Синтез и трансформации гетероциклических соединений, содержащих имидазолидиновые и тиосемикарбазидные фрагменты

• Автор: Василевский, Сергей Витальевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение
2. Литературный обзор
2.1. Тиосемикарбазид в синтезе 3-тиоксо(меркапто)-1,2,4-триазинов и 2-амино-1,3,4-тиадиазинов
2.2. Производные тиосемикарбазида в синтезе 1,3-тиазолов
2.3. Тиосемикарбазид в синтезе производных 2(5)-амино-1,3,4-тиадиазола, 3-тиоксо(меркапто)-1,2,4-триазола и пиразола
2.4. Тиосемикарбазиды в синтезе 1-амино-2-тиоксо(меркапто)пиримидинов
3. Обсуждение результатов
3.1. Синтез исходных соединений
3.2. Конденсация 5,7-диметил-4а,7а-дифенил-3-тиоксопергидро-имидазо[4,5-е][1,2,4]триазин-6-она с йодистым метилом и галогенуксусными кислотами
3.2.1. Конденсация 5,7-диметил-4а,7а-дифенил-3-тиоксопергидро-имидазо[4,5-е][1,2,4]триазин-6-она с йодистым метилом
3.2.2. Конденсация 5,7-диметил-4а,7а-дифенил-3-тиоксопергидро-имидазо[4,5-е][1,2,4]триазин-6-она с галогенуксусными кислотами
3.2.3. Расщепление 5,7-диметил-3-тиоксопергидроимидазо[4,5-е][1,2,4] триазин-6-она под действием бромуксусной кислоты
3.3. Кислотноиндуцируемые трансформации гетероциклов, содержащих имидазолидиновый и тиосемикарбазидный фрагменты, и их аналогов
3.3.1. Трансформация 5,7-диметил-4а,7а-дифенил-3-оксо(тиоксо, имино)пергидроимидазо[4,5-е][1,2,4]триазин-6-она при использовании нитрита натрия в кислой среде
3.3.2. Встречный синтез 2,4-диметил-1,5-дифенилгликольурила lib а-уреидо алкилированием мочевины и тиомочевины с использованием ДГИ Зс
3.3.3. Механизм реакции образования гликольурила lib из 4,5-дигидрокси-1,3-диметил-4,5-дифенилимидазолидин-2-она Зс и тиомочевины
3,За,9,9а-тетрагидроимидазо[4,5-е][1,3]триазоло[3,2-6][1,2,4]триазин-2,7(1Я,6Я)-диона с 3,5-ди(трет-бутил)-1,2-бензохиноном
3.5.2. Альдольно-кротоновая конденсация [(5,7-диметил-6-оксо-
4а,7а-дифенил-4,4а,5,6,7,7а-гексагидро-1Я-имидазо[4,5-е][1,2,4] триазин-3-ил)тио]уксусной кислоты и 1,3-диметил-3а,9а-дифенил-
3,3 а,9,9а-телрагидроимидазо[4,5-е][1,3]триазоло[3,2-й][ 1,2,4]триазин-
2,7(1Я,6Я)-диона с Я-замещеными изатинами
3.5.3. Конденсация 1,3-диметил-6-(1-метил-2-оксо-1,2-дигидро-ЗЯ-
индол-3-илиден)-За,9а-дифенил-3,За,9,9а-тетрагидроимидазо[4
е][,3]тиазоло[3,2-Ь] [ 1,2,4]триазин-2,7( 1Я,6Я)-диона с
формальдегидом и саркозином ([3+2]-циююприсоединение)
3.6. Фармакологическая активность полученных соединений
4. Экспериментальная часть
5. Выводы
6. Список литературы
7. Приложение

