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

Исследование взаимодействия 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1H-пиррол-2, 3-дионов с 1, 3-бинуклеофильными реагентами

Диссертация: Исследование взаимодействия 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1H-пиррол-2, 3-дионов с 1, 3-бинуклеофильными реагентами
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Научная новизна. Впервые изучены нуклеофильные превращения 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1Л-пиррол-2,3-дионов под действием 1,3-CH, NH и 1,3-ЫН, ЫН-бинуклеофильных реагентов {N-незамещенного 3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1 -она, 6-амино-1,3-диметилпиримидин-2,4(1Н, ЗН)-диона, 1,3,3-триметил-6,7-диэтокси-3,4-дигидроизохинолина, мочевины, фенилмочевины, тиомочевины, фенилтиомочевины… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Нуклеофильные превращения моноциклических 1//-пиррол-2,3-дионов под действием бинуклеофильных реагентов (обзор литературы)
    • 1. 1. Взаимодействие с бинуклеофильными реагентами
    • 1. 2. Взаимодействие с гидроксиламином и гидразинами
    • 1. 3. Взаимодействие с енаминокетонами и енаминоэфирами
    • 1. 4. Взаимодействие с 1-метил-3,4-дигидроизохинолинами
    • 1. 5. Взаимодействие с о-фенилендиамином
    • 1. 6. Взаимодействие с о-аминотиофенолом
    • 1. 7. Взаимодействие с о-аминофенолом и 1Ч-фенил-о-фенилендиамином
    • 1. 8. Взаимодействие с 1,2-ди (гидроксиламино)циклогексаном

Исследование взаимодействия 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1H-пиррол-2, 3-дионов с 1, 3-бинуклеофильными реагентами (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

Одним из важнейших направлений развития современной органической химии является изучение химических свойств различных карбонильных производных гетероциклов, на основе которых возможно получение новых классов гетероциклических соединений. Моноциклические 1#-пиррол-2,3-дионы, в особенности содержащие различные функциональные группы в нескольких положениях пирролдионового цикла, проявляют уникальные свойства в этом отношении и представляют собой интересные объекты исследования.

1-Арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1Л-пиррол-2,3-дионы (метил 1-арил-3-ароил-4,5-диоксо-4,5-дигидро-1//-пиррол-2-карбоксилаты) являются полифункциональными соединениями, содержащими несколько карбонильных групп в гетероядре и в заместителях, что наряду с напряженностью неароматичного пирролдионового цикла придает им высокую реакционную способность, в особенности по отношению к нуклеофильным реагентам. В результате нуклеофильных превращений 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1//-пиррол-2,3-дионов, а именно их реакций с ОНи NH-мононуклеофильными реагентами, 1,2- и 1,4- NH, NH-, NH, OH-, NH, SH-бинуклеофильными реагентами получены карбонильные производные пяти-, шести-, семичленных азагетероциклов и конденсированных гетероциклических систем, в том числе обладающие полезными свойствами.

Представлялось перспективным исследовать реакции 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1Я-пиррол-2,3-дионов с 1,3-CH, NHи 1,3-NH, NH-бинуклеофильными реагентами, направление первоначального присоединения и последующих гетероциклизаций.

Цель работы. Исследование взаимодействия 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1//-пиррол-2,3-Диоиов с новыми классами бинуклеофиль-ных реагентов — 1,3-CH, NH и 1,3-ЫН, ЫН-бинуклеофилами — енаминами кар-боциклической и гетероциклической структуры, >1,]М'-дифенилгуанидином, мочевиной, тиомочевиной и их производными, аминогетероциклами.

