Диссертация (1150036)

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

Текст из файла

Санкт-Петербургский государственный университетНа правах рукописиБакулина Ольга ЮрьевнаСинтез новых пери-конденсированных азагетероциклов с использованием ендиаминовСпециальность 02.00.03 – органическая химияДиссертация на соискание учёной степеникандидата химических наукНаучный руководитель:доктор химических наук,профессор М.А. КузнецовСанкт-Петербург2016ОглавлениеВведение ……………………………………………………………………………………………….11.Обзор литературы…………………………………………………………………………………..41.1. Методы синтеза пери-конденсированных гетероциклических структур ……………………..41.1.1. Пери-конденсированные системы типа 6,6,5 на основе нафталина …………………………61.1.2. Пери-конденсированные системы типа 6,6,6 на основе нафталина ………………………..101.1.3.

Пери-конденсированные гетероциклы, имеющие не более одного углеводородного цикла………………………………………………………………………………………………………….151.1.4. Применение пери-конденсированных гетероциклических соединений …………………..181.2. Геминальные ендиамины в синтезе конденсированных азинов ……………………………..191.3. Нуклеофильное ароматическое замещение водорода азотистыминуклеофилами ………………………………………………………………………………………...261.3.1. Реакции нитроаренов ………………………………………………………………………….281.3.2.

Реакции π-дефицитных гетероаренов ………………………………………………………..311.3.3.Реакции азиниевых катионов ………………………………………………………………….352. Обсуждение результатов ………………………………………………………………………...402.1. Синтез исходных соединений …………………………………………………………………..432.1.1. β-(Ацил)ендиамины …………………………………………………………………………...432.1.2. Синтез 4-хлорпиридо[4,3-d]пиримидинов …………………………………………………...452.1.3. Синтез пиридо[2,3-d]пиримидинов …………………………………………………………..462.1.4.Синтез других орто-конденсированных 4-хлорпиримидинов ………………………………512.1.5.Синтез 4-арил-2-метилсульфанил-6-хлорпиримидин-5-карбонитрилов …………………..532.2.1.

Взаимодействие 4-хлорпиридо[4,3-d]пиримидинов с ендиаминами ………………………542.2.2.Взаимодействие 4-хлорпиридо[2,3-d]пиримидинов с енамином 21a и ендиаминами …….592.2.3.Взаимодействие 4-хлор-6-(2-галогенарил)пиримидин-5-карбонитрилов с ендиаминами ..622.3.1.Циклизация 4-(гем-диаминовинил)пиридо[4,3-d]пиримидинов. Синтез пиримидо[4,5,6de][1,8]нафтиридинов ………………………………………………………………………………..632.3.2.Циклизация (гем-диаминовинил)пиридо[2,3-d]пиримидинов. Синтез пиримидо[4,5,6de][1,6]нафтиридинов ………………………………………………………………………………..732.3.3.

Термическая циклизация в пиримидо[4,5,6-de][1,6]нафтиридины ……………………….782.3.4. Попытки проведения циклизации неактивированных субстратов ………………………...812.4. Взаимодействие ендиаминов с 4-арил-2-метилсульфанил-6-хлорпиримидин-5карбонитрилами. Тандемная двойная циклизация, приводящая к синтезу новых тетра-, пента- игексациклических пери-конденсированных структур ……………………………………………..832.5.Фотофизические свойства синтезированных пери-конденсированных азинов ……………...882.6.Заключение ……………………………………………………………………………………….952.7 Выводы ……………………………………………………………………………………………963.

Экспериментальная часть ………………………………………………………………………973.1.Синтез исходных соединений …………………………………………………………………...973.1.1.Синтез β-ацилзамещенных геминальных ендиаминов ………………………………………983.1.2. Синтез пиридо[4,3-d]пиримидинов …………………………………………………………1063.1.3.Синтез пиридо[2,3-d]пиримидинов. Синтез енаминов …………………………………….1083.1.4. Синтез других 4-хлорпиримидинов ………………………………………………………...1193.1.5.Синтез 4-арил-6-оксо-1,6-дигидропиримидин-5-карбонитрилов ………………………….1213.2.1.

