Методы селективного восстановления нитроаренов в синтезе карбо- и гетероциклических соединений

• Автор: Щукин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 225 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1. Реагенты и условия реакций восстановления ароматических, алициклических и гетероциклических нитросоединений.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

2. Взаимодействие ди и тринитробензолов с тетрагидридоборатами щелочных металлов.

2.1. Установление механизма взаимодействия динитроаренов с ЫаВН4.

2.2. Синтез полифункциональных производных тринитроциклогекса

2.3.Гидрогенолиз 1К2,4,6тринигробензолов в реакции с КВН

2.4.Синтез 6,8,тринитро1,4диоксаспиро4.5дскана

2.5.Синтез 2,4динитро3,4дигидро2Ннафталин1 она

3. Получение ди и тетрааминопроизводнмх 3азабицикло.3.1нонана
3.1. Синтез и строение 1,5динигропроизводных 3азабицикло3.3.1нон6ена.
3.2. Синтез диаминопроизводных 3азабицикло3.3.1нон6ена.
3.2.1. Исследование условий химического восстановления.
3.2.2. Каталитическое восстановление производных 1,5динитроЗазабицикпо3.3.1нон6ена.
3.3. Синтез насыщенных 3азабицикло3.3.1нонан1,5диаминов
3.4. Получение аминокислот, содержащих 3азабицикло3.3.1 фюнано
вый фрагмент
3.4.1. Подбор оптимальных условий химического восстановления ЗЯ
7К6К,5динитро3азабицикло3.3.1нон6енов
3.4.2. Каталитическое восстановление ,5диамино3азабицикло
3.3.1 нон6ен7карбоновых кислот.
3.5. Стадийный механизм каталитического гидрирования динитропроизводных 3азабицикло3.3.1 нон6ена.
3.6. Биологическая активность производных 3азабицикло3.3.1 нонана.
4. Применение реакций селективного гидрирования в синтезе гетероциклических систем
4.1. Синтез нитропроизводных 2,3дигидробензофурана и оксаазатрициклодекан2она.
4.1.1. Синтез 2метил4нитро2,3дигидробензофуран5ола в условиях реакции Нефа.
4.1.2. Синтез и строение 6,ди мети л 1,9дин итро5оксаазатрицикло6.4.0.,9додекан2она.
4.2. Синтез амидных, карбдиамидных и сульфамидных производных пмаминофенилэтилбензимидазола
ЭКСПЕРИМЕ1ГГАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
5.1. Синтез исходных соединений и подготовка растворителей.
5.1.1. Синтез и очистка исходных нитросоединений.
5.1.2. Подготовка реагентов и растворителей
5.2. Получение анионных ааддуктов нитроаренов
5.2.1. Гидридные аддукгы производных 1,3динитробензола, 1,3,5тринитробензола, 2,4динитрофенола и 2,4динитронафтола.
5.2.2. Аддукты Яновского 2,4динитрофенола.
5.2.3. Спироциклическис аддукты нитроаренов
5.3. Восстановление 1Я2,4,6тринитробензолов тетрагидридоборатом
5.4. Синтез 2,4динитро3,4дигидро2Ннафталин1онов.
5.5. Синтез нитропроизводных 3азабицикло3.3.1нон6енов.
5.5.1. 6Я,7Я3К,5динитро3азабициклоЗ.З.Гнон6ены.
5.5.2. 7Я1,5динитро3азабицикло3.3.1нон6ен3илэтанольт.
5.5.3. Нитрокарбоновые кислоты, содержащие 3азабициклононановый фрагмент.
5.5.3.1. Синтез азабициклононанов на основе глицина и аланина
5.5.3.2. Синтез азабициклононанов на основе 3,5динитробензойной кислоты.
5.5.3.3. Синтез дикарбоновых кислот
5.5.4. Синтез феноксипроизводных азабициклононана
5.6. Получение диаминопроизводных 3азабицикло3.3.1нонана каталитическим восстановлением
5.6.1. Синтез Я3Я3азабицикло3.3.1 нон6ен1,5диаминов тригидрохлоридов
5.6.2. Синтез 3Я3азабицикло3.3.1нонан1,5диаминов тригидрохлоридов.
5.6.3. Синтез диаминокарбоксинроизводных 3азабициклононана
5.7. Получение диаминопроизводных 3азабицикло3.3.1нонана химическим восстановлением
5.7.1. Восстановление 3метил1,5динитро3азабицикло3.3.1нон
ена ,
5.7.2. Восстановление 3метил1,5динитро3азабицикло3.3.1 нон
ена .
5.7.3. Восстановление 3метил1,5динитро3азабицикло3.3.1нон
ена , .
5.7.4. Восстановление 3метил1,5динитро3азабицикло3.3.1нон
ена 1
5.7.5. Восстановление 3метил 1,5динитро3азабицикло3.3.1 нон
ена , .
5.7.6. Восстановление 3метил1,5динитро3азабицикло3.3.1 нон
еиа , .
5.7.7. Восстановление 3метил1,5динитро3азабицикло3.3.1нон
ена 4i 4Н
5.7.8. Восстановление 3метил1,5динитро3азабицикло3.3.1 нон
ен7карбоновой кислоты , СН3СООН.
5.8. Лцилирование 3метил1,5диамино3азабицикло3.3.1 нон6ен7карбоновой кислоты уксусным ангидридом.
5.9. Синтез производных 4нитро2,3дигидробензофуран5ола.
5 Синтез производных 1,9динитро5оксаазатрицикло6.4.0.,9додекан2она
5 Синтез 1 пмаминофенилэтилбензимидазолов.
5 Синтез комбинаторных библиотек амидов, сульфамидов и мочевин 1Япмаминофенилэтилбензимидазолов.
5 Методы физикохимических исследований.
5 Исследование биологической активности.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Каталитическое восстановление амида 2нитробензойной кислоты и последующая обработка трифосгеном в присутствии триэтиламина дает ,6диэтилфенил2,Н, ЗНхиназолиндион
I
Аналогичным образом из 2нитрбензилбромида и 2,6диэтиланилина был получен ,6диэтил3,4дигидроНхиназолинон с выходом . Авторами работы осуществлен эффективный одностадийный синтез хиназолин4ЗНонов и 1,2дигидрохиназолин4ЗНонов путем циклизации онитробензамидов и триэтилортоформиата, альдегидов или кетонов с использованием новой восстановительной системы i. Особый интерес вызывает восстановление нитрогруппы в оаминобензилкетоны, которые i i циклизуются в соответствующие индолы . Данный подход к образованию гетероциклов ранее не имел широкого применения на практике, поскольку исходные соединения были малодоступны. Исключение составлял лишь метод Райссерта, позволявший достаточно эффективно модифицировать мегильную группу в онитротолуолах . Другие онитроарилкетоны обычно получали многостадийными синтезами, включающими ацилирование активных метиленовых соединений с помощью онитроацетилхлоридов, арилирование по Мейервейну винилацетата 2нитроарилдиазониевыми солями или нитрование алкилбензилкетонов . В последние годы получили развитие новые методы прямого введения карбонилалкильных заместителей в нитроароматическое кольцо путм ВНЗ водорода, что открывает широкие экспериментальные возможности использования этих соединений в синтезе гетероциклических систем. С образованием ,1бензизоксазолов циклизуются 2нитробензальдегиды, 2нитроацстофеноны, а также ряд других производных в присутствии 2бром2нитропропана и индия в растворе МеОНН , . Интересна роль 2бром2нитропропана, участие которого заключается в переносе

