Автореферат (1155385)
Текст из файла
На правах рукописиМалкова Анастасия ВладимировнаПревращения соединений, содержащих аллиламинные и βаминокетонные фрагменты: окисление, сигматропные перегруппировкии взаимодействие с алкинами02.00.03 – Органическая химияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата химических наукМосква2017Работа выполнена на кафедре органической химии факультета физикоматематических и естественных наук Федерального государственногоавтономногообразовательногоучреждениявысшегообразования«Российский университет дружбы народов»Научный руководитель:Официальные оппоненты:Ведущая организация:СолдатенковАнатолийТимофеевичдоктор химических наук, профессорЗык Николай Васильевичдоктор химических наук, профессорФГБОУВО«Московскийгосударственный университет имениМ.
В. Ломоносова», профессоркафедры органической химииНовиков Роман Александровичкандидат химических наукФедеральноегосударственноебюджетноеучреждениенаукиИнститут органической химии имениН.Д.ЗелинскогоРоссийскойакадемии наукФедеральноегосударственноебюджетноеобразовательноеучреждение высшего образования«Российскийхимикотехнологический университет имениД.И. Менделеева»Защита диссертации состоится «__» ________ 2017 г. в __ час. __ мин. назаседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д212.203.11 при Российском университете дружбы народов по адресу: 117923,Москва, ул.
Орджоникидзе, д.3, зал №2.С диссертацией можно ознакомиться в Учебно-научном информационномбиблиографическом центре Российского университета дружбы народов поадресу:117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.Автореферат разослан «__» ________ 2017 г.Ученый секретарьДиссертационного советакандидат химических наук, доцентВ. В. Курилкин2Общая характеристика работыАктуальность темы.
В последние два десятилетия в органическомсинтезе природных и синтетических биологически активных соединенийстали широко применять элекрофильные сигматропные перегруппировки, вкоторых принимают участие N+(1)-C-(n)-цвиттер-ионы, являющиеся частьюаллиламмонийных фрагментов, присутствующих в различных синтонах.Особенно интенсивно используются в синтезе азагетероциклических веществ1,2- и 1,3-цвиттер-ионы (последние образуются, например, в результатеприсоединения по Михаэлю электронодефицитных алкинов к азотуаллиламинного фрагмента). При этом в случае третичных аминов интерес кподобной химии значительно возрастает благодаря возможности реализацииразнообразных маршрутов реакций, в частности, переходу к 1,4-цвиттерионам и их трансформациям с расщеплением C-N-связи, образованием новойС-С-связи с удлинением линейной части исходной молекулы, а при наличиициклоаммонийного фрагмента и к процессам рециклизации с расширениемисходного азагетероцикла на два и более атомов углерода.
Если в исходныхсоединениях присутствуют β-аминокетонные фрагменты, возникает новый,мало изученный путь их взаимодействий с электрофильными алкинами.Цель работы. 1. Синтезировать ряд исходных соединений, имеющихаллиламинные или β-аминокетонные фрагменты, и изучить некоторые путиих реструктуризации и функционализации.2. Изучить основные направления взаимодействия синтезированных попервому пункту N-нуклеофилов с электрофильными алкинами.3.
Изучить строение получаемых при этом новых азагетероциклическихсоединений и оценить потенциал их виртуальной биологической активности.Научная новизна работы. Показана возможность α-оксо- и α-оксо-β,γдигидроксилирования и окислительного С-С- и C-N-сочетания с СН- и СNкислотами(тетрагидронафталинона).спиро(3-метилгексагидробензо[f]изохинолин)-1,2'–Напримеревзаимодействияего3-цианометилпроизводного с основанием впервые обнаружено протекание 1,n3сигматропныхперегруппировокрасщепление-рециклизация(2-си4-перецианметилирования)образованиемиспиро(тетрагидро-2H-бензо[h]хромен)-2,2'-(тетрагидронафталинона).Рядгидропроизводныхпиридиния,изохинолинияииндено[2,1-с]пиридиния, содержащих аллиламинные или β-аминокетонные фрагменты,использованывкачествеэлектронодефицитнымивзаимодействииизохинолинияэлектрофильнойпромежуточногоалкинами.алкиновивПриэтомприсутствиииндено[2,1-с]пиридинияатакисилида,вN-нуклеофиловsp3-атомаазотаобразованиедомино-реакцияхустановлено,основанийспроисходитначтоспригалогенидамипереориентациякарбанионныйцентри1,4-цвиттер-ионаегореструктуризация в гидроазониновый гетероцикл.
