Фураны в синтезе азагетероциклов (1098257)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТимени М. В. Ломоносова__________________________________________________________________Химический факультетНа правах рукописиТРУШКОВ ИГОРЬ ВИКТОРОВИЧФУРАНЫ В СИНТЕЗЕ АЗАГЕТЕРОЦИКЛОВДиссертация на соискание учёной степенидоктора химических наукНаучный консультант: д.х.н., проф. А. В. БутинСпециальность 02.00.03 – органическая химияМосква - 2015ОглавлениеСписок сокращений4Введение51. Превращение фуранов в индолы и аннелированные индолы (Литературный7обзор)1.1.Образование производных индола с сохранением фуранового цикла71.1.1. Циклизации без участия атомов углерода фурана71.1.2.

Реакции внедрения нитрена по С–Н связи фурана91.1.3. Реакции электрофильной циклизации по Фриделю-Крафтсу121.1.4. Циклизации, катализируемые соединениями переходных металлов171.1.5. Радикальные реакции201.1.6. Электроциклические реакции221.2.27Синтез индолов из фуранов с использованием реакцийциклоприсоединения1.2.1. Реакция Дильса-Альдера для превращения фуро[x,y-b]пирролов в27индолы1.2.2. Внутримолекулярные реакции Дильса-Альдера производных фурана301.2.3. Синтез карбазолов, бензокарбазолов и гетаренокарбазолов реакцией60Дильса-Альдера фуро[3,4-b]индолов1.2.4. Реакции циклоприсоединения по связи С(2)-С(3) фурана651.3.Синтез индолов через нуклеофильное раскрытие фуранового цикла671.4.Образование индолов при взаимодействии фуранов с нуклеофилами в74условиях кислотного катализа1.5.Синтез индолов через электрофильное раскрытие фуранового цикла821.6.Катализируемые переходными металлами рециклизации фуранов в86индолы1.7.Прочие реакции превращения фуранов в индолы2.

Синтез азагетероциклов реакциями рециклизации фурана в условиях8993кислотного катализа (Обсуждение результатов)2.1.Получение 2-арил- и 2-гетероарил-3-(2-ацилвинил)индолов реакцией 2(2-аминофенил)фуранов с ароматическими альдегидами2952.2.Синтез индоло[3,2-c]хинолинов восстановительной циклизацией 3-(2-103ацетилвинил)-2-(2-нитрофенил)индолов2.3.Синтез алкалоида изокриптолепина и его производных1062.4.Реакция деацилвинилирования 2-(гетеро)арил-3-(2-ацилвинил)индолов1082.5.Синтез хинолинов рециклизацией 2-[2-(ациламино)бензил]фуранов в113условиях реакции Бишлера-Напиральского2.6.Синтез индолов восстановительной рециклизацией (2-нитрофенил)ди-120фурилметанов2.7.Синтез индолов кислотно-катализируемой рециклизацией (2-аминофе-126нил)дифурилметанов. Влияние заместителя на атоме азота и условийпроведения реакции на направление рециклизации2.8.Рециклизации производных 2-(дифурилметил)бензойных кислот1342.9.Синтез тетрагидропирроло[1,2-a]пиразин-3-онов рециклизацией N-148фурфуриламидов -аминокислот2.10.

Синтез пирроло[1,2-a][1,4]диазепинов и их бензо- или гетероарен-152аннелированных производных2.11. Синтез 2-(аминометил)пирролов из фурфуриламинов1642.12. Рециклизация 2-(2-аминофенил)фуранов в 2-(2-оксоалкил)индолы1683. Экспериментальная часть174Заключение339Основные результаты и выводы341Список литературы3433Список сокращенийAIBNазобис(изобутиронитрил)Bocтрет-бутилоксикарбонилCODциклооктадиенCyциклогексилdbaдибензилиденацетилацетонатDBU1,8-диазабицикло[5.4.0]ундец-7-енDCC1,3-дициклогексилкарбодиимидDMAP4-(диметиламино)пиридинDMB2,4-диметоксибензилDME1,2-диметоксиэтанDMEDAN,N-диметилэтилендиаминDIPEAN,N-диизопропилэтиламинEDCI1-этил-3-[(диметиламино)пропил]карбодиимидEt-PPAэтиловый эфир полифосфорной кислотыIBX2-иодоксибензойная кислотаLAкислота ЛьюисаLDAдиизопропиламид литияMOMметоксиметилMWмикроволновое облучениеNBSN-бромсукцинимидNMON-метилморфолин-N-оксидPCCхлорохромат пиридинияPPAполифосфорная кислотаSi-PPAтриметилсилиловый эфир полифосфорной кислотыTBAFфторид тетрабутиламмонияTBSтрет-бутилдиметилсилилTfтрифторметансульфонилTFAтрифторуксусная кислотаTMEDAN,N,N,N-тетраметилэтилендиаминp-Tolпара-толилДМАДдиметиловый эфир ацетилендикарбоновой кислотыДХЭ1,2-дихлорэтанТСХтонкослойная хроматография4ВВЕДЕНИЕВ последнее время наблюдаются значительные изменения в направлении развитияорганической химии.

