Введение к работе
Актуальность работы. Химия изоцианатов - интенсивно развивающаяся область органической химии. На основе реакций изоцианатов с нуклеофильными реагентами получены соединения с комплексом практически полезных свойств, многие из которых нашли применение в медицине, сельском хозяйстве, в производстве огнестойких пеноматериалов и др. В связи с этим, особую значимость приобретают исследования реакций ацилизоСтиоЗциа-натов с бифункциональными соединениями гетероциклического ряда, так как на осноге этих реакций могут быть разработаны новые препаративные способы получения полифункциональных соединений с потенциальной биологической активностью.
В литературе имеются лишь единичные сообщения о взаимодействиях ацилизоСтиоЗцианатов с гетероциклическими системами, нуклеофильный центр которых является частью гетероциклической системы. Исследование этих реакций имеет не только практическое значение, но важно и в теоретическом аспекте, а именно -решение вопросов регио- и стереонаправленности взаимодействия. Наличие нескольких реакционных центров в молекулах ацилизоСтиоЗцианатов СС=0-ацильная, 0=C-N=C=, N=C=X, С=Х) и 2-пиразо-линов CC=N, N-Ю делает изучение их взаимодействия интересным с точки зрения решения вопросов региоселективности присоединения и разработки доступных методов синтеза 1-ациламиноСтиоЗ-карбокил- и 1-ацилимино-2-пиразолинов.
Среди продуктов данных реакций обнаружены вещества с высокой пестицидной и фармакологической активностью в сочетании с низкой токсичностью.
Цель работы. Изучение реакций ацилизоцианатов и бензоил-изотиоцианата с замещенными 2-пиразолинами, установление направления взаимодействия, и выяснение роли факторов, влияющих на пути реакции, а также - синтез соединений с потенциальной биологической активностью.
Научная новизна и практическая значимость работы. На основе реакций ацилизоСтиоЗцианатов с алкилзамещенными 2-пиразолинами разработаны удобные методы синтеза 1-ациламйноСтиоЭкар-
'- 3 -
бонил- и 1-ацилимино-3,5,5-триалкил-2-пиразолинов с высокими выходами.
Установлено, что ацилизо(тио)цианаты реагируют с 3,5,5-триалкил-2-пиразолинами, несмотря на наличие двух реакционных центров в молекулах пиразолинов, региоспецифично по N-H-связи с образованием 1-ациламиноСтио)карбонил-3,5,5-триалкил-2-пира-золинов. Основными факторами, определяввдами региоспецифичность присоединения ацилизоСтио)цианатов по N-H-связи 2-пиразолиноЕ, являются значительная нуклеофильность атома N молекулы 3,5,5-триметил-2-пиразолина и его стерическая доступность. Введение метальной группы к атому азота N 3,5,5-триметил-2-пиразолина повышает нуклеофильность C=N-cbh3h и способствует присоедине-нив ацилизоцианатов по стерически доступному атому азота N с образованием Їг-С1,3,5,5-тетраметилпиразолиниокарбонил)ацил-амидатов.
Показано, что взаимодействие ацилизоцианатов с 1-формил-3,5,5-триметил-2-пиразолином, молекула которого содержит C=N и С=0-связи, протекает по более полярной карбонильной группе, давая 1-ацилимино-2-пиразолины.
Найдено, что 1~ациламинокарбонил-3,5,5-триметил-2-пиразо-лины вступают в реакции нуклеофильного присоединения-отщепления с молекулами воды, спиртов с образованием амида 3,5,5-три-метил-2-пиразолинил-1-карбоновой кислоты.
Показана принципиальная возможность образования комплексов 1-ациламинокарбонил-3,5,5-триметил-2-пиразолинов и амида 3,5,5-триметил-2-пиразолинил-1-карбоновой кислоты с ионом Си?+
Ряд полученных соединений обладает средней и высокой рос-торегулирующей, фунгицидной активностью, 1 -п-хлорбензоиламино-карбонил-5-метил-3,5-диэтил-2-пиразолин показал высокую противовоспалительную и анальгетическув активность в сочетании с низкой токсичностью.
Результаты физико-химических исследований, проведенных с привлечением ренттеноструктурного анализа, масс-спектромет-рни, ИК, ЯМР *Н и С-спектроскопйи, включающие структурные' параметры и спектральные характеристики замещенных 2-пиразоли-нов, могут быть использованы при идентификации родственных структур.
Апробация работы. Результаты работы докладывались или
представлялись на 1 Международной конференции по химии гетероатома (Кобэ, Япония, 1987 г.), VII Республиканской конференции молодых ученых-химиков СТаллин, 1987 г.), Региональной научно-технической конференции "Синтез и применение пестицидов и кормовых добавок в сельскохозяйственном производстве" (Волгоград, 1988 г.3, (1 Конференции молодых ученых-химиков СДонецк, 1989D, Межвузовской конференции "Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов" ССаратов, 1989 г.), XIV Менделеевском съезде (Ташкент, 1989 г.),. Всесоюзном семинаре "Новые достижения ЯМР в структурных исследованиях" (Казань, 1990 г.), Итоговой научной конференции Казанского государственного университета (Казань, 1989 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 статьи в центральных журналах, тезисы 7 докладов.
Объем и структура работы. Работа оформлена на /35" страницах, содержит 20 таблиц, 24 рисунка и библиографию, включающую 128 ссылок. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и выводов. Литературный обзор посвящен рассмотрению количественных закономерностей реакций изоцианатов с нуклео-фильными реагентами и реакционной способности ацилизоцианатов с нуклеофильными реагентами. Во второй главе обсуждаются результаты собственного исследования. В третьей главе приведено описание эксперимента.
Тема диссертации входит в проблему: "Изучение реакционной способности ненасыщенных систем", координируемой Научным Советом АН СССР по химической кинетике и строению, проблема 2.1.1.1.Номер государственной регистрации 81027828.
![Синтез хиноидных соединений ряда 1,2,5,10а-тетрагидропиридо[1,2-a]-10Н-бензимидазола и аннелированных систем на их основе](/i/i/4598/45941.png "Синтез хиноидных соединений ряда 1,2,5,10а-тетрагидропиридо[1,2-a]-10Н-бензимидазола и аннелированных систем на их основе Агеенко Наталья Викторовна")
