Реакции цвиттер-ионных аддуктов имидазолов с цианацетиленами: новая методология функционализации имидазольного кольца

• Автор: Беляева, Ксения Васильевна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 153 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. РЕАКЦИИ ИМИДАЗОЛОВ С

АЦЕТИЛЕНКАРБОКСИЛАТАМИ И ДРУГИМИ

ЭЛЕКТРОФИЛАМИ литературный обзор

1.1. Цвиттерионные аддукты имидазолов

с ацетиленкарбоксилатами

1.2. Карбеновые производные имидазолов

1.3. Получение имидазолил2 замещнных производных

1.3.1. Синтез 2винилзамещиных имидазолов и бензимидазолов

1.3.2. Введение насыщенных заместителей в положение

имидазолов и бензимидазолов.
ГЛАВА 2. РЕАКЦИИ ЦВИТТЕРИОННЫХ АДДУКТОВ ИМИДАЗОЛОВ
С ЦИАНАЦЕТИЛЕНАМИ НОВАЯ МЕТОДОЛОГИЯ
ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИИ ИМИДАЗОЛЬНОГО КОЛЬЦА обсуждение результатов
2.1. Стереоспецифическое винилирование 1замещнных имидазолов
а,3ацетиленовыми угидроксинитрилами
2.1.1. Синтез 2имидазолил1алкенонитрилов
2.2. Стереоспецифическое аннелирование 1замещнных
бензимидазолов с а,3ацетиленовыми угидроксинитрилами.
2.2.1. Синтез ,3оксазолидинодигидробензимидазолов.
2.2.2. Многопозиционная стереоспецифическая гидролитическая перегруппировка 1,3оксазолидинодигидробензимидазолов.
2.2.2.1. Синтез аминодигидрофураиилЛзамещнных формамидов
2.2.3. Стереоспецифичеекое аннелирование 1замещнных
бензимидазолов, содержащих функциональные группы в бензольном кольце, с а,рацетиленовыми угидроксинитрилами.
2.2.3.1. Синтез ,3оксазолидинодигидробензимидазолов
2.2.4. Трхкомпонентная реакция замещнных бензимидазолов
с а,рацетиленовыми угидроксинитрилами и водой.
2.2.4.1. Синтез аминодигидрофуранил.Узамещнных формамидов
2.2.5. Стереоспецифичеекое аннелирование 1замещнных имидазопиридинов с а,рацетиленовыми угидроксинитрилами
2.2.5.1. Синтез ,3оксазолидинодигидроимидазопиридинов
2.2.6. Многопозиционная гидролитическая перегруппировка
,3оксазолидинодигидроимидазопиридинов.
2.2.6.1. Синтез 2,3дизамещниых пиридинов.
2.3. Стереоселективное С2винилирование 1замещнных
имидазолов Зфенил2пропинонитрилом
2.3.1. Синтез С2функционализированных аддуктов
2имидазолил2пропенонитрилов.
2.3.2. Синтез С2функционализированных аддуктов
2,2имидазолил2пентенодинитрилов.
2.4. Трехкомпонентная реакция 1замещнных имидазолов с Зфенил2пропинонитрилом и алифатическими альдегидами
2.4.1. Синтез 2имидазолил2алкоксипропенонитрилов
2.5. Трхкомпонентная реакция 1замещнных имидазолов с
цианацетиленами и ароматическимигетероароматическими альдегидами.
2.5.1. Синтез имидазолил2пропанонитрилов.
2.5.2. Физикохимическое исследование трхкомпонентной реакции
1замещнных имидазолов с Зфенил2пропинонитрилом и бензальдегидом
ГЛАВА 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДРОБНОСТИ
экспериментальная часть
3.1. Винилирование 1 замещнных имидазолов
а,рацетиленовыми угидроксинитрилами
3.1.1. олучение 2имидазолил1 алкенонитрилов 9, и
1,4диоксанов .
3.2. Аннелирование 1 замещнных бензимидазолов
с а,3ацетиленовыми угидроксинитрилами.
3.2.1. Синтез ,3оксазолидинодигидробензимидазолов
3.2.2. Получение фуранилАзамещнных формамидов .
3.3. а,РАцетиленовые угидроксинитрилы в реакции с бензимидазолами, замещнными по атому азота ЛЧ и
в бензольном кольце
3.3.1. Синтез ,3оксазолидинодигидробензимидазолов
3.3.2. Трхкомпонентная реакция 1замещнных бензимидазолов
с а.рацетиленовыми угидроксинитрилами и водой. Образование фуранилАЧамещнных формамидов .
3.4. Аннелирование имидазопиридинов с
а,Рацетиленовыми угидроксинитрилами.
3.4.1. Синтез ,3оксазолидинодигидроимидазопиридинов ,.
3.4.2. Образование 2,3дизамещнных пиридинов , .
3.5. С2Винилирование 1замещнных имидазолов
Зфенил2пропипоиитрилом.
3.5.1. Синтез и адцуктов, .
3.6. Трхкомпонеитиая реакция 1замещнных имидазолов
с Зфенил2пропинонитрилом и алифатическими альдегидами.
3.6.1. Образование имидазолил2алкоксииропенонитрилов .
3.7. Трхкомпонентная реакция 1замещнных имидазолов
с Зфенил2пропинонитрилом и
ароматическимиДетероароматическими альдегидами
3.7.1. Синтез имидазолил2пропанонитрилов ,
