Синтез и химические превращения замещенных 5-динитрометил-2-метилтетразолов

• Автор: Махмуд Абдельрахим Мохамед Ахмед
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

“Синтез, химические свойства и биологическая активность тетразолов и полинитрометильных соединений”

1.1. Методы синтеза тетразолов

1.1.1. Методы синтеза незамещенных и монозамещенных тетразолов

1.1.2. Методы синтеза дизамещенных тетразолов

1.2. Химические превращения тетразолов

1.2.1. Реакции электрофильного и нуклеофильного замещения

1.2.2. Алкилирование, ацилирование и имидоилирование

1.2.3. Реакции окисления и восстановления
1.2.4. Прочие реакции тетразолов
1.3. Химические превращения полинитрометильных соединений
1.3.1. Полинитрометаны в реакциях с диазосоединениями
1.3.2. Реакции полинитрометанов с непредельными соединениями
1.3.3. Прочие химические превращения полинитрометанов
1.4. Практическое применение тетразолов и полинитрометанов
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1. Синтез и спектральные свойства замещенных 5-динитрометил-2-метилтетразолов
2.2. Химические превращения замещенных 5-динитрометил-2-метилтетразолов
2.2.1. Реакции с диазосоединениями
2.2.2. Реакции с 19-окисями бензо- и ацетонитрила
2.2.3. Реакции солеобразования замещенных 5-динитрометил-2-метилтетразолов

2.2.4. Взаимодействие замещенных 5-динитрометилтетразолов с 1,1-диарил (диалкил) замещенными гидразина
2.2.5. Реакции 2-метил-5-тринитрометилтетразола с арилэтенами
2.2.6. Реакции алкилирования и сульфонилирования замещенного 5-динитрометил-2-метилтетразола
2.2.7. Биологическая активность замещенных гидразонов нитротетразол-5-карбальдегида
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Синтез исходных соединений и приборы исследования
3.2. Методика выделения и очистка полученных соединений
3.3. Реакция замещенных 5-динитрометил-2-метилтетразолов с диазосоединениями
3.4. Взаимодействие 2,2-динитро-2-(2-метилтетразол-5-ил)ацетонитрила
с 1Ч-окисями ароматических нитрилов
3.5. Реакции солеобразования замещенных 5-динитрометил-2-метилтетразолов
3.6. Взаимодействие замещенных 5-динитрометил-2-метилтетразолов с несимметрично замещенными гидразинами
3.7. Реакция 2-метил-5-тринитрометилтетразола с арилэтенами
3.8. Реакции алкилирования и сульфонилирования 2-метил-5-[(5-метил-1,2,3-триазол-27/-4-ил)(динитро)метил]тетразола
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Одной из фундаментальных задач, стоящих перед химиками-органиками является разработка путей получения новых функционали-зированных соединений, которые могут находить применение как промежуточные аддукты в синтезе целевых продуктов, так и биологически активных соединений. В настоящее время на практике широко применяют ряд представителей тетразолов - “Кандесартан” и “Лезартан” как эффективные антигипертензивные средства, “Цефазолин” и “Цефметазол” как антибиотики инфекционного назначения, а “Коразол” в качестве ценного средства для экспериментальнных фармакологических исследований (широко используется при поиске и изучении противо-судорожных средств). Интересным типом полифункциональных соединений могут стать замещенные 5-динитрометил-2-метилтетразолы, содержащие в динит-рометильном фрагменте нитро-, хлор- и цианогруппу. Это может позволить вовлекать их в многочисленные превращения, приводящие к широкому ассортименту продуктов гетероциклического и алифатического рядов. Кроме синтетических перспектив, изучение химических превращений замещённых 5-динитрометилтет-разолов даст возможность исследовать зависимость их свойств от конкурирующего влияния заместителей в молекуле этих соединений. Химия соединений подобного типа практически не изучена. Исследованы лишь реакции 2-метил-5-тринитрометилтетразола с гидроксидом калия, которые завершились получением соли 5-(2-метилтетразолил)динитрометана, а алкилирование диазометаном 5-тринитрометил-///-тетразола привело к получению продуктов метилирования атомов азота гетероцикла - 5-(1- и 2-метилтетразолил)нитрометанов. К настоящему времени остались незатронутыми вопросы, связанные с изучением биологической активности динитрометильных производных тетразола и продуктов их химических превращений. Всё вышесказанное и определяет актуальность исследования.
Диссертационная работа выполнена в русле указанных проблем и соответствует плану научных исследований кафедры неорганической и биоорганической

По всей вероятности, такое направление реакции связано с недостаточной активации нитрильной группы в этих соединениях к реакциям 1,3-диполярного циклоприсоединения.
Таким образом, полинитрометаны многопланово реагирует с диазосоединениями. Однако, можно выделить общие черты, характерные для этих реакций. Практически все они (за исключением цианотринитрометана, ТНМ, трибромнит-ро-, дибродинитро- и дибромцианонитрометана) протекают через промежуточное образование амбидентных анионов, стабилизация которых (С- или О-алкили-рование) зависит от природы функциональных групп или заместителей в диазопроизводном. Цианотринитрометан реагирует с диазосоединениями только по нитрильной группе, выступающей в качестве диполярофильной части молекулы.
1.3.2. Реакции полинитрометанов с непредельными соединениями
Высокая электрофильность предельнозамещенных электроноакцепторными группами полинитрометанов позволяет вовлекать их в реакции с л-электронными системами. К.В. Алтухов с сотрудниками подробно исследовал реакции тетранитрометана (ТНМ), галогенотринитрометанов (ГТНМ), цианотринитрометана (ЦТНМ) с непредельными соединениями (алкенами, диенами, виниловыми эфирами), которые протекают по общей схеме [135-138].
В результате было обнаружено, что эти реакции относятся к многостадийному процессу. Возникающие в процессе протекания реакции промежуточные интермедиаты не выделяются, а самопроизвольно превращаются в генетически связанные конечные продукты. Ниже приведена общая схема взаимодействия полинитрометанов с алкенами, учитывающая эту связь.
Взаимодействие начинается с образования комплекса с переносом заряда (КПЗ), превращающегося в ионную пару, стабилизация которой приводит к сопряженным нитроалкенам, полинитроалканам, а-нитрокетонам, производным 3-нитроизоксазолидинам [135-138].