Введение к работе
Актуальность темы. Аналоги тропилидена (1,3,5-циклогептатриена) и соответствующие им небензоидные ароматические катионы, которые моделируют дегидрогеназные реакции; принимают участие в разнообразных реакциях циклоприсоединения, а также используются как промоторы и новые эффективные органические кислоты Льюиса в реакциях окислительной функционализации гетероциклов - значимая группа органических соединений для изучения закономерностей, проявляемых при синтезе новых веществ, обладающих разными видами биологической активности: антимикробной, противоопухолевой, противовирусной.
Данная работа является продолжением проводимых на кафедре исследований, выполнена по теме: «Синтез новых азотсодержащих продуктов малотоннажной химии и их применение в сельском хозяйстве в качестве пестицидов, росторегуляторов и лекарственных препаратов» АААА-А16-116021210252-3 и при финансовой поддержке Министерства образования Пермского края по теме: «Имины и их производные как объекты малотоннажной химии и их прикладные свойства» (2013-2015).
Цель работы. Изучить закономерности взаимодействия аналогов тропилидена и доступных небензоидных ароматических катионов в новых реакциях с иминами, аминами и амидами.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи -
изучить взаимодействие: 1. иминов с 1,2-дифенил-1-циклопропеном и 1,3,5-
циклогептатриеном; 2. иминов и аминов с 1,3-диоксоланом; 3. небензоидных
ароматических катионов (тропилия, тиоксантилия, ксантилия) или катиона тритилия
с биологически активным 4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)анилином и
фармакофорными аминами гетероциклического ряда (2-аминопиримидином, 4,6-
диметил-2-аминопиримидином, 4,6-дигидрокси-2-аминопиримидином, 2,6-
диаминопиридином, 2,5-диамино-1,3,4-тиадиазолом и его изомером 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазолом) или амидами (сульфаниловой, тио- и угольной кислот).
Научная новизна. Впервые при взаимодействии иминов с 1,2-дифенил-1 -циклопропеном получены продукты [4+2]-циклоприсоединения - трициклические соединения хинолинового ряда.
Показана принципиальная возможность прямого каталитического взаимодействия N-бензилиденанилина с тропилиденом с образованием М-фенилметилен-4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)анилина.
Разработаны простые методы синтеза: 3,5- и 3,6-дизамещенных
дигидрохиназолинов из иминов или ароматических аминов с использованием 1,3-диоксолана, как синтетического эквивалента формальдегида.
Впервые изучены синтетические возможности и ограничения реакции замещения атомов водорода в аминогруппе биологически активных ароматических или гетероциклических аминов или амидов на фрагменты небензоидных ароматических катионов (тропилия, тиоксантилия, ксантилия) или тритилия.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Обнаружена двойственная природа 1,2-дифенил-1-циклопропена, который при взаимодействии с иминами проявляет свойства диенофила (реакция [4+2]-циклоприсоединения) или источника Н~, восстанавливая C=N-rpynny иминов до соответствующих ароматических аминов. Для реакции 4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)анилина с катионами тропилия, ксантилия или тритилия (pKR+= +4,70; -0,84;
- 6,63) установлена связь устойчивости продуктов реакции N-замещенных 4-(7-
циклогепта-1,3,5-триенил)анилинов с ростом фактора pKr+, являющегося мерой
стабильности катионов.
Установлены закономерности взаимодействия 4,6-дизамещенных-2-
аминопиримидинов с солями тропилия, обусловленные амино-иминной и лактим-лактамной таутомерией.
Получен 4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)-№( 1 -циклогепта-2,4,6-триенил)ани-лин, проявивший антибактериальную активность в отношении St. aureus и антимикотическую активностью в отношении пяти штаммов дрожжеподобных грибов рода Candida. Антимикробную активность проявили также амины и диамины ряда пиримидина, пиридина, тиадиазола, содержащие в своем составе один или два тропилиденовых фрагмента.
Положения, выносимые на защиту:
новая реакция [4+2]-циклоприсоединения 1,2-дифенил-1-циклопропена к иминам;
некаталитический метод синтеза 3,5- или 3,6-дизамещенных дигидрохиназолинов с использованием 1,3-диоксолана как синтетического эквивалента формальдегида;
N-тропилирование, N-ксантенилирование биологически активного 4-(7-циклогепта-1,3,5 -триенил)анилина;
N-тропилирование, N-тиоксантенилирование, N-ксантенилирование и N-тритилирование биологически активного 2-аминопиримидина;
закономерности, проявляемые при N-тропилировании 4,6-дизамещенных-2-аминопиримидинов;
закономерности N-тропилирования амидов сульфаниловой, угольной и тиоугольной кислот.
Апробация работы. Материалы исследований представлены на конференциях:
-
Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Екатеринбург, 2016); Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии, «Реактив-2015» (Новосибирск, 2015); Международная научно-практическая конференция «Научное сообщество студентов XXI столетия. Естественные науки» (Новосибирск, 2016); Всероссийские научно-практические конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодежная наука 2015: технологии, инновации» и «Агротехнологии
-
века» (Пермь, 2015); Всероссийская конференция с международным участием по органической химии (Владикавказ, Северная Осетия, 2018).
По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 9 статей в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных изданий, статьи в сборниках и тезисы докладов, представленных на международных и отечественных научных конференциях.
Личный вклад автора состоял в анализе литературных данных по теме диссертации, выполнении экспериментальной работы, обсуждении полученных результатов с руководителем и представлении их к публикации.
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 100 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, приложения и списка литературы, включающего 131 ссылку на литературные источники. Работа содержит 3 таблицы, 26 схем.