Синтез O-, N- и S-содержащих гетероциклических соединений с фталонитрильным фрагментом

• Автор: Филимонов, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 355 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Нуклеофильное ароматическое замещение.

1.1.1 Механизм реакции нуклеофильного ароматического замещения.

1.1.2 БиАгреакции

1.1.2.1 Влияние природы уходящей группы.

1.1.2.2 Влияние природы нуклеофила и среды в 5лАгреакциях

1.1.3 СНуклеофильное замещение.

1.1.4 Реакции БдЛгтипас использование амбидентиых нуклеофилов

1.2 Синтез конденсированных гетероциклических оряодикарбонитрилов.

1.2.1 Синтез конденсированных пятичленных У, О и 5содержащих гетероциклических оршодикарбоиитрилов.
1.2.2 Синтез конденсированных пятичленных гетероциклических ортодикарбонитрилов с одним гетероатомом в цикле.
1.2.3 Синтез конденсированных пятичленных гетероциклических ортодикарбонитрилов с двумя и тремя гетероатомами в цикле
1.2.4 Синтез конденсированных шестичленных О, V и 5содержащих гетероциклических ортодикарбонитрилов
1.2.5 Синтез конденсированных семичленных О, М и 5содержащих гетероциклических ортодикарбонитрилов.
1.2.6 Синтез конденсированных восьмичленных О и Усодержащих гетероциклических оршодикарбонитрилов.
1.2.7 Синтез краунэфиров, содержащих фталонитрильный фрагмент
1.3 Выводы из литературного обзора
2 Основные результаты исследования.
2.1 Исследование реакции БНФН с амбидентными С, О нуклеофилами
2.1.1 Синтез натриевых енолятов карбонильных соединений.
2.1.2 Исследование реакции БНФН с 1,3дикарбонильными соединениями.
2.1.3 Восстановление бензофуран5,6дикарбонитрилов ВН4.
2.1.4 Синтез этенильных и стиральных производных бензофуран5,6дикарбонитрилов.
2.1.5 Реакции по аминоэтенильной группе
2.1.5.1 Синтез бензофуро3,2спиридин7,8дикарбонитрилов
2.1.5.2 Синтез замещнных оксотиоксо1,2,3,4тетрагидропиримидин5ил бснзофуран5,6дикарбонитрилов
2.1.6 Синтез 2бензофуран5,6дикарбонитрилов.
2.1.7 Взаимодействие БНФН с енолятами 2,4диоксоэфиров.
2.1.7.1 Исследование нитронитритной перегруппировки.
2.1.7.2 Квантовохимические расчты и обсуждение результатов
2.1.7.3 Синтез 1гидрокси2индол5,6дикарбонитрилов.
2.1.8 Синтезы с использованием амбидентных С Онуклеофилов, полученных на основе бензилцианидов
2.1.8.1 Синтезы 4цианометил5нитрофталонитрилов.
2.1.8.2 Синтез 1гидрокси2аминоиндол5,6дикарбонитрилов.
2.1.8.3 Синтез 1гидрокси 1,4бензоксазинов2онов из продуктов Озамещения
2.2 Синтез алкилфталонитрилов на основе алкилфталевых кислот
2.3 Реакции 4алкилфталонитрилов.
2.3.1 Реакции МНФН по метальной группе.
2.3.2. Нуклеофильное замещение нитрогруппы под действием
5, О, нуклеофилов
2.3.3 Конденсации по метальной 1руппе с одновременным
замещением нитрогруппы
2.3.4 Синтез 1гидрокси 1Ниндол5,6дикарбонитрилов на основе этенильных производных МНФН.
2.3.5 Модификация 4стирил5азидофталонитрилов.
2.3.6 Разработка метода синтеза 4формил5нитрофталонитрила и синтез пятичленных гетероциклических систем на его основе.
2.3.7. Синтез аминофеноксифталевых кислот
2.4.Исследование реакции БНФН с амбидентными 5, уУ нуклеофилами на примере замещнных 1,2,3,4тетрагидропиримидины2 тионов.
2.4.1 Взаимодействие с соединениями Биджинелли.
2.4.2 Взаимодействие с 4К,6К.г1,2,3,4тетрагидропиримидин2тионами
2.4.3 Взаимодействие с ортодигидрокси производных содержащих гексагидропиримидинтионовый фрагмент
2.5 Синтезы гетероциклических соединенией на основе 4амино, 5Ядиамино, 4амино5гидроксифталонитрилов
2.5.1 Синтез аминов.
2.5.2 Реакция диазотирования и азосочетания с Снуклеофилами
2.5.3 Синтез гетероциклических азофталонитрилов
2.5.4 Синтез пятичленных гетероциклических азолфталонитрилов бензимидазолы и бензоксазолы
2.5.5 Синтез замещнных шестичленных 3оксо3,4дигидробензо1,4оксазин3он6,7дикарбонитрилов
2.5.6 Исследование реакции 4амино5гидрокси и 4,5Кдиаминофталонитрилов с дикарбонильными соединениями.
2.5.6.1 Реакции с циансодержащими кетокислотами.
2.5.6.2 Синтез замещнных 1,4бензоксазин2онов.
2.6 Синтез замещнных 2оксатетрагидрохиноксалин 6,7дикарбонитрилов с использованием сульфаниламидных производных.
2.7 Практическое использование синтезированных соединений.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1 Исходные вещества.
