Синтез полифункциональных циклоалифатических и гетероциклических соединений на основе производных М-динитробензола

• Автор: Бойкова, Ольга Ивановна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДНИЕ.
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Применение нитроаренов в синтезе бензаннелированных гетероциклических соединений

1.1. Синтезы на основе производных нитроарилкарбоновых кислот метод БайераДревсена

1.2. Трансформация 2нитроарилацетонитрилов метод ПшорраХоппе

1.3. Восстановительная циклизация онитроарилалкиларилсульфонов.

1.4. Синтез индолов по Неницеску.

1.5. Синтез гетероциклических соединений по Фишеру

1.6. Метод Рейссерта

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ГЛАВА 2. Применение нитроальдольной конденсации в синтезе алифатических нитроспиртов
2.1. Продукты восстановительной активации производных мдинитробензола в условиях реакции Анри
2.2. Оценка устойчивости конформаций 3,5динитро3,5диметилол циклогексена1 методами квантовой химии.
2.3. Квантовохимическое моделирование механизма оксиметилирования ааддукта 1,3динитробензола.
2.4. Синтез ацильных производных ,,5динитро2,,5диметилолциклогексенов.
ГЛАВА 3. Применение конденсации по Манниху в синтезе производных 3азабицикло3.3.1нонана.
3.1. Анионные ааддукты нитроаренов в синтезе насыщенных ,0гетероциклических систем
3.2. Синтез К1,5динитро2,4диметил3азабицикло3.3.1нон
6енов с использованием ацетальдегида.
3.3. Оценка устойчивости конформаций 2,3,4триметил1,5динитро3азабицикло3.3.1нон6ен7карбоновой кислоты методами квантовой химии.
3.4. Влияние условий протекания реакции на выход бициклических дикарбоновых кислот
3.4.1. Влияние соотношения реагентов на выход 3карбоксипропил2,4диметил 1,5динитро3азабицикло3.3.1нон6ен7карбоновой кислоты
3.4.2. Влияние температурного фактора на выход азабициклононанов
3.4.3. Варьирование значения
3.4.4. Выбор системы растворителей.
ГЛАВА 4. Разработка методов жидкофазного параллельного синтеза
Производных бензотиазола
4.1 Дескрипторный анализ свойств и отбор кандидатов для синтеза
4.2. Синтез комбинаторных библиотек амидов, сульфамидов и мочевин на основе 2ацилированных производных 4бензоИтиазол2,6диамина.
4.3. Синтез комбинаторных библиотек амидов, сульфамидов и мочевин на основе 2ацилированных производных бЯбензоИтиазол2,6диамина.
4.4. Синтез комбинаторных библиотек амидов и мочевин на основе 2сульфоамидных производных 4Рбензогтиазол
2,6диамина
ГЛАВА б.Экспериментальная 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. Общая методика синтеза 1 2 3,5 д инитро3,5 д имети л о лциклогексенов1.
5.3. Общая методика синтеза ацилированных Я3,5динитро3,5диметилолциклогексенов1.
5.4. Общая методика синтеза ,4диметил1,5динитроЗазабицикл о 3.3.1 нон6енов.
5.5. Синтез 2ацилированных производных 4Ябензостиазол2,6диамина.
5.6. Синтез 2сульфамидных производных 4Ибензос1тиазол2,6диамина.
5.7. Синтез 2ацилированных производных бензос1тиазол2,6диамина.
5.8. Рентгеноструктурное исследование 2,3,4триметил1,5динитро3азабицикло3.3.1нон6ена.
5.9. Изучение влияния факторов на выход Зркарбоксипропил2,4диметил1,5динитро3азабицикло3.3.1 нон6ен7карбоно
вой кислоты.
5 Проведение физикохимических исследований.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В работе 2 отмечается, что при нагревании алкиловых эфиров 3гидроксинитрофенил2метиленпропановой кислоты с железом в уксусной кислоте с выходом образуются 3ацетоксиметил1хинол2оны 2. Восстановление исходного субстрата 1 с помощью СО и Ср2реСО Брг в диоксане сопровождается образованием Ыформилиндола 3 3. Использование авторами работы 4 для проведения восстановительной циклизации ряда нитрофенилкарбоновых кислот и их алкиловых эфиров экспериментальных условий С, р0 Бар позволило осуществить синтез хинолинов 4 и дигидрохинолинов 5 в одну стадию. В зависимости от природы заместителя Я содержание гидрохинолинов 5 в смеси составляет от 7 до . Аналогичным образом восстанавливается онитрофенилуксусная кислота с образованием 1,3дигидроиндол2она 6 . Нитрофенилэтанол в этих условиях циклизуется в 2,3дигидроиндол 7. В работе 5 предложен трехстадийный синтез 3,4дигидро,4бензотиазин3она 8 из 3нитробензойной кислоты, включающий последовательное хлорирование карбоксильной группы, нуклеофильное ароматическое яелезамещение под действием метилового эфира тиоэтановой кислоты и восстановительную циклизацию. Восстановительной циклизацией 1арил и 1бензил2нитропирролов получены пирроло1,2дхиназолоны 9 и и пирроло1,2,4бензодиазепин 6. В восстановительной циклизации могут быть использованы не только эфиры, но и целый ряд других производных 0нитроарилкарбоновых кислот. Например, каталитическое восстановление водородом в метаноле онитрофенилацетильного производного ааланина дат соответствующий амин, который в кислой среде циклизуется с отщеплением аминокислоты в 3,3диметил1,3дигидроиндол2он с выходом . В небольших количествах образуется также продукт циклодегидратации аЫ3,3диметилЗЯиндол2илфенилаланина метиламид 7. В работе показано, что циклизацию можно провести и в одну стадию, если использовать смесь растворителей НОАс МеОН . При этом из реакционного раствора наряду с соединением был выделен 1гидрокси3,3диметил1,3дигидроиндол2он с выходом , образование которого осуществляется за счет циклизации промежуточного гидроксиламина. Нгетероциклизация и с количественным выходом образуется 3,4дигидрохиназолин4он 8. В отличие от предыдущего примера в ходе реакции элиминирования молекулы алкиламина не наблюдалось. Бензодиазепиновые производные синтезированы Г. М. Карпом при проведении восстановительной гетероциклизации соответствующих нитробензоил амидов 9,. С целью получения нового класса гербицидов была изучена возможность введения атома фосфора в структуру диазепинового цикла. Соответствующее фосфорсодержащее соединение было получено трехстадийным синтезом, описанным в работе . 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. Другие онитроарилкетоны обычно получали многостадийными синтезами, включающими ацилирование активных метиленовых соединений с помощью онитроацетилхлоридов, арилирование по Мейервейну винилацетата 2нитроарилдиазониевыми солями или нитрование алкилбензил кетонов . 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, 2нитроацетофеноны, а также ряд других производных в присутствии 2бром2нитропропана и индия в растворе МеОНН . Интересна роль 2бром2нитропропана, участие которого заключается в переносе одного электрона от 1п к 2нитроарену с образованием нитрозосоединения. Выход соединения частично снижается только при наличии ОМегруппы в положении 3, что указывает на стерические препятствия взаимодействию ЫСЬгруппы и анионрадикала 2бром2нитропропана. Введение в реакцию восстановительной циклизации Ргидроксинитрофениламетиленалканонов приводит к образованию с достаточно высоким выходом 3ацетоксиметилхинолинов 2.