Введение к работе
Актуальность темы. Аммониевые соли, содержащие различные функциональные группы, находят широкое применение как в органическом синтезе, так и в народном хозяйстве в качестве физиологически активных соединений, химических средств защиты., растений, ингибиторов кислотной коррозии металлов, ПАВ и т.д.. Одновременно они являются удобными модельными соединениями для решения различных вопросов теоретической органической химии.
С этой точки зрения синтез аммониевых соединений с различными функциональными группами, в том числе солей с \н— и полигалоидалкильнымн радикалами, обладающих комп — \ексом ценных свойств, и выявление зависимости между строением синтезированных соединений и их свойствами представляется весьма актуальной задачей. Большой теоретический интерес представляют также вопросы химизма превращений галоидалкилсодержащих аммониевых соединений под воздействием щелочных агентов, поскольку несмотря на многочисленные работы в этой области, до настоящего времени многие вопросы, связывающие механизм и региохимию этих реакций со стерическими, а иногда и электронными факторами, оставались невыясненными.
Весьма актуальны синтезы некоторых циклических соединений — производных тетрагидропиридиния, аммониевых соединений, обладающих выраженной антивирусной активностью, создание новых удобных бромирующих агентов и смачивающихся порошков на основе комплексов брома с непредельными аммониевыми солями, обладающих высокой фунгицидной и антисептической активностью.
Настоящая работа выполнена согласно координационному плану по направлению 2.1.1. "Синтетическая органическая химия" в соответствии с планом научно — исследовательских работ ИОХ НАН РА № Гос . регистрации 81060218 от 05.06.1981 г..
Цель работы и eg задачи. Целью настоящей диссертационной работы являлось изучение региохимии щелочного расщепления несимметричных 1,4 —бис —аммониевых соединений с 2,3 —непредельной общей группой, конкуренции реакций 1,"4 —отщепления и 3,2 —перегруппировки Стивенса при щелочном расщеплении этих солей, галоидирования моно— и 1,4—, 1,5 —бис —четвертичных и бис —
4.
третичных аммониевых солей, содержащих 2—алкенильную и 2 — алкинильную группы, а также создание удобных и доступных бромирующих агентов на основе синтезированных комплексных соединений брома с непредельными четвертичными аммониевыми соединениями. Целью работы являлось также исследование химизма дегндробомирования аммониевых солей, содержащих ди— и полигалоидалкильные радикалы и образования аммониевых солей при совместном бромированин смеси 1,3—диена и третичного амина при низких температурах. В задачи работы входили также создание новых антивирусных препаратов в ряду четвертичных аммониевых соединений, выявление зависимости между структурой и действием этих соединений, создание фунгицидов и антисептиков на основе комплексов брома с непредельными аммониевыми солями.
Научная новизна. Найдено, что при щелочном расщеплении
несимметричных 1,4 —бис —аммониевых соединений, содержащих
2,3 — непредельную группу, региохимия реакции 1,4—отщепления
зависит от разности электроноотрицательности аммониевых групп
положений 1 и 4, при этом пренмуществено отщепляется третичных
амин от аммониевой группы, несущий больший положительный,
заряд. Устоновлено, что при щелочном расщеплении амонниевых
солен, содержащих 4—замещенную 2 — алкениленовую группу,
конкуренция между реакциями 1,4 —отщепления и 3,2 —
перегруппировки Стивенса зависит от характера уходящей группы
положения 4. Устоновлено, что щелочное расщепление 2,2 —
диметил—4 —диметиламинометил— и 2,2—диметил—4 —
триметиламмонийметилбензЛ/нзоиндолиний — бромидов протекает
через нуклеофильное присоединение воды к промежуточным
диенаммониевым соединениям, приводя к образованию замещенных
нафтальдегидов. Показано, что взаимодействие брома и йода с
моноаммониевыми солями, содержащими 4 —бром —, 1,4— и 2,3 —
дибром — ? —алкенильные группы, 1,4 —бис —третичных и б^ис —
четвертичных солей, содержащих " 2 — алкенильную, |1,3 т—
алкадиенильную группы, 1,4—бис —четвертичных солей с 2-і
алкинильной группой, а также 1,5 —бис—аммониевых солей с;2,3—,
дибром—2 — алкенильнои общей группой приводит не к продуктам,
аддитивного присоединения галогена к кратной связи, а к,
комплексным соединениям, - в которых образовавшийся анион
На1з— дополнительно координирован с кратной связью исходных,
солей, что придает комплексам особую устойчивость.!
