Введение к работе
Актуальность работы. Многие гетероциклические соединения способны к превращениям гетаренового кольца, то есть к раскрытию цикла, его расширении, либо сужению, к замене одного атома другкм.Для азяновых систем характерны реакции, протекающие под действием нук-леофилов, таких как гндроксильный иля алкоксилышй ион, амины,карб-анионы, которые, атакуя гетероциклическое ядро, образуют стабильные анионные иля нейтральные комплексы. При соответствующем выбора условий и реагентов такие процессы приводят к раскрытию кольца; прездо всего это характерно для четвертичных азинневых солей, эле-ктронодефицитность ядра которых повыаена вследствие кватернизацин. Известны также рецдклизация гетероциклов, инициируемые присоединением нуклеофдла п раскрытием цикла; такяе трансформации, проте-капщие по АІІРОКС-механизму, могут сопровоадаться замещением отдельных фрагмзнтов исходной молекулы. Трансформации, при которых куклеофалыша реагент инициирует реакцию, но не включается в конечный продукт, относят к изомеризационным рецпклизациям. Примеров такой трансформации является "перегрупшфовка Коста-Сагитуллина", открытая, в конце 70-х годов в лаборатории азотистих оснований Химического факультета Ш7. Это направление в хишш гетероциклических соединений имеет большие синтетические возможности. Актуальной задачей является изучение каждой гетероциклической системы, потенциально способной к трансформации или перегруппировке нового типа.
Для взаимодействия азинов с нуклеофиламп характерна важная особенность, связанная с тем, что вследствие делокализации электронов в гетероароматнческом кольце имеется несколько центров для нуклеофильной атаки, чувствительных к электронным и стерпческим эффектам заместителей. Это может приводить к конкурентному с раскрытием азинового ядра нуклеофильиому замещению. Ароматическое пуклеофальное замещение относится к важнейшим типам реакций органической химии. Это определяет постоянный интерес к изучению механизмов такие превращений. Классическая двухстадийная схема, предполагающая обратимое присоединение заряженного пуклеофала а ароматическому фрагменту с образованием анионного 6"-комплекса я последующее отщепление уходящей группы, служит основой для систематизации а интерпретации огромного числа экспериментальных данных, прежде всего в области активированного ароматического нуклеофидьного замещения. Достаточно подробно изучены реакции замещения, где активирующую роль играют нитро-, сульфо- охи диазогруппа. Активирующее влияние нминяевой группы, часто являющейся структурным фраг-
ментом азиниевой гетероцшишческоЯ системы, в ароматическом куклео-фильном замещении, а также влияние кислотного катализа на замещение алхокси- и гидроксигрушш в полициклкческих и гетероциклических системах практически не исследованы.
Цели исследования» Одной из целей исследования явилось изучение изомеризационной рецихлизации азиниевых систем, в которых пиридиновое или шіразиновое ядро аннеляровано с карбо- или гетероци-клом, исследование трансформации пиридиниевых и изохиноллниевых солей в другие гетере— или карбоциклические системы. Поскольку трансформации азиниевых систем так или иначе инициируются нуклес-филалш, они могут сопровождаться процессами нуклеофильного замещения. Поэтому другой целью работы явилось изучение активирующего влияния имяниевой группы на нуклеофяльное замещение алкоксигруппы в бензольном ядре под действием аминов, а также исследование реакции аминодемотоксилирования в иолициклических и гетероциклических системах, таких как хиколины, изохинолины и нафталины.
Научная новизна. Осуществлена перегруппировка системы пирроло-/1,2-а/пиразина в индолизшш, которая представляет собой первый пример изомеризационной рещпишзащш пиразинового ядра в пиридиновое и является принципиально новым методом синтеза индолязинового ядра. Показано, что перегруппировка солей 1-алкилпярроло/1,2-а/ші-разииия протекает с разрывом связи C/gj-N^j и приводит к образовании 8-аминоиндолизинов, тогда как перегруппировка 3-алхилзаме-щешшх солей пирроло/1,2-а/ішразиния идет с разрывом связи C^j--Н/о) и образованием 6-амшюиндолизинов. При наличии школьных заместителей в положениях 1 а 3 исходной соли рециклизация идет по двум направлениям с преівдуцествешшм образованием 8-аминоиндолизинов.
