Введение к работе
Актуальность темы. Пггрролнднны, пиразолнднны, пиперидины и пиперазпны являются хорошо изученными представителями ш.сы<-щепных азотистых гетерощпслов. В-то же время сведения о 1,3-' дназолндинах (имидазолидинах) и -перпгдродиазішах (пипери-мидннах) крайне ограничены. Недостаточны данные о самом доступном способе их синтеза - реакции между 1,2- (этиленднамин, о-фепиленднампи и др.) и 1,3-диамігаами (1,3-днамшіопропан и др.) и оксосоедшгешгамн. Мало изучены свойства этих веществ, в частности, способность к кольчато-цепиой таутомерии 1,3-дназагетеро-цшел - моно-иміш. В то же время это фундаментальное свойство их кислородных и сернистых аналогов, р(у)-окси(меркапто)имннов детально исследовано. Отсутствие сведений о таутомерии р(у)-амшю-а:п<плимпнов препятствует обобщенгао закономерностей кольчато-цепиой таутомерии в целом. В данном ряду это явление имеет пріш-циппалыюе биохимическое значение в связи с проблемой существования полиаминов (спермндин и др.) в биосредах и с вероятностью альтернативного варианта транс-амтшрования, как ключевой стадии биосинтеза диамшюкислот..
Цель настоящего исследования состояла в нахождении способа синтеза простейших нмндазолидшюв (беганмидазолгаюв) и гашери-мпдннов и тучешш нх способности к кольчато-цепиой таутомерии.
Для ее реализации требовалось решение следующих задач:
-
поиск условий реагирования простейших альдегидов и кетонов с этилендпамшюм, о-феннлендпамнном и 1,3-дігамннопропагіом, приводящих к образованию продуктов коодепсащш между гашп в отношении 1:1;
-
исследование слоения сиптезнр званных моно-ішішов методом спектроскопии ЯМР для установления закономерностей таутомер-ных равновесий моно-пмнн - 1,3-диазагетероцшсл;
-
синтез моно-нминов 1,2-диамшюэтана и 1,3-дпампнопропала с альдозами и исследование их строения с целью молекулярного дизайна кольчато-кольчатых таутомерных систем в данном ряду.
Работа выполнена при поддержке Российского фенда фундаментальных исследований (грант 97-03-33028а).
- Научнап новизна. В работе проведено систематическое исследование взаимодействия этиленднамина 1,3-диамшюпропана и о-феннленднамина с альдегидами и кетонами. Нзйдешы условіщ образования и факторы, определяюлпіе возможность существования соответствующих моно-имннов. Синтезирована серия 2-aMnno3Tra- и 3-амннопропилнминов предельных и аромат іескнх альдегидов л алифатических кеынов, большинство из которых ранее не было описано. Производные н-алканалей с а;шфатическими диаминами
существуїот в соответствующей ціпслнческой таутомерпой форме (ішидазолнднн, гаїперішнднп). Дчя моно-нмшюв алканон:>в и изо-
масляного альдегида характерно таутомерное равновесие пмші . 1,3-диазагетероцпкл, причем с увеличением стернческих препятствие для карбонильной компоненты доля линейного таутомера увелпчн-вается. Арилнденовые производные этиленднамина н о-фешшен-днамина существуют в воде линейного нмина, а в случае 1-аршш-денамішо-3-амниопропанов имеет место кольчато-цепная таутомерия, причем доля линейной формы возрастает с ростом электронодо-норного характера заместителя в ароматіпеском ядре.
Прослежены отдельные стадии рсакщпі о-феннлендиамина с ок-сосоеднненнями, позволившие впервые наблюдать за ходом превращения моно-имин -» беїшшидазолин -> бензимвдазол (пли 2,3-днпідро-1 Я-1,5-бензодиазешт).
Для іїмішов 1,3-диамшюпропаиа наблюдается большая тенденция к образованию циклического пипернмидшювого таутомера, чем у производных этиленднамина. Это различие проявляется в том, что имины этиленднамина с альдозами существуют в віще апомернон смеси пираноз, в то время как имины пропилендиамина представлены гашерпмидшшвым таутомером. Для З-аминопропплимшюв глюкозы, рамнозы и галактозы наблюдается кольчато-кольчатос таутомерное равновесие между соответствующими апомерами гаїранозьі и гатернмндшюм.
Ліггературньїе п полученные нами дшгные уїсазьівают на то, что нуклеофилыюсть н стоические напряжешш для N-замещеиных имн-нов увеличивают стабильность циклической формы в ряду О < NH < S.
Практическая значимость работы. Предложен способ синтеза мо-но-нминов тилнчных представителей 1,2- (этиленднамшг) и 1,3-диаминов (прогошендиамин), границы которого ограшічиваются использованием альдегидов п алканонов. Закопомерпостн кольчато-цепшлх равновесий определяют условия существоваппя этих веществ в линейной (имші) іші циклической форме (ишшдзолидпн, пипери-мидин). Определены возможности и условия прпмеисшія реакщш диаминов с оксосоединешіями для синтеза имвдазолидшюв, пнпери-мидішов, моно- или бис-пмшюв, что пршщнпнально важно в связи с использованием этих веществ в препаративном оргашіческом сшггезе (нмидазолидинов для генеращш азааллнльиыхнонов, применяемых в качестве снитонов, ттерншщинов для получения бицшелнческих производных дназиридипа, бис-нмшшв в качестве лнгандов, моно-иминов о-фснилецднаміща.для сшпеза бензимндазотов шпі производных 2,3-дипідро-1 Я-1,5-бегоодназетша).
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены н обсуждены на YI Всероснйской конференции "Карбонильные сое-
дшіення в синтезе гетероциклов"(Саратов, 1996), конференції'' молодых ученых ВМедА им. СМ.Кирова (Санкт-Петербург, 1996), научно-технической KoiupqiciiuiiH аспирантов СПбГТИ(ТУ), посвященной памяти М.М.Сычева (Санкт-Петербург, 1997). 1 работа грн-нята к печати в редакции журнала "Химия гетероциклических соединении".
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи и 3 тезисов научно-технических конференций.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введешш, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов н списка литературы. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, 15 рисунков. Бн-блпоірафпческиіі указатель включает в себя 141 источник литературы.
