5-,6-,7-аминоиндолов и щавелевоуксусного эфира](/i/i/4400/300931.png "Синтез пирроло[2,3-h]-,[3,2-f]-,[2,3-f]-,[3,2-g]-,[3,2-h]хинолинов из замещенных 4-,5-,6-,7-аминоиндолов и щавелевоуксусного эфира Жукова Наталья Вячеславовна")
![Синтез новых пирроло[4,3,2-de]хинолин-2(1H)-онов и их производных](/i/i/4273/466106.png "Синтез новых пирроло[4,3,2-de]хинолин-2(1H)-онов и их производных Слезкин, Максим Сергеевич")
![Синтез функционально замещенных пирроло[3,2-f]-, [2,3-g]-, [3,2-h]хинолинов из 5- и 7-аминоиндолов](/i/i/4319/49409.png "Синтез функционально замещенных пирроло[3,2-f]-, [2,3-g]-, [3,2-h]хинолинов из 5- и 7-аминоиндолов Романова Галина Анатольевна")