Введение к работе
Актуальность темы. Интерес к химии азагетероциклов связан с их распространённостью в природе, а также широким применением в качестве лекарственных средств, красителей, средств защиты растений, комплексообразователей, биосенсоров и др. Он объясняется также высокой реакционной способностью азинов и азиниевых солей по отношению к нуклеофилам. Круг инициируемых нуклеофилами реакций азинов довольно разнообразен и включает в себя образование о-аддуктов, перегруппировки, реакции раскрытия и трансформации гетерокольца, нуклеофильное замещение функциональных групп, а также атома водорода, образование конденсированных ароматических систем, мостиковых и каркасных структур и другие превращения.
Одна из современных тенденций развития химии азинов связана с применением методологии SNH, В основе которой лежит нуклеофильная атака на незамещенный sp2-углерод. Исследованные ранее реакции солей 1,4-диазиния с моно- и динуклеофилами показали их широкие синтетические возможности. Вместе с тем, химия 1,4-диазиниевых солей, содержащих легко замещаемые нуклеофилами группы в соседних положениях гетерокольца, практически не исследована. Наличие таких группировок в пиразиновом кольце создаёт предпосылки для конкурентных реакций, которые позволяют модифицировать гетероциклическую систему, используя процессы SN(AE),''5', и Sn в различных сочетаниях (Sn'^-Sn4, Sn'^-Sn", AnH-Anh и т.п.) и проявлениях, таких как SN(AE)"rfe> SN(AEr", ANROC и др.
Цель работы. Исследование конкурентных Sn*"** и .Sn реакций в ряду 2,3-дизамещенных пиразинов и N-алкилпиразиниевых солей, которые инициируются атакой моно- и бифункциональных нуклеофильных реагентов как в иисо-положения, так и по незамещённым атомам углерода пиразинового кольца.
Научная новизна. Впервые получен ряд 1-алкил-2,3-К2-замещенных пиразиниевьж солей [R= CI, CN, -N(Alk)J и исследованы их реакции с С-, N-, S- и О-нуклеофилами, в том числе циклизации с бифункциональными реагентами, приводящие к образованию конденсированных гетероциклов. Выявлена зависимость направления реакции от подвижности заместителей и природы нуклеофилов. Впервые получены стабильные - диаддукты солей пиразиния с алкоголятами; методом РСА установлено их пространственное строение. Установлена диссоциативная природа трансформации диалкоксиаддуктов в фуро[2,3-д] пиразины под действием 1,3-дякарбонильных соединений, а также в 6-алкокси-5-нитроалкил-2,3-дициано-1,4,5,6-тетрагидропиразины под действием нитроалканов; выявлены стереохимические особенности этих реакций.
Практическая значимость работы. Показана возможность использования тандемных реакции on -Ън для синтеза широкого ряда конденсированных соединении -пиразино[2,3-е]тиадиазинов, пиразино[2,3-й]бензоксазинов, пиразино[2,3-й]хиноксалинов и пиразино[2,3-й]бензотиазинов. Разработаны методики, использующие тандемы реакций ANH-ANH типа для получения фуро [2,3-й]пиразинов и других полициклических систем с тетрагидропиразиновым фрагментом. Получен ряд веществ, представляющих интерес в качестве комплексо-образователей; выявлена противотуберкулёзная и противовирусная активность синтезирован-ных соединений.
Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи. Материалы работы докладывались на XX и XXI Международных Чугаевских конференциях по координационной химии (Ростов-на-Дону, 2001 г. и 2003 г.), конференциях молодых ученых по органической химии (Новосибирск, 2001 г.; Екатеринбург, 2002 г. и 2004 г.; Саратов, 2003г.).
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 149 страницах текста, содержит 26 таблиц, 8 рисунков. Список литературы включает в себя 136 ссылок на публикации отечественных и зарубежных авторов.