Впервые исследована трансформация солей пиркдиняя, содержащих карбонильную группу в ^-полонений W-алкидьного заместителя, в производные индола. Найдено, что помимо алкилиндолов в результате реакции могут образовываться производные 4-амининдола и 3-гидрок-си-1,2,3,4-тетрагидрохинолина.
Изучена изомеризационная рециклизация кватернязованного изо-'хинолинового ядра в нафталиновое. Показано, что бензаннелирование способствует перегруппировке пиридинового ядра. Перегруппировка солей изохинолиния с метоксигрушюй в бензольном ядре может сопро-воадаться нуклеофильным замещением ыетоксигрушш на алкиляиино— группу.
В процессе исследования псрегрушшроыси изохянолинов обнаружена новая реакция нуклеофмльного замещения алкоксигрушш в ароматическом ядро, в связи с чем изучено активирующее влияние иминио-вой группировки на нуклеофилыюе замещение алкоксигругаш в бензольном кольце под действием первичных и вторичных алифатических аминов. Впервые показано, что алкоксигруппа, находящаяся в парэ-пололении бензольного кольца по отношению к иминиевой группе, способна замещаться на остаток алифатического амина, то есть иминко— сая группировка подобно другим злектроноакцеиторным заместителягл, обладапцшл-И-эффектом, активирует реакции ароматического нуклеофи-льного замещения. Исследовано замещение метсксигрушш на аминогруп-пу в ноактивированішх ароматических и гетероароматических субстратах (хинолин, изохинолин, нафталин). Показано, что такое замещение протекает путем бимолекулярного нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода с образованием фенолов и последующим замещени-еа гвдроксильной группы на аминогруппу.
Практическая значимость. Разработаны новые метода синтеза фун-кциональнозамещенних индолов и ивдолязинов, а также других готеро-цяглов, содержащих конденсированные пиридиновое и азолыше ядра.
Найдены условия, позволяющие синтезировать аминопроизводныв хшолинового и нафталинового рядов из их алкокси- и гидроксипроиз-еодных с практически количественными выходами.
Разработан метод синтеза Н-замещешшх п-аминобензалъдегкдоя исходя из п-алкоксибензальдегидов действием на них алифатических ошшов в присутствии гидрохлоридов аминов.
данное исследование расширяет возможности для поисковых работ теоретического и практического характера: изучения ноеых рециклв-зацяй и трансформаций, установления их механизмов, поиска новых путей подхода к гетероциклическим соединениям, которые могут представлять интерес как для тонкого органического синтеза, так и для практического использования.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсувда-лись на П, Ш и У Всесоюзных конференциях по химии азотистых гете-роциклов (Рига, 1979; Ростов-на-Дону, 1982; Черноголовка, 1991), Всесоюзных конферевдиях по ароматическому нуклеофильному замещении (Новосибирск, 1982,1989), П Всесоюзном совещании по химии азлнов (Свердловск, 1985), IX Симпозиуме по химии гетероциклических соединений (Братислава, 1987), Межинститутском коллоквиуме "Химия биологически активных азотистых гетероциклов" (Черноголовка, 1990)» П Всесоюзной конференции "Химия, биохимия и фармакология произвол-
инх индола (Тбилиси, Т991), конференции "Технология ключевых соединений, используемых в синтезе биологически активных веществ" (Пенза, 1991), конференции "Ломоносовские чтения" (Москва, МГУ, 1993).
По теме диссертации опубликовано 27 статей, тезисы 10 докладов, получены 1 авторское свидетельство, 1 патент.
Отдельные разделы диссертации выполнены с участием аспирантов Румянцева А.Н., Афанасьевой Т.А. и Кабановой Е.В., которым автор приносит свою благодарность.
![3-аминотиено[2,3-b]пиридины и гетероциклические системы на их основе: синтез, свойства и биологическое действие](/i/i/4435/49289.png "3-аминотиено[2,3-b]пиридины и гетероциклические системы на их основе: синтез, свойства и биологическое действие Осипова Анжелика Автандиловна")