На основе новой реакцииуказанных исходных гетероциклов, а также β-аминокетонов типа бис(2ароилэтил)метиламинов с алкинами разработаны оригинальные способысинтеза гидропроизводных 1-азабицикло[3.3.1]нонана, спиро[индено[2,1с]пиридин-1,2′-индан]-1′-она, 9Н-индено[2,1-с]пиридина и спиро[индено[2,1с]азоцин-1,2′-индан]-1′-она.Практическая значимость работы состоит в разработке новыхподходовксинтезуранеетруднодоступныхпроизводных1-азабицикло[3.3.1]нонана, тетрагидроспиро[индено[2,1-с]пиридин-1,2′-индан]1′-она, дигидро-9Н-индено[2,1-с]пиридина и тетрагидроспиро[индено[2,1с]азоцин-1,2′-индан]-1′-она.Наосновеинтернет-программыPASSопределены основные направления испытаний биологической активностисинтезированных новых соединений.Степень достоверности результатов. Достоверность результатовпроведенных исследований подтверждается использованием ряда физикохимических методов: ИК-спектроскопии, спектроскопии ЯМР 1Н,13С, масс-спектрометрии, элементного анализа и рентгеноструктурного анализа.Апробацияработы.РезультатыработыдокладывалисьнаVмолодежной конференции ИОХ РАН (28 - 29 марта 2012 года, Москва),4Третьей Всероссийской научной конференции (с международным участием)«Успехи синтеза и комплексообразования» (21 - 25 апреля 2014 года,Москва),Международномконгрессепохимиигетероциклическихсоединений, посвященном 100-летию со дня рождения Алексея НиколаевичаКоста "КОСТ-2015" (18 - 23 октября 2015 года, Москва).Публикации.
По материалам работы опубликовано 5 статей (из спискаВАК) и 5 тезисов докладов на конференциях.Структура и объем работыДиссертация объемом 120 страниц состоит из введения, обзоралитературных данных, обсуждения результатов работы, экспериментальнойчасти и выводов. Содержит 73 схемы, 8 рисунков. Библиография включает104 наименования.Основное содержание работы1.СинтезоснованийМаннихаипродуктовихциклизации,содержащих аллиламинные или β-аминокетонные фрагментыИсходные двойные основания Манниха 1а-с и 5а, b и продукты ихвнутримолекулярной конденсации (схемы 1-4) были синтезированы доминореакцией Манниха - мультикомпонентной конденсацией ацетил(гет)аренов,алкиламинов и формальдегида.Схема 1Эти азотистые основания затем в присутствии щёлочи или прикипячении в кислой среде превращены в 3-ароилзамещённые γ-пиперидолы52а,bигидропроизводные(бензо)индено[2,1-c]пиридинов3а-сиспиропроизводные изохинолинов 4, 6a, b и спирохромена 8.Схема 2Схема 3Схема 4Строение спиросоединений 4, 6b и 8 подтверждено методом РСА 1(рисунок 1).Рисунок 1.
Молекулярные структуры соединений 4, 6b и 8.1Выражаю благодарность д.х.н., Хрусталеву Виктору Николаевичу за проведение анализа,обсуждение и предоставление данных РСА.62.Некоторыепревращенияспиро(3-метилгексагидробензо[f]изохинолин)1,2'–(тетрагидронафталинона) 6bСпиросоединение 6b содержит аллиламинный фрагмент, по которомумы осуществили новые реакции α-оксо-β,γ-дигидроксилирования и С-С- и CN-сочетания с некоторыми CH- и NH- кислотами. При кратковременномокислении (1.5 экв.
