Введение к работе
Актуальность темы. Химия гетероциклических соединений в настоящее время является одним из интенсивно развивающихся направлений органической химии. Внимание исследователей привлекает получение все более сложно построенных конденсированных гетероциклических систем с различными свойствами. Систематическое изучение новых соединений, особенно, биологической активности, с помощью высокопроизводительного био-скрининга требует не только создания эффективных методов синтеза этих соединений, но и получения их различных производных. Доступность введения разнообразных заместителей, особенно фармако-форных (например, таких, как алкиламиногруппы), является решающей в поиске новых биологически активных веществ, в том числе лекарственных препаратов.
Бензо[4,5]имидазо[2,1-а]фталазины (БИФТ) - малоизученный класс органических веществ, представляющих собой полиазотсодержащие аннелированные тетрациклические соединения с ангу-лярным расположением колец. Ряд аналогов БИФТ, в которых отсутствуют одно или оба аннелированных бензольных кольца", проявляют биологическую активность самой разной направленности. Вместе с тем, в этом ряду БИФТ Наименее изучен. Отсутствие общего метода синтеза не позволяло с достаточной эффективностью строить гетероциклическое ядро БИФТ и получать его производные.
Диссертационная работа выполнена в соответствия с планом научно-исследовательской работы кафедры органической химии СПбГТИ(ТУ).по теме: «Разработка научных основ реакций образования гетероциклических структур на основе фуикционализации непредельных элементоорганических и ароматических соединений и металлокомплексных систем» (номер государственной регистрации 1.3.04).
Целью работы1 являлось изучение возможных способов построения ранее практически неисследованной системы БИФТ и реализация наиболее эффективного, позволяющего сделать этот класс соединений более доступным. Выбранная схема должна была дать возможность введения как минимум в два положения разнообразных заместителей, в том числе - алкиламиногрупп. Это известные фармакофорные фрагменты, а также эффективные регуляторы растворимости в органических и водных средах. Последнее особенно важно для проявления веществом биологической активности в живых организмах, так как растворимость полициклических соединений часто понижается с увеличением количества ан-нелированных циклов.
Научная новизна и практическая значимость работы заключается в разработке стратегии синтеза БИФТ с разнообразными заместителями. В рамках решения этой задачи впервые проведен исчерпывающий обзор и систематизация методов получения имидазо[1,2-6]пиридазинов и их бензо-аналогов, к которым относится целевая гетероциклическая система. На основании собранных литературных данных проведен ретросинтетический анализ БИФТ и выявлены наиболее перспективные схемы синтеза. На основе одной из них разработан путь синтеза БИФТ, содержащих ал-кильные, арильные заместители или водород в положении 5, хлор и разнообразные алициклические амины (включая моно-ДГ-замещенный пиперазии) в положении 9 и водород, хлор или аминогруппу в положении 10. Исследована реакционная способность различных 2-нитрофенилгидразинов в синтезе новых 2-(2-нитро-фенил)фталазин-1-онов. Нуклеофильное замещение атома хлора в 2-фенильном кольце 2-(2-нитро-5-хлорфенил)фталазин-1-онов различными вторичными алициклическими аминами привело к получению ряда новых 2-(2-нитрофенил)фталазин-1-онов, полупродуктов в синтезе БИФТ. Оптимизация последующих стадий восста-
Автор выражает глубокую признательность канд хим. наук В.А Кузнецову за помощь в планировании эксперимента и ценные советы при подготовке работы
5 новления и циклизации позволила проводить их как однореактор-ный (т. н. «one-pot») синтез. На примере разнообразных заместителей показана применимость предложенного метода для синтеза широкого ряда замещенных БИФТ.
Апробация работы. Результаты диссертационного исследования были представлены на Молодежной конференции по органической химии «Современные тенденции в органической химии» (С.-Петербург, 15-17 июня 2004 г.), XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003 г.), VI Молодежной научной школе-конференции «Актуальные проблемы органической химии» (Новосибирск, 2003 г.), по материалам которых опубликованы тезисы.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы 2-е статьи в реферируемых журналах и тезисы 1-го сообщения в материалах научной конференции.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 165 страницах и состоит из введения, основной части, экспериментальной части и выводов. Содержит 9 таблиц, 5 рисунков, библиография включает 174 ссылки. В первой главе дан обзор литературы по методам синтеза имидазо[1,2-6]пиридазинов и их бензо-аналогов. Далее в двух главах обсуждается ретросинтетический анализ и результаты собственного исследования.