Автореферат (1150111)

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 рукописиШестаков Александр НиколаевичЦиклоизомеризация орто-алкинил((гет)арил)пиридинов и пиримидинов какспособ синтеза конденсированных азотистых гетероцикловСпециальность 02.00.03 – органическая химияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата химических наукСанкт-Петербург – 2017Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательномучреждении высшего образования «Санкт-Петербургский государственныйуниверситет»Научный руководитель:доктор химических наук, профессорКузнецов Михаил АнатольевичОфициальные оппоненты:доктор химических наук, профессор БабаевЕвгений Вениаминович, ФГБОУ ВО «Московскийгосударственный университет им.М.В.

Ломоносова»доктор химических наук, профессор ОстровскийВладимир Аронович, ФГБОУ ВО «СанктПетербургский государственный технологическийинститут (технический университет)»Ведущая организация:ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»(Ростов-на-Дону)Защита состоится «____» ___________ 201_ г. в _____ часов на заседании совета Д212.232.28 по защите докторских и кандидатских диссертаций при СанктПетербургском государственном университете по адресу: 199004, Санкт-Петербург,Средний пр., д. 41/43, химический факультет (БХА).С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. А.

М. Горького,СПбГУ, Университетская наб., д. 7/9 и на сайте www.spbu.ruАвтореферат разослан «____» ___________ 201_ г.Учёный секретарьдиссертационного совета/В. Н. Сорокоумов/31 Общая характеристика работыАктуальность темы. Производные бензо[h]хинолина, бензо[c]акридина ибензо[f]хиназолина привлекают внимание исследователей, в первую очередь,вследствиеихвысокойбиологическойактивности.Комплексыэтихгетероциклических систем с переходными металлами и кремнийорганическимисоединениями также представляют значительный интерес: отмечены ихфлуоресцентные и противораковые свойства, описано их применение как активныхсубстратов в реакциях кросс-сочетания. Большое количество появившихся запоследние несколько лет патентных заявок по использованию замещенныхпроизводных бензо[f]хиназолинов в качестве составляющих органическихэлектролюминесцентных устройств, демонстрирует увеличивающийся интерес квозможнымпромышленнымприменениямэтихконденсированныхгетероциклических соединений.

Циклоизомеризация – это широко используемая,мощная и атом-экономичная стратегия синтеза конденсированных карбо- игетероциклов. За последнее время разработано несколько вариантов её проведения,появились многочисленные работы по оптимизации условий и расширению областиеё применимости. Однако большая часть исследований относится к синтезукарбоциклических соединений, и только недавно начали появляться публикации поциклоизомеризации гетероциклических субстратов.Поэтому исследование циклоизомеризации о-алкинил((гет)арил)пиридинов ипиримидинов как возможного нового подхода к синтезу конденсированныхазотистыхгетероцикловрядабензо[h]хинолина,бензо[c]акридинаибензо[f]хиназолина является актуальным направлением и целью даннойдиссертационной работы.Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:разработаныиоптимизированыметодикисинтезово-алкинил((гет)арил)пиридинов, хинолинов и пиримидинов;исходныхоптимизированы условия электрофильной и катализируемой металламициклоизомеризации полученных субстратов;исследовано влияние электронных и пространственных факторов нациклоизомеризацию о-алкинил(арил)пиридинов и пиримидинов, определена сфераприменимостиэтойреакциикакпрепаративногометодаполученияконденсированных азотистых гетероциклов.Научная новизна.

Впервые проведено исследование и сравнениеэлектрофильной и катализируемой металлами циклоизомеризации о-арил(этинил)- ио-(арил)(арилэтинил)пиридинов, хинолинов и пиримидинов.Установлено, что на направление электрофильной циклоизомеризации о-(4галогенфенил)(фенилэтинил)пиридинов и пиримидинов влияет наличие воды вреакционной смеси.4Теоретическая и практическая значимость работы. Разработаныэффективные способы циклоизомеризации как о-арил(арилэтинил)пиридинов,хинолинов и пиримидинов, так и субстратов с терминальной тройной связью сформированием целевых конденсированных гетероароматических систем.На основании анализа совокупности литературных и экспериментальныхданных, спектров ЯМР реакционных смесей и результатов квантово-химическихрасчетов предложены возможные механизмы наблюдаемых превращений.Положения, выносимые на защиту:способполучениябензо[h]хинолинов,бензо[c]акридинови3-фенилбензо[f]хиназолинов,основанныйнаPtCl2-катализируемойциклоизомеризации 2-арил-3-этинилпиридинов, 2-фенил-3-этинилхинолинов и5-арил-4-триметилсилилэтинил-2-фенилпиримидинов, соответственно;способ получения 6-фенилбензо[h]хинолинов, 5-фенилбензо[c]акридинови6-арил-3-фенилбензо[f]хиназолинов,основанныйнаэлектрофильнойциклоизомеризации2-арил-3-(фенилэтинил)пиридинов,2-фенил-3(фенилэтинил)хинолинови5-арил-4-(арилэтинил)-2-фенилпиримидинов,соответственно.Методология и методы исследования.