Научная новизна. Впервые изучены нуклеофильные превращения 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1Л-пиррол-2,3-дионов под действием 1,3-CH, NH и 1,3-ЫН, ЫН-бинуклеофильных реагентов {N-незамещенного 3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1 -она, 6-амино-1,3-диметилпиримидин-2,4(1Н, ЗН)-диона, 1,3,3-триметил-6,7-диэтокси-3,4-дигидроизохинолина, мочевины, фенилмочевины, тиомочевины, фенилтиомочевины, 1,3-дифенилгуанидина, амидинотиомочевины, З-метил-4-фенил- 1Н-пиразол-5-амина, 5-трифторметил-1Н-1,2,4-триазол-Замина, 4,6-диметил-2Н-пиразоло[3,4-Ь]пиридин-3-амина}.

Установлено, что взаимодействие 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1#-пиррол-2,3-дионов с различными 1,3-CH, NH и 1,3-NH, NH-бинуклеофилами приводит к образованию оксопроизводных гетероциклических спиро-систем индол-3-спиро-2'-пиррола, фуран-2-спиро-З'-индола, пир-рол-2-спиро-5'-пиррол о [2,3-d] пиримидина, пирроло[2,1 -я]изохинолин-2-спиро-2-пиррола, 1,3,6-триазаспиро[4.4]нон-8-ена, 1,3,6триазаспиро[4.4]нон-2,8-диена, мостиковых гетероциклических систем 8,11-диазатрицикло[7.2.1.0 ' ]додец-2(7)-ена, 4,6,8,11тетраазатрицикло[7.2.1.02'7]додец-2(7)-ена, конденсированных гетероциклических систем пиразоло[ 1,5-а] пиримидина, [1,2,4]триазоло[1,5-а]пиримидина, пиридо[2'3':3,4]пиразоло[1,5-а]пиримидина.

Практическая ценность. Разработаны препаративные методы синтеза неописанных ранее оксопроизводных замещенных метил 8,11диазатрицикло[7.2.1.02'7] додец-2(7)-ен-1 -карбоксилатов, 6,7дигидроспиро[индол-3,2'-пирролов], 6'7'-дигидро-5Я-спиро[фуран-2,3'индолов], метил 4,6,8,11-тетраазатрицикло[7.2.1.0 ' ]додец-2(7)-ен-1-карбоксилатов, спиро[пиррол-2,5'-пирроло[2,3-(1]пиримидинов], 5', 6'-дигидро-3'Я-спиро[пиррол-2,2'-пирроло[2,1-а]изохинолинов], 1,3,6триазаспиро[4.4]нон-8-енов, 1-(1,3,6-триазаспиро[4.4]нон-2,8-диен-2ил)тиомочевин, метил 4,7-дигидропиразоло[1,5-а]пиримидин-5карбоксилатов, метил пиразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов, метил 5,8-дигидро[1,2,4]триазоло[1,5-а]пиримидин-7-карбоксилатов, метил 1,4-дигидропиридо[2'3':3,4]пиразоло[1,5-а]пиримидин-2-карбоксилатов.

Предлагаемые методы просты по выполнению, позволяют получать соединения с заданной комбинацией заместителей и могут быть использованы как препаративные в синтетической органической химии.

Публикации По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в Журнале Органической Химии, 8 тезисов докладов и материалов конференций в сборниках научных трудов, получен 1 Патент РФ.

Апробация. Результаты работы доложены на Международной конференции «Advanced Science in Organic Chemistry» (Судак, Крым 2006), Всероссийской конференции «Енамины в органическом синтезе» (Пермь, 2007), региональной научной конференции «35 Лет синтеза фурандионов» (Пермь, 2008), Международной конференции «Техническая химия. От теории к практике» (Пермь, 2008), XI Всероссийской конференции «Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов» (Саратов, 2008), XI молодежной научной школе-конференции по органической химии (Екатеринбург, 2008), Международной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (Кисловодск, 2009), Молодежной научно-практической школе — конференции «Химия поликарбонильных соединений» (Пермь, 2009), Всероссийской конференции по органической химии (Москва, 2009).

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа общим числом 105 страниц машинописного текста состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, приложения и выводов, содержит 8 рисунков, 1 таблицу.

