Автореферат (1155373)
Текст из файла
На правах рукописиПоплевин Дмитрий СергеевичЭпоксиизоиндоло[1,2-a]азациклоалканы. Синтез и трансформации(02.00.03-органическая химия)АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата химических наукМосква20181Работа выполнена на кафедре органической химии факультета физикоматематических и естественных наук Федерального государственного автономногообразовательного учреждения высшего образования «Российский университет дружбынародов».Научный руководитель:Зубков Фёдор Ивановичкандидат химических наук, доцентОфициальные оппоненты:Коротеев Михаил ПетровичСдоктор химических наук,профессор кафедры органической химиихимического факультетаФГБОУ ВО «Московский государственныйпедагогический университет»Ворожцов Николай Игоревичмушкевич Юркандидат химических наук,доцент кафедры органической химиисахимического факультета ФГБОУ ВО«Московский государственный университетимени М.
В. Ломоносова» евВедущая организация:ФГБОУ ВО «Северо-Осетинский государственныйуниверситет имени К. Л. Хетагурова»Защита диссертации состоится «19» июня 2018 г. в 17 час. 30 мин.«на заседанииСовета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.203.11 при Российскомуниверситете дружбы народов по адресу: 117923, Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3, зал №2.СдиссертациейможноознакомитьсявУчебно-научноминформационномбиблиографическом центре Российского университета дружбы народов по адресу: 117198,Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.Автореферат разослан «»_____________2018 года.Ученый секретарь диссертационного советакандидат химических наук, доцентВ.В.
Курилкин2Общая характеристика работыАктуальность темы. Одной из актуальных задач органической химии являетсясинтез гетероциклических скаффолдов и их последующая модификация с образованиемпрактически полезных продуктов. Важнейшим условием построения таких билдинг-блоковявляется простота синтеза и доступность исходных реагентов. Достижению этойпрактической цели посвящена настоящая работа, в которой в качестве исходныхиспользовались α-фурилзамещённые азациклоалканы и лактамы. Разработка синтезапоследних осуществлялась на базе простейших исходных: фурана, сильвана, пирролидина,пиперидина, азепана, морфолина, γ-бутиролактама, δ-валеролактама, ε-капролактама и др.α-Фурилзамещённые полностью насыщенные азагетероциклы являются прекраснымимоделямидляисследованиянаихпримеретандемнойреакцииацилирования(алкилирования) / [4+2] циклоприсоединения (IMDAF реакция, от англ.
the IntraMolecularDiels-Alder reaction of Furan). Это превращение планомерно исследуется на кафедреорганической химии РУДН в течение последних 15 лет на примере взаимодействия αфурилзамещённых хинолинов, изохинолинов, пиперидонов, хиноксалинов и др. азинов сангидридами α,β-непредельных кислот. В этих реакциях изучались как синтетическиевозможности и ограничения метода, так и стереохимия реакции внутримолекулярного [4+2]циклоприсоединения. В большинстве реакций использовались шестичленные гетероциклы,содержащие фурановый заместитель в α-положении к атому азота.Несмотря на значительный экспериментальный материал, полученный как нашей, таки другими научными группами, на настоящий момент в литературе отсутствуют сообщения(и обобщения) о влиянии величины азотсодержащего кольца α-фурилзамещённых аминов нарезультат IMDAF реакции.Цели работы.1.
Разработка и оптимизация синтеза α-фурилзамещённых циклических аминов и лактамов.2. Изучение α-фурилазациклоалканов в IMDAF реакциях с диенофилами различнойактивности.3. Установление зависимости: размер гетероцикла – строение продуктов IMDAF реакции.Научная новизна работы. Установлено, что α-фурилзамещённые циклическиеамины, имеющие шестичленный цикл или цикл большего размера, вступают в IMDAFреакцию с активными и имеющими среднюю активность диенофилами с образованием двухдиастереоизомеров конденсированных эпоксиизоиндолов.α-Фурилпирролидин в реакции с активными диенофилами (малеиновый ангидрид)даёт циклический аддукт, который в растворах претерпевает ретрореакцию Дильса-Альдерас образованием таутомерной смеси, содержащей продукты раскрытия оксабициклического3фрагмента. Реакции α-фурилпирролидина с более слабыми диенофилами (акрилоилхлорид иаллилбромид)несопровождаютсявнутримолекулярнымциклоприсоединением.α-Фурилзамещённый азетидин не вступает в тандемную реакцию N-ацилирования / [4+2]циклоприсоединения даже при взаимодействии с активными диенофилами.Аналогично себя ведут 5-7-членные α-фурилзамещённые лактамы в реакции саллилбромидом.
