Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Химия нитроксильных радикалов (HP) и химия нитронов - взаимосвязанные области, переживающие своеобразный ренессанс в последние годы, обусловленный все возрастающим применением HP в качестве спиновых меток и зондов при изучении биологических процессов, использованием нитронов в качестве ловушек короткоживущих радикалов, а также обнаруженной недавно способностью этих соединений предотвращать повреждение живых клеток и тканей вследствие радиации и окислительного стресса. Во время длительного периода синхронного развития этих областей органической химии сформировалась определенная традиция, а именно: нитроны являются исходными реагентами в синтезе нитроксильных радикалов. Постоянно усложняющиеся требования, связанные с применением органических веществ в биохимии, фармакологии обуславливают необходимость синтеза новых типов соединений и поиска новых подходов к синтезу уже известных, но малодоступных типов соединений. Интерес к химии собственно нитронов обусловлен также ростом их использования как реагентов в реакциях циклоприсоединения при получении синтетических аналогов фармакологически активных природных соединений, что в свою очередь стимулирует как синтез новых классов нитронов, так и поиск методов функционализации уже известных соединений.
Немногочисленные и весьма разрозненные сообщения, периодически появляющиеся в литературе, показывают, что а-алкоксинитроны - труднодоступные, высокореакционноспособные соединения, в которых алкоксильная группа связана непосредственно с атомом углерода азометин-/У-оксидного фрагмента нитрона, являются наиболее удобными реагентами для получения других сс-гетероатом-замещенных нитронов.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. -, разработка методов синтеза циклических сс-алкоксинитронов, изучение их химических свойств и получение на их основе других органических веществ.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Для синтеза циклических сс-алкоксинитронов нами предлагается новый подход, отличающийся от привычной парадигмы использования нитронов, как исходных соединений для получения нитроксильных радикалов. Этот подход заключается в восстановлении диалкоксизамещенных нитроксильных радикалов, образующихся при окислении альдонитронов РЬОг в спиртах (окислительном алкоксилировании), т.е., HP используются как исходные соединения для получения нитронов. Таким образом, альдонитронная группа в результате двух последовательных стадий - окислительного алкоксилирования и восстановления может быть превращена в а-алкоксинитронную группу. Исследование общности этого подхода показало, что восстановление стабильных нитроксильных радикалов с
двумя и более алкоксигруппами у а-атома углерода нитроксильной группы в зависимости от окружения ацетального фрагмента приводит к образованию сс-алкоксинитронов, ацеталей /V-гидроксиамидов или их равновесных смесей.
Этот метод был успешно использован нами и для получения сс-
алкоксинитронов с эндоциклической алкоксигруппой: окислением 2-(илиденамино)-
этанолов или их циклических таутомеров - 3-гидрокси-оксазолидинов диоксидом
свинца в метаноле получены стабильные нптроксильные радикалы оксазолидинового
ряда с метоксигруппами в положениях 2 и 4 гетероцикла, восстановление которых
даёт 4,5-дигидрооксазол-Л/-оксиды. Мы рассмотрели также и возможность синтеза
циклических а-алкоксинитронов известными ранее методами. В частности, мы
провели алкилирование циклических гидроксамовых кислот
метилтрифторметансульфонатом. Нами установлено, что наличие в составе гетероцикла дополнительных основных или способных к алкилированию центров может приводит к изменению направления реакции, что существенно ограничивает область применения этого метода для синтеза сс-метоксинитронов.
Полученные гетероциклические а-метоксинитроны - производные 3,4-дигидро-2//-пиррола, 2,5-дигидроимидазола, 2Н- и 4#-нмидазол-Л/-оксидов -обладают высокой реакционной способностью в реакциях с нуклеофильными реагентами и диполярофилами. Взаимодействие их с аммиаком и аминами, КОН и KSH приводит к образованию циклических а-аминонитронов, гидроксамовых и тиогидроксамовьгх кислот.
Показано, циклические а-алкоксинитроны легко реагируют при комнатной температуре с алкил- и арил- изоцианатами, фенилизотиоцианатом и диметилацетилендикарбоксилатом (DMAD) и Л'-фенилмалеимидом с образованием устойчивых бициклических или трициклических циклоаддуктов, при этом впервые показана способность 4Я-имидазол-Л/-оксидов вступать в реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения. Установлено, что реакционная способность а-метоксинитронов - производных 2Н- и АН- имидазола не уступает реакционной способности соответствующих альдонитронов, а в случае реакции с изоцианатами и изотиоцианатами, намного превышает ее.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. В результате данной работы предложен новый способ получения циклических а-алкоксинитронов, на основе которых синтезирован целый ряд новых гетероциклических соединений и ранее недоступных функциональных производных.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы были представлены на Школе молодых ученых "Органическая химия в XX веке" (Звенигород, апрель 2000), на молодежной научной школе по органической химии (Екатеринбург, май 2000).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано и направлено в печать 5 статей, 2 тезисов докладов.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Работа изложена на 133 страницах текста, содержит 5 таблиц и 1 рисунок. Диссертация состоит из введения, обзора литературных данных по синтезу и химическим свойствам а-алкоксинитронов, пяти глав обсуждения экспериментальных результатов и экспериментальной части. Завершают работу выводы и список литературы, включающий 103 наименования.
![Синтез, свойства и исследование антиокислительной активности галогенидов S-[ -(4-гидроксиарил)алкил]изотиурония](/i/i/4276/436731.png "Синтез, свойства и исследование антиокислительной активности галогенидов S-[ -(4-гидроксиарил)алкил]изотиурония Кандалинцева Наталья Валерьевна")