Синтез, строение и свойства нитрозамещенных бензофуразана и бензодифуразана

• Автор: Ермолаева, Елена Алексеевна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Методы получения бензофуразаиов.

1.2 Строение бензофуразаиов

1.3 Электроноакцепторность фуразанового цикла

1.4 Химические свойства бензофуразаиов.

1.4.1 Электрофильное замещение.

1.4.2 Нуклеофильное замещение

1.4.3 Реакции восстановления и окисления.

1.4.4 Перегруппироввки.

1.4.5 Другие реакции бензофуразаиов
1.5 Бензофуразаны и их Ыокиси как биологически активные вещества и аналитические реагенты.
2 ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ 4,6ДИХЛОР7НИТРОБЕНЗОФУРАЗАНА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ
2.1 Химическаяактивность 4,6дихлор7нитробензофуразана в раекциях нуклеофильного замещения.
2.1.1 Модификация лабораторной методики получения 4,6дихлор7нитробензофуразана, реакции с ариламинами
2.1.2 Кинетическое исследование реакции 4,6дихлор7нитробензофуразана с замещенными анилина.
2.1.3 Реакции 4хлор6ариламино7нитробензофуразанов с алифатическими аминами.
2.2 Синтез полициклических структур на базе 4,6дихлор7нитробензофуразана.
2.2.1 Разработка пути получения 7хлор4,5диаминобензофуразанов и их реакции
2.2.2 Реакции хлорбензодифуразана с нуклеофилами
3 РАЗРАБОТКА В РЯДУ БЕНЗОФУРАЗАИОВ ПУТЕЙ СИНТЕЗА ДВУХЦЕНТРОВЫХ ЭЛЕКТРОФИЛОВ С ДВУМЯ НИТРОГРУППАМИ
4 ИЗУЧЕНИЕ ПОЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП В БЕНЗОФУР АЗАНАХ И БЕНЗОДИФУРАЗАНАХ.
4.1 ИНкислотные свойства соединений бензофуразанового и бензодифуразанового рядов.
4.2 Влияние кислотности соединений на удерживание веществ при их разделении в высокоэффективной жидкостной хроматографии .
5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Известны два основных способа получения БФО гипохлоритный основанный на окислении замещнных онитроанилинов гипохлоритом натрия в щелочной среде и азидный заключающийся в термолизе онитроарилазидов. Гипохлоритный способ прост и безопасен, но ограничен изза отрицательного влияния нитрозаместителей в ядре. Азидный способ, напротив, универсален. Практически все замещнные онитроарилазиды при термировании в подходящих растворителях превращаются в БФО. Опасность азидного способа снижается в ряде случаев тем, что промежуточные нитроарилазиды, как отмечалось выше, не выделяют и не подвергают очистке. Подробно способы получения БФО рассматриваются в известной монографии . Образование БФ из онитрозоарилазидов впервые описано в году Боултоном и сотрудниками . Относительно низкая подвижность галогенов в онитрозогалогенарилах требует высокотемпературного режима 0 0С, а также использования ДМСО, способствующего протеканию реакции таких субстратов с нуклеофилами. Образующиеся онитрозоарилазиды в условиях синтеза претерпевают циклизацию, однако, неясно, является вторая стадия термоциклизацией или она может проходить и при более низкой температуре. При разработке нитрозоазидного метода Боултон и сотрудники отметили, что 2,6дихлорнитробензол в условиях образования 4хлорБФ из соответствующего нитрозопроизводного с 3 не реагирует, из чего последовал вывод о более высокой электроноакцепторности ЫОгруппы против Ыгруппы. Предпринятое на кафедре ХТОСА КГТУ обследование реакции Боултона на заведомо более активных субстратах показало, что температура синтеза может быть снижена до комнатной, причем и в этих условиях полупродукты спонтанно переходят в соответствующие БФ. ЛО . С1Вг

Для перевода же нитроарилазидов в БФО требуется, как известно, термированис в подходящих растворителях . Большая лабильность онитрозоарилазидов против нитроаналогов определяет препаративные достоинства этого способа получения БФ. Оба приведнных выше примера убедительно подтверждают мнение Боултона и сотрудников о более высокой электроноакцепторности нитрозогруппы сравнительно с нитрогруппой. При выходе БФна в первая строка вышеприведенной схемы в реакционной массе не обнаруживаются ни онитрофенилазид, ни БФО, которые должны были присутствовать, если бы уходящей была нитрозогруппа . ДМСО лишь при ь С . Вторая реакция в среде водного ацетона заканчивается за мин. Разработка Шарнина Г. П. с сотрудниками включает следующие синтезы 4нитроБФна из 2,3динитронитрозобензола, 5метилБФна из 2нитро4метилнитрозобензола, 5метилбнитроБФна из 2бром4метил5нитронитрозобензола. Препаративные возможности нитрозоазидного метода тесно связаны с доступностью 0нитрозоарилазидов. Обычно эти соединения получают окислением соответствующих аминов. При этом требуется тщательный подбор окислителя и условий его применения. В качестве окислителей используются органические надкислоты либо кислота Каро. Для 2,6дигалогензамещнных анилинов хорошим окислителем оказалась надуксусная кислота . Однако она не приемлема для окисления несимметрично замещнных анилинов вследствие образования азоксисоединений. В этих случаях необходимо применять кислоту Каро ,. Далее нами излагаются сведения об иных, случаях получения БФ. Следует отметить, что они представляют для специалистов лишь теоретический интерес и не могут широко использоваться изза труднодоступности и дефицитности используемых соединений либо изза низких выходов БФ при наличии побочных продуктов. ЦЛм. Низкий выход БФ связан с протеканием побочных реакций БФО с фосфорилидами, заключающихся в образовании пиразиновых или имидазольных циклов. Известно также интересное превращение фуроксанового цикла в фуразановый, реализуемое без использования восстановителей за счт внутримолекулярной миграции экзоциклического кислорода фуроксана на соседнюю легко окисляемую группу ,Отдельно рассматриваемой возможностью перевода БФО в БФ без участия тех или иных восстановителей является пиролитическое превращение фуроксанового кольца в фуразановое, установленное с помощью газожидкостной хроматографии на БФО и его 5метилзамещнном. Вещества проходили через зону нагрева 0 С за 1 секунду .