3.2 Методики синтеза реактивов и полупродуктов
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Викариозное нуклеофильное замещение водорода происходит в виде , когда замещение происходит в яположении 1. Схема 1. Некоторые нуклеофилы содержат по паре электронов на каждом из двух или более атомов, для других можно изобразить канонические формы, в которых неподеленная пара располагается на двух или более атомах. В этих случаях нуклеофил может атаковать двумя или более различными путями, давая при этом неодинаковые продукты. Такие реагенты называются амбидентными нуклеофилами , . В большинстве случаев нуклеофилы, содержащие два реакционных центра, которые могут атаковать в зависимости от условий любым из них, и часто, но не всегда получается смссь продуктов. Например, алкилирование нуклеофила МСО дат обычно только изоцианаты ЯМСО, а не изомерные цианаты ИОСЫ 0. Реакция, которая потенциально может приводить к двум или более изомерам, но в действительности дающая только один из них, называется региоселективной 1. На предпочтительность реакции одним из реакционных центров большое влияние оказывает строение и свойства заместителей 0. Но в настоящее время использование амбидентных нуклеофилов в реакциях ЗдАгтипа весьма ограничено. В работе 1 рассмотрена реакция получения нитробензофуранов при взаимодействии 4Яг2,6динитрохлорбензолов с карбанионами 3дикарбонильных соединений типа К. Известно, что в реакциях БлАгтипа активированная нитрогруппа замещается, как правило, легче, чем атом галогена за исключением атома фтора 2. Замещение группы происходит наиболее легко, если активирующие электроноакцепторные заместители расположены в орто и параположении к замещаемой группе. Объмные заместители в сртоположении к Ж2группе нарушают копланарность последней с бензольным кольцом, что приводит к ослаблению связи СЫ и также должно облегчать замещение нитрогруппы 3. Таким образом, для активации нитрогруппы к нуклеофильному замещению важное значение имеют как электронные, так и стерические свойства заместителей в бензольном кольце. Считается, что введение группы с потенциальным нуклеофильным центром в боковую цепь к атому С в 2,6динитробензолах может привести к внутримолекулярному замещению нитрогруппы. Ь 1. И 1. Схема 1. В соединениях 1. Так, при нагревании натриевых солей этих соединений 1. ДМФА происходит внутримолекулярная циклизация с образованием бензофуранов 1. В аналогичных условиях из а2,4динитрофенилацетоуксусного эфира, который также полностью енолизирован, не удалось выделить соответствующего бензофурана. Способность нитрогруппы и 2,6динитробензолах 1. Наличие объмного заместителя в ортоположении к 2,6нитрогруппам в соединениях 1. Следует отметить, что для циклизации соединения 1. Ь необходима Еконфигурация енола, в то же время, в кристаллическом состоянии и в растворе хлороформа для них реализуется преимущественно Ъконфигурация. Повидимому, циклизация 1. Ъ Еизомеризацией, которая в енолах может осуществляться через таутомерные оксоформы в анионах енолов вращение вокруг связи СС, повидимому, облегчается вследствие делокализации этой связи. Синтез бензофуранов 1. Однако при проведении реакции в ДМФА в этих условиях происходит частичное разложение растворителя до Мс2МН и СО образующийся амин реагирует затем с арилгалогенидом, превращаясь в соответствующий А,АЧдиметиланилин, и выход бензофурана уменьшается. В работе 6 изучены реакции взаимодействия разнообразных перфторированных гетероароматических субстратов с 1,3дикарбонильными системами с получением 5 или 6членных конденсированных систем, как правило, ряда фурана. В работе 7 показано, что взаимодействие дигалогензамещнных бензолов 1. ТГФ при кипячении в присутствии каталитических количеств комплексов одновалентной меди приводит к замещнным бензофуранам 1. Схема 1 Использование других растворителей типа диоксана, ДМСО, толуола при тех же самых условиях приводит к более низким выходам необходимого продукта, что демонстрирует зависимость протекания реакции от природы растворителя. Схема 1. В работах представлены другие способы получения замещнных бензофуранов на основе 1,3дикетонов с использованием гидрида натрия 7, а работе 8 в качестве катализатора соединения на основе золота. Схема 1.