9-фурилнафто[2,3-b]фураны : Синтез, свойства и реакции Мельчин Владимир Викторович

Введение к работе

Актуальность темы. В химии гетероциклических соединений производные фурана являются привлекательными объектами (билдинг-блоками) благодаря многообразию свойств фуранового кольца. В то же время, интерес к химии фурана определяется возможностью синтеза веществ этого класса на основе фурфурола, который легко доступен из отходов сельскохозяйственного производства. Поэтому среди многообразия существующих легкодоступных гетероциклических соединений именно фуран представляет собой удобный объект для конструирования сложных гетеро- и карбоциклических соединений.

В настоящее время ведется интенсивный поиск веществ, обладающих антимикробной, противораковой, цитотоксической, противоопухолевой активностью. Среди таких соединений большое внимание привлекают производные нафтофурана и продукты их окисления - нафтофурохиноны. Интерес к подобным соединениям определен тем, что нафтофурановый фрагмент входит состав многих природных соединений, выделенных из растительного сырья, которое на протяжении сотен лет используется в народной медицине. Многие из природных нафтофуранов проявляют различные виды биологической активности, например, антиконвульсантную, антигипертензивную и противовоспалительную, применяются для лечения диабета. Среди синтетических производных нафтофурана выявлены вещества, обладающие цитотоксическим и антибактериальным действием. Поэтому синтез новых производных нафтофурана и исследование их химических трансформаций представляют собой актуальную задачу.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР НИИ ХГС Кубанского государственного технологического университета, проводимой по тематическому плану Министерства науки и образования Российской Феде-

рации: «Создание теории и разработка новых методов направйеТцУАйскн^Уд ^л ''

С.-Петербург

ОЭ 200бакт О J-*

4 теча О-, N-, S-содержащих полифункциональных соединений, перспективных для химии биологически активных веществ с избирательными свойствами», а также по грантам «Развитие общей методологии построения бензаннелированных гетероциклов на основе реакции рециклизации фу-ранового кольца» (грант РФФИ 03-03-32759) и «Трансформации фуранов в синтезе гетероциклических систем» (фант фирмы BAYER AG Synthon В006)*.

Цель работы. Разработать методы направленного синтеза неизвестных ранее производных 9-фурилнафто[2,3-6]фурана на основе реакций внутримолекулярной циклизации орто - замещенных арилдифурилмета-нов.

Исследовать направленность циклизации арилдифурилметанов с карбоксильной, карбонильной и гидроксиметильной группами в орто-положении арильного заместителя.

Изучить химические и физико-химические свойства производных 9-фурилнафто[2,3-/У]фурана. В частности, исследовать реакции трансформации 9-фурилнафто[2,3-Ь]фуранов в присутствии кислот, протекающие с участием одного либо обоих фурановых циклов.

Изучить возможности получения новых производных нафтофуранов на основе реакций электрофильного замещения в ароматическом кольце и реакций окисления в разных условиях.

Научная новизна. Разработаны методы синтеза неизвестных производных 9-фурилнафто[2,3-Ь]фурана из соответствующих орто-замещенньгх арилдифурилметанов как результат внутримолекулярного замыкания карбоцикла между фурановым и бензольным кольцами. Найден новый подход к синтезу тетрациклических производных 2,4-диалкилфуро-

Автор выражает глубокую признательность д-р. хим. наук ст. науч. сотр. А. В Бутину за всестороннюю помощь при выполнении диссертационной работы

5 [2',3':3,4]циклогепта[1,2-с]-(6,8-#)изохромена, основанный на кислотно катализируемой реакции рециклизации фуранового цикла в 2-гидроксиметиларилдифурилметанах.

Изучены реакции S_EAr в 9-фурилнафто[2,3-6]фуранах. Показано, что электрофильное замещение региоселективно протекает в свободное положение 4 нафто[2,3-6]фуранового каркаса. Нитрование 4-ацетокси-9-фурилнафто[2,3-]фурана приводит к раскрытию фурильного заместителя.

Показано, что реакции окисления 9-фурилнафто[2,3-й]фуранов мягкими окислителями протекают с участием фурильного заместителя и приводят к образованию непредельных 1,4-дикетонов нафтофуранового ряда.

