Особенности строения и упаковки молекул в кристаллах новых конденсированных трициклических систем, получаемых на основе нитрилов ряда циклоалканопиридина

• Автор: Мазина, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.21, 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

1. Литературный обзор.

1.1. Особенности упаковок соединений на основе пиридона2 в 8 кристаллах.

1.2. Синтез 3циано Нпиридонов.

1.2.1. Образование цикла из двух трехатомных фрагментов 3тип.

1.2.2. Циклизации типа.

1.2.3. Образование цикла из трех фрагментов 1тип.

1.2.4. Замыкание цикла по типу .

1.2.5. Конденсация по типу .

2. Экспериментальная часть.

2.1. Методики синтеза исследованных соединении.

2.2. Проведение рентгеноструктурного эксперимента. Основные кристаллографические данные исследуемых соединений.
2.3. Описание структур.
3. Обсуждение результатов.
3.1. Синтез Зцианпиридонов2. Влияние размера цикла в исходном
кетоне на состав продуктов реакции.
3.2. Фенацилирование Зцианпиридонов2. Влияние геометрии молекулы исходного
соединения на соотношение выходов М0изомеров.
3.3. Получение трициклических гетероциклов линейного, ангулярного и периконденсированного строения.
3.3.1. Циклизация пиридинов 5 с образованием фуропиридинов 6.
Получение трициклов линейного строения.
3.3.2. Гетероциклизации Мфенацилированных пиридонов.
Получение трициклов ангулярного строения.
3.3.3. Новая рециклизации солей 3. Получение трициклов периконденсированного строения.
3.4. Сравнительный анализ геометрии исследованных молекул.
3.5. Особенности упаковок исследованных соединений в кристаллах.
Выявление основных структурных мотивов.
3.5.1. Влияние амидной группы.
3.5.2. Явление агрегации в кристаллах исследованных
соединений.
4. Выводы.
5. Список литературы
6. Приложение.
т
ВВЕДЕНИЕ


Применение рентгеноструктурного анализа в исследовании органических соединений актуально в силу его исчерпывающей информативности как о геометрии изучаемых молекул, так и об их кристаллических упаковках. В последние годы неослабевающий интерес в качестве объектов структурных исследований вызывают соединения на основе пиридонов2. Такое внимание объясняется разнообразием возможностей применения этого класса. Так, более 0 лекарственных препаратов содержат фрагмент пиридона. Примерами известных в том числе природных производных пиридона, обладающих биологической активностью, являются цитизин, рицинин, производные акромелиновой кислоты, амринон, каулофеллин, амфенидон, циклопирокс, топотекан и т. Особый интерес в последние годы вызывают нитрилы на основе пиридонов2, в частности, биологически активные соединения ряда милринона производные Зцианпиридона2. Схема 1. В ряде работ отмечалось, что геометрия и конформация молекул замещенных цианпиридонов например, производных милринона оказывают принципиальное влияние на характер биологической активности этих соединений. Вместе с тем, хорошо известны примеры влияния упаковки молекул в кристаллах на макроскопические в том числе, биологические свойства органических соединений. Между тем, анализу закономерностей строения молекулярных упаковок в кристаллах цианпиридонов и их производных до сих пор уделялось крайне мало внимания. В соответствии с целями и задачами данной работы нами проведен анализ литературы по двум направлениям. Вопервых, нами проведена систематизация разрозненных данных по рентгеноструктурным исследованиям соединений на основе пиридонов2. Вовторых, с целью проведения собственных практических исследований по синтезу производных пиридонов мы систематизировали особенности методов синтеза отдельного подкласса Зцианпиридонов2. Молекула пиридона2 содержит два центра, способных к образованию межмолекулярных водородных связей амидную ЫН группу, входящую в пиридиновый цикл и экзоциклический атомом кислорода. В этом случае допустимы два основных типа построения водородных связей, определяющих структурные мотивы в кристаллах это циклические димеры А и цепи В, схема 1. Схема 1. Классифицируя типы межмолекулярных водороных связей для случаев А и В по упомянутой выше номенклатуре, получим, что случай А восьмичленный цикл соответствует типу Р8, а случай В цепь на основе четырех атомов типу С4. Незамещенный пиридон 1 может существовать в двух таутомерных формах С и Р схема 1. Схема 1. Подробные структурные исследования строения соединения 1 показали 5, что в кристаллическом состоянии незамещенный пиридон существует в виде амидной таутомерной формы С. Циклические димеры, характерные для организации молекул в газовой и жидкой фазе, соответствующие типу И8, отсутствуют в кристаллах соединения 1. В кристаллическом состоянии молекулы пиридона2 формируют зигзагообразные цепи, являющиеся результатом образования межмолекулярных водородных связей ИН. О по типу С4. Оказывается, что такой тип водородных связей в случае других пиридонов является, скорее, не правилом, а исключеннием. Проанализировав известные литературные данные по замещенным пиридонам не содержащим заместителей у атома азота, мы обнаружили, что основным мотивом организации межмолекулярных водородных связей в них является образование димеров Рг. Образование димеров можно наглядно продемонстрировать на примере 5хлорпиридона2 б, соединения 2, рис 1. Димер Я. Ъ в структуре 5хлорпиридона2. Рис 1. Теперь рассмотрим детальнее все известные примеры структурных исследований пиридонов и причины подобного интереса, обратив особое внимание на выявление закономерностей, обнаруживаемых в кристаллических упаковках. С целью сравнения кристаллических упаковок, нами были проанализированы данные по строению всех пиридонов, содержащихся в Кембриджском структурном банке данных. Строение молекул, нумерация и расположение заместителей для рассматриваемых ниже соединений представлены на рис 1. Нумерация заместителей в молекулах замещенных пиридонов2. Рис 1. Ф Рентгеноструктурное изучение соединений рис 1. Соединения табл. Таблица 1. Структурные мотивы кристаллических упаковок соединений .