1. ВВЕДЕНИЕ
Химия гетероциклов в последние десятилетия стала одной из наиболее динамично развивающихся областей органической химии. Роль гетероциклических соединений в различных областях науки и техники (химия, медицина, биология, электроника и др.) трудно переоценить. Поэтому разработка новой стратегии конструирования гетероциклических структур сохраняет высокую актуальность.
Одним из перспективных подходов к решению указанной проблемы является поиск новых универсальных синтонов, трансформация которых под действием самых разнообразных реагентов позволяет создать новые простые подходы к получению как известных, так и новых би- и полигетероциклических систем.
Недавно в лаборатории азотсодержащих соединений ИОХ РАН получены первые представители 3-тиоксопергидроимидазо[4,5-е][1,2,4]триазин-6-онов (тионов) и 4,5-ди(тиосемикарбазидо)имидазолидин-2-онов(тионов). Их синтез осуществляется на основе простых реакций 1,3-диалкил-4,5-дигидроксиимидазолидин-2-онов(тионов) с тиосемикарбазидом. Реакционная способность этих соединений до сих пор не изучена, хотя на- их основе можно получать би- и полигегероциюшческие соединения, содержащие в молекулах самые разнообразные фрагменты с полезными свойствами, например, имидазолидиновые, триазиновые, тиазолидиновые, оксоароматические, фенольные, оксоиндольные в различном- сочетании. Большинство этих компонентов входят в состав природных и синтетических органических соединений, проявляющих фармакологические свойства' различного типа. К настоящему времени у многих из них выявлены антиоксидантные, цитотоксические и противоопухолевые свойства: Кроме того, среди производных имидазолидин-2-онов и изатинов выявлены вещества с гербицидными и пестицидными свойствами. На основе производных изатина получены красители. Хорошо известно, что фенолы и хиноны - это необходимые компоненты электронотранспортных цепей фотосинтеза и дыхания, регуляторы роста растений и микроорганизмов.
Целью настоящего исследования является разработка методов синтеза
неизвестных ранее би- и полигетероциклических структур, содержащих в одной
молекуле азот- серу- и кислородсодержащие гетероциклы в различном сочетании,

расчетных программ. Проведенные расчеты значений химических сдвигов для изолированных структур 7 и 8 в вакууме (без учета влияния растворителя) подтвердили, что расчетный спектр изучаемого соединения наилучшим образом соответствует экспериментальному спектру ЯМР ,3С соединения 7 в 0М80-с16, что подтверждается и экспериментальными данными.

10 12/^,

8 7ГЧ.
°=<6|

Л*/ Н

142 _/
Іїз 0=<
N4 8СН2С02Н

15Г 14] Н —21р^ Т|
1бЦ^ 18 2оЦ^

Масс-спектры соединений 6 и 7 по пикам молекулярных и интенсивных тяжелых фрагментарных ионов полностью соответствуют строению полученных соединений.
Строение соединения 7 также установлено методом РСА, с помощью которого исследованы кристаллы трех образцов соединения 7, полученных при кристаллизации из ДМСО-с16, бензола и уксусной кислоты. Установлено, что во всех случаях трицикл 7 кристаллизуется с одной молекулой каждого из примененных для получения кристаллов растворителей. Для кристаллосольватов с ДМСО и бензолом (7-БМ80 и 7-Вг) приведен сравнительный анализ (рис. 1 и 2). В обоих случаях конформация имидазолидинового цикла - твист с выходом атомов С(1) и С(3) на 0.37(1) и 0.17(1) А в 7БМ80 и на 0.41(1) и 0.19(1) А в 7-Вг. Триазиновый цикл также имеет твист - конформацию с выходом из плоскости атомов N(3) и С(3) на 0.23(1) и 0.24(1) А в 7ФМ80. В 7-Вг эти значения составляют 0.38(1) и 0.37(1) А. Триазольный цикл, напротив, в значительной | степени уплощен (атом 8(1) выходит из плоскости остальных атомов цикла на

0.19(1) и 0.20(1) А в 7'БМ80 и 7-Вг соответственно). Сольватная молекула в1 кристалле 71)М80 удерживается за счет достаточно слабой водородной связи с/ молекулой продукта (И(3)...0(18) 2.834(3) А, N140 160(1)°); формирование трехмерного каркаса завершают более слабые контакты С-Н...О, С-М...М, С-Н...!3,