Синтез, свойства и применение конденсированных фурилимидазолов

• Автор: Ачкасова, Анна Александровна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. Реакционная способность 2фурилазолов

1.1. Закономерности протонирования гетероциклов пиррольного типа в условиях кислотного катализа.

1.2. Реакция нитрования

1.2.1. Нитрование фурилилазолов

1.2.2. Нитрование фурилазинов

1.3. Реакция галогенирования

1.4. Реакция сульфирования

1.5. Реакция формилирования

1.6. Реакция ацилирования

1.7. Реакция аминометилирования
1.8. Реакция металлирования
ГЛАВА 2. Синтез и свойства фурилимидазолов, аннелированных
с ядрами бензола, бензимидазола, аценафтена и пиридина ГЛАВА 3. Химические свойства конденсированных фурлимидазолов
3.1. Метилирование
3.2. Реакции электрофильного замещения
3.2.1. Реакция нитрования
3.2.2. Реакция бромирования
3.2.3. Реакция сульфирования
3.2.4. Реакция формилирования
3.2.5. Реакция ацилирования
ГЛАВА 4. Экспериментальная часть
4.1 .Физикохимические измерения
4.2. Синтез конденсированных 2метил и фурилимидазолов
4.3. Метилирование конденсированных фурилимидазолов
4.4. Реакции электрофильного замещения в ряду конденсированных фурилимидазолов.
4.4.1. Реакция нитрования
4.4.2. Реакция бромирования
4.4.3. Реакция сульфирования
4.4.4 Реакция формилирования
4.4.5. Реакция ацетилирования
4.4.6. Реакция бензоилирования
ГЛАВА 5. Практическое применение конденсированных
фурилимидазолов
5.1. Фотолюминесцентные свойства карбонилпроизводных 1 2фурилимидазолов
5.2. Физиологическая активность конденсированных
фурилимидазолов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В работе для решения вопроса о направлении протонирования проведен квантовохимический расчет молекулы 2,5диметилфурана1 и его протонированных форм по аИ и РШположениям фуранового кольца и атому кислорода IV. На основании этих расчетов сделан вывод, что с термодинамической точки зрения оба типа Спротонирования возможны, а первоначальное О протонирование менее благоприятно. I . II 3. III 3. IV 4. ДДОизменение изобарноизотермического потенциала, рассчитанного для реакции Ф НГ ФН Ффуран, ДДв Двфц ДвФ Двц. Рассмотрение результатов гидролиза и рециклизации фуранов в тиофены и селенофены дает достаточно противоречивые данные. Для гидролиза фуранов в водноспиртовых средах предполагается механизм, как общего, так и специфического катализа. I П Ме. Губина и сотрудники показали , что в абсолютном этаноле и в водноэтанольной смеси различной концентрации данная реакцияпротекает по механизму специфического кислотного катализа и имеет первый порядок по фурану, нулевой по нуклеофилу и второй по кислотному компаненту . На основании этого был сделан вывод, что лимитирующей стадией раскрытия кольца является наличие дважды протонированной формы субстрата. Показано, что вероятности аС и ЗСпротонирования, как первоначального этапа раскрытия цикла сопоставимы аСпротонирование энергетически более выгодно 7 ккалмоль. Однако присоединение нуклеофила НгО, Н, Не на следующей стадии реакции не приводит к ослаблению какойлибо связи. Последнее имеет место только при повторном протонировании кольца, по кислороду. Рассмотрение варианта двойного протонирования без присоединения нуклеофила подтверждает, что разрыхление связи СО имеет место сразу после присоединения протона по кислороду, что приводит раскрытию цикла . При этом аСпротонирование более предпочтительно. Трофимов и сотрудники изучали закономерности протонирования 2фурил2пирролов . Методом спектроскопии ЯМР1Н показано, что независимо от природы кислоты, протонирование протекает по Сзатому пиррольного цикла, при этом в случае Ывинилгшрролов не затрагивается винильная группа. Повышение температуры образца от до С или взаимодействие фурилпирролов с галогеноводородами при С приводит к смеси пирролиевых и фурилиевых катионов. Таким образом, имеет место формально равновесный перенос протонов из протонированного пиррольного цикла в фурановый. Так, на примере трифторацетилирования 2фурилпирролов показано, что замещение протекает по пиррольному кольцу . Реакция нитрования. Общие методы и закономерности нитрования пятичленных гетероциклов пиррольного типа во многом сохраняют свою актуальность при переходе к 2фурилазолам. Израильские ученые исследовали нитрование 3фурил25Япиразолов в хлороформе эквимолекулярным количеством азотной кислоты ,. Как и следовало ожидать, при ,С в присутствии серной кислоты нитрованию подвергается только фурановый цикл. Действие смеси концентрированных азотной и серной кислот на 3метил и 3,4диметил52фурилпиразолы является первым примером введения нитрогруппы гетарилфураны с помощью этого нитрующего агента. Выходы 5нитрозамещенных по фурановому кольцу составляют соответственно и . Пиразольный цикл при этом не затрагивается. Нитрование 3 метил52фурилпиразола ацетил нитратом сопровождается также ацилированием в положение 1 . XI
о нысуис С. В тех же условиях, этиловый эфир 352фурилпиразол53карбоновой кислоты с высоким выходом нитруется в положение 5 фуранового цикла . Нитрование 32фурил5арилгетарилизоксазолов эквимолекулярным количеством дымящей азотной кислоты в хлороформе в присутствии небольших количеств Н приводит только к 5нитрозамещенным по фурановому кольцу. Нели заместителем в положении 5изоксозольного цикла также является фурильная группа, то образуется смесь изомеров по обоим фурановым кольцам . Действие на 4 алкоксикарбонил3метил52фурилизоксазолы смеси азотной кислоты и уксусного ангидрида при С в присутствии треххлористой сурьмы в качестве катализатора приводит к 5нитрозамещенному по фурановому кольцу с выходом . Изомерные, описанным выше, 42фурил3алкоксикарбонилизоксазолы нитруются при С без катализатора в положение 5 фуранового цикла с выходом .