Взаимодействие 4-хлорпиридо[4,3-d]пиримидинов с ендиаминами ……………………..1233.2.2.Взаимодействие ендиаминов 1 с 4-хлорпиридо[2,3-d]пиримидинами ……………………1273.2.3.Синтез соединений 12 ………………………………………………………………………...1343.3.1. Циклизация пиридо[4,3-d]пиримидинов. Синтез пиримидо[4,5,6-de][1,8]нафтиридинов ……………………………………………………………………………………….1373.3.2. Циклизация пиридо[2,3-d]пиримидинов.

Синтез пиримидо[4,5,6-de][1,6]нафтиридинов ……………………………………………………………………………………….1443.2.3. Синтез хинолинопиримидонафтиридинов и бензопиримидонафтиридинов ……………1494. Список литературы ………………………………………………………………………………1535. Приложение ……………………………………………………………………………………..168ВведениеСтепень разработанности темы исследования. Предпосылками к настоящей работе,определившими выбор ее объектов, послужили результаты исследований, проводимых ранее внашей научной группе и направленных на изучение возможностей использования βацилзамещенных геминальных ендиаминов в синтезе различных классов конденсированныхазотсодержащих гетероциклов, таких как изохинолины, пиридопиримидины, циннолины,нафтиридины, индолы и др.

Эти новые синтетические подходы основаны на 1,3-С,Nнуклеофильности геминальных ендиаминов. В частности, было показано, что о-галогенкарбонильные соединения пиримидинового ряда хемоселективно реагируют с ендиаминами собразованием пиридо[4,3-d]пиримидинов (схема 1) [1].Схема 1В 2006 г. в дипломной работе С.Ф. Яна впервые было показано, что взаимодействие этил3,3-диаминоакрилата с 5-ацетил-4,6-дихлорпиримидином приводит к образованию соединения,являющегосяпредставителемновогоклассапиримидо[4,5,6-de][1,8]нафтиридинов (схема 2)пери-конденсированных[1]гетероциклов.

В этом случае в реакции участвуют двемолекулы ендиамина. При этом никаких промежуточных соединений выделено не было.Возможныйпутьреакциивключаетпервоначальноеобразование4-хлорпиридо[4,3-d]пиримидина, который далее реагирует со второй молекулой ендиамина.Схема 2Обнаружение этой реакции послужило отправной точкой для настоящей работы, цельюкоторойсталагетероциклическихразработкасистемновых–подходовксинтезупери-конденсированныхпиримидо[4,5,6-de][1,8]нафтиридиновипиримидо[4,5,61de][1,6]нафтиридинов.

Предлагаемые подходы основаны на взаимодействии геминальныхендиаминов с 4-хлорпиридо[4,3-d]- и -[2,3-d]пиримидинами или 4-арил-6-хлорпиримидин-5карбонитрилами с образованием на первой стадии продуктов замещения атома хлорауглеродным нуклеофильным центром ендиамина (схема 3). Ключевой стадией синтеза являетсянеобычная циклизация, первичных продуктов замещения атома хлора: для пиридопиримидиновонапротекаеткаквнутримолекулярноенуклеофильноеприсоединениеаминогруппыендиаминного фрагмента по пиридиновому кольцу пиридопиримидина с последующим егоокислением; в случае 4-арилпиримидин-5-карбонитрилов происходит двойная тандемнаяциклизация, включающая присоединение по цианогруппе и последующую атаку поπ-дефицитному арильному кольцу.Схема 3Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие основныезадачи: синтезировать исходные соединения, оптимизировать условия проведения новыхреакций, выявить влияние на их ход и результат структуры исходных соединений, оценить2границы применимости разрабатываемого нового подхода, который в перспективе мог бы бытьиспользован для синтеза других пери-конденсированных азинов, охарактеризовать выделенныеновые соединения комплексом спектральных методов.Актуальность и значимость исследования.