Первая глобальная тенденция связана с ограниченностью ископаемого сырья как источника органических соединений. Поэтому наряду с «классическим»использованием растений для выделения конкретных веществ с полезными свойствами(от относительно простых пинена и ментола до полициклического таксола) всё большеевнимание уделяется использованию биомассы (отходов деревоперерабатывающей и писчебумажной промышленности, сельскохозяйственного производства и т.д.) как возобновляемого источника топлива и базовых субстратов («молекулярных платформ») [1–6]. «Молекулярными платформами» называют соединения, которые можно выделять из биомассыкак многотоннажные продукты и затем эффективно превращать в полезные материалы(функционализированные полимеры, сополимеры, углеводородные смеси и т.п.), либо вдругие ценные соединения, используя подходы тонкого органического синтеза.Вторая глобальная тенденция определяется требованиями «зеленой химии», согласно которым наибольший интерес представляют процессы, протекающие с образованием минимального количества отходов и побочных продуктов, с минимальным расходованием растворителей, реагентов и т.д.

Наиболее ёмко эти требования выражаются понятиями «экономия атомов» и «экономия стадий», что достигается в первую очередь использованием процессов циклоприсоединения, аннелирования и различных домино-реакций, вкоторых in one pot происходит значительное усложнение структуры органических соединений в результате образования двух или более новых связей, причём реакции должныпротекать с высокой хемо-, регио- и стереоселективностью.Развитие химии фуранов прямо связано с обеими вышеупомянутыми глобальнымитенденциями. Во-первых, среди молекулярных платформ, получаемых при переработкебиомассы, выделяют три производные фурана – фурфурол, 5-гидроксиметилфурфурол ифуран-2,5-дикарбоновую кислоту [7,8], из которых можно получить широкий круг фуранов с различными заместителями.

Например, на схеме 1.1 показаны некоторые из возможных превращений фурфурола. Во-вторых, фураны проявляют высокую реакционную способность по отношению к самым разным типам соединений, что обусловлено во многомнизкой энергией ароматичности фуранового цикла. Одной из важнейших особенностейфуранов является их полифункциональность. Как и другие ароматические соединения,они эффективно реагируют с электрофилами по реакции электрофильного ароматическогозамещения. Кроме того, в отличие от многих других ароматических соединений, они даюттакже продукты электрофильного присоединения, причём известны реакции как 2,3-, так5Схема 1.1и 2,5-присоединения.

Далее, фураны способны реагировать с нуклеофилами даже в отсутствие акцепторных групп, активирующих нуклеофильное ароматическое замещение. Этаспособность обусловлена тем, что в результате легкого протонирования фуранового циклаобразуется электрофильный интермедиат, который и взаимодействует с нуклеофильнымиреагентами (например, реакция Пианкателли [9,10]). Фураны вступают в реакции циклоприсоединения, причём могут выступать и как 2π-, и как 4π-компонента. Фураны восстанавливаются и легко окисляются; процесс окисления можно эффективно совмещать с другими превращениями (например, реакция Ахматовича [11,12]). Нередко разные по сутиреакции проводятся при схожих реакционных условиях, что позволяет вводить производные фурана в различные домино реакции, то есть добиваться выполнений отмеченныхвыше требований «экономии атомов» и «экономии стадий». Всё это вместе делает фураныособо притягательными исходными соединениями для получения разнообразных ценныхпродуктов органического синтеза, в том числе и других гетероциклических соединений.61.

Превращение фуранов в индолы и аннелированные индолы(Литературный обзор)Среди гетероциклов особое место занимают производные индола, т.к. индольноеядро входит в состав нескольких тысяч природных соединений, большого числа лекарственных средств, различных материалов и т.д. Данный обзор посвящен превращению фуранов в индолы, в том числе аннелированные к другим (гетеро)ароматическим системам,и их гидрированные производные, так как такие превращения открывают путь к синтезуразнообразных ценных производных индола из отходов сельскохозяйственного производства и лесоперерабатывающей промышленности. В обзор включены те превращения, в которых фурановый цикл предоставляет хотя бы один атом углерода для образования индольного ядра.1.1.

Образование производных индола с сохранением фуранового цикла1.1.1. Циклизации без участия атомов углерода фуранаК настоящему времени описано лишь несколько примеров синтеза производныхиндола из фуранов без прямого участия атомов углерода фуранового цикла в процессе реакции. Эти превращения включают в себя взаимодействие двух заместителей в фурановомядре с образованием либо пятичленного, либо шестичленного цикла индольного фрагмента.

Так, Оно с сотрудниками использовали реакцию Соногашира для превращения 2,3-дибромфурана (I) в 2,3-бис(арилэтинил)фуран III, который при катализе комплексом Au(I)подвергается циклизации с образованием фуро[3,2-a]карбазола IV (схема 1.2) [13].Схема 1.27Другой метод синтеза фуро[3,2-a]карбазолов из 2,3-дизамещенных фуранов былиспользован Вангом с сотр. [14] в ходе полного синтеза алкалоида фуростифолина, выделенного в 1990 г. из коры корней Murraya euchrestifolia Hayata [15]. Для проведения реакции Сузуки-Мияуры между 2-ацетил-3-бромфураном (V) и индолилбороновой кислотой(VI) они использовали методику, разработанную Лоу и Фу [16]. Формилированием образующегося 2-ацетил-3-(1-Boc-2-индолил)фурана (VII) и обработкой продукта VIII тозилгидразином был получен бис(N-тозилгидразон), который подвергали циклизации при действии основания и Rh2(OAc)4.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации