Синтез, строение и реакционная способность серусодержащих 1,1`-ацилбисимидазолов

• Автор: Петров, Денис Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ .
Глава 1. Синтез, структура и реакционная способность 1,1ацилбисазолов ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Структура 1,Гацилбисазолов

1.2. Способы получения 1 ,Гацилбисимидазолов

1.3. Реакционная способность 1,1 ацилбисазолов на примере некоторых Аацетилазолов и 1 ,Гацилбисимидазолов

1.4. Химические свойства бис1Яимидазолил1метанона и

бис 1Н им идазолил1 метантиона.

1.5. Применение бис1 Яимидазолил1метанона, бис1Яимидазолил1метантиона и некоторых других 1,Гациилбисазолов в различных синтезах
1.5.1. Применение бис1Яимидазолил1мстанона в качестве активирующего реагента в некоторых функциональных групп

1.5.2. Применение бис1Яимидазолил1метанона в синтезах, на полимерной основе

1.5.3. Синтезы различных мочевин и их производных.

3.5.3.1. Синтезы мочевин.
1.5.3.2. Синтезы уретанов
1.5.4. Специфические синтезы
1.5.4.1. Получение азетидинов и других Агегероциклов
1.5.4.2. Получение Язамещенных гетероциклов. Приложение к реакциям с бензиловыми, аллильными и бензгидрильными спиртами.
Глава 2. Синтез, строение, гидролитическая устойчивость и квантовохимическое исследование серу содержащих
1,1 ацилбисимидазолов Обсуждение результатов.
2.1. Синтез 1,1 ацилбисимидазолов
2.1.1 .Синтез бис 1 Яимидазолил1 метантионов
2.1.2.Синтез 1,1 сульфинилбисалкил1 Яимидазолов.
2.1.3.Синтез 1,1 сульфонилбис2метилимидазола
2.2. Гидролитическая устойчивость бис1Яимидазолил1метантиона и его производных
2.3. Расчт физикохимических характеристик молекул серу содержащих 1,Гацилбисимидазолов методами квантовой химии.
2.3.1. Квантовохимические расчеты бис1Яимидазолил1метантиона и его алкильных производных.
2.3.2. Квантовохимические расчеты для 1 ,Гсульфипилбисазолов и его алкильных производных.
2.3.3. Квантовохимические расчеты для 1, Гсульфонилбисазолов и его алкильных производных.
2.4. Квантовохимическое исследование реакций синтеза
1,1 ацилбисимидазолов
2.4.1. Исследование реакции синтеза 1,Гбис2метил1Яимидазолил1метантиона
2.4.2. Исследование реакции синтеза
1.1 сул ьфинилбис2метилимидазола
2.4.2.1. Классический путь реакции синтеза
1.1 ,сульфинилбис2мстилимидазола.
2.4.2.2 Альтернативный пу ть реакции синтеза
1.1 сульфинилбис2метилимидазола.
2.4.3. Исследование реакции синтеза
1.1 сульфинилбис2изоиропилимидазола.
2.4.4. Изучение реакции синтеза 1,1сульфонилбис2метилимидазола.
2.4.5. Изучение реакции синтеза 1,1сульфонилбис2изопропропилимидазола
2.4.6. Изучение реакции гидролиза
1.1 бис2метил 1Яимидазолил1 метантиона
2.5. Расчт биологической активности соединений 1,Гацилбисимидазолов
2.5.1. Расчт биологической активности
1, Гбисал кил1 Яимидазолил1метантионов
2.5.2. Расчт биологической активности 1,1 сульфинилбисимидазолов
2.5.3. Расчт биологической активности 1,1сульфонилбисимидазолов 8 Глава 3. Синтез, структура и гидролитическая активность 1,ГацилбисИшдазолов Экспериментальная часть.
3.1. Синтез, 1,Гацилбисимидазолов
3.1.1. Реагенты и оборудование
3.1.2. Очистка растворителей
3.1.3.Синтез и структура 1,1 сульфинилбисЯимидазолов
3.1.4.Синтез, структура 1,1 сульфопилбисЯимидазолов.
3.1.5. Синтез 2 и 4замещенных производных
бис 1 Яимидазолил1 метантиона
3.1.5.1. Синтез Дтриметилсилильных производных 2 или
4замещенных имидазолов.
3.1.5.2. Получение 2 или 4замещенных производных бис1Яимидазолил1метантиопа
3.2. Исследование гидролитической устойчивости бис1Яимидазолил1метантиона и его производных
3.3. Проведение квантовохимических расчетов для молекул
1.1 ацилбисимидазолов
3.4. Проведение квантовохимических расчетов для путей реакций синтеза
1.1 ацилбисимидазолов и гидролиза бис 1 Яимидазолил1 мегантионов
3.5. Прогнозирование видов биологической активности 1,1ацилбисимидазолов
