Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Синтез и строение производных 1, 5-динитро-3-азабицикло[3.3.1]-нонана

Диссертация: Синтез и строение производных 1, 5-динитро-3-азабицикло[3.3.1]-нонана
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Восстановлением 1,3-динитробензола тетрагидридоборатами натрия и калия до 3,5-бис (ш/м-нитро)-1 -циклогексена и последующим аминометили-рованием формальдегидом и первичными аминами получена серия 3−11−1,5-динитро-3-азабициклонон-6-енов. Использование ацетальдегида и метиламина приводит к образованию 2,3,4-триметил-1, 5-динитро-З-азабицикло[3.3.1 |нон-6-еиа. Показано, что… Читать ещё >

Содержание

  • 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Методы синтеза азааналогов бицикло[3.3.1]-нонаиа
    • 1. 1. 3-Азабицикло[3.3.1 ]нонаны
      • 1. 1. 1. Реакция Манниха
      • 1. 1. 2. сх, а'-Аннелирование циклических кетонов и их енаминов
      • 1. 1. 3. Внутримолекулярная циклизация
    • 1. 2. 3,7-Диазабицикло[3.3.1]нонаны
      • 1. 2. 1. Реакция Манниха
      • 1. 2. 2. Раскрытие цикла диазаадамантанов
      • 1. 2. 3. Внутримолекулярная циклизация
    • 1. 3. 3,9-Диазабицикло[3.3.1]нонаны
      • 1. 4. 3. -Окса- и 3-тиа-7-азабицикло[3.3.1]нонаны
  • ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
  • 2. Синтез 3-азабицикло[3.3.1]нонанов на основе 1,3-ДИНитробензола
    • 2. 1. Восстановление 1 -К-2,4- и 1-К-3,5-динитробензолов тетрагидридоборатами щелочных металлов
    • 2. 2. Синтез З-И-1,5-динифо-3-азабицикло[3.3.1 ]нон-6-енов
    • 2. 3. Восстановление и алкилирование 3-метил-1,5-динитро-3-азабицикло[3.3.1 ]нон-6-ена
    • 2. 4. Синтез 1, п-бис (1,5-динитро-3-азабицикло[3.3.1 ]нон-6-ен-3-ил)-алканов. этанолов. о!
  • 4. Получение 3-азабицикло[3.3.1]нонанов, содержащих аминокислотные остатки
    • 4. 1. Синтез аминокислотных производных 1,5-динитро-З-азабицикло[3.3.1 ]нон-6-ена
    • 4. 2. Поведение синтезированных соединений под действием электронного удара
  • 5. Синтез фторсодержащих производных 3-азабицикло[3.3.1]нонана на основе фторалкиловых эфиров 3,5-динитрофенола
    • 5. 1. Синтез и строение 7-полифторалкокси-1,5-динитро-З-азабицикло[3.3.1]нон-6-енов
    • 5. 2. Компьютерная оценка спектра биологической активности синтезированных производных 3-азабицикло[3.3.1 ]нонана
  • 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТ
    • 6. 1. Синтез исходных соединений и очистка растворителей
      • 6. 1. 1. Синтез исходных соединений
      • 6. 1. 2. Очистка растворителей
    • 6. 2. Синтез производных 3-азабицикло[3.3.1]нонана
      • 6. 2. 1. Синтез производных 1,5-динитро-3-азабицикло[3.3.1]-нон-6-ена
      • 6. 2. 2. Восстановление и алкилирование 3-метил-1,5-динитро-3-азабицикло[3.3.1 ]нон-6-ена
    • 6. 3. Методы физико-химических исследований
  • ВЫВОДЫ

