Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Будынина Екатерина Михайловна

Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями
<
Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Будынина Екатерина Михайловна. Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями : Дис. ... канд. хим. наук : 02.00.03 : Москва, 2003 107 c. РГБ ОД, 61:04-2/208

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Реакции 1,3-Диполярного циклоприсоединения алкилнитронатов. Синтез N- и О-содержащих гетероциклических соединений (Литературный обзор) 4

1.1. Механизм и региоселективностъ реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения 5

1.2. Стереоселективность реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения алкилнитронатов 9

1.3. Реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения алкилнитронатов 13

1.3.1. Реакции ациклических алкилнитронатов с алкенами 13

1.3.2. Реакции циклических алкилнитронатов с алкенами 14

1.3.3. Реакции тандемного [4+2]/[3+2]-циклоприсоединения 19

1.3.4. Реакции алкилнитронатов с диенами 23

1.3.5. Реакции алкилнитронатов с алкинами 24

1.3.6. Алкилнитронаты на основе полинитроалканов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения 27

1.3.7. Асимметрические реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения алкилнитронатов 31

1.4. Нитронаты как синтетические эквиваленты нитрилоксидов 35

Глава 2. Изучение трехкомпонентных реакций ТНМ и его галогенпроизводных с непредельными соединениями (Обсуждение результатов) 39

2.1. Выбор алкенов для генерирования нитроновых эфиров в синтезе 3,3-динитроизоксазолидинов смешанного состава 41

2.2. Использование тетразамещенных алкенов для генерирования нитроновых эфиров в синтезе 3,3-динитроизоксазолидинов 41

2.2.1. Трехкомпонентныереакции ТНМ и бициклобутилидена с напряженными алкенами 43

2.2.2. Трехкомпонентные реакции ТНМ и бициклобутилидена с олефинами, содержащими электроноакцепторные, ароматические и гетероциклические заместители 53

2.2.3. Трехкомпонентные реакции галогентринитрометанов и бициклобутилидена с алкенами 59

2.2.4. Ацетилены в качестве диполярофилов в трехкомпонентных реакциях с бициклобутилиденом и полинитросоединениями 64

2.3. Использование циклических тризамещенных алкенов для генерирования нитроновых эфиров в синтезе 3,3-динитроизоксазолидинов смешанного состава 67

2.4. Экспериментальное изучение биологической активности синтезированных соединений 73

Глава 3. Экспериментальная часть 78

Выводы 100

Список литературы

Введение к работе

Реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения имеют фундаментальное значение как теоретического, так и практического характера и являются классическим методом синтеза пятичленных гетероциклов. Интерес к этим реакциям связан с возможностью получения огромного числа разнообразных гетероциклических соединений, среди которых значительную часть составляют природные вещества и их аналоги, обладающие широким спектром физиологической активности.

Важным разделом химии гетероциклических соединений являются реакции [3+2]-циклоприсоединения нитроновых эфиров к алкенам. Эти реакции были открыты В.А. Тартаковским с сотр. в 60-х годах прошлого века и к настоящему времени нашли применение благодаря возможности получения достаточно стабильных алкил- и силилнитронатов. Однако синтетический потенциал нитронатов используется недостаточно широко из-за отсутствия общих методов синтеза этих соединений. Поэтому расширение возможностей и направлений использования в органическом синтезе реакций [3+2]-циклоприсоединения нитронатов за счет реализации тандемных процессов с генерированием этих 1,3-диполей in situ в присутствии различных диполярофилов является перспективным.

Одним из таких процессов являются реакции тетранитрометана (ТНМ) с олефинами, протекающие с образованием in situ нитронового эфира и последующим его [3+2]-циклоприсоединением к алкену. Эти реакции послужили основой для получения ряда производных 3,3-динитроизоксазолидинов. Однако синтетические возможности реакций, в которых две молекулы одного и того же олефина реагируют с молекулой ТНМ, ограничены тем, что для их успешного проведения необходимо использовать пространственно незатрудненные алкены с достаточно нуклеофильной кратной связью.