Нужно отметить, что синтез ранеенеописанных гетероциклических систем, особенно, с развитой функциональностью и высокимпотенциалом для дальнейшего молекулярного дизайна, представляет очевидный интерес дляразличных областей науки, среди которых особое место занимает фармакология. Азотистыегетероциклы обладают чрезвычайно широким спектром биологической активности, поэтомупоиск и создание новых лекарственных веществ на их основе в наши дни активно продолжаетсяи наращивает темп, обуславливая неувядающий интерес химиков и фармакологов к созданиюгетероциклических систем с новым взаимным расположением гетероколец и гетероатомов иновых методов их синтеза. Кроме того, многие пери-конденсированные гетероциклическиесоединения обладают привлекательными фотофизическими свойствами – применяются вкачестве пигментов и люминофоров.Содержание работы.

Помимо введения, диссертация включает в себя литературныйобзор, обсуждение результатов, заключение, выводы, экспериментальную часть, списокцитируемой литературы (включающий 175 наименований) и приложение. В соответствии сцелью настоящей работы, первая часть литературного обзора посвящена рассмотрениюосновныхметодовпостроенияпери-конденсированныхгетероциклов.Посколькуосновополагающими субстратами в этом исследовании являются геминальные ендиамины,обзор включает в себя раздел, посвященный их использованию в синтезе конденсированныхазотистых гетероциклов.

Наконец, в связи с тем, что ключевая стадия разрабатываемогоподхода к синтезу пиримидонафтиридинов – циклизация с последующим окислением –представляет внутримолекулярное ароматическое замещение атома водорода (так называемоеSNH-замещение), заключительный раздел обзора посвящен рассмотрению таких реакций,происходящих в π-дефицитных ароматических системах. В экспериментальной части изложеныметодики проведённых реакций, а также дано описание физических свойств и спектральныххарактеристик полученных в ходе работы соединений.Апробация работы. Основное содержание работы опубликовано в четырех статьях вмеждународных и отечественных журналах[2-5], реферируемых в базах данных РИНЦ, Web ofScience и Scopus, и представлено в пяти докладах (из них два устных) на международных ивсероссийских конференциях[6-10].31. Обзор литературы1.1. Методы синтеза пери-конденсированных гетероциклических структурКонденсированные системы подразделяют на два класса в зависимости от геометрии: орто- ипери-конденсированные (схема 1).Пери-конденсированными называют трициклические соединения вида 1, в которых каждыйцикл имеет по одной общей связи с двумя другими, в отличие от орто-конденсированныхсистем вида 2, где лишь один цикл из трех связан с двумя другими.

В настоящей работе будутрассмотреныметодыполучениямаксимальноненасыщенныхпери-конденсированныхгетероциклических соединений, прежде всего, азинов.Схема 11пери-2орто-Орто-конденсированные системы по свойствам мало отличаются от исходных моно- ибициклических структур, в то время как у пери-конденсированных, зачастую, появляются своиособенности[11]. Например, пиррол 3, так же как и его орто-конденсированный аналог индол 4,являются π-избыточными гетероциклами, а бензо[cd]индол 5 (пери-конденсированная система)– π-дефицитным (схема 2). Его свойства больше напоминают пиридин и хинолин 6.Схема 2Это различие связано с тем, что при переходе от орто-конденсированных систем ксоответствующим пери-конденсированным аналогам происходит изменение типа атомов азота(пиррольные становятся пиридиновыми и наоборот).На схеме 3 представлены все типы известных к настоящему моменту пери-конденсированныхгетероциклов на основе нафталина[12]: для них описано наибольшее число соединений посравнению с системами с одним бензольным кольцом или состоящими только изгетероциклических колец.

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