Введение к работе
Актуальность ггроблешл. Поиск реагентов, позволяюпшх синтезировать соединения заданной структуры - одна из важнейших задач, стоящих перед синтетической органической химией. Этому требованию во многом удовлетворяют 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионы, интенсивно изучающиеся в течение последних 15 лет. Для них характерно раскрытие цикла под действием нуклеофююв, протекающее в мягких условиях, а также реакции термического декарбонилирования, приводящие к образованию реакциошгоспособных ароилкетенов. Ароилкетеиы, генерируемые термолизом 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионов, как диены реагируют с различными карбо- и гетеродиенофилами (виниловыми эфирами, замещенными алкоксиацетнленами, альдегидами, кетонами, азометанами, активированными цианидами), давая гаестичлен-пые гетероциклы с одним или двумя гетероатомами.
Реакции фурандионов с соединениями, проявляющими свойства слабых нук-леофилов и диенофилов одновременно, изучены, на наш взгляд, недостаточно. Такая ситуация вряд ли оправдана, поскольку некоторые из полученных ранее на основе 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионов гетероциклических соединений проявили выраженную биологическую активность, а систематическое исследование взаимодействия 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионов с диенофилами, проявляющими также свойства слабых нуклеофилов, открывает возможности синтеза новых соединений, которые могут найти применение в медицине, агропромышленном комплексе или других оіраслях хозяйства.
Цель работы.
Целью настоящей работы является:
-
Исследование взаимодействия 5-арил-2,3-дигндро-2,3-фурандионов с бензилиде-нанилинами, содержащими электронодонорные (Me2N, МеО) и электроноакцеп-торные (N02) группы в альдегидной и аминной части молекулы, а также замещенными бензилиденбензиламинами.
-
Исследование взаимодействия 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандиоиов с замещенными 3,4-дигидроизохинолинами, которые представляют собой циклические азоме-тины.
-
Исследование механизма реакции 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионов с азометанами путем квантово-химического моделирования взаимодействия простейших представителей данных классов соединений: 2,3-дшидро-2,3-фурандиона и мети-ленамина.
-
Исследование взаимодействия 5-арил-2.3-днгидро-2,3-фурандионов с гидразонами карбонильных соединений, не содержащих заместителей у атома азота (гидразон флуореноиа), арилгидразонами замещенных бензальдегндов, содержащих элек-тронодонорные (Me:N, МеО) и элекгроноакцепторные (NO;) заместители в альдегидной части, а также 2.4-динитрофенилгидразопами алифатических альдегидов и
кетонов. 5. Исследование взаимодействия 5-арил-2,3-дигидро-2.3-фурандионов с азинами алифатических (азин ацетона)'и ароматических карбонильных соединений, содержащих различные заместители.
Научная новизна. При исследовании взаимодействия 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионов с азометанами, производными ароматических альдегидов и ароматических и алифатических аминов показано, что элекгронодонорные заместители в альдегидном фрагменте молекулы настолько повышают ігуклеофильньїе свойства атома азота, что имеет место нуклеофильное раскрытие цикла 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фу-рандионов и последующая циклизация. По аналогичной схеме реагируют с фуран-дионами и бензилиденбензиламины. Впервые методом ССП МО ЛКАО в приближении AMI исследована реакция модельных 2,3-дигидро-2,3-фурандиона и метилен-амина и предложен ее механизм.
Показано, что реакция 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионов с азометанами, содержащими электроноакцепторные заместители в альдегидной части молекулы, идет лишь в условиях термического декарбонилирования первых, причем наличие двух электроноакцепторных групп в молекуле азометина [Ы-(п-нитробензшшден)-н-нитроанилин] лишь снижает выход соответствующего оксазина. Впервые методом ССП МО ЛКАО в приближении AMI исследована реакция модельных формнлкетена и метиленамина и предложен механизм реакции циклоприсоединения ароилкетенов и азометинов.
Изучено взаимодействие 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионов с гидразонами карбонильных соединений (гидразоном флуоренона, арилгидразонами ароматических альдегидов, 2,4-дшштрофенилгидразонами алифатических альдегидов). Установлено, что гидразон флуоренона в реакциях с фурандионами ведет себя как NH-нуклеофил. Взаимодействие гидразонов ароматических альдегидов определяется природой заместителя в альдегидном фрагменте молекулы. Так, взаимодействие 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионов с фенилгидразонами диметиламинобензальде-гида и анисового альдегида протекает по схеме: нуклеофильное раскрытие цикла и циклизация образующегося интермедиата. Арилгидразоны ароматических альдегидов, содержащих электроноакцепторные заместители, реагируют как слабые нуклео-филы, давая продукты N-ароилацетилирования. 2,4-Динитрофенилгидразоны алифатических альдегидов реагируют как диены с ароилкетенами, продуктами термолиза фурандионов.
Реакция азинов с 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионами зависит от условий ее проведения. Так, в мягких условиях образуются продукты раскрытия цикла - соответствующие гидразиды ароилпнровиноградных кислот. При повышенной температуре удается осуществить термическое декарбонилирование фурандионов и реакцию (4+2)-циклоприсоедннения ароилкетена по одной из C=N связей азина.
Практическая ценность. Разработаны методы синтеза замещенных 4-ароил-
1 -бегаил-3-гидрокси-2,5-дигидропиррол-2-онов, 2,3,6-тризамещенных 3,4-дигидро-2Н-1,3-оксазнн-4-онов, содержащих электроноакцепторные заместители, 1-бензоил-2-гидрокси-8,9-диметокси-3,5,6Л0Ь-тетрагидропирроло[2,1-а]изохшюлин-3-она, 1-6ензоил-8,9-диметокси-2,3,5,6-тетрагидропирроло[2,1-а]изохинолин-2,3-диона, флуоренилиденгидразидов ароилпировиноградных кислот, 5-арил-4-ароил-1-фенил-амино-3-гидрокси-2,5-дигидро-2-пирролонов, Н'-бензилиден-*1-арилгидразидов аро-илуксусных кислот, 6-арил-2-алкил-3-(2,4-динитрофенил)амино-3,4-дигидро-2Н-1,3-оксазин-4-оноп, о-нитробешнлнденгидразидов О-ароилацетиддиарилгликолевых кислот, 2-пропилидеигидразидов ароилпировиноградных кислот.
Предлагаемые методы просп.і по выполнению, позволяют получать соединения с заданной комбинацией заместителей и могут быть использованы как препаративные в органической химии.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 4 статьи, содержание работы представлено в 6 тезисах докладов.
.Упробация. Основные положения диссертации доложены на 5 Международном симпозиуме по химии фурана (Рига. 1988), на Межннсгитутском коллоквиуме «Химия биологически активных азотистых гстероциклои» (Черноголовка. 1990), на межвузовской конференции «Научные основы создания химиотерапептическнх средств» (Екатеринбург, 1993). на межвузовских конференциях «Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов» (Саратов, 1992, 1996), па межвузовской конференции молодых ученых «Исследования молодых ученых в области химии и биологии» (Пермь, 1988).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа общим объемом 138 страниц машинописного текста состоит из введення, 3 глав: обзора литературы (глава 1), обсуждения результатов собственных исследований (глава 2), экспериментальной части (глава 3) и выводов. Список литературы включает 102 работы отечественных и зарубежных авторов. Диссертация содержит 23 таблицы, 22 рисунка.
![1,2,3,4,5,6,7,8-октагидро-1,6-нафтиридины и 2,3,4,5,6,7,8,9-октагидро-1Н-пиридо[4,3-b]азепины. Синтез и реакционная способность](/i/i/4399/311934.png "1,2,3,4,5,6,7,8-октагидро-1,6-нафтиридины и 2,3,4,5,6,7,8,9-октагидро-1Н-пиридо[4,3-b]азепины. Синтез и реакционная способность Есипова Татьяна Владимировна")