Синтез и строение производных 1, 5-динитро-3-азабицикло[3.3.1]-нонана (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Пристальный интерес химиков к изучению гетероаналогов бицик-ло[3.3.1]нонана обусловлен наличием у этих соединений комплекса уникальных свойств, что делает их ценными с теоретической и практической точки зрения. Так, азапроизводные бицикло[3.3.1]нонана являются удобными моделями для изучения проблем конформационного анализа, механизмов и стереохимии реакций, а также находят применение в качестве физиологически активных веществ. Одним из малоизученных подходов к синтезу 3-азабицикло[3.3.1]нонанов является восстановление комплексными гидридами щелочных металлов ароматических нитросоединений в циклоалифатиче-ские, которые далее используются в качестве СН-кислотной компоненты в конденсации Манниха с альдегидами и первичными аминами. Тем не менее, к его очевидным достоинствам следует отнести: универсальность, заключающуюся в возможности использования большого числа электронодефи-цитных ароматических соединений, в том числе гетероциклов, в качестве субстратов для синтеза ключевых синтонов — алициклических нитросоединенийпростую схему синтеза (2−3 стадии) полифункциональных производных бициклононанавозможность широкой модификации заместителей с целью изменения в желаемом направлении свойств синтезированных продуктов. Таким образом, разработка данного метода получения бициклононановых структур открывает новые возможности для направленного синтеза биологически активных веществ.

В связи с этим в задачу настоящей работы входило: изучение реакции селективного восстановления производных 1,3-динитробензола тетрагидри-доборатами щелочных металловразработка эффективного метода получения 3-азабицикло[3.3.1]нонанов по реакции Маннихаизучение строения и свойств целевых продуктов.

Нами впервые осуществлено восстановление большого ряда производных 1,3-Динитробензола тетрагидридоборатами натрия и калия до соответствующих солей 3,5-бис (аг/м-нитро)-1 -циклогексенов.

Реакцией Манниха синтезированы серии не описанных ранее 1,5-динитро-бСУ^К^З-^-З-азабициклор.ЗЛЗнон-б-енов (R1, R2 = Alk, О Alk, Hlg, СООН, COOR, CONH2 и др.). На примере 3-метил-1,5-динитро-3-азабицикло[3.3.1 ]нон-6-ена показано, что данные соединения могут легко трансформироваться в диаминопроизводные при каталитическом восстановлении водородом и образовывать четвертичные аммониевые соли под действием алкилирующего агента — подметана.

Методами молекулярной спектроскопии (ИК, ЯМР *Н, 13С, 19F) и рентгеноструктурного анализа изучено строение полученных соединений. Установлено, что циклогексеновый фрагмент имеет конформацию софа, а пиперидиновый — кресло. Предложена схема распада 3-азабицикло-[3.3.1]нонанов под действием электронного удара на примере (7-метокси-1,5-динитро-3-азабицикло[3.3.1 ]нон-6-ен-3-ил)уксусной кислоты.

Универсальность предлагаемого метода синтеза полифункциональных производных 3-азабицикло[3.3.1]нонана позволяет получать большие серии соединений, что важно для количественного изучения зависимостей структура — свойство. Компьютерный прогноз спектра биологической активности наиболее перспективных соединений показал, что они являются потенциальными нейротропными и антимикробными препаратами.

1. ЛИТЕРАТУРНЫМ ОБЗОР Методы синтеза азааналогов бицикло[3.3.1]нонана.

ВЫВОДЫ.

1. Разработан препаративный метод синтеза 3-азабицикло[3.3.1]нонанов, основанный на селективном восстановлении производных 1,3-динитробензола тетрагидридоборатами щелочных металлов и последующей реакции Манниха с альдегидами и первичными аминами.

2. Восстановлением 1,3-динитробензола тетрагидридоборатами натрия и калия до 3,5-бис (ш/м-нитро)-1 -циклогексена и последующим аминометили-рованием формальдегидом и первичными аминами получена серия 3−11−1,5-динитро-3-азабицикло[3.3.1 ]нон-6-енов. Использование ацетальдегида и метиламина приводит к образованию 2,3,4-триметил-1, 5-динитро-З-азабицикло[3.3.1 |нон-6-еиа.