Сделать реакцию ТНМ с олефинами более универсальной можно при введении двух различных олефинов во взаимодействие с ТНМ или с его производными, приводящее к изоксазолидинам смешанного строения.

В связи с этим, целью работы явилось изучение трехкомпонентных тандемных реакций ТНМ и его галогенпроизводных с непредельными соединениями и разработка общего метода синтеза 3,3-динитроизоксазолидинов смешанного состава.

Реакции ациклических алкилнитронатов с алкенами

Достаточно высокую поверхностную селективность этой реакции авторы [35] объясняют тем, что для шестичленного нитроната более предпочтительной является конформация "ванны" (б, рис. 1.4), в которой подход диполярофила к / поверхности стерически заблокирован. В случае "твист"-конформации (а, рис. 1.4) наблюдалась бы низкая селективность реакции в связи с равной вероятностью подходов к а- и /3-диастереотопной поверхности нитроната.

Отметим, что в реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения наряду с углеродными стереоцентрами в изоксазолидиновом цикле возникает азотный стереоцентр. Это является причиной возникновения конформационной диастереомерии в следствие достаточно высоких барьеров инверсии атома азота пятичленного гетероцикла, лежащих в диапазоне от 60 до 120 кДж/моль (Схема 1.5)

В спектрах ЯМР для инвертомеров а и б (Схема 1.5) наблюдается два набора сигналов, которые при нагревании коалесцируют, что позволяет определить величину барьера инверсии атома азота в изоксазолидине.

Первое сообщение о возможности использования нитроновых эфиров в качестве 1,3-диполей в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения появилось в 1964 году [4]. В этой работе Тартаковским с сотрудниками было показано, что при взаимодействии ациклических и циклических алкилнитронатов с алкенами (Схема 1.6) образуются N-алкокси изоксазолидины и изоксазолизидины, соответственно, в виде одного региоизомера.

Региохимия циклоприсоединения нитронатов к монозамещенным алкенам была впервые установлена с помощью серии химических превращений продуктов этих реакций [40]. Так, N-метоксиизоксазолидины, полученные взаимодействием метилового эфира фенилнитрометана с акрилонитрилом и мети лакрил атом, при обработке их LiAlR} превращаются в изоксазолины [40], синтезированные ранее другим методом и охарактеризованные как 5-замещенные гетероциклы [41]. Этот факт однозначно доказывает, что заместитель, принадлежащий диполярофилу, в продукте реакции присоединения - изоксазолидине - находится в 5-положении.

На примере О-метиловых эфиров нитроуксусного эфира (16) было показано [42], что 1,3-диполярное циклоприсоединение с активированными алкенами, т.е. содержащими электроноакцепторные заместители (R =COOMe, CN, СОМе), протекает быстрее, чем с неактивированными олефинами (R =Ph, CH2G) (Схема 1.7). По сравнению с нитронатами на основе алкилнитрометанов (16, R=COOAlk) О-эфиры арилнитрометанов (16, R=Ar) оказались менее реакционноспособными в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения (Схема 1.7): диполярофилами для них могут служить только активированные алкены с акцепторными заместителями [40,43].

Как было отмечено выше, пятичленные циклические нитронаты в реакциях циклоприсоединения с алкенами образуют бициклические гетероциклы -изоксазолизидины [4]. Так, например, N-окиси 3-нитроизоксазолинов (28) в мягких условиях реагируют с алкенами (Схема 1.8), давая 8-нитроизоксазолизидины (29-59) [44-47]. Схема 1.8

В случае монозамещенных алкенов реакция протекает с высокой региоселективностью с образованием исключительно 2-замещенного изоксазолизидина в виде смеси двух диастереомеров. Образование двух стереоизомеров возможно за счет экзо- или эндо-переходного состояния в реакции циклоприсоединения. В результате образовавшийся циклический аддукт будет представлять собой смесь стереоизомеров, в которых заместители диполя находятся в цис- или трш/с-расположении относительно заместителей диполярофила. Очевидно, что соотношение изомеров зависит от размера заместителей и удаленности их от реакционных центров. Например, в реакции N-окиси 3-нитроизоксазолина (28, R,=rR"=H) с пропиленом образуются два стереоизомера (39) в соотношении 13:87, однако, какой из изомеров - цис или транс - преобладает, установлено не было [44, 46].

