Взаимодействие γ-уреидоацеталей с фенолами: синтез 2-арилпирролидинов, линейных и макроциклических полифенолов

• Автор: Смолобочкин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ АЦЕТАЛИ В СИНТЕЗЕ ПРОИЗВОДНЫХ ПИРРОЛИДИНА (Литературный обзор)
1.1. Общая схема протекания реакции внутримолекулярной циклизации азотсодержащих карбонильных соединений с образованием производных пирролидина

1.2. Синтез производных пирролидина внутримолекулярной циклизацией

у-аминоацеталей

1.3. Синтез производных пирролидина внутримолекулярной циклизацией

у-амидоацеталей

1.4. Синтез производных пирролидина внутримолекулярной циклизацией

у-карбаматоацеталей

1.5. Синтез производных пирролндин-1 -карбоксамидов внутримолекулярной циклизацией замещённых мочевин и тиомочевин
1.6. Синтез производных пирролидина внутримолекулярной циклизацией других азотсодержащих ацеталей и кеталей
1.7. Циклизация азотсодержащих ацеталей с участием внешнего нуклеофильного реагента.
ГЛАВА 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ у-УРЕИДОАЦЕТАЛЕЙ С ФЕНОЛАМИ: СИНТЕЗ
2-АРИЛПИРРОЛИДИНОВ, ЛИНЕЙНЫХ И МАКРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (Обсуждение результатов)
2.1. Синтез 2-арилпирролидинов взаимодействием фенолов с у-уреидоацеталями, содержащими арильные заместители у атома азота
2.1.1. Взаимодействие производных резорцина с
1-(4,4-диэтоксибутил)-3-феиилмочевиной
2.1.2. Взаимодействие производных резорцина с у-уреидоацеталями, содержащими арильные заместители у атома азота
2.1.3. Влияние экспериментальных условий на соотношение образующихся диастереомеров
2.1.4. Расширение круга фенолов вступающих в реакцию с у-урепдоацеталями, содержащими арильные заместители у атома азота
2.2. Взаимодействие фенолов с у-уреидоацеталями, содержащими алифатические заместители у атома азота
2.3. Взаимодействие 1,Г-(1,4-фснилен)бнс(3-(4,4-диэтоксибутил)мочсвины) и 1,Г-(гексен-1,6-динл)бис(3-(4,4-диэтоксибутил)мочевины) с фонолами
2.4. Взаимодействие 2-арилпирролидинов с фонолами в кислой среде
2.4.1. Взаимодействие 2-арилпирролидинов с 2-нафтолом. Синтез дибензоксаптенов
2.4.3. Взаимодействие 2-ариллирролидинов с производными резорцина
Синтез диарилбутанов и каликс[4]резорцинов
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Физико-химические методы исследования
3.2. Использованные вещества и материалы
3.3. Экспериментальная часть к главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. 2-Арилпирролидииы, содержащие карбоксамидный заместитель у атома азота, привлекают пристальное внимание исследователей, что видно из большого числа патентов и из непрерывного роста числа публикаций, посвященных различным аспектам химии этих соединений. Большинство подходов к синтезу подобных соединений основано на реакциях внутримолекулярной циклизации с образованием пирролидинового ядра. Однако немногие из них позволяют одновременно с образованием связи С-Ы формировать связь С-С во втором положепии гетероциклического кольца. Существующие методы синтеза 2-арилпирролидинов требуют использования жестких условий для проведения реакции, токсичных либо дорогостоящих реактивов, таких, как комплексы палладия. К тому же, выход целевых продуктов, как правило, невысок. Замещённые пирролидины обладают биологической активностью и являются базовыми соединениями для синтеза лекарственных веществ: противораковых препаратов, для лечения болезней Альцгеймера и Паркинсона. Таким образом, разработка простого и удобного метода синтеза 2-арилпирролидинов является важной и актуальной задачей.
Целью настоящей работы является синтез производных 2-арилпирролидина, основанный на кислотно-катализируемой реакции фенолов с у-уреидоацеталями и получение на их основе линейных и макроциклических полифенолов.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
синтез у-уреидоацеталей, содержащих ароматические и алифатические заместители у атома азота;
изучение реакций синтезированных у-уреидоацеталей с различными фенолами в присутствии кислотного катализатора;
• установление структуры продуктов этих реакций комплексом фшзико-химнческих методов анализа;
• оптимизация условий реакции, направленная на увеличение выхода целевых соединений; анализ влияния условий реакции (температура, катализатор, растворитель) на диастереомерный результат реакции;
• исследование химических свойств целевых 2-арнлпирролндинов.
Научная новизна работы. Впервые проведено исследование реакции конденсации у-уреидоацеталей с различными фенолами. Показано, что продуктами реакции являются производные пирролидина, содержащие арильный заместитель во втором положении