одного электрона от Лп к 2нитроарену с образованием нитрозосоединения. Выход целевого продукта частично снижается только при наличии ОМегруппы в положении 3, что указывает на стерические препятствия взаимодействию Ж2группы и анионрадикала 2бром2нитропропана. Введение в реакцию восстановительной циклизации Ргидроксир2нитрофениламетиленалканонов приводит к образованию с достаточно высоким выходом 3ацетоксиметилхинолинов . Аналогичный подход к синтезу гетероциклов был исследован в работах , . Авторами работы разработан общий подход к синтезу Ыгидроксииндолов, основанный на внутримолекулярной восстановительной циклизации онитробензилкетонов и альдегидов под действием триэтиламмоний формиата в присутствии РЬ. Гидроксииндолы образуются с выходом более и высокой степени чистоты. О получении 2,1бензизоксазолов восстановлением метил2нитробензальдегидов под действием БпОг в НС1 сообщается в работе . Аналогичные результаты были получены авторами работы , в которой описан синтез 4,5дизамещенных 2,1бензизоксазолов антранилов восстановлением и циклизацией 5замещенных2нитробензальдегидов. Авторами работы было обнаружено, что восстановление системой 7пЫН4С1 2нитрофенильных производных лактамов сопровождается раскрытием лактамного цикла и образованием оксазинов. В работе предложен новый эффективный метод синтеза 6,7дигидроимидазо4,,Эдиазепин8ЗЯона, исходя из доступного 5нитроимидазола, который включает в себя стадию ВНЗ нитросоединения с карбанионом, генерируемым из хлороформа в присутствии трет. Аналогичным образом методом твердофазного синтеза была получена комбинаторная библиотека 0 соединений 2,3,4,5тетрагидро1,4бензодиазепин2,5дионов, о чем сообщается в работе . Несмотря на широко используемый метод модификации нитроаренов посредством ВНЗ водорода, в частности для получения карбонильных соединений, имеют место и примеры 8ыфАг реакций. В работах , промежуточный карбонильный продукт, подвергающийся восстановительной циклизации, легко может быть получен из привитой к полистиролу 4фторЗнитробензойной кислоты и 1,3дикарбонильного соединения при комнатной температуре в присутствии ЭВи или КЫМе. Следует отметить, что при использовании в качестве восстановителей Т1С1з и НаВН4СиНацетилацетоната циклизации не происходит. При использовании непредельных алициклических кетонов, исходя из галогензамещнных онитробензолов, В. Зедербергом и Т.