Введение к работе
Актуальность темы. Разработка методов синтеза новых гетероциклических соединений является актуальной задачей органической химии При этом, кроме новых фундаментальных знаний, становятся доступными для всестороннего изучения новые гетероциклические структуры Особый интерес представляют так называемые «средние» восьми-, девяти- и десятичленные азотсодержащие гетероциклы, которые входят в состав алкалоидов, а некоторые находят применение в медицинской практике, например, анальгетик «Нефопам», является бензоксазощшом
Методы синтеза гидрированных средних гетероциклов конденсированных с ароматическим или гетероароматическим фрагментом весьма ограничены, что обусловлено термодинамическими факторами их образования из алициклических предшественников
Недавно на кафедре органической химии РУДН была открыта оригинальная реакция тандемных превращений тетрагидропирроло[3,2-]пиридинов и тетрагидро-/?- и у-карболинов под действием активированных алкинов, которая позволила разработать препаративные методы синтеза тетрагидропирроло[2,3-іі]азоцинов, тетрагидроазоцино[4,5-Ь]- и [5,4-6]индолов Определение синтетических границ этой реакции, изучение закономерностей ее протекания важно для установления механизма реакции и определения строения образующихся продуктов
В настоящем исследовании впервые сделана попытка осуществления в условиях реакции тандемных превращений расширения конденсированных семичленных - азепинового, диазешшового, окса- и тиазепиновых циклов в соответствующие девягичленные циклы под действием ацетилендикарбонового эфира (АДКЭ) и терминальных алкинов Работа выполнена ' в соответствии с планом НИР РУДН в рамках тематического плана Министерства науки и
') В руководстве работы принимал участие к х н , доцент Воскресенский Л Г
2 образования РФ (тема 021421-1-173, номер гос регистрации 0120 0 603 888) и грантом РФФИ 03-05-32211 Цель работы:
Осуществить синтез гексагидроазепино[4,3-й]- и [3,4-6]индолов, тетрагидро-1,4-бензодиазепинов, тетрагидро-1,4-бензотиа- и оксазепинов
Изучить их взаимодействие с метилпропиолатом, тозил- и ацетиладетиленами, а также ацетилендикарбоновым эфиром.
Научная новизна Вся полученная в рамках выполнения настоящей работы информация является оригинальной и принципиально новой Показано, что гексагидроазепино[4,3-6]- и [3,4-6]индолы под действием терминальных алкинов в метаноле и ацетонитриле при 20-25 С превращаются в результате тандемного расширения азепинового кольца в гексагидроазонино[5,6-5]индолы, изомерные по расположению кратной связи в девятичленном кольце
При взаимодействии с АДКЭ в метаноле, кроме расширения азепинового кольца, происходит его расщепление с участием молекулы растворителя При этом образуются смеси соответствующих гексагидроазониноиндолов и 3-метоксиметил-2-(диметоксикарбонилвиниламинопропил)индолов Установлено, что АДКЭ менее активен в реакциях тандемных превращений, чем терминальные алкины
Найдено, что направление тандемных превращений тетрагидро-1,4-
бензодиазепинов, тетрагидро-1,4-бензокса- и тиазепинов под действием
алкинов зависит от типа второго гетероатома в азепиновом кольце Тетрагидро-
1,4-бензотиазепин при действии метилпропиолата превращается в
гексагидробензотиазошш, тетрагидробензоксазепины в аналогичных условиях
в результате расщепления оксазепинового цикла превращаются в о-
метоксиэтил- (или о-метоксибензил)замещенные диметоксикарбонил-
виниламиноэтилфениловые эфиры Бензодиазепиновый цикл с ацетильным,
этильным и замещенным винильным радикалом у Ni оказался устойчивым к
действию АДКЭ и метилпропиолата в метаноле В ацетонитриле при
взаимодействии 1-ацетил-4-метилтетрагидробензодиазепина с
метилпропиолатом имеет место деметилирование азота N4, что приводит к образованию 1 -ацетил-4-метоксикарбонилвинилбензодиазепина
Практическая значимость работы. Разработаны оригинальные препаративные методы синтеза гексагидроазепино[5,6-Ь]индолов, изомерных по расположению кратной связи в азониновом кольце Изучена биологическая активность гексагидроазепиноиндолов и азониноиндолов Установлено, что азониноиндолы проявляют высокую ингибирующую активность относительно ацетил- и бутирилхолинэстераз
Апробация. Результаты работы доктадывались на 20 гетероциклическом конгрессе по химии гетероциклов (2005 г, Палермо, Италия), на международной конференции по химии гетероциклических соединений «Кост 2005» (МГУ, 2005 г), на XLI и XLIII Всероссийских конференциях по проблемам математики, информатики, физики и химии (РУДН, 2005 и 2007 г)
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи и 4 тезисов докладов на конференциях
Структура и объем работы. Диссертация объемом 146 страниц состоит из введения, обзора литературных данных, обсуждения результатов работы, экспериментальной части и выводов Содержит 10 таблиц, 107 схем и 2 рисунка Библиография включает 101 наименование