гетероциклического кольца. Впервые синтезированы производные 2-арилпирролндина, имеющие в своём составе карбоксамидные и фенольные фрагменты.
Впервые показано, что на соотношение образующихся диастереомеров 2-ариопирролидннов существенное влияние оказывают условия реакции (растворитель, концентрация реагентов, температура, катализаторы), а также структура исходных ацеталей.
Обнаружено, что реакция 1,Г-(1,4-фенилен)бис(3-(4,4-диэтоксибутил)мочевины) с резорцином, 2-метилрезорцином и пирогаллолом приводит к образованию новых макроциклических соединений.
Обнаружено, что взаимодействие синтезированных 2-арилнирролидинов с 2-нафтолом и фенолами бензольного ряда в присутствии избытка трифторуксусной кислоты приводит к образованию новых функционализированных дибензоксантенов и диарилбутанов.
Установлено, что взаимодействие полученных 2-арилпирролндинов с резорцином, 2-метилрезорцином и пирогаллолом приводит к образованию новых калнкс[4]резорцинов, несущих на нижнем ободе молекулы мочевинные фрагменты.
Практическая значимость заключается в разработке удобного и простого в реализации метода синтеза новых 2-арилпирролидинов на основе кислотно-катализируемой реакции у-урендоацеталей с различными фенолами. Разработанный метод позволяет получать целевые соединения с высокими выходами, отличается простотой исполнения и доступностью исходных реагентов. Предложен и реализован новый метод получения дибензоксантенов, диарилбутанов и каликс[4]резорцинов, модифицированных мочевинными фрагментами, на основе кислотно-катализнруемого раскрытия пирролндннового цикла в 2-нафтилпирролндин-1-карбоксамидах в присутствии фенолов. В результате проведенных исследований получено 93 новых соединений.
На защиту выносятся:
синтез новых у-уреидоацеталей, содержащих у атома азота ароматические и алифатические заместители;
разработка оригинального метода синтеза новых 2-арнлпирролидннов, содержащих арильный (фрагмент во втором положении гетероциклического кольца, основанного на кислотно-катализируемой реакции у-уреидоацеталей с фенолами. Изучение днастереомерного состава 2-арил1шрролидннов;
разработка нового метода синтеза дибензоксантенов, модифицированных мочевинными фрагментами, основанного на кислотно-каталнзируемом раскрытии пирролндннового цикла в нирролидин-1-карбоксамидах в присутствии 2-нафтола. Синтез диарилбутанов и каликс[4]резорцинов раскрытием гетероциклического кольца в гшрролиднн-1-карбоксамидах в присутствии многоатомных фенолов.

Синтез алкалоидов, производных октагидроиндолизина 162, был осуществлен реакцией Манниха между катионом пирролиния 161, полученного из аминодиацеталя 160, и (3-кетоэфиром [95]. Продукты были выделены в виде смеси стереоизомеров (Схема 56).
Схема
В работах [96, 97] описано получение замещённых октагидроиндолизинов 164, 165, взаимодействием аминоацеталя 163 с а,р-ненасыщенным кетоном, катализируемым соляной кислотой (Схема 57). Образующаяся смесь диастереоизомеров разделена с помощью колоночной хроматографии.
163 164 Р},=Н, Р2=РІі
165 К2=Н
Схема
Авторами работы [98] разработан метод синтеза фосфорсодержащих производных пирролидина исхода из у-амидоацеталсй 166. Ацетали предварительно были гидролизованы до альдегидов 167, взаимодействие которых с соответствующими триарилфосфитами в уксусной кислоте привело к образованию диастереомерных смесей (пирролидин-2-ил)диарилфосфонатов 168 (Схема 58).
166 К=1-Ви, Вп 167 И=ГВи, Вп 168 ИЧ-Ви, Вп
Схема