Шести- и семичленные циклы вступают в IMDAF реакцию с образованиемтаутомерной смеси циклического аддукта и раскрытых форм. В случае пятичленного циклареакция заканчивается образованием лишь продукта алкилирования атома азота.Таким образом, в диссертации рассмотрено влияние величины азацикла простейшихα-фурилзамещённых аминов на результат последовательной реакции ацилирования(алкилирования) / внутримолекулярной реакции [4+2] циклоприсоединения, изученызакономерности IMDAF реакции, что позволит предсказывать её направление в болеесложных объектах.Практическая значимость работы. На основе простейших исходных разработаныпрепаративные мультиграммовые методы синтеза α-фурилзамещённых циклических аминови лактамов, что сделало доступными для дальнейшего изучения их химические ипрактически полезные свойства.
Исследованы закономерности протекания IMDAF реакции вα-фурилазагетероциклах.Полученаобширнаябиблиотека3а,6-эпоксиизоиндолов,аннелированных с другими гетероциклами, изучена их биологическая активность ихимические превращения.Апробация работы. Результаты работы докладывались на III Международнойнаучной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (17-21сентября 2013, г. Пятигорск), VI Молодёжной конференции ИОХ РАН (16-17 апреля 2014, г.Москва), III Всероссийской научной конференции «Успехи синтеза и комплесообразования»(21-25 апреля 2014, г.
Москва), I Всероссийской молодёжной школе-конференции «Успехисинтеза и комплексообразования» (25-28 апреля 2014, г. Москва), Dombay Organic ConferenceCluster, DOCC-2016 (29th May – 4th June 2016, Dombay, Russian Federation), The FourthInternational Scientific Conference “Advances in synthesis and complexing” (24-28 April 2017,Moscow, Russian Federation).Финансовая поддержка. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИгранты №№ 16-03-00125 и 13-03-0015, а также в рамках задания Министерства образованияи науки Российской Федерации (проект 4.1154.2017/4.6).Публикации.
По теме диссертации опубликовано 2 статьи в журналах, реферируемыхБД WoS (Scopus) и 6 тезисов докладов на конференциях.Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 159страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературных данных,4обсужденияполученныхрезультатов,экспериментальнойчасти,выводов,спискацитируемой литературы, включающего 141 наименований, 1 приложение. Cодержит 124схемы, 37 таблиц, 9 рисунков.Основное содержание работы1.Синтез α-фурилзамещённых циклических аминов.Ацилирование фурфуриламинов ангидридами α,β-непредельных карбоновых кислот споследующим внутримолекулярным [4+2] циклоприсоединением в образующихся амидах(IMDAF реакция) является одним из наиболее удобных методов построения системыизоиндола и широко используется в органическом синтезе.
Если фурфуриламиновыйфрагмент является элементом цикла, то этот подход позволяет получать эпоксиизоиндолы,аннелированные с другими карбо- или гетероциклами, что значительно расширяетсинтетические границы реакции. При этом до настоящего момента в литературе имеетсяскудная и противоречивая информация о возможностях конструирования при помощиIMDAFреакцииэпоксиизоиндолов,аннелированныхсциклами,отличнымиотшестичленного (рисунок 1).Рисунок 1. IMDAF реакция, приводящая к аннелированным эпоксиизоиндолам.Таким образом, главной целью настоящей работы являлось установление влиянияразмера цикла в ряду -фурилзамещенных циклических аминов на результат IMDAFреакции. В качестве объектов исследования был выбран ряд наиболее простых, полностью5насыщенных циклических аминов, не содержащих других заместителей кроме α-фурильного.В большей части превращений, описанных ниже, в качестве модельного диенофилаиспользовался доступный и высокоактивный в реакциях [4+2] циклоприсоединениямалеиновый ангидрид.
Этот набор компонентов позволил детально исследовать особенностипротекания IMDAF реакции и разработать методы синтеза эпоксиизоиндолокарбоновыхкислот, конденсированных с азациклами различного размера.В литературе описан широкий арсенал методов, позволяющих получать азациклы,содержащие ароматический заместитель в α-положении к атому азота. Однако, большинствоиз них базируется на труднодоступных веществах.Для синтеза исходных -фурилзамещенных циклических аминов нами был разработани оптимизирован четырёхстадийный подход, основанный на превращениях простейшихазациклоалканов (1): пирролидина, пиперидина, азепана и морфолина (схема 1).Схема 1Наиболее эффективным методом активации α-положения к атому азота в такихсистемахоказалосьэлектрохимическоеалкоксилирование.Однакоиспользованиеэлектролиза требует защиты легко окисляемой вторичной аминогруппы.
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.