1,2-Дизамещенные алкены вступают в реакцию с пятичленными нитронатами в более жестких условиях (длительное нагревание), чем монозамещенные олефины, и выходы образующихся в этих реакциях изоксазолизидинов заметно ниже выходов их монозамещенных аналогов (Схема 1.9). Такую реакционную способность 1,2 16 дизамещенных алкенов авторы объясняют большими стерическими затруднениями, создаваемыми двумя заместителями диполярофила в переходном состоянии [48].

Симметричные относительно кратной связи циклические алкены (61) реагируют с N-окисью (28) также в жестких условиях, при этом образуются полициклические соединения (62, 63) в виде смеси двух стереоизомеров (Схема 1.10) [48].

Взаимодействие циклического диэфира (64) с N-окисью (28) (Схема 1.11) идет в более мягких условиях и с заметно большим выходом, что, по мнению авторов [48], связано с активацией двойной связи акцепторными заместителями. В силу стерических факторов реакция протекает исключительно через э/сзо-переходное состояние с образованием одного стереоизомера (65).

Алкилнитронаты на основе полинитроалканов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения

В середине 60-х годов прошлого века в литературе впервые появились сведения о существовании нитроновых эфиров на основе полинитросоединений. Тартаковский с сотрудниками показали [4, 77], что при действии диазометана на нитроформ генерируется О-метиловый эфир тринитрометана (124) (Схема 1.30), который не удается выделить в индивидуальном виде из-за его бурного разложения при попытке удаления растворителя. Поскольку нитронат (124) устойчив только в растворах при температуре ниже 10С, его генерирование проводили in situ с последующим добавлением олефина. Во всех случаях были получены №метокси-3,3-динитроизоксазолидины. Для монозамещенных алкенов реакция с нитронатом (124) протекает с высокой региоселективностью с образованием только одного из двух возможных региоизомеров. Схема 1.30

Низкий выход изоксазолидина (136) авторы [77] объясняют стерическими препятствиями, создаваемыми четырьмя метальными группами диполярофила. Влиянием пространственных факторов также объясняется тот факт, что нитроновый эфир (124) не взаимодействует со стильбеном, метиловым эфиром коричной кислоты, диметилфумаратом и диметилмалеатом [77].

В реакции динитрометана с диазометаном также генерируется нитроновый эфир (137), который при дальнейшей обработке его метилакрилатом образует N-метокси-З-нитроизоксазолидин (138) (Схема 1.31) [78]. При взаимодействии нитроната (137) со стиролом вместо ожидаемого изоксазолидина (139) был выделен изоксазолин (141), образование которого может быть результатом самопроизвольного / -элиминирования метилового спирта в условиях реакции. Изоксазолидин (138) может быть превращен в изоксазолин (142) только под действием газообразного НС1 [78].

Реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения нитронатов на основе галогенотринитрометанов были изучены на примере диметилового эфира 7-оксабицикло[2.2.1]гептендикарбоновой кислоты (64) как диполярофила [79]. Реакция с участием хлоротринитрометана (Схема 1.32) приводит к N-хлорометоксиизоксазолидину (142) с выходом

Однако в случае Вг- и I-тринитрометанов вместо соответствующих галоген-метокси производных с выходом 10% был выделен изоксазолидин (143) — продукт циклоприсоединения нитронового эфира (124) к непредельному диэфиру (64) (Схема 1.33). По-видимому, атом галогена Вг- и I-тринитрометанов легко обменивается на водород диазометана, давая нитроформ. Последний реагирует со второй молекулой диазометана, генерируя нитронат (124), который и вступает в реакцию [3+2]-циклоприсоединения с диэфиром (64).

