Введение к работе
Актуальность темы. Центральное положение в современной синтетической органической химии занимают исследования в разработке новых реагентов в акпшацни различных функциональных групп молекул. Значительный интерес с этой точки зрения представляют К,М'-ацплдиазолы - гетероциклические амиды угольной, тиоугольной, сернистой и серной кислот, свойства которых изучаются в течение ряда лет на кафедре органической химии Самарского государственного университета.
Ранее М,Ы'-ацилдиазолы были успешно применены для синтеза амнноацильных производных нуклеозидов, нуклеотидов, тРНК, иуіслеозішдифосфатсахаров и ряда других важнейших природных и биологически активных соединений.
В связи с постоянно возрастающей потребностью получения новых биологически активных соединений поиск эффективных активирующих агентов гсля регио- и стереоспецифического синтеза остается одной из актуальных задач и в настоящее время.
Данные последних лет по исследованию химических свойств -алогенанпщридов циановой кислоты показали, что эти соединения могут быть іспользованьї наряду с М,Ы'-ацилдиазолами в синтезе ряда биологически наивных соединений, однако в отличии от последних они обладают более 1ЫС0КОЙ гидролитической устойчивостью. Поэтому представляется іерспективньїм синтез 1-цианазолов - гетероциклических амидов циановой снелоты и изучение возможности их использования в реакциях рансацилирования.
Цель диссерташюннон работы: разработка методов синтеза 1-цнаназолов; іьювление закономерностей взаимодействия 1-Н-форм, 1-триметилсилильных фоизводных и натриевых солей азолов с бромцианон; систематическое ісследование физико-химических свойств 1-цианазолов; изучение кинетики идролиза 1-цианазолов с целью выявления различных факторов, определяющих идролитическую устойчивость последних при различных рН и іемпературе; спользование 1-цианазолов в реакциях трансацилирования в качестве аналогов
N.N'-ацилдиазолов на примере ацилирования аминов и метиловых эфиров аминокислот.
Научная повніш работы. Разработаны методы синтеза ряда новых 1-циан-азолов на основе реакций 1-Н-формы, 1-триметилсилилпроизводных и натриевых солей азолов с бромангидридом циановой кислоты. Дано теоретическое объяснение направлений протекания реакций.
Впервые изучена кинетика гидролиза 1-цианазолов в области рН 2-11 и температурном интервале 25-60С. На основании полученных результатов рассчитаны эмпирические константы, константы второго порядка щелочного гидролиза и термодинамические параметры реакции. Найдена корреляция между структурой 1-цианазола и его устойчивостью. Приведена сравнительная характеристика гидролитической устойчивости 1-цианазолов и N.N'-ацил-диазолов. Осуществлен квантово-механический расчет молекул 1-цианазолов и на основании полученных данных приведена интерпретация результатов кинетических исследований.
Впервые разработаны методы синтеза анилидов алифатических карбоновых кислот с использованием 1-цианазолов. Показано, что скорость реакции карбоновой кислоты с 1-цианазолом коррелирует с акцепторными свойствами гетероциклического радикала . Предложен механизм реакции.
Впервые разработаны методы синтеза дипептидов с использованием 1-цн аназолов.
Практическая ценность работы. Разработаны простые и доступные метода синтеза 1-цианазолов. Наличие в их структуре химически активны; функциональных групп позволит их использовать в качестве полупродукте:; п?! синтезе различных классов органических соединений.
На основании кинетических исследований реакции гидролиза 1-цианазоло получены данные о гидролитической устойчивости 1-цианазолов в водной сред< Определена область рН максимальной устойчивости 1-цианазолов; выявлен влияние гидроксид-ионов, а также структуры 1-цианазолов на скоросп гидролиза. Эти результаты позволят эффективно использовать 1-цианазолы реакциях различного типа в водно-органической или водной средах.
Разработаны методы ацилирования аминов карбоновыни кислотами в присутствии 1-цианазолов.
Осуществлен синтез дипептидов из метиловых зфнров и N-замещенных аминокислот с использованием 1-цианазолов. Определены оптимальные условия реакции.
Апробация работы н публнкаюш. Основные результаты работы представлялись на Всероссийской конференции "Биоповреждения в промышленности" (Пенза, 1994 г.); XX Самарской областной межвузовской студенческой научной конференции (Самара, 1994 г.), VI Всероссийской конференции "Карбонильные соединения в синтезе гетероцнклов" (Саратов, 1996 г.), на ежегодных научных конференциях молодых ученых и специалистов (СамГУ, 1994-1996 г.). По материалам диссертационной работы опубликовано 3 статьи в центральной печати.
Структура и объем диссертации : Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Она изложена на 149 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу, 66 рисунков, 191 ссылку на работы отечественных и зарубежных авторов.