Список литературы

включает 68 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

ВЫВОДЫ.

1. Установлено, что N-незамещенные карбоциклические и гетероциклические енамины [3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-он и 6-амино-1,3-диметилпиримидин-2,4(1//, 3/7)-дион] взаимодействуют с 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-177-пиррол-2,3-дионами по схеме присоединения группы /?-СН енаминофрагмента енамина к атому С5 пирролдионов с последующей нуклеофильной атакой аминогруппы енаминофрагмента енамина атома С5 или сложноэфирной карбонильной группы — заместителя в положении 5 пирролдионов.

2. Показано, что 1,3,3-триметил-6,7-диэтокси-3,4-дигидроизохинолин взаимодействует с 1 -арил-4-ароил-5-метоксикарбонил- 1#-пиррол-2,3 -дионами в таутомерной форме 3,3-диметил-1-метилен-6,7-диэтокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолинов по схеме последовательной атаки группы /?-СН таутомерной енаминоформы изохинолина атома С5 и аминогруппы атома углерода сложноэфирной карбонильной группы.

3. Найдено, что мочевина, фенилмочевина, тиомочевина и фенилтиомочевина взаимодействуют с 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1#-пиррол-2,3-дионами как мононуклеофилы и образуют продукты присоединения первичной аминогруппы реагентов к атому С5 пирролдионов.

4. Установлено, что 1,3-дифенилгуанидин взаимодействует с 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-1Я-пиррол-2,3-дионами как 1,3 NH, NH-бинуклеофил по схеме последовательной атаки аминогруппами атома С5 пирролдионов и атома углерода сложноэфирной карбонильной группы.

5. Показано, что аминогетероциклы (3 -метил-4-фенил- 1//-пиразол-5-амин, 5-трифторметил-1#-1,2,4-триазол-3-амин, 4,6-диметил-2#-пиразоло[3,4-Ь]пиридин-3-амин) при взаимодействии с 1-арил-4-ароил-5метоксикарбонил-1//-пиррол-2,3-д ионами образуют продукты присоединения первичной аминогруппы к атому С5 пирролдионов и раскрытия пирролдионового цикла по связи N7-C5 с последующей атакой вторичной аминогруппы кетонной карбонильной группы оксамоильного фрагмента.

