Введение к работе
Актуальность проблемы. Реакции я-дефицитных ароматических и гетероароматических соединений, включающие нуклеофильную атаку на незамещенный ароматический атом углерода «Cnpo„-H» (Q = гетероатом), имеют ряд преимуществ перед аналогичными троцессами, в которых нуклеофил атакует связь «С>ром - X» (X = Hal, (S)OR, SR, SChR, N02 і т.д.). В первом случае (вгДреакции):
-Q
Н + Nu
-Q
[О]
-Q
Nu + Н,0
іуклеофил напрямую вводится в л-дефицитиый субстрат, минуя предварительное введение іегкоуходяшей группировки «X»:
JVx + Nu
-JV-NU+ X -Q X
— Q
— Q
Сегодня некоторые промышленные процессы, в основе которых лежат реакции [уклеофилыюго замещения водорода (Sn ), относят к идеальным технологиям но оображениям экологической безопасности, поскольку побочным продуктом реакции в них вляется вода.
В ряду карбо- или гетероциклических соединений, основная масса превращений, іротекающих по схеме Sn", как правило, касается азинов или их активированных форм, атионов и N-окисей. Имеются лишь отдельные работы, посвященные взаимодействию с уклеофилами азинов, несущих в цикле карбонильную группу. Недостаточно изученными стаются структура и свойства интермедиатов в реакциях Sn11 для азинонов, условия их роматизацип. Стереозлектронные эффекты присоединения к незамещенному С-атому, мало зученные в химии азинов вообще, в рядах азинонов, а также в ряду триазинов абсолютно еисследованы.
В связи со сказанным выше объектами исследования в данной диссертационной работе влялись 3- или б-арил-1,2,4-триазин-5(2Н)-оны и 5- или 6-арил-1,2,4-трназин-3(2Н)-оны 1:4.
(Ї NH T^ NH
r^NH "у
,Nk Ar. Ж f NH N^ NH
R. О^гГ 2
Выбор этих соединений обусловлен тем, что в последнее время обнаружены представители 1,2,4-триазинонов, входящие в состав природных биологически активных веществ. Широко известно биологическое действие производных 1,2,4-триазин-3(2Н),5(4Н)-диона (6-азаурацила), в частности, 2-рибозил-1,2,4-триазии-3(2Н),5(4Н)-дионы (6-азауридины) проявляют активності, в качестве антидепрессантных средств. 5,6-Ди-(4-мстоксифенил)-2-циклопрошшметил-1,2,4-триазин-3(2Н)-он имеет показания к использованию в качестве анальгетического средства. 4-Карбометокси-4,5-дигидро-1,2,4-триазин-3,6-дион присутствует в составе семян Вшей Monosperma и используется как средство контрацепции.
Целью данной диссертационной работы является: изучение путей фуикционализации изомерных 1,2,4-триазинонов с использованием методологии SN и родственных превращений. Исследование процесса образования, а также структуры и свойств, промежуточных о -адцуктов, в особенности влияния стереоэлектронных эффектов при нуклеофильной атаке на незамещенный углеродный атом триазинона. Определение влияния положения оксогруппы и арильных заместителей на реакционную способность 1,2,4-триазинонов.
Научная новизна. Впервые обнаружена диастереоселективность в реакциях ахиральпых 1,2,4-триазин-5-оиов с оптически активными О-нуклеофилами в отсутствие вспомогательных асимметрических реагентов. Показана возможность влияния на диастереоселективность реакции изменением объемов заместителей при реакционном центре.
При изучении Sn" реакций в рядах 1,2,4-триазинонов найдено, что 3- или 6-замещенные-1,2,4-триазин-5(2Н)-оны и 5- или 6-арил-1,2,4-триазин-3(2Н)-оны, активированные действием карбоновьгх кислот или ангидридов, ангидридов ароматических кислот, а также действием кислот Льюиса, взаимодействуют с алифатическими и (гетеро)ароматическими С-нуклеофилами, давая устойчивые С6- или С5- и С3-ои-аддукты, соответственно, которые в условиях окислительной ароматизации или автоароматизации приводят к продуктам нуклеофильного замещения водорода.
Предложен простой одностадийный синтез продуктов . S,n в рядах 3-замещенных-1,2,4-трназин-5(2Н)-онов и 6-арил-1,2,4-триазин-3(2Н)-онов при взаимодействии их с С- и N-нуклеофилами в окислительных условиях.
Установлено, что при взаимодействии б-арил-1,2,4-триазин-3(2Н)-онов с алифатическими аминами происходит образование 6-арил-5-амино-4,5-дигидро-1,2,4-триазин-3(2Н)-онов, которые могут быть окислены до соответствующих продуктов замещения водорода.
Практическая ценность. С использованием методологии нуклеофильной атаки но незамещенный атом углерода в гетероаренах разработаны способы прямого введения в 1,2,4-триазиноны 1-4 остатков:
О-нуклеофилов: спиртов, воды.
С-нуклеофилов: енаминов, ж-избыточньгх гетероциклов (индолов, пирролов, фурана, тиофена), 7с-амфотерных гетероциклов (2-аминотиазолов, имидазола), дикарбонильных соединений (димедона, 1,3-индандиона, барбитуровых кислот), других СН-активных соединений.
N-нуклеофилов: алкиламинов.
Предложенные R работе простые, часто однореакторные, методы позволяют получать іроизводньїе 1,2,4-триазинонов с различными комбинациями заместителей с хорошими ыходами и могут быть использованы как препаративные.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 3 статьи и 6 тезисов вкладов.
Апробация. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на VI Ісероссийской научной конференции «Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов» Саратов, 1996), Международной научной школе по органической химии (Екатеринбург, 998,1999), Международной конференции по органической химии, посвященной 100-летию со ,ня рождения академика И.Я. Постовского (Екатеринбург, 1998), 17-м Международном онгрессе по гетероциклической химии (Вена, 1999).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа общим обьемом 197 страниц остоит из введения, четырех глав: обзора литературы, обсуждения результатов, кспериментальной части, данных о биологической активности полученных соединений и ыводов по работе. Список литературы включает 223 публикации. Диссертация содержит 42 аблнцы и 21 рисунок.