Синтез замещенных и аннелированных спиро[бенз-2-азепин-3-циклогексанов] на основе N-оксида 5-метил-4,5-дигидро-3Н-спиро[бенз-2-азепин-3,1''-циклогексана] Грудинин Дмитрий Геннадьевич

Введение к работе

Актуальность темы. Бензазепины и бензодиазепины находят широкое применение в медицинской практике в качестве психотропных препаратов различного характера действия. Бензазепиновый цикл является основным фрагментом ряда алкалоидов. Большой интерес для практических целей представляют и спироаннелированные производные бензазепинов. Если химия бензазепинов достаточно хорошо развита, то их спиропроиз-водные изучены мало, что связано с трудностью их получения. Поэтому синтез и изучение реакционной способности, стереохимии и практически полезных свойств спироаналогов является актуальной задачей.

На кафедре органической химии РУДН был разработан препаративный метод синтеза тетрагидроспиро[бенз-2-азепин-3,Г-циклоалканов], который позволил начать детальное изучение этой гетероциклической системы. В качестве объекта исследования был выбран нитрон бенз-2-азепи-нового ряда - N-оксид 5-метил-4,5-дигидро-ЗН-спиро[бенз-2-азепин-3,Г-циклогексана], также впервые синтезированный в РУДН. Это связано с тем, что и в синтетическом, и в практическом плане различные функционально замещенные и конденсированные производные спи-ро[бензазепинциклогексана] представляют несомненный интерес. Выбранный нитрон, имеющий несколько реакционных центров, позволяет эффективно осуществить поиск методов синтеза такого рода производных.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР Российского Университета дружбы народов (шифр темы 906612, № гос. регистрации 01.960.006350) и грантом 01.0203Ф НТП МО РФ "Общая и техническая химия".

Цель работы. Ставились задачи: 1) изучить закономерности взаимодействия N-оксида 5-метил-4,5-дигидро-ЗН-спиро[бенз-2-азепин-3,Г-цик-логексана] с различными нуклеофилами; 2) на основе полученных произ-

водных разработать методы синтеза функционально замещенных по положенню ] тетрагидроспиробензазепинциклогексанов и их дигидроаналогов, а также спиробензазепинциклогексанов, конденсированных с триазоль-ным, тетразольным и диазиридиновым циклами; 3) осуществить перегруппировку нитрона в изомерный спиробензазепинонциклогексан и изучить некоторые химические превращения последнего.

Научная новизна. Впервые изучена реакционная способность нитро
на спиробенз-2-азепинциклогексанового ряда (N-оксида 5-метил-4,5-ди-
гидро-ЗН-спиро[бенз-2-азепин-3,Г-циклогексана]) - реакции с нуклеофи-
лами и перегруппировка в бензазепинон. Установлено, что реакция с маг-
нийорганическими соединениями и нитрометаном протекает стереоселек-
тивно с образованием циклических гидроксиламинов - 1-R-2-гидрокситет-
рагидро-ЗН-спиро[бенз-2-азепин-3-циклогексанов]. 1-Метил- и особенно
1-изопропилзамещенные гидроксиламины в процессе выделения легко де
гидратируются до циклических иминов - 1-К-4,5-дигидро-ЗН-спиро[бснз-
2-азепин-З-циклогексанов]. Полученные 1-замещенные гидроксиламины и
имины спиробенз-2-азепинциклогексанового ряда окислены в соответст
вующие нитроны. Для 1-бензилзамещенного гидроксиламина найдены ус
ловия, позволяющие проводить окисление с сохранением бензильнои
группы. При взаимодействии нитрона с цианид-ионом в зависимости от
условий проведения реакции образуются либо 1-циано- и 1-карбамоилза-
мещенные имины, либо 1-цианозамещенный гидроксиламин спиробенз-2-
азепинового ряда. Из нитрона и малонат-аниона, фенилизоцианата или фе-
нилизотиоцианата впервые синтезированы соответственно спи-
ро[изоксазолидинонобенз-2-азепинциклогексан] и спи-

ро[оксадиазолидинон(тион)бенз-2-азепинциклогексаны].

Установлено, что нитрон при действии уксусного ангидрида перегруппировывается в соответствующее 1-оксопроизводное - бензазепинон.