Большая серия работ Тартаковского с сотрудниками посвящена синтезу изоксазолидинов путем взаимодействия ТНМ с двумя эквивалентами алкена (Схема 1.34) [80-91]. В этих исследованиях на основании анализа продуктов реакции постулируется образование нитронового эфира в качестве ключевой стадии в гетероциклизации алкенов под действием ТНМ. Однако выделить нитроновый эфир (144) или охарактеризовать его физико-химическими методами не удалось.

Косвенным доказательством генерирования нитроновых эфиров тринитрометана может служить образование продуктов (154-158) в реакции 1-фенилциклогексена с ТНМ в среде стерически незатрудненных олефинов, таких как гексен, гептен, циклогексен, бромистый аллил и аллиловый спирт, которые использовались как растворители (Схема 1.35) [92].

По мнению авторов [86, 92], алкен с более нуклеофильной и более замещенной двойной связью быстрее генерирует нитроновый эфир (153), который далее реагирует со стерически более доступной кратной связью второго алкена по типу [3+2] 31 циклоприсоединения с образованием изоксазолидинов (154-158). Однако до сих пор прямых доказательств существования нитроновых эфиров тринитрометана не получено.

Реакция ТНМ была изучена с различными алкенами, в результате чего были установлены основные закономерности ее протекания в зависимости от строения исходного алкена и условий проведения реакции [80-85, 89-91]. В частности, было показано, что присоединение второй молекулы алкена к нитроновым эфирам происходит региоселективно: в случае монозамещенных алкенов образуются исключительно 5-замещенные 3,3-динитроизоксазолидины.

Аналогичные реакции гетероциклизации были описаны для бром- и йодтринитрометанов (Схема 1.36) [93-97]. Наряду с изоксазолидинами эти реакции также приводят к /-галогентринитропропанам [96, 97].

Реакция 1,3-диполярного циклоприсоединения является одним из наиболее эффективных методов введения в молекулу нескольких асимметрических центров в одну стадию, а строгий стереохимическии контроль реакции позволяет проводить ее в асимметрическом варианте. К сожалению, алкилнитронаты в асимметрическом синтезе изучены мало [3], и их использование связано, прежде всего, с введением в реакцию [4+2]/[3+2]-циклоприсоединения хиральных нитроалкенов или диенофилов. Эти реакции были детально изучены Денмарком с сотрудниками [29, 30, 32, 35, 62, 98, 99]. В качестве хиральных реагентов в большинстве случаев использовались оптически чистые алкилвиниловые эфиры.

При введении хирального ацилоксивинилового эфира в реакцию межмолекулярного [4+2]/[3+2]-циклоприсоединения образуется смесь двух диастереомерных изоксазолидинов (Схема 1.37), что связано с возможностью экзо- и энда-подхода диполярофила к диполю [32]. С ростом объема заместителя в диполярофиле увеличивается селективность реакции, и возрастает соотношение диастереомеров в пользу экзо-продукта.

Использование тетразамещенных алкенов для генерирования нитроновых эфиров в синтезе 3,3-динитроизоксазолидинов

Согласно литературным данным, простейший тетразамещенный алкен тетраметилэтилен обладает низкой реакционной способностью по отношению к ациклическим [77] и циклическим [48] нитронатам. В то же время, благодаря наличию четырех алкильных заместителей этот олефин при действии на него ТНМ должен образовывать устойчивый нитрокарбокатион типа V (Схема 2.1), который необходим для генерирования нитронового эфира. Основываясь на этих рассуждениях, мы изучили трехкомпонентную реакцию ТНМ и тетраметилэтилена с метиленциклобутаном, взятым в качестве диполярофила. Данное взаимодействие приводит преимущественно к ожидаемому изоксазолидину смешанного состава (1). Однако при этом наряду с соединением (1) образуются два гомоизоксазолидина (2) и (3) (Схема 2.2). По данным спектров ЯМР, соотношение продуктов реакции (1,2 и 3) составило 3:1:1.