Глава 3. ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Благодарности Автор выражает особую благодарность научному руководителю, заведующему кафедрой органической, биоорганической и медицинской химии, доктору химических наук, Заслуженному деятелю науки и техники РФ, профессору Пурыгину Петру Петровичу к. Зарубину Ю. П. к. Белоусовой 3. Г1. Зайцеву В. П. д. Пивиной Т. С. ИОХ им. Н. Д. Зелинского РАН, г. Москва за участие в выполнении квантовохимических расчетов д. Поройкову В. В. за предоставление лицензии на использование программы i ИБМХ им. В. Н. Ореховича РАМН, г. Москва. Данная работа посвящается бабушке, ветерану труда, Бозиной Валентине Павловне, родителям Петровым Юрию Фдоровичу и Ирине Генриховне, а так же любимой жене Петровой Наталье Владимировне и сыну Петрову Валерию Денисовичу. Объем и структура работы. Диссертация изложена на 3 страницах машинописного текста, включая введение, три главы, выводы и списка литературы. В работу включены ссылки на 7 литературных источников отечественных и зарубежных авторов, таблиц, рисунков. Глава 1. Азолиды представляют собой гетероциклические амиды, в которых атом азота входит в состав структуры азотсодержащего гетероцикла. Показано, что данные соединения значительно более реакционноспособны, чем амиды, вследствие своего специфического строения. Так, например, в Аацилазолах и их производных карбонильная группа активируется вследствие электронодонорного влияния азольного кольца, что обеспечивает ее высокую подвижность в нуклеофильных реакциях, нехарактерных для амидов . Тип резонанса для Аацилимидазола II существенно отличается от резонанса для нормальных амидов I 1. В Аацилимидазолс II резонанс с участием 1Матома 2, связанного с карбонильной группой, существенно ограничен, тогда как для нормальных амидов аналогичный ему резонанс является основным 1. Напротив, частичный отрицательный заряд в Уацилимидазолс локализуется в основном на 3Анатоме 3. Это и обусловливает высокую реакционную способность его карбонильной группы. Нуклеофилы будут атаковать карбонильный атом углерода Аацилимидазола с легким разрывом СЫсвязи 7. III
5
БисШимидазолил1метанон III является важнейшим и хорошо изученным представителем ряда 1,Гацилбисазолов, которые формально могут быть представлены как 1,1замещенные мочевины. IV, 1,2диазол V, имидазол VI, 1,2,3триазол VII, 1,2,4триазол VIII, тетразол IX. С п О. Г Ч. Известно, что соединения, содержащие пятичленные азотсодержащие гетероциклы, как, например, имидазол VI, обладают как кислотными, так и основными свойствами и могут принимать участие в реакциях нуклеофильного и электрофилыюго замещения 4. Это обусловлено тем, что такие пятичленные системы имеют атомы азота двух типов пиримидиновый X и пиррольный XI, которые предоставляют в пользование системы неподеленную электронную пару и один электрон соответственно. Чг ын
Пиримидиновый X атом, таким образом, является благоприятным центром для нуклеофильной атаки способен присоединять протон в кислотном катализе, образовывать комплексы с металлами, а также участвовать в образовании водородных связей с молекулами полярных растворителей, что делает молекулу гетероцикла в 1,1ацилбисазолах хорошей уходящей группой. Второй атом азота, пиррольный XI, способен участвовать в нуклеофильных реакциях и замещать свой подвижный атом водорода на алкильный или ацильный заместитель. В качестве ацильной компоненты в 1,Гацилбисазолах могут использоваться карбонильная, тиокарбонильная, карбиминная, сульфинильная, сульфонильная, сульфидная. XVII. В году X. А. Шгааб, используя фосген и имидазол, впервые синтезировал бис 1имидазол ил1метанон, который был назван I,Гкарбонилдиимидазолом. Имидазол и фосген XVIII были взяты в молярном соотношении . По данной схеме при взаимодействии соответствующего азотсодержащего гетероцикла с тиофосгеном XX, тионилхлоридом XXI, дихлорсульфоксидом XXII, дихлоридом серы XXIII были получены различные 1,Гацилбисазолы. Ацилирование всегда проводят в отсутствие воды. Чаще всего в среде сухого инертного растворителя бензол, тетрагидрофуран. Данный метод синтеза, как правило, характеризуется хорошим выходом реакции 9. Б
О

1.