3. Показано, что 3-метил-1,5-динитро-3-азабицикло[3.3.1]нон-6-ен легко трансформируется в 1,5-диамино-3-метил-3-азабицикло[3.3.1]нонан при каталитическом гидрировании, при этом восстановлению подвергается и двойная связь. Алкилирование З-метил-1,5-динитро-3-азабицикло (3.3.1 ]~ нон-6-ена иодметаном приводит к образованию четвертичной аммониевой соли.

4. Путем конденсации формальдегида и алифатических диаминов с 3,5-бис (ш/м-нитро)-1 -циклогексеном синтезированы 1, п-бис (1,5-динитро-З-азабицикло[3.3.1]нон-6-ен-3-ил)алканы (п = 2, 4, 6).

5. Восстановлением 1−11−2,4- и 1-Е-3,5-динитробензолов тетрагидридоборатами натрия и калия и последующей конденсацией с формальдегидом и 2-аминоэтанолом получен ряд 2-(1,5-динитро-6(7)-И-3-азабицикло| 3.3.1]-нон-6-ен-3-ил)этанолов. В аналогичной реакции с аминокислотами (глицин, р-аланин, ВЬ-аспарагиновая кислота, ОЬ-аспарагин, ОТ ,-глутаминовая кислота) синтезированы 1,5-динитро-6(7)-К-3-К1−3-азабицикло[3.3.1 ]нон-6-ены, содержащие аминокислотные фрагменты при третичном атоме азота.

6. При использовании в реакции Манниха динитроциклогексенов, полученных из фторалкиловых эфиров 3,5-динитрофенола, синтезированы 7-полифторалкокси-1,5~динитро-3-К.~3-азабицикло[3.3.1 ]нон-6-ены.

7. Методами ИК, ЯМР (1Н, 13С, 19Р) спектроскопии и рентгеноструктурного анализа, изучено молекулярное строение синтезированных соединений. Установлено, что циклогексеновый цикл имеет конформацию софа, а пи-перидиновый — кресло. Третичный атом азота имеет тригонально-гшрамидальную конфигурацию.