Таким образом, конкуренция тетраметилэтилена и метиленциклобутана наблюдается как на стадии генерирования нитронового эфира, так и в реакции [3+2J-циклоприсоединения. Низкую селективность при образовании нитроната можно объяснить тем, что двойная связь в тетраметилэтилене малореакционноспособна по отношению к ТНМ вследствие доминирования стерических факторов над электронными. В результате, скорости образования нитроновых эфиров из тетраметилэтилена и из метиленциклобутана становятся сравнимыми.

Тетрафенилэтилен в реакции с ТНМ и метиленциклобутаном в качестве диполярофила оказался инертным. При добавлении ТНМ к тетрафенилэтилену раствор мгновенно приобретает желтую окраску, что свидетельствует об образовании комплекса с переносом заряда [109], однако дальнейших превращений с ним не происходит. Исходный тетрафенилэтилен был выделен нами из реакционной смеси наряду с изоксазолидином гомостроения (2).

Использование тетразамещенных алкенов дициклоалкилиденового ряда, таких как бициклопропилиден, бициклогексилиден, бициклобутилиден, для генерирования нитронатов представлялось более успешным, поскольку в этом случае стерические факторы должны оказывать меньшее влияние на скорость образования нитрокарбокатиона. Однако оказалось, что для бициклопропилидена наблюдается сильное осмоление реакционной смеси, вызванное, по-видимому, процессами полимеризации этого алкена под действием ТНМ. Бициклогексилиден оказался инертен в условиях трехкомпонентной реакции с ТНМ и метиленциклобутаном, что, вероятно, связано с достаточно большим объемом циклогексановых фрагментов. Как и в случае тетрафенилэтилена бициклогексилиден вьщеляется из реакционной смеси наряду с гомоизоксазолидином (2).

Универсальным олефином для генерирования нитронового эфира оказался бициклобутилиден, в котором оптимальный объем циклобутановых фрагментов сочетается с возможностью эффективной делокализации положительного заряда в нитрокарбокатионе типа V (Схема 2.1) за счет наличия четырех заместителей при двойной связи. Этот олефин при охлаждении (0-5С) взаимодействует с ТНМ, образуя сначала, по-видимому, комплекс с переносом заряда, а затем нитроновый эфир N (Схема 2.3), который далее очень медленно вступает в реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения со второй молекулой исходного олефина, давая гомоизоксазолидин (4). Поэтому прибавление какого-либо другого непредельного соединения (1 экв.) к смеси ТНМ и бициклобутилидена приводит к образованию изоксазолидинов смешанного состава (Схема 2.3). Кроме того, симметричность молекулы бициклобутилидена относительно двойной связи исключает образование регио- и стереоизомеров при генерировании нитронового эфира. двухкомпонентная реакция

Мы нашли, что one pot взаимодействие ТНМ и бициклобутилидена с метиленциклобутанами (Схема 2.4) протекает региоселективно с образованием соответствующих 5-спироциклобутанизоксазолидинов смешанного строения (5-7) с хорошими выходами. Схема 2.4

Изоксазолидиновый цикл в соединениях (5-7) имеет характеристичные ЯМР-параметры. Протоны метиленовых групп пятичленного цикла дают сигналы в диапазонах 8 2.9-3.5 и 3.4-3.9 м.д. (АВ-системы, 2J=15-16 Гц). В спектрах ЯМР 13С сигнал атома углерода этой же СН2-группы наблюдается в области 8 38-44 м.д. Спироатомам углерода гетероциклов (5-7) отвечают сигналы в слабом поле при 8 89-93 м.д. Атомы углерода групп C(N02)2 сильно дезэкранированы (Л27-129 м.д.) и имеют уширенные резонансные линии.