При выполнении диссертационнойработы использовались методы классической органической химии для синтезасоединений, инструментальные методы исследования (спектроскопия ЯМР, массспектрометрия, дифракционные методы, УФ спектроскопия) – для их характеристикии подтверждения строения.Структура и объем работы.

Диссертация включает в себя введение,литературный обзор, обсуждение результатов, выводы, экспериментальную часть,список цитируемой литературы (202 наименования), список сокращений иприложение. В соответствии с поставленной целью, литературный обзор посвященциклоизомеризации о-алкинил((гет)арил)((гет)арилов) и состоит из шести разделов.

Впервых пяти описаны превращения о-алкинил((гет)арил)(арилов), которыесистематизированы по способам осуществления циклизации. Немногочисленныепубликации, посвященные изомеризации орто-алкинил(арил)гетарилов, собраны впоследнем разделе. В экспериментальной части изложены методики проведённыхреакций, а также дано описание физических свойств и спектральных характеристикполученных в ходе работы соединений. Работа изложена на 155 страницах.Личный вклад автора заключается в активном участии в постановке целей изадач работы, решаемых в рамках диссертации, в поиске, анализе и систематизациилитературныхданных,впланированииэксперимента,вполученииэкспериментальных данных, в интерпретации полученных результатов, а также вподготовке докладов для конференций и написании статей по теме исследования.Степень достоверности и апробация работы.

Основное содержание работыопубликовано в трех статьях в международных журналах. Материалы работыдоложены на четырех международных и Всероссийских конференциях.52 Основное содержание работыДлядостиженияпоставленнойцелинамисинтезированыо-арил(этинил)замещённые азотистые гетероциклы: пиримидины, пиридины ихинолины, большая часть которых ранее не была описана.Опираясь на литературные данные, мы предполагали, что циклоизомеризациясубстратов со стабилизирующей арильной группой при тройной связи 5, 11 и 17будет протекать в условиях электрофильной активации, тогда как катализ кислотамиЛьюиса должен быть эффективным для циклизации терминальных ацетиленов 7, 13,16 (номера соединений соответствуют тексту диссертации).2.1Синтез исходных соединенийПоскольку ключевой стадией в синтезе как 5-арил-4-этинилпиримидинов 5-7,так и 2-арил-3-этинилпиридинов 11-13 являлась реакция Соногаширы, первым этапомработы стало получение необходимых для кросс-сочетания галогенсодержащихсубстратов 4 и 10.

4-Хлорпиримидины 4а-е получены в две стадии из эфировгидроксиметиленарилуксусных кислот 1а-е и бензамидина 2. Оптимизация условийциклоконденсации позволила выделить пиримидоны 3а-е с отличными выходами. Ихпоследующая обработка хлорокисью фосфора в DMF при 70 °С через 15 минутприводила к образованию 4-хлорпиримидинов 4а-е.

Дополнительно мы продемонстрировали возможность проведения последовательности реакций в однореакторномрежиме, и пиримидин 4d был получен с высоким суммарным выходом.Синтез 2-арил-3-бромпиридинов 10 не вызвал затруднений. Различиереакционной способности атомов брома в исходном 2,3-дибромпиридине 8 позволилопровести селективное арилирование во второе положение пиридинового кольца по6реакции Сузуки. Превращение осуществили взаимодействием 2,3-дибромпиридина 8с арилбороновыми кислотами 9 при температуре не выше 50 °С для предотвращенияпобочных процессов.Получив галогенсодержащие гетероциклы 4 и 10, мы приступили к синтезуо-арил(этинил)гетарилов по реакции Соногаширы.

Взаимодействие пиридинов 10 сфенилацетиленом протекало гладко при нагревании субстратов в диметилацетамиде сиспользованием каталитической системы Pd(PPh3)2Cl2/CuI и триэтиламина в качествеоснования. В этом случае дополнительная оптимизация условий не потребовалась,целевые 2-арил-3-фенилэтинилпиридины 11 были получены с выходами 78-95%Несколько неожиданно, ТМС-ацетилен оказался инертен в этих условиях,пиридины 12 не образовывались вообще.

Их варьирование показало, что наилучшиерезультаты дает использование диизопропиламина в качестве растворителя иоснования при 80 °С. В результате пиримидины 12а-k были получены c отличнымивыходами. Последующая обработка ТМС-защищенных гетероциклов 12а-k поташомв смеси растворителей метанол/дихлорметан при комнатной температуре в течение 30минут привела к их практически количественной конверсии в целевые 2-арил-3этинилпиридины 13а-k.

Для пиридинов 13c,h,k мы продемонстрировали возможностьпроведения этого двухстадийного синтеза в однореакторном режиме, что позволилополучить целевые соединения также с хорошим выходом.7Синтез этинилпиримидинов 5-7 осуществлен аналогичным образом, при этомкросс-сочетание с ТМС-ацетиленом также протекало только в диизопропиламине.Такие растворители как DMF, DMA, ацетонитрил, не подошли для данногопревращения. Реакция с арилацетиленами проведена в DMF или ацетонитриле при80-90 °С в течение 6-20 часов.Таблица 1.

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