Диссертация (1155368)
Текст из файла
Федеральное государственное автономное образовательное учреждениевысшего образования «Российский университет дружбы народов»На правах рукописиМерцалов Дмитрий ФедоровичСИНТЕЗ И ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ 3a,6-ЭПОКСИИЗОИНДОЛОВ ИФУРО[2,3-f]ИЗОИНДОЛОВ02.00.03 – Органическая химияДиссертация на соискание ученой степеникандидата химических наукНаучный руководитель:д.х.н., проф. Варламов А.В.Москва20172ОГЛАВЛЕНИЕСПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ .................................................................................
3ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................................. 51. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ................................................................................................................ 81.1 Химические свойства эпоксиизоиндолов .................................................................................. 81.1.1 Реакции по кратной связи оксабициклогептенового фрагмента ....................................... 81.1.2.
Реакции кислородного мостика оксабициклогептенового фрагмента .......................... 131.2 Синтез конденсированных изоиндолов .................................................................................... 301.2.1 Синтез гетарилизоиндолов.................................................................................................. 301.2.2 Синтез арилизоиндолов .......................................................................................................
422. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ................................................................................................... 622.1 Синтез 3a,6-эпоксиизоиндолов ................................................................................................. 622.2 Химические превращения 3a,6-эпоксиизоиндолов, 3a,6-эпоксиизоиндол-7-карбоновыхкислот и их производных ................................................................................................................. 662.3.
Синтез фуро[2,3-f]изоиндолов................................................................................................. 832.4. Химические превращения фуро[2,3-f]изоиндолов ................................................................. 882.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ............................................................................................. 91ВЫВОДЫ ............................................................................................................................................ 160СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................
1613СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙAc – ацетилAlk – алкилAr – арилBn – бензилВНТ – 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, антиоксидантBu – бутилCat. – катализаторDDQ – 2,3-дихлоро-5,6-дициано-п-бензохинонDIBAl – диизобутилалюминий гидридDIEA – диизопропилэтиламинEt – этилEtOAc – этилацетатEt2O – диэтиловый эфирEtOH – этиловый спиртFOS – перфторсульфонатHal – галогенHATU – 1-[Бис(диметиламино)метилен]-1H-1,2,3-триазоло[4,5-b]пиридиния-3-оксидгексафторофосфатHEB – (S)-2-гидроксиэтилимидазолIMDAF – IntraMolecular Diels-Alder Furan reaction – внутримолекулярная реакция ДильсаАльдера в фуранахIMDAV – IntraMolecular Diels-Alder Vinylfuran reaction – внутримолекулярная реакция ДильсаАльдера в винилфуранахi-Pr – изо-пропилmaj – мажорный изомерm-CPBA – мета-хлорнадбензойная кислотаMe – метилMes – 2-(1,3,5-триметилфенил)min – минорный изомерMW – микроволновое облучениеNBS – N-бромсукцинимидone-pot – однореакторная реакция4PFH – перфторгексанPr – пропилPh – фенилPy – пиридинPyr-An-COF – пирен-антраценовый полый катализатор t-Bu – трет-бутилTFA – трифторацетатTMS – триметилсилилTs – тозил (пара-метилсульфофенил)VFD – вихревое жидкостное устройствоΩН – омический нагревАбс.
– абсолютныйВЭЖХ – высокоэффективная жидкостная хроматографияГХМС – газовая хроматография – масс спектрометрия к.т. – комнатная температураДМСО – диметилсульфоксидДМФА – N,N-диметилформамид ДХМ – дихлорметанДХЭ – 1,2-дихлорэтанКССВ – константа спин-спинового взаимодействияПФК – полифосфорная кислотаТГФ – тетрагидрофуранп-ТСК – пара-толуолсульфокислота5ВВЕДЕНИЕРазработка методов синтеза новых соединений и изучение трансформаций ужеизвестных является актуальной в современной химии гетероциклических соединений.
Решениеэтой проблемы позволяет получить разнообразие химических веществ, что важно для изученияих практически полезных свойств. Гетероциклы, особенно азотистые, находят применение вразличных областях науки и техники. Изоиндольное ядро входит в состав алкалоидов,лекарственных препаратов, средств для записи и хранения информации. 3а,6-Эпоксиизоиндолы,на протяжении ряда лет являются предметом изучения на кафедре органической химии РУДН,где разработан простой и удобный метод их получения, заключающийся во взаимодействиизамещённых фурфуриламинов с ангидридами и галогенангидридами α,β-непредельных кислот.Однако, систематического изучения химии оксабициклогептенового фрагмента этих систем непроводилось. Таким образом, исследования в области химических превращения 3а,6эпоксиизоиндолов представляют большой интерес в химии гетероциклов.Методысесквитерпенов,синтезафуро[2,3-f]изоиндолов,практическинеописанывявляющихсялитературе.аналогамиПоэтому,природныхпредставлялосьперспективным разработать такой метод синтеза, который базировался бы на реакции [4+2]циклоприсоединения.