Показать весь текст

Список литературы

  1. А.Н., Машевская И. В. // 2,3-Дигидро-2,3-пирролдионы Пермь: изд-во Перм. ун-та, 2005. С. 63−80.
  2. Ruhemann S. Diketodiphenylpyrroline and its analogues // J. Chem. Soc. London. 1909. V. 95. P. 1603−1609.
  3. O., Munchmeyer G. 5-Phenyl-2,3-diketopyrrolin, ein dem Isatin entsprechender einkerniger stoff// Ber. 1910. Jr. 43. Bd. 3. S. 3345−3358.
  4. Ruhemann S. CXII. The Condensation of Amides with Esters of Acetylenic acids // J. Chem. Soc. London. 1909. V. 95. P. 984−992.
  5. Eistert В., Muller G.W., Arackal T.J. Reaktionen von diazoalkanen mit a-diketonen und Chinonen, XXIV. Synthese und reaktionen substituierter pyrrolin-2,3-dione mit diazoalkanen // Liebigs Ann. Chem. 1976. N. 6. S. 1023−1030.
  6. Capuano L., Morsdorf P. Chemie der 2,3-Dihydro-2,3-diiminofurane // Liebigs Ann. Chem. 1982. S. 2178−2188.
  7. Kollenz G. Synthesen von Heterocyclen, 150. Mitt.: Uber Reaktionen mit cyc-lischen Oxalylverbindungen // Monatsh. Chem. 1971. Bd. 102. S. 108−113.
  8. Kollenz G. Uber Reaktionen mit cyclischen Oxalylverbindungen, 8. Mitt. (Synthesen von heterocyclen, 165. Mitt.) // Monatsh. Chem. 1972. Bd. 103. S. 947−950.
  9. T.M., Масливец A.H. Реакции 4-ароил-5-метоксикарбонил-1-и-толил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов с замещенными гидразинами // Тез. докл. конф. молодых ученых ПТУ. Пермь, 1991. С. 10−11.
  10. А.Н., Попова Т. М., Андрейчиков Ю. С. Рециклизация пиррольного цикла в пиразольный при взаимодействии 4-ацил-2,3-дигидро-2,3-пирролдиона с арилгидразинами//ХГС. 1991. № 11. С. 1566.
  11. З.Г., Масливец А. Н., Горковец Т. М., Андрейчиков Ю. С., Атовмян JI.O. Синтез и строение 3 -метоксикарбонил-1 -я-толил-4-и-толилоксамоил-5-и-этоксифенилпиразола // Изв. АН, Сер.хим. 1999. № 3. С. 610−613.
  12. Е.И., Масливец А. Н. 4,5-Диароил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионы в синтезе биологически активных веществ // Тез. докл. Межвузовской конф. «Человек: перспективы исследования». Пермь, 1990. С. 106−107.
  13. Силайчев П. С, Алиев З. Г, Масливец А. Н. Рециклизация 4,5-диароилзамещенных 1//-пиррол-2,3-дионов под действием бензилгидразина //ЖОрХ. 2009. Т. 45, вып.Ю. С. 1276−1277.
  14. Банникова Ю. Н, Халтурина В. В, Седегова Е. А, Масливец А. Н. Спиро-бис-гетероциклизация 5-метоксикарбонил- 1//-пиррол-2,3 -дионов под действием ациклических енаминокетонов // ЖОрХ. 2007. Т 43, вып. 1. С. 148−149.
  15. Банникова Ю. Н, Масливец А. Н. Спиро-бис-гетероциклизация 5-метоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов под действием ациклических енаминов // ЖОрХ. 2005. Т 41, вып. 11. С. 1748−1749.
  16. Банникова Ю. Н, Масливец А. Н. Двойная спиро-бис-гетероциклизация 5-метоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдиона под действием N-арилзамещенного имина димедона // ЖОрХ. 2006. Т 42, вып. 5. С. 787 788.
  17. П.С., Алиев З. Г., Масливец А. Н. Спиро-гетероциклизация 1Н-пиррол-2,3-диона под действием 1,5-бинуклеофила // ЖОрХ. 2009. Т. 45, вып.7. С. 1125−1126.
  18. Bannikova Yu.N., Maslivets A.N., Rozkova Yu.S., Shklyaev Yu.V., Aliev Z.G. Spiro heterocyclization of 5-methoxycarbonyl-2,3-dihydro-2,3-pyrrolediones by reaction with l-methyl-3,4-dihydroisoquinoline // Mend. Commun.2005. P. 158 159.
