Синтез нитрокарбоновых кислот, содержащих 3-азабицикло[3.3.1]-нонановый фрагмент

• Автор: Мелёхина, Екатерина Кузьминична
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Ннтрокарбоновме ароматические соединения в синтезе гетероциклических систем

1.1. Реакции ароматического нуклеофильное замещение водорода

1.1.1. Внутримолекулярная гетероциклизация с участием ортонитрогруппы

1.1.1.1. Циклизация с участием атомов азота или кислорода группы.

1.1.1.2. Восстановительная гетероциклизация

1.2. Реакции нуклеофильного мясозамещения.

1.2.1. Внутримолекулярная гетероциклизация с мясозамещением оЫОогруппы.

1.2.2. Яясозамещение нитрогруппы на бинуклеофил с последующей гетероциклизацией последнего.

1.2.3. Яясозамещение под действием гетеронуклеофилов

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2. Конденсация Манниха с использованием алифатических амино
кислот
2.1. Взаимодействие 1Я2,4 и 13,5динитробензолов с тетрагидри
доборатом натрия.
2.2. Синтез и строение аминокислот, содержащих 3азабицикло
3.3.1нонановый фрагмент
3. Синтез азабициклононанов на основе динитробензойных
кислот.
3.1. Конденсация гидридного аддукта 3,5динитробензойной кислоты с
формальдегидом и первичными аминами
3.2. Синтезы на основе 2,4динитробензойной кислоты
3.3. Синтез динитродикарбоновых кислот.
4. Факторы, влияющие на хемоселективность реакции аминомети
лнрования гидридного аддукта 3,5динитробензойной кислоты
4.1. Влияние соотношения реагентов
4.2. Влияние температурного фактора на выход азабициклононанов
4.3. Варьирование значения .
4.4. Выбор системы растворителей
5. Квантовохимическое моделирование механизма двойной конденсации по Манниху анионных оаддуктов динитробензолов
5. Каталитическое восстановление водородом производных 3азаби
цикло3.3.1нон6енов
5.1. Синтез 3азабицикло3.3.1нонан1,5диаминов.
5.2. Компьютерный прогноз биологической активности синтезирован
ных соединений.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
6.1. Синтез исходных соединений и подготовка растворителей.
6.1.1. Синтез и очистка исходных нитросоединений
6.1.2. Подготовка реагентов и растворителей.
6.2. Получение анионных гидридных ааддуктов нитроаренов
6.2.1. Гидридные аддукты производных 1,3динитробензола.
6.3. Нитрокарбоновые кислоты, содержащие 3азабициклононановый
фрагмент
6.3.1. Синтез азабициклононанов на основе глицина и Раланина
6.3.2. Синтез азабициклононанов на основе 3,5 и 2,4динитробензой
ных кислот И
6.4. Получение 3азабициклонон1,5диаминов.
6.5. Изучение влияния факторов на выход 3азабицикло3.3.1 нонанов.
5.5. Методы физикохимических исследований.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В качестве нуклеофилов в этих реакциях используют производные ацетонитрила, ацетофенонов, силиловые эфиры кетонов, СНактивные производные карбоновых кислот и др. Применение данного метода открывает широкие возможности для синтеза разнообразных производных индолов, бензимидазолов, бензизоксазолов, хинолинов, бензтриазолов, циннолинов и т. Ранее отмечалось , что большинство методов синтеза гетероциклических соединений основано на циклизации с участием электрофшьного углеродного центра. Однако, анализ литературных данных позволяет продемонстрировать расширение синтетических возможностей аналогичных процессов, но протекающих с участием электрофильного атома азота невосстановленной нитрогруппы. При использовании в качестве исходных соединений Ыцианометил6нитроанилинов в горячем этаноле в присутствии карбоната калия были получены 1гидрокси1бензимидазол23оны 1 с выходом 6 . Авторами показано, что природа заместителя в положении 2 оказывает существенное влияние на ход исследуемой реакции. Гак, в случае 2метил6нитропроизводного основным продуктом является 2циано7метил1Нбензимидазол3оксид 2. Внутримолекулярная циклизация алкиловых эфиров 0нитрофенилглицина, протекающая в щелочной среде, также существенно зависит от природы заместителя X в ароматическом кольце . ХН всегда образуется Иоксид эфира бензимидазол2карбоновой кислоты, или его незамещенный аналог. Когда же X Н, образуется 1 гидроксихиноксалин2,3 1 Я,4дион. Об образовании производных хинолинЫоксидов с участием электрофил оного атома азота нитрогруппы сообщается в работах , . В первой из них в качестве исходного субстрата применн этиловый эфир 3гидрокси32нитрофенил2метиленкарбоновой кислоты аддукт БейлисаХильммана, предварительно полученный из 2нитробензальдегида и этилакрилата. Гетероциклизация идт в присутствии трифторуксусной кислоты при температуре С в течение часов. В работах представлены результаты исследований по использованию метилового эфира тиогликолевой кислоты в синтезе серусодержащих гетероциклических систем 3, 4 исходя из таких динитроароматических производных, как 2,4 и 2,6динитрохлорбензолы и 2хлор3,5динитробензойная кислота. Реакция протекает с высокими выходами в метаноле в присутствии триэтиламина. К другому типу внутримолекулярной ортоциклизации с участием нитрогруппы следует отнести реакции, в которых реакционным центром выступает электрофильный углеродный атом заместителя, приводящие, к образованию различных производных бензизоксазола. Анализ литературных данных показывает, что данный метод, представляющий собой катализируемое кислотой или основанием депротонирование 2 нитробензильных соединений, можно отнести к одному из общих способов синтеза 2,1бензизоксазолов. Среди работ, опубликованных в последнее время, следует выделить серию статей , в которых приведн обширный экспериментальный материал по синтезу ряда 2,1бензизоксазолов и бис2,1бензизоксазолов с мостиками из гетероатомов или гетероциклов с использованием фен и л ацетонитрила. В работе показано, что нитроароматические соединения, содержащие в шряположении заместитель, реагируют с фенилацетонитрилом в спиртовом растворе щлочи с образованием 2,1бензизоксазолов. Заместители СНз, 1, ОН и некоторые другие препятствуют протеканию данной реакции. В реакции бензонитрила и фталодинитрила с фенилацетонитрилом в системе ЫаОНДМСО наблюдается замещение атома водорода в ортоположении к нитрильной группе. При проведении реакции фенилацетонитрила с ароматическими нитрилами, содержащими другие функциональные группы, продукты замещения атома водорода не получены. Интересные результаты исследований влияния растворителя на особенности протекания реакции 7нитрохлорбензола 7НХБ с карбанионом фенилацетонитрила приведены в работе . Показано, что проведение данной реакции в системе основание спирт приводит к образованию 5хлорЗфенил2,1бензизоксазола. В апротонных же биполярных растворителях происходит замещение исключительно хлора, и выделить продукты замещения водорода в 7НХБ авторам данной работы не удалось. В апротонных малополярных растворителях ТГФ, диоксан реакция между 7НХБ и фенилацетонитрилом вообще не идт. Орловым В. Ю. с сотр.