KMnO4/H2O/MeCN, 25оС, 1 ч) был получен с выходом65% только промежуточный лактам 9 (схема 5).Схема 5Ожидаемый диоллактам 11а удалось получить с выходом 34% толькопри длительном выдерживании соединения 6b в присутствии 5-кратногоизбытка окислителя и увеличение времени реакции (25оС, 48 ч).Окислительное кросс-сочетание осуществлено (схема 6) в случае 1,1,1трифторацетона и 4-бромацетофенона.
При этом выделены (с выходами 15 и8%, соответственно) 4-(ацилметилен)замещенные спиросоединения 12 и 13.Схема 6Проведениеприсутствиианалогичной4-фторанилинареакцииилиокислениясоединения2-бром-4-нитроанилина6bвпривелокобразованию продуктов C-N-сочетания – 4-арилиминопроизводных 14 и 15.73. Превращение четвертичной соли 21а под действием основанийНа основе пиперидолов 2а, b, производных 2-метил-2-азафлуоренов 3а-си гидроизохинолинов 4, 6b получены четвертичные соли 16-21 длябиотестирования и изучения их химических превращений.
На примеречетвертичной соли 21а нами были изучены основные направления еепревращений (соединения 22, 23, 6b и 8) под действием оснований (схема 7).Схема 7Детальные структуры продуктов 22 и 23 (выходы 19% и 7%)установлены методом РСА (рисунок 2).Рисунок 2. Молекулярные структуры соединений 22 и 23.Образование этих структур происходит за счёт [1,2]- и [1,4]сигматропных сдвигов по Стивенсу цианметильной группы.В случае других анадогичных солей 21b-с продукты Стивенса типа 22 и23 не удалось выделить.4.
Взаимодействия электрофильных алкинов с N-нуклеофилами,содержащими аллиламинные фрагменты82-Азабицикло[2.2.1]гептены 24а, b взаимодействуют с активированнымиалкинами, образуя продукты с трансформацией азабицикла. В случаеиспользованияАДКЭтетрагидропроизводные(присоотношениициклопентапиридинареагентов25a,b1:1)получены–продуктыперегруппировки шестичленного азагетероцикла через промежуточный 1,3цвиттер-ион (схема 8). Проведение реакции азабициклогептена 24a сдвухкратным избытком приводит к формированию продукта трансформацииисходного азабицикла с участием сразу двух молекул метилпропиолата –конечное производное азоцина 26 образуется через промежуточный 1,5цвиттер-ион.Схема 8Спиропроизводное 6b реагирует с АДКЭ с образованием продуктоврасщепленияпромежуточного1,3-цвиттер-иона–N-малеата27aиспирохромена 8 (ожидаемый продукт типа F выделить не удалось (cхема 9).Схема 9Монооснование Манниха 27а образуется также при взаимодействиидвойного основания Манниха 5b с АДКЭ (схема 10), аналогично реагируетметилпропиолат, давая 27b.9Схема 10Хлорид2-метил-2-цианометилдигидро-1Н-тетрагидроиндено[2,1-с]пиридиния 17 реагирует с АДКЭ в присутствии оснований с образованиемтетрагидроиндено[2,1-с]азонина 28а (cхема 11).Схема 11Аналогичнопроисходитсинтез14-(1-нафтил)-тетрагидробензо-[g]индено[2,1-с]азонина 28b из соединения 19а и АДКЭ.Такая же перегруппировка четвертичной соли тетрагидроизохинолиния18b протекает под действием основания в присутствии АДКЭ (схема 12).Схема 12Производное бензо[d]азонина выделено при этом с выходом 27%.Методом РСА установлено его молекулярное строение, имеющее необычное4,5-расположение олефиновой связи в девятичленном гетероцикле.5.
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}