  19. Kollenz G. Zur Reaktion substituierter 2,3-Dihydropyrrol-2,3-dione mit o-Phenylendiamin//Liebigs Ann. Chem. 1972. Bd. 762. S. 13−22.
  20. Ruhemann S. CXXXII. Cyclic Di- and Tri-ketones // J. Chem. Soc. London. 1910. V. 97. P. 1438−1449.
  21. Ю.С., Смирнова Л. И., Иваненко О. И. 4-Ацил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионы в синтезе гетероциклов // Тез. докл. IV Межвузовской конф. «Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов». Саратов, 1989. Т. 1. С. 91.
  22. Ю.С., Гейн В. Л., Залесов В. В., Козлов А. П., Колленц Г., Масливец А. Н., Пименова Е. В., Шуров С.Н.- под ред. Андрейчикова Ю. С. //
  23. Химия пятичленных 2,3-диоксогетероциклов Пермь: изд-во Перм. ун-та, 1994. С. 101−109.
  24. А.Н., Иваненко О. И., Красных О. П. Синтез и исследование реакционной способности 4-алкоксалил-1,5-диарил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов // Тез. докл. конф. молодых ученых ПГУ. Пермь, 1991. С. 14.
  25. Ю.С., Масливец А. Н., Некрасов Д. Д., Шуров С. Н. Замещенные 2,3-дигидрофуран- и 2,3-дигидропиррол-2,3-дионы в синтезе гетероциклических реагентов//Башкирский хим. журн. 1996. Т. З, вып. 1−2. С. 107−118.
  26. А.Н., Андрейчиков Ю. С. 4-Ацил 2,3-дигидро-2,3-пирролдионы как циклические енаминокетоны // Тез. докл. II Региональной конф. «Енамины в органическом синтезе». Пермь, 1991. С. 11.
  27. А.Н., Иваненко О. И., Андрейчиков Ю. С. Способ получения изопропилового эфира 2,3-диоксо-1,10а-дифенил-2,3-дигидро-Н-пирроло2,3-?. 1,5]бензотиазапин-4-карбоновой кислоты // А.с. № 1 810 345 (СССР).
  28. А.Н., Смирнова Л. И., Иваненко О. И., Андрейчиков Ю. С. Пяти-членные 2,3-диоксогетероциклы. XLI. Взаимодействие 4-ацил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов с о-аминотио фенолом // ЖОрХ. 1995. Т. 31, вып. 5. С. 765 768.
  29. А.Н., Смирнова Л. И., Андрейчиков Ю. С. Неожиданная трансформация тиазепинового цикла в диазепиновый // ЖОрХ. 1992. Т. 28, вып. 8. С. 1768−1769.
  30. Ю.С., Масливец А. Н., Смирнова Л. И., Берестова С. С. Способ получения морфолидов или пиперидидов /?-(метоксикарбонилариламинометилен)ароилпировиноградных кислот // А.с. № 1 427 785 (СССР).
  31. А.Н., Смирнова Л. И., Андрейчиков Ю. С. Рециклизация метил-4-гидрокси-2(с"-гидроксифениламино)-5-оксо-2,5-дигидропиррол-2карбоксилата в амид (2-оксо-3,4-дигидро-2Я-1,4-бензоксазин-3-илиден)-пировиноградной кислоты//ХГС. 1991. № 10. С. 1429.
  32. А.Н., Смирнова Л. И., Андрейчиков Ю. С. Пятичленные 2,3-диоксогетероциклы. XXXI. Взаимодействие 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов с о-аминофенолом и N-фенил-о-фенилендиамином//ЖОрХ. 1992. Т. 28, вып. 10. С. 2141−2148.
  33. П.С., Дмитриев М. В., Масливец А. Н. Рециклизация 4-изопропоксалил-Ш-пиррол-2,3-дионов под действием о-аминофенола // ЖОрХ. 2009. Т. 45, вып.9. С. 1427−1428.
  34. Е.И., Масливец А. Н. Необычная рециклизация 1-и-метоксифенил-4,5-ди(и-толуоил)-2,3-дигидро-2,3-пирролдиона под действием 1,2-бис (гидроксиламино)циклогексана // Тез. докл. конф. молодых ученых ПТУ. Пермь, 1991. С. 11.
  35. А.Н. Синтез и химические превращения 2,3-дигидро-2,3-пирролдионов // Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук. Пермь, 1996. 303 С.
