Введение к работе
Актуальность темы. Интерес к соединениям кумаринового ряда определяется широким диапазоном их практического применения - от биологически активных веществ до лазерных красителей. В последнее время исследователей привлекают производные 7-аминокумаршов, которые являются эффективными люминофорами и используются в качестве опти-* ческих отбеливателей, сцинтилляторов, красителей для полимеров, люминесцентных меток, активных сред для лазеров. В связи с отим актуален синтез и исследование физико-химических свойств повых функциональных ттроизюдных 7-аминокумаринов, являющихся синтонами при получении сложных органических соединений, содержащих кумариновий фрагмент и обладающих разнообразным спектром прикладных свойств.
Пель работы. Синтез новых З-формил-7-аминокумаринов, изучение взаимодействия наиболее реакционноспособных из них - З-формил-4-хлор-7-аминокумаринов - в реакциях с нуклеофильными реагентами, исследование механизма данных реакций, а" также изучение физических и физико-химических свойств впервые полученных соединений.
Научная новизна. С помощью реакции Вильсмейера впервые синтезирован ряд З-формил-7-диалкиламинокумаринов - реакционноспособных полупродуктов для получения новых 3-замещенных производных. Установлено, что введение в положение 3 аминокумаринового фрагмента альдегидной группы приводит к заметному снижению основности и существен-. ному изменению спектрально-люминесцентных характеристик по сравнению с незамещенными аналогами^ Реакциями 3-ф0рмил-4-хлор~7-аминоку-. маринов с первичными и вторичными аминами (в нейтральных органических растворителях), впервые получены з^формил- и З-иминометил-4,7-диаминокумарины. Доказано, что, синтезированные производные первичных аминов существуют'в ^хелатной енамино-альдегидной или енамино- азометиновой форме с:сильной ВМВС-Взаимодействием З-формил-4-хлор-
7-ашнокумаринов с первичными аминами в уксусной кислоте впервые синтезирована серия 3-аминометилен-7-амино-2Н-1-бензопиран-2,4(ЗШ-дионов. Найдено, что в растворе данные производные существуют в виде смеси двух таутомеров, а в кристалле - в единственной Е-изомер-ноа форме с ВМВС. При взаимодействии 3-формил-4-хлор-7-вминокумари-нов с гидроокисью и этилатом натрия получены новые 4-гидрокси- и 4-этокси-3-<Юрмил-7-аминокумаршш. При исследовании кислотно-основных свойств 3-формил-4-гидрокси-7-аминокумаринов обнаружено, что в разбавленных растворах они существуют в виде гетарилоксишшонов. На основании кинетических исследований предложен механизм и структура переходных состояний реакций нуклеофильного замещения атома хлора в полоханий 4 кумаринового цикла. Установлено, что характер процесса меняется в зависимости от полярности растворителя и нуклеофилънасти реагента. Впервые проведено масс-спектрометрическое исследование более 20 новых кумаринов, обнаружено, что характер диссоциации 3-ф>рмил-7-аминокумариноа и их производных зависит от строения заместителей в положениях 3, 4 и 7. Исследованы спектрально-люминесцентные характеристики более 40 новых 7-аминокумариновых производных, флюоресцирующих в диапазоне 440-520 ям.
Практическая ценность работа. Получен ряд новых З-формил-7-аминокумаривов, которые использованы в качестве синтовов для получения серии производных, содержащих в положениях 3 и 4 амшшыя фрагмент. Для ряда 3-формил- и 3-имияометилкумаринов обнаружена двойная люминесценция, связанная с внутримолекулярным переносом протона при фотовозбуждении и позволяйся использовать эти соедине-ния в качестве активных сред для лазеров с внутримолекулярным переносом протона. На основании проведенных физико-химических исследований сделаны выводы о влиянии заместителей в положениях 3 и 4 кумаринового ядра на спектрально-люминесцентные и кислотно-основные свойства 7-аминокумаринов.
'-' Anpofimme работы. Материалы работы докладывались на VI Всесо- -.. #юзной конференции "Люминофоры-90" (Харьков, 1990), на Всесоюзном .-. совещании "Механизмы реакции нуклеофильного замещения и присоедине-.' вия" (Донецк, 1991), на I Всесоюзной конференции по теоретической И' органической химии (Волгоград, 1991) и на Всесоюзном совещании по. х: органической кристаллохимии(Киев. 1991).
ПїйШШШи. По теме диссертации опубликовано 3 статьи и 4 те- -.. зисов докладов.
Структура и объем работы, Диссертация построена.традиционно и - . состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов .».' (4 раздела), экспериментальной частиц выводов, списка цитируемой >.--литературы (157 наименований). Работа включает 3 рисунка, 24 таблицы, 6 схем. Полный объем диссертации составляет 188 страниц.