Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время производные дифенилоксида, содержащие разнообразные функциональные группы, представляют значительный практический интерес. Начало использования данных соединений связано с введением дифенилоксидного фрагмента в молекулу производного циклопропанкарбоновой кислоты для повышения фотохимической стабильности синтетических инсектицидов (пиретроиды), которые являются аналогами природных инсектицидов - пиретринов. Однако оказалось, что пиретроиды проявляют также физиологическую активность. Так перметрин [(3-феноксифенил) метиловый эфир 3-(2,2-дихлорэтенил)-2,2-диметилцикло-пропанкарбоновой кислоты; смесь цис- и транс-изомеров (3:1)] и фенотрин [2,2-диметил-3-(2-метил-1-пропенил)циклопропанкарбоновой кислоты (3-феноксифенил)метиловый эфир] используются как лекарственные препараты, обладающие противопаразитарным, противопедикулезным, инсектицидным, овоцидным фармакологическим действием.
Известно применение феноксифенилацетиленов, полученных на основе 1-(2-метил-4-феноксифенил)этанона и 1-(3-феноксифенил)этанона, в качестве противотромботических, противовоспалительных, жаропонижающих агентов и анальгетиков.
В тоже время данные о синтезе, реакциях и применении производных дифенилоксида, содержащих нитрильную и иминогруппы, в литературе отсутствуют. Однако, можно было ожидать, что такие соединения послужат синто-нами для синтеза ряда новых веществ, обладающих практически полезными свойствами, к которым в первую очередь можно отнести высокую биологическую активность, а также возможность их использования в качестве ингредиентов резиновых смесей, что свидетельствует об актуальности наших исследований.
Цель работы. Целью данного исследования является разработка эффективных методов синтеза производных дифенилоксида, содержащих в своей структуре нитрильную и иминогруппу, изучение их химических превращений, а также поиск возможных путей практического использования синтезированных веществ.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
изучить реакции, приводящие к технологичным методам синтеза произ
водных дифенилоксида, содержащих нитрильную группу;
изучить химические превращения полученных производных дифенилоксида, содержащих нитрильную группу, в реакциях электрофильного замещения в ароматическом кольце и по C=N-rpynne;
исследовать возможность применения полученных гидрохлоридов имидатов в качестве синтонов для синтеза свободных и замещенных
Диссертант выражает искреннюю благодарность за участие
в постановке задач и обсуждении результатов к.х.н., доценту Корчагиной Т.К.
имидатов, амидинов и амидразонов; выявить области практического использования синтезированных соединений.
Научная новизна. В результате выполненных исследований получены следующие научные результаты:
разработаны эффективные методы синтеза производных дифенилоксида, содержащих нитрильную группу, а также сочетания нитрильной группы и гидроксила или атома серы;
найдены методы и условия селективного нитрования и бромирования 3-феноксибензонитрила;
изучено поведение синтезированных производных дифенилоксида, содержащих нитрильную группу, в реакции с алифатическими спиртами в присутствии хлористого водорода, в результате чего впервые синтезированы и охарактеризованы гидрохлориды имидатов, содержащие дифени-локсидный фрагмент;
установлено, что гидрохлориды имидатов, содержащие дифенилоксид-ный фрагмент, легко вступают в реакции по атому азота иминной группы. В результате впервые получены новые свободные и N-замещенные имидаты.
выявлено, что свободные и N-замещенные имидаты, содержащие дифе-нилоксидный фрагмент, вступают в реакции с алифатическими, ароматическими аминами и фенилгидразином с образованием продуктов замещения по С-0 связи.
Практическая ценность работы. Разработаны технологичные методы синтеза производных дифенилоксида, содержащих в своей структуре нитрильную группу, позволяющие получать указанные соединения с выходом 83-98%. С использованием данных соединений синтезированы гидрохлориды имидатов по реакции Пиннера с высокими выходами (80-99%). Получены новые амиди-ны и амидразоны, содержащие дифенилоксидный фрагмент, на основе соответствующих гидрохлоридов имидатов с выходами 80-95%. Для синтезированных соединений прогнозируется широкий спектр медико-биологической активности и показана возможность применения некоторых из полученных производных дифенилоксида в качестве противостарителей вулканизатов и промоторов адгезии.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: XI Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии-2006» (г. Самара, 2006 г.), 44-я научная конференция ВолгГТУ (г. Волгоград, 2007 г.), Общероссийской с международным участием научной конференции «Полифункциональные химические материалы и технологии» (г. Томск, 2007 г.), Международной конференции по химической технологии, посвященной 100-летию со дня рождения академика Н.М. Жаворонкова (г. Москва, 2007 г.), XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (г. Москва, 2007 г.), XII Региональной конференции моло-
дых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 2007 г.), 45-я научной конференции ВолгГТУ (г. Волгоград, 2008 г.).
Публикация результатов. По теме диссертации опубликованы три статьи в Межвузовском сборнике научных трудов ВолгГТУ «Химия и технология элементорганических мономеров и полимерных материалов» (2007 г., 2008 г.), 5 тезисов научных докладов. По результатам исследования получено два патента: «Способ получения 3-феноксифенилциангидрина» (2008 г.); «Способ получения 3-феноксибензилтиоцианата» (2008 г.).
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста, содержит 27 таблиц, проиллюстрирована 28 рисунками, состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературных источников, включающего 177 наименований.
В первой главе дан анализ литературных сведений по синтезу, свойствам и применению ароматических соединений, содержащих нитрильную и имино-группу. Вторая глава посвящена разработке методов синтеза производных дифенилоксида, содержащих нитрильную и иминогруппы, а также изучению их химических свойств, в реакции Пиннера, взаимодействия с хлористым бен-зоилом, со вторичными, третичными и ароматическими аминами и фенилгид-разином. В третьей главе рассмотрены возможные пути практического использования синтезированных соединений. В четвертой главе приводится описание экспериментов и идентификация синтезированных ароматических соединений.