В. Предложена схема фрагментации полученных соединений при электронном ударе на примере (7-метокси-1,5-динигро-3-азабицикло[3.3.1 ]шш-6-ен-3-ил)уксусной кислоты.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Пат. 6 723 941 (1967). Япония // С.А. 1968. Vol. 69. N 35 982у.
  2. Blicke F. F., McCarty F. J. И J. Org. Chem. 1959. Vol. 24. N 9. P. 1379−1380.
  3. W., Gotz H. // Naturwiss. 1960. Bd 47. N 3. S. 397−399.
  4. Пат. 13 950 (1967). Япония // С.А. 1968. Vol. 68. N 11 4442e.
  5. H.O., Wickham P.P., Muller H.C. // J. Am. Chem. Soc. 1962. Vol. 84. N 20. P. 3139−3147.
  6. H.H., Омаров T.T., Губашева А. Ш., Альмуханова К. А., Байсалбаева С. А. // Веста. Акад. наук Каз. ССР. 1975. N. 2. С. 47−50.
  7. H.H., Омаров Т. Т., Альмуханова К. А., Байсалбаева С. А. /У ЖОрХ. 1976. Г. 12. Вып. 6. С. 1207−1209.
  8. Severin Т., Schmitz М, Adam R. // Chem. Ber. 1963. Bd 96. N 11. S.3076−3080.
  9. Т., Locke J., Scheel D. // Chem. Ber. 1969. Bd 102. N 11. S. 39 093 914.
  10. R.T. // Tetrahedron. 1970. Vol. 26. N. 9. P. 2107−2117.
  11. C.J., Hendry D., Pryce R.J., Roberts S.M. // J. Chem. Soc. Perkin Trans. I. 1995. N 10. P. 2767−2771.
  12. Т., Adam M. // Chem. Ber. 1964. Bd 97. N 1. S. 186−189.
  13. Severin Т., lern me II.-L. // Chem. Ber. 1965. Bd 98. N 4. S.1159−1163.
  14. C.L. / Topic in Carbocyclic Chemistry. Plenum Press, N.Y., 1969. P. 199.
  15. W.N., Dijkink J., Huismann H.O. // Chem. Commun. 1970. N 4. P. 197−198.
  16. Britten A.Z., O’Sullivan J. // Chem. and Ind. 1972. N 8. P. 336−337.
  17. Пат. 3 829 427 (1974). США //С.А. 1974. Vol. 81. N 13 5998z.
  18. Becker H.G.O., Bergmann G., Szabo L. // J. Prakt. Chem. 1968. Bd 37. N 1−2. S. 47−58.
  19. Н.С., Рогозина C.B. // Усп. хим. 1973. Т. 42. Вып. 3. С. 423−441.
  20. Schneider W., Gotz IL //Naturwiss. 1960. Bd 47. N 3. S. 61−62.
  21. Rossi S" Valvo C. // Chim. Ind. (Milan). 1960. Vol. 42. N 8. P. 637−641.
  22. N.J., Conrow K., Sauess R.R. // J. Am. Chem. Soc. 1958. Vol. 80. N 19. P. 5185−5193.
  23. Schill D" Schneider W. // Arch. Pharm. 1975. Bd 308. N 12. S. 925−933.
  24. M., Kawaramori M., Noguchi K., Nurimoto S. // Chem. Pharm. Bull. 1977. Vol. 25. N 5. P. 1777−1781.
  25. J.P., Miller N.C. // J. Am. Chem. Soc. 1963. Vol. 85. N 9. P. 13 251 328.
  26. Garcia-Blanco S., Florencio F.- Smith-Verdier P. // Acta Crystallogr. Sect. В. 1976. Vol. 32. N 5. P. 1382−1386.
  27. Lora-Tamayo M., Garcia-Munoz G., Madronera R. // Bull. Soc. chim. Fr. 1958. N 11−12. P. 1334−1337.
  28. А.Д., Небогатова Л. О. // ЖОрХ. 1978. Т. 14. Вып. 3. С. 522−525.
  29. С., Veit F. // Chem. Вег. 1935. Bd 68 В. S. 506.
  30. Hennig IL, Pesch W. // Arch. Pharm. 1974. Bd 307. N 7. S. 569−572.
  31. E. A., Fletcher L. Т., Brundage R. P. // J. Org. Chem. 1963. Vol. 28. N 9. P. 2233−2238.
  32. Kyi Z.-Y., Wilson W.//J. Chem. Soc. 1951. Vol. 16. N 11. P. 1706−1709.
  33. R., Angeloni A., Gottarelli G. // Gazz. chim. ital. 1967. Vol. 97. N 12. P. 1762−1769.
  34. G. // Tetrahedron Lett. 1965. N 32. P. 2813−2816.
