Синтез и химия производных 1,4,6,10-тетраазаадамантана-новой гетерокаркасной системы

• Автор: Семакин, Артем Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Оглавление
I. Введение
II. Цикломеризация карбонильных, иминовых и тиокарбонильных групп в синтезе полигетерокаркасных соединений (литературный обзор).
11.1 Общие закономерности реакций циклоолигомеризации карбонильных,
иминовых и тиокарбонильных соединений

11.1.1 Цикломеризация карбонильных соединении
11.1.2. Цикломеризация иминов
11.1.3 Цикломеризация тиокарбонильных соединении
11.1.4 Совместная циклизация карбонильных, иминовых и тиокарбонильных групп
11.2 Синтез 1 етспокаркасных соединений на основе никломеризации связей

11.2.1 Синтез гетероадамаптанов и родственных соединений на основе реакции внутримолекулярной тримеризации.
11.2.2 Синтез гетеровюрципшнов на основе реакции внутримолекулярной тримеризаци
11.2.3 Синтез п-гетеро[п]перистиланов и родственных соединений
П.2.4 Синтез гетероадамантанов и родственных соединений на основе реакции тетрамеризации
11.2.5 Синтез гексагетероизовюрцитанов
II.2.6 Синтез других гетерокаркасных соединений на основе реакции цикломеризации
III. Химия 1,4,6,10-тетраазаадамантанов (ТАЛД) (обсуждение результатов)
III.1 Ретросинтетнческий анализ 1,4,6,10-тетраазаадамантаиового каркаса

Ш.2 Синтез трис(оксиминоалкнл)аминов
111.2.1 Разработка подходов к синтезу трнс(/3-оксимипоалкил)аминов
111.2.2 Синтез симметричных трис(/3-оксиминоалкил)аминов
111.2.3 Синтез несимметричных трис(Р-оксиминоалкил)аминов
111.2.4 Синтез смешанных трис((3,у-окс1шиноалкил)аминов и трис(у-оксиминоалкил) аминов
111.2.5 Исследования структуры трис(окисиминоалкил)аминов. Установление конфигурации оксиминовых групп

Ш.З Исследование циклизации оксиминовых групп в
трис(окспминоллкнл1аминах. Синтез симметричных и несимметричных
4,6Л0-тригидрокси-1,4,6Л0-тетраазаадамантанов
III.3.1 Исследование циклизации оксиминовых групп в модельном трис((
оксимипоалкил)амипе 1а
111.3.2 Циклизация симметричных и несимметричных трис(р-
оксимш1оалкил)аминов. Синтез 4,6,10-тригидрокси-1,4,6,10-ТААД
III.3.4 Исследование структуры 4,6,10-тригидрокси-1,4,6,10-ТААД
111.4 Пути модификации 1,4,6Л0-тетраазааламаитаион
III. 4. / Взаимодействие 4,6,10-тригидрокси-1,4,6,10-тетраадамантанов с
электрофильными реагентами
111.4.2 Восстановление гидроксшишиновых фрагментов в 4,6
тригидрокси-ТААД и их 1-алкильных солях. Первый синтез незамещенного
1,4,6,10-тетраазаадамантана - структурного изомера уротропина
111.4.3 Синтез функционализированных по мостиковым атомам азота
1,4,6,10-ТААД на основе адамашпана 30с
111.5 Исследование биологической активности 1,4,6,10-тетраазаадамантанов

IV. Экспериментальная часть
1У.1 Синтез трис(оксиминоалкиламинов)
1У.2 Синтез 4.6.10-тригидроксн-1,4,6Л 0-тетраазаадамашанов
1У.З Функнноналнзации 4,6Л0-тригигдрокси-1,4,6,10-ТААД
1У.5 Исследование биолог ической активности
V. Выводы
VI. Список ли тературы

Посеящияется 154-летию получения уротропина Л.М. Бутлеровым
I. Введение
Гетерокаркасные соединения, в первую очередь разнообразные гетероадамантаны, вот уже более 100 лет являются объектами пристального внимания со стороны фундаментальной и прикладной химии [1-12]. Интерес к этим пространственным полициклическим структурам обусловлен их уникальными практическими характеристиками, а также удобством использования как моделей для изучения различных фундаментальных проблем, относящихся к строению и реакционной способности органических соединений.
Среди гетероадамантанов, пожалуй, наиболее известен 1,3,5,7-тстраазаадамантан (уротропин, гсксаметилентетрамин. Схема 1.1), полученный еще в 1859 г. академиком А. М. Бутлеровым [13]. Уротропин с начала XX века широко используется в различных отраслях человеческой деятельности - в качестве антисептического и противомикробного средства в медицине, консерванта в пищевой промышленности, сырья в производстве полимеров и высокоэнергетических соединений, а также реагента в тонком органическом синтезе [14].
Уротропин уникален с точки зрения своей молекулярной структуры и является единственным известным представителем класса теграазаадамантанов. Устойчивость этого гексааминаля, вероятно, обусловлена стабилизирующими апомерпыми эффектами симметрично расположенных атомов азота в узловых позициях адамантанового каркаса [15]. В этой связи безусловный фундаментальный интерес представляет возможность существования изомерных уротропину тетраазаадамантанов, имеющих иное расположение атомов азота в каркасе. Синтез подобных молекул позволил бы расширить представления о
Схема 1.
1,3,5
Тетраазаадамантан
(уротропин)
1,4,6
Тетраазаадамантан

Озониды 103 и 103' являются продуктами конкурентной рециклизации карбонилоксида 102, причем соотношение изомерных озонидов определяется относительной реакционной способностью карбонильных групп в исходных циклопеитенах 101. Восстановление озонидов 103 или 103', содержащих фенильные заместители, трифенилфосфипом в гексане приводило к трикетонам 104с-с1. В случае озонидов 103а и ЮЗЬ’ образующиеся трикарбонильные соединения были нестабильны и самопроизвольно циклизовались в фиоксаадаманганы 105а-Ь [156] (Схема 11.52).
Получающийся при трехкратном ацилировании изобутилена пивалоилхлоридом в присутствии четыреххлористорого олова трикетоп 106 циклизовался аналогично в триоксаадамантан 107 в условиях реакции (Схема 11.53) [157]. При использовании пивалоилбромида был получен бромзамещенный адаманган [157].
Схема 11.

І-ЦСГ'тіНз

х'' I АЛЛА /м I /-»I Ч ЁЯ . _ _
0-7^0 •Ви
107 (32%)
Трис(а-диазоацетонил)метан 109, полученный при действии диазометана на хлорангидрид трикарбоновой кислоты 108а, не вступает в реакцию тримеризации. Однако при действии кислот (НС1, НВг, 111, ТьОН) на 109 промежуточно образующиеся трикетоны 110 самопроизвольно циклизуются с образованием триоксаадамантанов 111 [159] (Схема 11.54)
Схема 11.

110а-с)
X = С], Вг, I, ОТэ
111а-сі