В спектрах ЯМР Н и С изоксазолидинов (6, 7) наблюдается по два набора сигналов с попарно близкими значениями химических сдвигов, что подтверждает образование только одного региоизомера в виде пары стереоизомеров для каждого соединения.

В случае изоксазолидина (6) стереоизомерия связана с наличием в структуре двух асимметрических центров - спироатома углерода и атома азота гетероцикла. Вследствие достаточно высокого барьера инверсии атома азота (см. раздел 1.2) изоксазолидин (6) при комнатной температуре может существовать в виде двух конформационньгх диастереомеров. Для определения величины барьера инверсии асимметрического атома азота гетероцикла (6) мы провели регистрацию спектров ЯМР Н при различных температурах. При комнатной температуре СН2-группам пятичленного цикла двух конформеров соответствуют две АВ-системы в области 8 3.3-3.9 м.д., разница в химических сдвигах двух изомеров составляет 0.06 м.д. Коалесценция сигналов протонов СНг-групп изоксазолидина (6) наблюдается при 65С (рис. 2.1).

Трехкомпонентные реакции галогентринитрометанов и бициклобутилидена с алкенами

Образование тетранитропроизводного (59) является основным направлением реакций ТНМ и фенилциклопентена с олефинами, содержащими электроноакцепторные заместители. Так, при введении метилвинилкетона в эту реакцию образуется смесь продуктов, содержащая, согласно спектральным данным, только 30% изоксазолидина смешанного состава (58), а основным продуктом является тетранитропроизводное (59). В случае трехкомпонентной реакции с акрилонитрилом образуется исключительно тетранитропроизводное (59).

Согласно данным спектроскопии ЯМР, реакции, как и в выше описанных случаях, протекают региоселективно, и изоксазолидины (56, 57) образуются в виде смеси двух и четырех диастереомеров в соотношении 6:5 и 10:8:5:4, соответственно. Изоксазолидин (58) не удалось выделить в индивидуальном виде, поэтому он охарактеризован только спектрально.

Отметим, что реакция фенилциклоалкенов с ТНМ в соотношении 2:1 протекает с образованием соответствующих тетранитропроизводных [131]. Этот факт и анализ полученных нами результатов показывает, что взаимодействие ТНМ с этими олефинами связано с конкуренцией двух процессов: кинетически контролируемым образованием нитронового эфира и термодинамически контролируемой реакцией, приводящей к производным тетранитропропанов. Если нитроновый эфир быстро выводится из реакционной среды в результате циклоприсоединения к олефину, выступающему в качестве диполярофила, то образуется изоксазолидин. В противном случае направление реакции смещается в сторону образования тетранитропроизводного. В изученных нами реакциях алкены с алкильными заместителями оказались более реакционноспособными по отношению к нитроновому эфиру на основе ТНМ и фенилциклопентена, чем алкены, в которых двойная связь находится в сопряжении с электроноакцепторной группой. Т.е., для нитронатов, источниками которых служат ТНМ и его галогенпроизводные, активированными являются электроннообогащенные алкены. Электронодефицитные алкены в этих реакциях проявляют меньшую реакционную способность.

Таким образом, мы изучили трехкомпонентные реакции ТНМ и его галогенпроизводных с непредельными соединениями и показали возможность варьирования в этих реакциях всех трех компонентов. Изученные процессы принципиально расширяют препаративные возможности реакций гетероциклизации алкенов и алкинов под действием ТНМ и его производных, превращая 3,3-динитроизоксазолидины смешанного строения, а также 3-нитроизоксазолины, 2,2-динитропиперидоны, 2,2-динитроазиридины в препаративно доступные соединения.