  35. Chiavarelli S., Toeffler F., Landi-Vittory R., Mazzeo P. // Gazz. chim. ital. 1964. Vol. 94. N 10. P. 1021−1027.
  36. S., Toffler F., Gramiccivani L., Valsecchi G. P. /7 Gazz. chim. ital. 1968. Vol. 98. N 10. P. 1126−1131.
  37. Зефиров LLC., Зык H.B., Вацадзе С. З., Тюрин B.C. // Изв. АН. Сер. хим. 1992. N 11. С. 2687.
  38. E.E., Ruemtz P.C. Weis JA. /7 J. Org. Chem. 1975. Vol. 40. N 11. P. 1576−1578.
  39. Hohenlohe-Oehringen K. ii Monatsh. Chem. 1963. Bd 94. N 6. S. 1208 1216.
  40. Р.Г., Эльнатанов Ю. И., Червин И. И., Вознесенский В. Н. /У Изв. АН. Сер. хим. 1996. N 4. С. 1037−1039.
  41. D., Chiavarelli S. // Gazz. chim. ital. 1966. Vol. 96. N 12. P. 16 961 714.
  42. S., Settimj G. // Gazz. chim. ital. 1958. Vol. 88. N 10. P. 12 531 261.
  43. Stetter H" Schafter J" Dieminger K. // Chem. Ber. 1958. N 3. Bd 91. S. 598 604.
  44. S., Fennoy L.V. // J. Org. Chem. 1961. Vol. 26. N 12. P. 48 954 898.
  45. Sasaki Т., Eguchi S" Kiriyama Т., Sakito Y. // J. Org. Chem. 1973. Vol. 38. N 9. P. 1648−1652.
  46. Chiavarelli S" Settimj G. ii Gazz. chim. ital. 1958. Vol. 88. N 10. P. 12 341 239.
  47. Stetter H" Dieminger K., Rauscher E. ii Chem. Ber. 1959. N 3. Bd 92. S. 2057−2061.
  48. А.И., Якушев П. Ф., Унковский Б. В. // ЖОрХ. 1974. Т. 10. N 4. С. 841−845.
  49. Stetter iL Merten R. // Chem. Ber. 1957. Bd 90. N 6. S. 868−875.
  50. F., Sparatore F., Langer H. // Monatsh. Chem. 1956. Bd 87. S. 100.
  51. F., Langer H. // Monatsh. Chem. 1955. Bd 86. N 4. S. 449−451.
  52. Bohlmann F., Ottava N. ii Chem. Ber. 1955. Bd 88. N 12. S. 1828−1835.
  53. Bohlmann F., Ottava N" Keller R. ii Lieb. Ann. 1954. Bd 587. S. 162−166.
  54. Rubtsov M.Y., Mikhlma E.E., Yakhontov L.N. ii Russ. Chem. Rev. (Engl. Transl.). 1960. Vol. 29. N l.P. 74−105.
  55. G., Fiedler W., Faust G. // Chem. Ber. 1969. Bd 102. N 12. S. 41 474 151.
  56. T.C., Bradbury W.C. // J. Org. Chem. 1963. Vol. 28. N 12. P. 34 033 407.
  57. Gault iL, Delaire M. // C. r. 1953. Vol. 236. P. 490−492.
  58. U., Kurz Т., Lipinski D. //' Chem. Ber. 1977. Bd 110. N 11. S. 38 943 899.
  59. E.C., Усовская B.C., Рубцов M.B. // ЖОХ. 1961. Т. 31. N 10. С. 3202−3205.
  60. Е.С., Левкоева Е. И., Усовская B.C., Рубцов М. В. // ЖОрХ. 1965. Т. 1. N 1.С. 174−182.
  61. Е.С., Усовская B.C., Рубцов М. В. / В кн.: Химия гетероциклических соединений. Сб. 1. Азотсодержащие гетероциклы. — М.: 1967. С. 445.
  62. Н.Е., Crosby D.G. // J. Org. Chem. 1962. Vol. 27. N 4. P. 1298−1301.
  63. V., Mangalam G. // Indian J. Chem. 1978. Vol. 16B. N 3. P. 234−237.
  64. Haller R" Unholzer H. /./ Arch. Pharm. 1972. Bd 305. Nll.S. 855−863.
  65. W. E., Korzeiniewski C. // Soc. Sei. Lodz., Acta Chim. 1971. Vol. 16. N 2. P. 113−122.
  66. P., Berlin K.D. // J. Org. Chem. 1981. Vol. 46. N 16. P. 3196−3204.
  67. R. // Arch. Pharm. 1965. Bd 298. N 5. P. 306−312.
  68. V., Jeyaraman R. // Indian J. Chem. 1977. Vol. 15B. N 1. P. 91.
  69. C.E., Panson G.S. // J. Org. Chem. 1956. Vol. 21. N 7. P. 803.
  70. HJ., Mallory H.E. // J. Org. Chem. 1962. Vol. 27. N 7. P. 2390−2391.