Ситезированы продукты аддитивного '
! 5-
шсоединения брома к моноаммониевым солям, содержащим - пропенильную, 2 —метил—2—пропенильную, 2 — бутенильную, -фенил — 2-пропенильную, 2 — алкинильную и 4 —пентен—2— шльную группы, а также к 1,5 —бис—аммониевым солям с 2— .кинилыюй общей -группой.-'Получены также три— и ібромпроизводньїе 1,2,5;6—тетрагидропйридиния. Установлено, о при взаимодействии аммониевых солей содержащих 2,3 — ібромалкильпую, 4,5—дибром — 2 — пентинильную и 2,3,4,5 — трабром — 2 — пеитепильную группы, со щелочными агентами, «гиохимия реакций дегидробромирования, а иногда и елочного расщепления, в значительной степени определяется оричоскими факторами. Те же факторы играют важную роль в .акциях нуклеофилыюго замещения и электрофильного )исоединения к исследуемым аммониевым системам. Изучена «нкуренция между реакциями дегидрохлорирования и тидробромирования при взаимодействии триметил(2,3 — ібром — 3 — хлорбутил) аммония со спиртовым раствором елочи и показано, что вопреки ожидаемому, эти реакции іеют место почти в одинаковой степени. Показано, что при аимодействии брома со смесью 1,3—диена и третичного амина, шопиевые соли образуются через бром—аммонннбромидный ггермедиат.
Практическая ценность. Разработаны методы синтеза ггвертичных аммониевых солей, содержащих различнные уикциоиальные группы, 30 из которых проявляют среднюю и сраженную активность и отношении вирусов Коксаки А13, ВЗ, І (КАІЗ, КВЗ, КВ4), ECHO II,-вируса-везикулярного стоматита ВС), простого герпеса I типа (ВПГ—I), гриппа А, которые щищены тремя-авторскими свидетельствами СССР. Выявлена язь между структурой аммониевой соли и ее антивирусной ;тивностью. Комплексы брома с 1,4—бис—аммониевыми лями, содержащими 2—алкениленовую общую группу, іедложеньї в качестве удобных, доступных и устойчивых новых ігких бромирующих агентов для непредельных соединений, емент—Н кислот и ароматических соединений. На основе этих мнлексов созданы смачивающиеся порошки, проявляющие .ісокую фунгицидную и антисептическую активность на уровне алонов или превышающие их.
Апробация работы.
Материалы диаччтщиоипой работы были доложены на:
6.
— Совещании "Состояние разработок по извлечению йода,
брома и микроэлементов из промышленных вод йодобромных
производств жидкими и твердыми сорбентами.", г. Саки, 1982 г..
—Третьей конференции молодых ученых—специалистов йодобромиой промышленности, г. Саки, 1983 г..
—VII Молодежной конфееренции по синтетическим и природным физиологически активным соединениям, посвященной 80—летаю академика АН Арм.ССР А.Л.Мнджояня, г. Ереван, 1984 г..
—Всесоюзной конференции по молекулярным
перегруппировкам, г, Ереван, 1985 г..
— Всесоюзной конференции "Химия непредельных
соединений", посвященной памяти А.М.Бутлерова, г. Казань, 1986 г..
—X Конференция молодых ученых "Синтез и исследование биологически активных соединений", г. Рига, 1989 г.. —Годичном собрании НАН РА, г. Ереван, 1992 г..
Республиканской конференции "Органический синтез", г. Ереван, 1995 г..
Республиканской конференции "Органический синтез", г. Ереван, 1996 г..
По теме диссертации опубликовано 34 научных статьи, 4 тезисов докладов, получено 3 авторских свидетельства СССР.
Объем и структура работы. Диссертационная работа написана в монографическом стиле и состоит из введения, трех глав, выводов, списка цитируемой литературы и приложения. Материал изложен на 312 страницах машинописного текста, включающего 37 таблиц. Библиографический указатель включает 316 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.