Настоящая работа выполнена в соответствии с планом НИР РУДН иподдержана грантами РФФИ №16-33-00389 и №16-03-00125.Цели работы состояли в следующем: 1) Оптимизировать синтез 3а,6-эпоксиизоиндолов иззамещённых фурфуриламинов, ангидридов и хлорангидридов α,β-непредельных кислот.2) Исследовать поведение 3а,6-эпоксиизоиндолов в реакциях восстановления, окисления,галогенирования, электрофильного раскрытия и 1,3-диполярного присоединения.3) Разработать и оптимизировать малостадийный метод синтеза фуро[2,3-f]изоиндолов иизучить их классические химические превращения.Научная новизна работы.
Проведено систематическое изучение трансформацийоксабициклогептенового фрагмента 3а,6-эпоксиизоиндолов, 3а,6-эпоксиизоиндол-7-карбоновыхкислот и их эфиров – гидрирование, дейтерирование, окисление, галогенирование, раскрытиекислородного мостика, реакции с о-нитрофенилазидом и диазометаном. Показано, чтогидрирование кратной связи оксабициклогептенового фрагмента, окисление её по Прилежаеву,реакции с 1,3-диполярными соединениями идут как цис-присоединение с образованиемпродуктов с цис-расположением заместителей относительно кислородного мостика.Впервые показано, что раскрытие кислородного мостика в пергидроэпоксиизоиндолах вприсутствии эфирата трёхфтористого бора и уксусного ангидрида зависит от заместителя приС-6. Алкильный и арильный заместители генерируют катионный центр на С-6 и образуютсядигидроизоиндолы с двойной связью при С-5-С-6.
Отсутствие заместителя при С-6 генерирует6катионный центр на С-3а, что приводит к образованию дигидроизоиндолов с кратной связью С3а-С-7а,или3а,6-диацетоксиизоиндолов.Оксираноэпоксиизоиндолывэтихусловияхподвергаются перегруппировке Ванера-Меервейна.Бромирование кратной связи протекает не региоселективно как транс-присоединение.3а,6-Эпоксиизоиндолы и эфиры 3а,6-эпоксиизоиндол-7-экзо-карбоновых кислот при действиимолекулярногоброма,диоксандибромидаихлоридайода(I)образуютпродуктыперегруппировки Вагнера-Меервейна, а эфиры 3а,6-эпоксиизоиндол-7-эндо-карбоновых кислотобразуют продукты лактонизации.
Установлено, что реакция с о-нитрофенилазидом идиазометаном протекает не региоселективно.Впервые разработаны методы построения фуро[2,3-f]изоиндолов изомерных посочленению фуранового и изоиндольного фрагментов и их 4- и 8-карбоновых кислот реакциейДиьса-Альдера. Впервые проведено нитрование и формилирование этих систем по фурановомукольцу.Практическаяэпоксиизоиндолов,значимостьчтоработы.значительноПолученаоблегчаетобширнаядальнейшеебиблиотекаизучениехимии3а,6данныхгетероциклов. Проведено исследование различных химических свойств 3а,6-эпоксиизоиндолови установлены некоторые закономерности процессов раскрытия эпоксидного мостика,скелетной перегруппировки и галогенирования кратной связи изучаемых систем.
Также,впервые осуществлён IMDAV-подход к построению фуро[2,3-f]изоиндолов, потенциальнообладающих различной биологической активностью и изучены их некоторые химическиепревращения.Апробация работы. Результаты работы докладывались на XXIII Российской молодёжнойнаучной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (23-26 апреля2013,г.Екатеринбург),Всероссийскойнаучнойконференции«Теоретическаяиэкспериментальная химия глазами молодёжи» (23-26 мая 2013, г. Иркутск), III Международнойнаучной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (17-21сентября 2013, г. Пятигорск), III Всероссийской научной конференции с международнымучастием «Успехи синтеза и комплексообразования» (21-25 апреля 2014, г.
Москва),Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных«Фундаментальные и прикладные исследования в области химии и экологии» (23-26 сентября2015, г. Курск), I Всероссийской молодежной школе-конференции «Успехи синтеза икомплексообразования» (25-28 апреля 2016, г. Москва), Dombay Organic Conference ClusterDOCC-2016 (29th May – 4th June 2016, Dombay, Russian Federation), The Fourth InternationalScientific Conference «Advances in Synthesis and Complexing» (24-28 April 2017, Moscow, Russian7Federation), III Междисциплинарном симпозиуме по медицинской, органической биологическойхимии и фармацевтике-2017 (28-31 мая 2017, г.
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