Для всех синтезированных в работе N- и О-содержащих гетероциклических соединений были изучены спектры возможной биоактивности с использованием компьютерной программы PASS . Анализ компьютерных прогнозов показал, что для большинства исследуемых структур предсказывается ярко выраженная антибактериальная активность при отсутствии предсказанных нежелательных побочных эффектов. В соответствии с этим, несколько серий образцов синтезированных нами соединений были переданы для экспериментального изучения биологической активности (ИФАВ РАН). Первичная оценка бактериостатической активности исследуемых образцов проводилась по отношению к: St.albus - стафилококк белый St.aureus АТСС-653 8-Р - стафилококк золотистый - Bacillus antracoioles-1312 - палочка антраконда. - Candida albicans ВКПМ-У-2401 - одноклеточный дрожжевой гриб кандида E.coli - 846 -кишечная палочка.

Данные по бактериостатической активности синтезированных соединений приведены в таблице 1. Для сравнения в таблице 2 приведены данные по удерживанию роста бактерий стандартным веществом - тетрациклином, левомицитином, стрептомицином, бензилпеницилин гидрохлоридом.

Первичная оценка бактериостатической активности показала сравнительно высокие значения антибактериальной и фунгицидной активностей в ряду изученных соединений. Сочетание этих двух активностей является редким и особенно перспективным свойством. Важно отметить, что при разбавлении растворов соединений не происходит заметного уменьшения их бактериостатической активности. Вместе с этим, по предварительным данным, изучаемые соединения не относятся к токсичным веществам.

Таким образом, полученные к настоящему времени как расчетные, так и экспериментальные данные по биоактивности синтезированных нами гетероциклических соединений показывают, что практически все из них реально обладают полезными свойствами и представляют значительный интерес как биологически активные вещества.

Спектры ЯМР !Н и 13С регистрировали на приборах "Varian VXR-400" (рабочая частота 400 и 100 МГц, соответственно) и "Bruker DPX-300" (рабочая частота 300 и 75 МГц). В качестве внутреннего стандарта использовали сигнал хлороформа ( 7.24, Sc 77.10 м.д.), метанола ( 5ц 3.31, 49.15 м.д.) или ДМСО (& 2.50, Sc 39.51 м.д.). Отнесение сигналов в спектрах ЯМР Н делали с помощью методов двойного резонанса (для соединений 22, 29), COSY 13С- Н (для соединений 31,46), NOE (для соединения 49). ИК-спектры регистрировали на приборе "UR-20" (690-3600 см " ). Масс-спектры регистрировали на приборах "Varian МАТ-ЗПА" и "МХ-1321А" при энергии ионизации 70 эВ. Температуру плавления (т. пл.) измеряли на приборе Electrothermal 9100.

Контроль за ходом реакций и чистотой химических веществ осуществляли методом ТСХ ("Silufol-UV-254"). Препаративную колоночную хроматографию выполняли с использованием силикагеля марки "Merck" (40/60).

Полинитрометаны получали согласно методам: ТНМ [132]; ВгС(КОг)з и нитроформ [124], 1С(ЫОг)з [125]. Исходные олефины синтезировали по известным методикам: тетраметилэтилен [133], бициклопропилиден [134], бициклогексилиден [135], 1-метилциклобутен [136], 3-метиленциклобутанкарбонитрил [137], метиленспиро[2.2]-пентан [138], винилциклопропан [139], изопропенилциклопропан [140], 1,1-дициклопропилэтилен [141], 1,1-диизопропенилциклопропан [142], метиловый эфир 2-метиленциклопропанкарбоновой кислоты [143], диэтиловый ацеталь акролеина [144]; ацетилены : этоксиацетилен [145], этилэтоксиацетилен [146]. Кроме того, в работе использовали технические образцы метиленциклобутана, тетрафенилэтилена, бициклобутилидена, 4-метиленспиро[2.3]гексана, метиленциклопропана, норборнена, акрилонитрила, хлористого и бромистого аллила, метилметакрилата, диметилового эфира малеиновой кислоты, циклогекс-4-ен-1,2-дикарбонитрила, кумарина, стирола, 4-винилпиридина, индена, 1-фенилциклогексена, 1-фенилциклопентена.

Похожие диссертации на Трехкомпонентные реакции тетранитрометана и его галогенпроизводных с непредельными соединениями