Изучено поведение производных нафтофурана в условиях кислого катализа. В результате, найдена новая каскадная перегруппировка 4-ацет-окси-9-фурилнафто[2,3-й]фуранов в производные 1-(2-метилнафто[1,2->:3,4-й']дифуран-5-ил)пропан-2-она.

Изучено редокс-поведение производных 9-фурилнафтофурана в CH₃CN на платиновом дисковом электроде. Установлены общие закономерности протекания электродных ОВ реакций, для некоторых соединений обнаружены стабильные ион-радикальные частицы.

Практическая значимость работы. Разработаны методики получения неизвестных ранее функциональных производных 9-фурилнафто[2,3-ЭДфурана - перспективных билдилг-блоков для синтеза биологически активных веществ.

Разработан метод синтеза производных 9 1-(2-метилнафто[1,2-6 : 3,4-Ь']-дифуран-5-ил)пропан-2-онов на основе перегруппировки 4-ацетокси-9-фурилнафто[2₎3-6]фуранов. Предложен новый метод синтеза 2,4-диaлкилфypo[2^3^3,4]-циклoreптa-[l,2-c]-(6,8-^/)изoxpoмeнoв в результате кислотно катализируемой реакции рециклизации фуранового цикла в 2-бензилфуранах.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 2 статьи, получено положительное решение на выдачу патента. Материалы диссертации представлены на 3 международных конференциях: III Евразийской конференции по химии гетероциклов «Гетероциклы в органической и комбинаторной химии», Сентябрь 12-17 2004 г., Новосибирск; Международной конференции по химии гетероциклических соединений, посвященной 90-летию со дня рождения профессора Алексея Николаевича Коста, 17-21 октября 2005 г., Москва; III Международной конференции по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов (ядерный магнитный резонанс, хроматография/масс-спектрометрия, ИК-Фурье спектроскопия и их комбинации) для изучения окружающей среды, 21-25 марта 2005 г., Ростов-на-Дону.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит список сокращений, 18 таблиц, 7 рисунков и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения полученных результатов, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы, 1 приложения.

Похожие диссертации на 9-фурилнафто[2,3-b]фураны : Синтез, свойства и реакции

1,2,3,4,5,6,7,8-октагидро-1,6-нафтиридины и 2,3,4,5,6,7,8,9-октагидро-1Н-пиридо[4,3-b]азепины. Синтез и реакционная способностьЕсипова Татьяна Владимировна

3-аминотиено[2,3-b]пиридины и гетероциклические системы на их основе: синтез, свойства и биологическое действие Осипова Анжелика Автандиловна

Синтез и каталитические свойства дифосфиновых лигандов на основе 2,3-дигидроиндено[2,1-b]фосфолов и дитиофеновЧевыкалова Марина Николаевна

Синтез новых гетероциклических систем на основе 3-аминотиено[2,3-b]пиридинов и их свойстваВасилин Владимир Константинович

Синтез, превращения и свойства 2-бром-5-нитро-6-метилимидазо-[2, 1-b]-1,3,4-тиадиазола Шарипова Рузигул Ёкубовна

Синтез и химические свойства R'F-содержащих 4Н-пирано[2,3-b]пиридин-4-онов и пирано[2,3-c]пиразол-4(1Н)-оновБарабанов Михаил Александрович

Синтез и свойства 2,3,6,7,12,12b-гексагидропиримидо[6,1-a]-b-карболин-4(1H)-тионов(онов) и 1,2,3,6,7,11b-гексагидро-4H-пиримидо[6,1-a]изохинолин-4-тионов(онов) Муканов Алексей Юрьевич

Синтез, реакции и свойства 5-ацил-1,3-диоксановЛесникова, Евгения Тимофеевна

Синтез и реакции 1.3-ДИ-N-оксидов и 1-Nоксидов бензо-1,2,3,4,-тетразинаСмирнов, Олег Юрьевич

Тиено(3,2-b)пирроленины: методы получения и синтез первых фотохромных спиросоединений и мероцианинов на их основеНикалин Денис Михайлович