  36. Ю. Н., Масливец А. Н., Алиев 3. Г. Пятичленные 2,3-диоксогетероциклы XLIX. Взаимодействие 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов с замещенными 3-амино-5,5-диметил-2-циклогексен-1-онами // ЖОрХ. 2004. Т. 40. С. 1840.
  37. Е. С., Банникова Ю. Н., Масливец А. Н. Нуклеофильное 3+3.присоединение N-незамещенного енамина к моноциклическим 1Н-пиррол-2,3-дионам // ЖОрХ. 2008, Т. 44, вып. 5. С. 777−778.
  38. Е.С., Масливец А. Н. Метил 11-арил-12-ароил-9-гидрокси2 75,5-диметил-3,10-диоксо-8,11 -диазатрицикло7.2.1.0 ' .додец-2(7)-ен-1 -карбоксилаты и способ их получения // Патент РФ на изобретение № 2 383 549 (2010). Бюлл. изобр. № 7 от 10.03.2010.
  39. Е.С., Банникова Ю. Н., Масливец А. Н. Нуклеофильное 3+3.-присоединение гетероциклического енамина к моноциклическим 1Н-пиррол-2,3-дионам //ЖОрХ. 2009. Т. 45, Вып. 8. С. 1272−1273.
  40. В. С., Андрейчиков Ю. С., Александров Б. Б., Ионов Ю. В., Вах-рин М. И. Способ получения 1Ч-(и-К-бензоилпируваил)-353-диметил-3,4-дигидро-Д1(2Н)-метиленизохинолинов // А.с. № 833 961 (СССР).
  41. Ю. В., Масливец А. Н. /?-С-ацилирование енаминового фрагмента 1-метил-3,3-пентаметилен-3,4-дигидроизохинолина 5-фенил-2,3-дигидро-2,3-фурандионом // ЖОрХ. 1996. Т. 32, вып. 2. С. 319.
  42. В. Ю., Чкаников Н. Д., Шкляев Ю. В., Коломиец А. Ф., Фокин А. В. Гетероциклизации 1,1-дициано-2-(трифторметил)этиленов с 1,3,3-триметил-3,4-дигидроизохинолином и его производными // Изв. АН СССР. Сер. хим, 1992. Т. 8. С. 1888.
  43. В. Д., Чкаников Н. Д., Шкляев Ю. В., Коломиец А. Ф., Фокин А. В. Реакции 1-(3,4-диэтоксибензилиден)-6,7-диэтокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолина с полифторкарбонильными соединениями // ХГС. 1990. С. 1689.
  44. Н. Б., Денисламова Е. С., Масливец А. Н. Исследование взаимодействия моноциклических 1//-пиррол-2,3-дионов с амидинотиомочевиной // Материалы региональной научной конференции «35 Лет синтеза фу-рандионов». Пермь, 2008. С. 6.
  45. Е. С., Алиев 3. Г., Масливец А. Н. Исследование взаимодействия моноциклических 1/7-пиррол-2,3-дионов с аминопиразолом // Материалы научно-практической школы-конференции «Химия поликарбонильных соединений» Пермь 2009. С. 29.
  46. Е. С., Алиев 3. Г., Масливец А. Н. Рециклизация 177-пиррол-2,3-дионов в пиразоло1,5-а.пиримидины под действием аминопиразола // ЖОрХ, 2009. Т. 45, вып. 10. С. 1583−1584.
  47. Portilla J., Quiroga J., Cobo J., Low J.N., Glidewell C. 7-Amino-2,5-dimethylpyrazolo (l, 5-a)pyrimidine hemihydrates // Acta Crystallogr., Sect. C: Cryst.Struct.Commun. 2006. V. 62. P. 186.
  48. H. В., Денисламова E. С., Масливец A. H. Исследование взаимодействия моноциклических 1//-пиррол-2,3-дионов с триазол-3-амином // Материалы научно-практической школы-конференции «Химия поликарбонильных соединений» Пермь 2009. С. 14.
  49. Е. А., Денисламова Е. С., Масливец А. Н. Исследование взаимодействия моноциклических 1//-пиррол-2,3-дионов с пиразолопиридинами-ном // Материалы научно-практической школы-конференции «Химия поликарбонильных соединений» Пермь 2009. С. 79.
  50. Eddi N.B., Leimbach D. Studies of anastetics. J. Pharmacol. Exp. Ther., 1953, 107 (3), P. 385−393.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?