Синтез азотистых гетероциклов на основе 4-пиронов

• Автор: Обыденнов, Дмитрий Львович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Оглавление

Условные обозначения и сокращения

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

Методы синтеза и химические свойства 4пиронов

1.1. Методы синтеза 4пиронов.

1.1.1. Методы, основанные на С1С3С 1конденсациях.

1.1.2. Методы, основанные на С1С4конденсации

1.1.3. Методы, основанные на СгСзконденсации

1.1.4. Методы, основанные на Сзфункционализации производных пирана и

1,3,5трикетонов

1.2. Химические свойства 4пиронов
1.2.1. Реакции 4пиронов с Ынуклеофилами.
1.2.1.1. Реакции 4пиронов с аммиаком и аминами
1.2.1.2. Реакции 4пиронов с гидроксиламином.
1.2.1.3. Реакции 4пиронов с гидразинами.
1.2.1.4. Реакции 4пиронов с амидинами.
1.2.2. Реакции 4пиронов с Снуклеофилами.
1.2.3. Реакции 4пиронов с электрофилами
1.2.4. 4Пироны в реакциях ДильсаАльдера.
2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
2.1. Синтез новых производных 4пиронов.
2.1.1. Синтез 2циано4пиронов и 25трифторметил1,2,4оксадиазол3ил4пиронов.
2.1.2. Улучшенный синтез 6фенил4пирон2карбоновой кислоты и ее производных.
2.2. Химические свойства 4пиронов и синтезы на их основе азотистых гетероциклов
2.2.1. Взаимодействие 4пиронов с первичными аминами.
2.2.2. Взаимодействие 4пирон2карбоновых кислот и их производных с анилином, офенилендиамином и оаминофенолом
2.2.2.1. Изучение реакционной способности 6трифторметилкомановой кислоты с использованием функции Фукуи.
2.2.3. Реакции 4пиронов с гидразином
2.2.4. Реакции 4пиронов с фенилгидразином.
2.2.5. Взаимодействие 6дифторметил и 6трифторметил4пирон2карбоновых кислот и их этиловых эфиров с аминогуанидином
3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Осуществлен синтез ряда ранее неописанных 6замещенных 2циано4пиронов 2,6дициано4пирона, 2циано4пирона, 6метил2циано4пирона, 6трифторметил2циано4пирона и их производных. Обнаружено, что 2циано4пироны взаимодействуют с аминами и гидразинами с раскрытием пиронового кольца и замещением циано группы. Впервые осуществлен на основе 4пиронов. МфенилпиразолилЗацетальдегида. Практическая ценность работы. Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статей в российских и международных журналах, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий ВАК РФ, 7 тезисов докладов на международных и российских конференциях. Основные результаты были представлены на м Европейском симпозиуме по химии фтора Прага, г. Синтез в органической химии Оксфорд, г. Актуальные проблемы органического синтеза и анализа Екатеринбург, г. Проблемы теоретической и экспериментальной химии Екатеринбург, , гг. XIV Молодежной конференции по органической химии Екатеринбург, г. Всероссийской конференции Органический синтез химия и технология Екатеринбург, г. Объем и структура работы. Диссертация выполнена на 3 страницах, состоит из введения, трех глав Литературный обзор Глава 1, Обсуждение результатов Глава 2, Экспериментальная часть Глава 3 и выводов. Диссертация содержит схемы, 3 таблицы, 4 рисунка. Библиографический список цитируемой литературы содержит 1 наименование. В главе 1 представлен аналитический обзор по методам синтеза и химическим свойствам 4пиронов. Известно несколько способов построения 4пироновых систем. Один из основных методов синтеза 4пиронов основан на образовании 4пиронового цикла в результате кислотнокатализируемой циклизации 1,3,5трикетонов. Главной проблемой, которая возникает при использовании данного подхода, является ограниченность как методов синтеза 1,3,5трикетонов их синтетических аналогов, так и разнообразия описанных представителей таких исходных субстратов. Методы построения 4пиронового кольца, в зависимости от используемых синтонов, можно разделить на четыре типа СС3С, С2Сз С1С4, а также на С5 функционализцию пиранов и 1,3,5трикетонов, где Сп количество углерода в углеродной цепи реагента п 1 . ССзС,
СдС
1. Конденсации типа СС3С широко используются для получения симметричных производных 4пирона. В основе такого подхода лежат реакции конденсации Кляйзена и формилирования кетонов. Основными реагентами в синтезе хелидоновой кислоты 2 являются ацетон и диэтилоксалат, конденсация которых в присутствии ЕКЖа приводит к образованию диэтилового эфира ацетондищавелевой кислоты 1. В присутствии сильной кислоты 1 подвергается циклодегидратации и гидролизу с образованием 2 13. Кипячением хелидоновой кислоты 2 в этаноле, насыщенном НС1, получают ее моноэтиловый эфир 2а, который легко декарбоксилируется с образованием этилкоманоата За схема 2. ВОН. Схема 2. Диарилзамещенные 1,3,5трикетоны 4 Я Аг легко циклизуются в 2,6диарил4пироны в холодной Н 4, тогда как для полифторакликлсодержащих 1,3,5трикетонов 4 Я Я1 наилучшим методом циклизации оказалось нагревание в этилполифосфате 6 схема 3. Схема 3. Важным методом получения ряда симметричных 4пиронов 7ас является реакция конденсации алифатических кислот или их ангидридов бас при нагревании в среде полифосфорной кислоты схема 4. Данная реакция протекает с выходами , а попытка вовлечь в подобное превращение алифатические кислоты с разными заместителями Я приводила к получению смеси 4пиронов с различным набором заместителей 7. Я Н Ь Я СН3 с Я Е
К конденсациям типа С1С3С1 также относится формилирование кетонов. Так, формилированием бензилкетонов 8 получают 3,5дизамещенные 4пироны 9 и 8,9. В качестве формулирующих реагентов могут использоваться как реагент В ил ьсмейераХаакаАрнольда ВХА 8, так и ДМАДМФ 9. Реакция формилирования 8 проходит с выходами , причем в случае бензилметилкетонов формилирование с помощью реагента ВХА образуются 3формил5арил4пироны 9, тогда как бензилэтилкетон и дибензилкетон формилирование с помощью реагента ВХА или ДМАДМФ дают соответственно 3метил5фенил4пирон а и 3,5дифенил4пирон Ь схема
а Я СН3 Ь Я РЬ НСОММе2.