На основе последнего синтезированы бензазепинтион и 1-метилтиозаме-щенный имин спиробенз-2-азепинциклогексанового ряда.

Установлено, что при действии гидроксиламина и гидразина на 1-циано-5-метил-4,5-дигидро-ЗН-спиро[бенз-2-азепин-3,1 '-циклогексан] происходит элиминирование цианогруппы и образование 1-гидроксила-мино- и 1-гидразинопроизводных соответственно. Осуществлен синтез ранее неизвестных спиро[триазоло- и тетразолобенз-2-азепинциклогексанов]. Показано, что 1-карбамоил-4,5-дигидроспиро[бенз-2-азепин-3,1'-циклогексан] в условиях реакции Гофмана превращается в спиро[диазиридинобенз-2-азепинциклогексан].

Практическая значимость работы. Получена оригинальная информация о реакционной способности 1-замещенных спиро[бенз-2-азепин-3,Г-циклогексанов], их иминов и нитронов, существенная для химии азешшов. Разработаны препаративные методы синтеза 1-Рч-2-глдрокси-1,2,4,5-тетра-гидро- и 1-циано-5-метил-4,5-дигидро-ЗН-спиро[бенз-2-азепин-3,Г-цикло-гексанов], на основе которых осуществлен синтез новых замещенных и конденсированных производных, представляющих интерес для изучения биологической активности.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на XXXIII, XXXV, XXXVI научных конференциях факультета физико-математических и естественных наук РУДН (Москва, 1997, 1999, 2000 г.), VII Всероссийской студенческой научной конференции "Проблемы теоретической и экспериментальной химии" (Екатеринбург, 1997 г.), международной конференции "Органический синтез и комбинаторная химия" (Звенигород, 1999 г.), 1-й Всероссийской конференции по химии гетероциклов памяти А. Н. Коста (Суздаль, 2000 г.).

Публикации. По материалам работы опубликовано 3 работы.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 201 страницу состоит из введения, обзора литературы по теме "Бензазепины: методы по-

Похожие диссертации на Синтез замещенных и аннелированных спиро[бенз-2-азепин-3-циклогексанов] на основе N-оксида 5-метил-4,5-дигидро-3Н-спиро[бенз-2-азепин-3,1''-циклогексана]

Синтез замещенных и спироаннелированных бенз-2-азепинов, 1,2,3-оксатиазин-2,2-диоксидов, азетидинов, 7-окса-1-азабицикло[2.2.1]гептанов и 6-фенилпиперидин-4-олов на основе гомоаллиламинов и их нитронов. Изучение [3+2] циклоприсоединения алкенов к N-оксиду 4,5-дигидро-5-метил-3Н-спиро[бенз-2-азепин-3,1'-циклогексана]Зубков, Федор Иванович

Синтез, строение и химические превращения замещенных 1,2,3,4-тетрагидро-4-метилспиро(хинолин-2-циклогексанов)Пальма, Алирмо Родригес

Синтез новых гетероциклических систем на основе 3-аминотиено[2,3-b]пиридинов и их свойстваВасилин Владимир Константинович

Синтез и каталитические свойства дифосфиновых лигандов на основе 2,3-дигидроиндено[2,1-b]фосфолов и дитиофеновЧевыкалова Марина Николаевна

Синтез карбоновых кислот на основе 3,5-дизамещенных-1,2,4-оксадиазоловБайков, Сергей Валентинович

Новый подход к синтезу бензоселенофенов на основе превращений 4-(2-галогенарил)-1,2,3-селенадиазоловЛяпунова, Анна Геннадьевна

Синтез спиросоединений и мероцианинов на основе 1-бензотиено[3,2-b]пирролаШимкин Алексей Алексеевич

Синтез конденсированных гетероциклических систем индола на основе 2, 1, 3-бензотиадиазоловТитов, Геннадий Алексеевич

Синтез, строение и свойства 3-азабициклических систем на основе 2,4-динитронафтолаЯкунина Инна Евгеньевна

3-аминотиено[2,3-b]пиридины и гетероциклические системы на их основе: синтез, свойства и биологическое действие Осипова Анжелика Автандиловна