  71. Hutchins R.O., Lamson D.W., Rua L., Milewski C.A., Maryanoff B. // J. Org. Chem. 1971. Vol. 36. N 6. P. 803−806.
  72. L.A. // J. Am. Chem. Soc. 1964. Vol. 86. N 4. P. 740−741.
  73. Bell ILM., Vanderclice A. Spehar A. //' J. Org. Chem. 1969. Vol. 34. N 12. P. 3923−3926.
  74. Gold V., Mm A.Y., Robinson S.R. // J Chem. Soc. Perkin Trans. II. N 2. P. 243−249.
  75. H.J., Tsai M. // J. Org. Chem. 1958. Vol. 23. N 10. P. 1592−1593.
  76. P. // Helv. chim. acta. 1968. Vol. 51. N 2. P. 371 -372.
  77. Bird K.J., Rae J.D., White A.M. // Austral. J. Chem. 1973. Vol. 26. N 8. P. 1683−1688.
  78. N.S., Palyulin V.A. / Topics in Stereochemistry. Vol. 20. / Ed. E.L. Eliel, S.H. Wilen. 1991. P. 171−230.
  79. E.N., Newson A.T., March L.A., Nowell I.V., Wasvvorth A.H. // J. Chem. Soc. Perkin Trans. I. 1987. N 1. P. 137−141.
  80. Ю.В., Зоркий П. М. //Усп. хим. 1989. Т. 58. Вып. 5. С.713−746.
  81. Общая органическая химия / Под ред. Д. Бартона и У. Д. Оллиса. Т. 3. М.: Химия, 1982. С. 134.
  82. А.Г., Геворгян Г. А., Мнджоян О. Л. // Усп. хим. 1982. Т. 51. Вып. 4. С. 678−695.
  83. Р.А., Ефремов Ю. А., Дрозд В. Н., Каминский А. Я. // Изв. ТСХА. 1975. Вып. 1. С. 203−207.
  84. Studies in Organic Chemistry. Organofluorine Compounds in Medical Chemistry and Biomedical Applications. / Eds. R. Filles, Y. Kobauashi, and L.M. Yagupolskii. Vol. 48. Elseiver, Amsterdam, 1993. 386 p.
  85. Jeyaraman R" Avila S. // Chem. Rev. 1981. Vol. 81. N2. P. 149−174.
  86. В.В. //Химия в России. 1999. N 2. С. 8−12.
  87. В.В. // Компьютерные технологии в медицине. 1998. N 1. С. 87−93.
  88. Справочник химика. Т. 2. М.-Л.: Химия, 1964. С. 509.
  89. Beilst., Е III. Bd 5. S. 759.
  90. Beilst., Е III. Bd 5. S. 690.
  91. Beilst., E III. Bd 6. S. 858.
  92. Beilst, E III. Bd 9. S. 1781.
  93. Beilst., E III. Bd 9. S. 1936.
  94. Справочник химика. Т. 2. M.-JL: Химия, 1964. С. 789.
  95. Справочник химика. Т. 2. М.-Л.: Химия, 1964. С. 1031.
  96. J.M., Wain R.L. // J. Chem. Soc. 1936. Vol. 8. N 7. P. 1108−1131.
  97. Beilst., E III. Bd 9. S. 1777.
  98. И. Методы органической химии / Под ред. А. Я. Бергмана. Т. IV. Вып. 1. Кн. 2. М.-Л.: Госхимиздат, 1949. С. 1274.
  99. Препаративная органическая химия / Под ред. Н. С. Вульфсона. М.-Л.: Химия, 1964. С. 692−694.
  100. Губен-Вейль. Методы органической химии. Т. 2. Методы анализа. М.: Химия, 1967. С. 453−454.
  101. А., Форд Р. Спутник химика. М.: Мир, 1976. 541 с.
  102. А., Проскауэр Э., Риддик Дж., Тупс Э. Органические растворители. М.: ИЛ, 1958. 518 с.
  103. Sheldrick G.M. SHELXTL PLUS. PC Version. A System of Computer Programs for the Determination of Crystal Structure from X-ray Diffraction Data. Rev. 5.02. Siemens Analytical X-ray Instruments Inc., Germany, 1994.
  104. B.A., Заводник B.E. /У Кристаллография. 1989. Т. 34. Вып. 6. С. 1369−1375.
  105. F.H., Kennard О., Watson D.G., Brammer L., Orpen A. J., Taylor R. // J. Chem. Soc. Perkin Trans. II. 1987. SI. P. 1−19.I
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?