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Реализовано одностадийное 1рхкомпонентное взаимодействие между Iзамещнными имидазолами, Зфенил2пропинонитрилом и альдегидами, выполняющими роль третьего компонента перехватчика карбенового интермедиата. Реакция приводит к ранее неизвестным функционализированным 2имидазолил2алкоксипропенонитрилам или имидазолил2пропанонитрилам. Таким образом, благодаря нуклеофильному присоединению замещнных имидазолов и бензимидазолов к цианацегиленам, найдены подходы к синтезу труднодоступных С2функционализированных имидазолов. Предложены простые и эффективные методы прямого введения сложных комбинированных заместителей во второе положение имидазольного кольца через цвиттерионные и карбеновые интермедиаты без использования растворителей и металлсодержащих катализаторов. Синтезированные соединения представляют собой перспективные базовые соединения для создания новых лекарственных средств, так как имидазольное кольцо является наиболее встречающимся фрагментом в структуре лекарственных препаратов. Объм и структура работы. Работа изложена на 3 страницах текста. Завершается рукопись выводами и списком литературы 4 ссылки. Для доказательства строения синтезированных соединений использованы методы ЯМР Н, С, 5, в том числе 2 методики , , I1, , ИК спектроскопии и РСА состав продуктов реакции подтверждн элементным анализом. По теме диссертации опубликованы 7 статей Известия АН. Серия химическая, v . ГЛАВА 1. В последнее время химикисинтетики среди азотсодержащих гетероциклических соединений уделяют особое внимание химии азолов в частности, имидазолы и бензимидазолы. Это связано прежде всего с тем, что на их основе синтезируются вещества с биологически активными и практически полезными свойствами 1. Поэтому химия азолов занимает прочное место в ряду наиболее значимых классов органических соединений, нашедших широкое и разнообразное применение как в тонком органическом синтезе, так и в медицине. Недаром имидазольное кольцо является одним из наиболее встречающихся фрагментов в структуре лекарственных препаратов. Большой интерес вызывают работы по присоединению производных имидазола к ацетиленовой связи, активированной сильными акцепторными заместителями например, СООН или СООК, что позволяет проводить реакции в очень мягких условиях. Определнные успехи в этой области частично рассмотрены в обзорах , , . В связи с этим, в настоящем литературном обзоре, учитывая цель и задачи данной работы, рассматриваются реакции цвиттерионных и карбеновых таутомеров интермедиатов, образующихся из замещнных имидазолов бензимидазолов, не имеющих в своей структуре подвижного атома водорода, и ацетиленкарбоксилатов. Одним из наиболее интересных химических свойств имидазолов является нуклеофильное присоединение их к активированной углеродуглеродной связи ацетиленов, которое в зависимости от условий реакции и природы электрофила приводит к получению разнообразных гетероциклических соединений. Впервые о таких реакциях было упомянуто в работе Дильса и Альдера ещ в , затем Ачесона с сотр. Крабтри с сотр. Так, Дильс и Альдер провели взаимодействие 1,2диметил ими дазола 1 с диметилацетилендикарбоксилатом ДМАД и выделили соединение, которому приписали строение имидазопиридина 2 выход 0. Реакция проводилась в абсолютном эфире при двойном избытке ДМАД. Конечный продукт 2 красные иглы с т. С был охарактеризован только данными элементного анализа. Позднее почти через лет Ачесон и Тейлор повторили эту реакцию и подтвердили структуру имидазопиридина 2 данными ИК, УФ и ЯМР спектроскопии . Крабтри и Джонсон осуществили аналогичную реакцию, исходя из 1метил2этилимидазола красные иглы с т. С . Следует отметить, что в этих работах ничего не было сказано о промежуточных аддуктах реакции. По существу, следует считать, что цвиттерион с исторической точки зрения начинается с работы Дильса и Альдера , С. ДМАД, представляющего собой первый пример включения цвиттериона в органический синтез. Термин цвиттерион используется при описании интермедиатов диполей, образующихся после присоединения нейтральных нуклеофилов к электрофильным реагентам, например, ацетиленам. Схематичное представление химии цвиттерионов приведено в обзоре Нейра с сотр.