Синтез, строение и свойства ряда новых производных тиофена

• Автор: Тюнева, Инесса Валентиновна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 153 с.

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Синтез, строение и свойства тиофена и его производных

1.1.1 Нахождение в природе, физические свойства. Методы полу 8 чения.

1.1.2 Строение и химические свойства

1.1.2.1 Реакции электрофилыюго замещения

1.1.2.2 Реакции нуклеофильного замещения

1.1.2.3 Другие свойства и синтетические возможности соединений тиофенового ряда

1.2 Производные тиофена в современной фармакологии синтез и

терапевтическая направленность

1.2.1 Соединения с антиартритной активностью

1.2.2 Физиологически активные вещества
1.2.3 Препараты для лечения бронхиальной астмы
1.2.4 Противомикробная активность тиофенсульфаниламидов
1.2.5 Препараты для лечения онкологических заболеваний и
1.2.6 Класс психотропных средств
1.2.7 Офтальмологические и другие препараты
1.3 Значение виртуального скрининга в создании синтетических
лекарственных препаратов
1.3.1 Разработка лекарственных препаратов через оптимизацию соединенийлидеров
1.3.2 Алгоритмы компьютерного тестирования и конструирования для отбора соединений с заданными фармакокинетическими характеристиками
1.3.3 Методы конструирования по принципу структурного подобия
1.3.4 Методы статистического анализа данных
1.3.4.1 Граничные фильтры правила Липински, концепция сход
ство с лидерами
1.3.4.2 Ограниченные возможности первичного фильтрования
1.3.4.3 КССАмоделирование и карты Кохонена
1.4 Обобщение
2. ХИМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Разработка методов синтеза и строение ряда новых производных тиофена и 2бромтиофена
2.1.1 Синтез тиофен2сульфонилпропановых кислот и библиотеки 3тиофсн2сульфонилпропанамидов
2.1.2 Синтез и строение ряда тиофен2сульфониламинокарбоновых кислот и их амидных производных
2.1.2.1 Тиофен2сульфониламинокарбоновые кислоты на основе линейных алифатических аминокислот
2.1.2.2 Тиофен2сульфониламинокарбоновые кислоты на основе аминокислот гетероциклического строения
2.1.2.3 Тиофен2сульфониламинокарбоновая кислота на основе паминобензойной кислоты
2.1.2.4 Амидные производные тиофен2сульфониламинокарбоновых кислот
2.1.3 Синтез и строение тиофен2сульфонилфениламиноуксусных кислот и их амидных производных
2.1.4 Синтез и строение 2бром5нитротиофена и его производных
2.2 Виртуальный анализ свойств ряда новых производных тиофена
и 2бромтиофена
2.2.1 Влияние строения аминокислотного фрагмента
2.2.2 Влияние строения фрагмента, связанного с сульфогруппой
2.2.3. Влияние строения аминного остатка в амидном фрагменте
2.3 Синтез соединений для биологического тестирования
и результаты испытаний
2.3.1 Виртуальный отбор
2.3.2 Синтез отобранных соединений и результаты испытаний
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Исходные вещества, растворители
3.2 Методики получения
3.3 Методы аналитического контроля
3.4 Идентификация полученных соединений
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Две освязи атома серы лежат в плоскости кольца, а рорбиталь, перпендикулярная плоскости, нест свободную пару электронов. Эта рорбиталь атома серы взаимодействует с четырьмя яорбиталями атомов углерода с образованием единой циклической яэлектронной системы, состоящей из пяти рорбиталей, но содержащей шесть электронов. Атом серы в молекуле тиофена является сэлектроноакцептором и яэлектронодонором, причм как отмечается в обзоре 2, вторая тенденция является более сильной. Роль борбиталей в электронном строении тиофена является предметом дискуссий. Существуют две противоположные точки зрения на вклад борбиталей в построении ароматического кольца. Согласно одной из них, свободные борбитали не влияют на свойства основного состояния. Сторонники децентной гипотезы утверждают, что вакантные борбитали атома серы также подвергаются гибридизации и заселены аэлектроиами, в результате чего усиливается делокализация неподелнной электронной пары и увеличивается ясоставляющая дипольного момента. Вовторых, очевидно, что тиофен относится к электроноизбыточным соединения, поскольку его 6ти электронное яоблако распределено на пяти атомах цикла. Таким образом, как отмечается во всех фундаментальных источниках , реакции электрофильного замещения являются более распространнными для тиофена и большинства его производных. Согласно литературным данным, реакции типа Бг с участием тиофена проходят по классическому механизму 5. Атака тиофена электрофилом Е приводит к высокоселективному замещению по положению 2 через образование резонансных катионов схема 5. Высокая селективность замещения в положение 2 объясняется большой степенью делокализации положительного заряда с гетероатомом в промежуточном 5комплексе и более низкой энергией активации комплекса 1, по сравнению с промежуточными резонансными структурами для замещения по положению 3. Расчет зарядов на незамещенных атомах углерода в молекуле тиофена методом АМI с использованием программы МОРАС V 7. ЕООК, ММОК, ЕР, Т с показывает, что частичный отрицательный заряд на атомах в положениях 2 и 5 составляет 0,, а на атомах углерода в положениях 3 и 4составляет0,. Согласно литературным данным, доля образования 3замещнных соединений с большинством элсктрофилов крайне незначительна менее 1 5. В таблице I представлены условия и результаты некоторых реакций типа с участием тиофена, проходящих с хорошими выходами и приводящих к получению соответствующих 2замещнных тиофенов. Реакции типа 8е происходят по аналогичному механизму и в замещнных тиофенах, однако дополнительным направляющим фактором является стабилизирующее или дестабилизирующее влияние имеющегося заместителя на промежуточный акомплекс. СН2С1 изб. Присутствие 2заместителей в тиофене, проявляющих 1, I, М эффекты алкил, галоген, алкокси, вызывает дополнительную стабилизацию положительного заряда, и направляют электрофил в свободное аположение схема 7 5. Указывается, что такая дополнительная стабилизация невозможна при атаке положения 4 и менее эффективна в случае атаки положения 3. Ориентирующий эффект галогена в положении 2 значительно слабее анаправляющего эффекта гетероатома, поэтому образуются исключительно 5производные. Если активирующее влияние заместителя в положении 2 более сильное, то возможно образование 3производных. Так, при нитровании 2метилтиофена соотношение 3изомера к 5изомеру составляет , а при нитровании 2метокситиофена . Присутствие 2заместителей в тиофене, проявляющих и М эффекты СНО, , СООН, , , I приводит к дестабилизации скомплекса и увеличивает возможность образования 4 замещнных продуктов. Чем сильнее этот электронный эффект в зависимости от природы заместителя или условий реакции, как, например, при использовании избытка катализатора, тем больше степень замещения в положение 4, Например, при бромировании 2альдегидтиофена в присутствии моль хлорида алюминия на 1 моль тиофена, образуется исключительно 4изомер, а при нитровании данного альдегида соотношение изомеров в пользу 4изомера . Нитрование 2ацетилтиофена дат 4 и 5нитропроизводные в соотношении .