Синтез и биологическая активность карбо- и гетероциклов на основе тетрацианоэтилена

• Автор: Шевердов, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 15.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 261 с. : 16 ил.

Содержание.
Введение.

Глава 1. Синтез и свойства тетрацианоуглсродов литературный обзор 1

1.1. Синтез и свойства 4оксоалкан1,1,2,2тетракарбонитрилов

1.1.1. Реакции тетрацианоэтилена с дикарбонильными соединениями

1.1.2. Соли и галогенпроизводные 4оксоал кан1,1,2,2тстракарбонитрилов

1.1.3. Взаимодействие 4оксоалкан1,1,2,2тетракарбонитрилов с карбонильными соединениями.

1.1.4. Синтез 2амино4,5дигидрофуран3,5дикарбонитрилов.

1.1.5. Синтез оксоалкандикарбонитрилов.

1Л .6. Взаимодействие 4оксоалкан1,1,2,2тетракарбонитрилов с органическими кислотами

1.1.7. Реакции с минеральными кислотами

1.1.8. 4Оксоалкан1,1,2,2тетракарбонитрилы в реакциях с 1,3,5триарил2,4диазапентан1,4диенами.
1.1.9. Реакции с О,0диалкиларилдитиофосфориыми кислотами.
1.1 Превращения 4оксоалкан1,1,2,2тетракарбонитрилов и их аддуктов
при нагревании в этаноле и в воде
1.2.Синтез и свойства тетрацианоциклоалканов.
1.2.1. Тетрацианоциклонропаны
1.2.2. Тетрациаиоциклобутаны.
1.2.3. Тстрацианоциклопентаны
1.2.4. Тсграцианоциклогексаны
1.3. Противоопухолевая активность цианосодержащих
соединений
Глава 2. Тетрацианоэтилен в синтезе карбо и гетероциклов
обсуждение результатов.
2.1. Реакционная способность 4оксоалкан1,1,2,2тетракарбонитрилов
2.1.1. Реакции тетрациаиоэтилена с а,риепредельными кетонами. Синтез 3,4К1Доксо1,1 ,2,2циклогексантетракарбонитрилов.
2.1.2. Образование 3К.Нгидрокси7оксо
азабицикло3.2.1 октан1,2,2трикарбонитрилов.
2.1.3. Взаимодействие тетрациаиоэтилена с ахлоркетонами.
2.1.4. Реакционная способность тетрациаиоэтилена по отношению к Рбромкетонам.
2.1.5. Взаимодействие тетрациаиоэтилена с дикарбонильными соединениями
2.1.6. Реакции 4оксоалкан1,1,2,2тетракарбонитрилов с альдегидами
2.1.7. Взаимодействие 4оксоалкан1,1,2,2 тетракарбонитрилов
с аммиаком
2.2. Исследование реакционной способности 1замещенных 2,2,3,3тстрацианоциклоапканов
2.2.1. Реакционная способность 1замещенных 2,2,3,3тетрацианоциклопропанов и циклобутанов
2.2.2. Реакции ,2диалкилгидразино2,2,3,3тстрацианоциклопентанов
2.2.3. Синтез 5амино1 диметиламино4метил3,4дигидро1Нпирроло3,4Ьпиридин4а,7а2Н,7Ндикарбонитрилов
2.2.4. Превращения ЗДЯДбоксо1,1,2,2циклогексан
тетракарбонитрилов
2.3. Биологическая активность синтезированных соединений
2.3.1. Противоопухолевая активность.
2.3.2. Активность синтезированных соединений по отношению к ВИЧ1
2.3.3. Антимикробная активность.6
Глава 3. Экспериментальная часть.
Выводы.
Литература


Дальнейшее течение реакции характеризуется обратимым присоединением цианистого водорода в присутствии основания к дикарбопитрилу с образованием оксинитрила , который превращается в дигидрофуран через иминоформу . В ИКспектрах полученных дигидрофуранов имеются характерные пики поглощения амино, а также сопряженных и несопряженных нитрильных групп. Оксопентан1,1,2,2тетракарбонитрил в водном третбутиловом спирте использование других спиртов и растворителей приводит к неуправляемым процессам при окислении перекисью водорода образует кристаллическое соединение, которое по данным ИК, ЯМР Н, ЯМР 3С, массспектроскопии имеет структуру 3оксобутан1,1дикарбонитрила промежуточный кетон в схеме 7. Синтез оксоалкандикарбонитрилов
системе третбутанолвода неожиданно оказываются дикарбонитрилы 7. Авторы полагают, что промежуточно образующиеся кетоны схема внутримолекулярно перегруппировываются с миграцией дицианоуглеродного фрагмента к карбонильному атому по схеме . Схема . ОН . V О
Перегруппировка может быть обусловлена образованием нестойких оксициклопропанов , которые в кислой среде изомеризуются в дикарбонитрилы . Гидролиз цианогруппы общеизвестен, поэтому ее часто называют потенциальным карбоксилом. Условия этого промышленного процесса достаточно жесткие и полициаиосодержащие соединения при этом разлагаются до смол. Поразительные результаты были получены при изучении взаимодействия О АТ с пировино градной кислотой 2. Реакции гидролиза протекают с экзотермическим эффектом При этом образуются пиридоны с выходом . Эфиры нировино град ной и молочная кислота к пиридонам не приводят, что позволяет предположить следующую схему реакции с включением пировиноградной кислоты в качестве катализатора. Схема . Авторы 2 предполагают, что первоначально ОАТ взаимодействуют с пировиноградной кислотой по схеме альдольного присоединения, с образованием карбинола , в котором благодаря пространственной близости карбоксильного атома кислорода и цианогруппы происходит внутримолекулярное иминоацилирование. Образовавшийся при этом иминоангидрид легко гидролизуется до амидокислоты , которая далее отщепляет молекулу пировиноградной кислоты до амида , превращающегося в гидрокситрицианопиперидон и затем в дицианопиридон . Строение соединений определено методами элементного анализа, ИК, масс, ЯМР спектроскопии. При использовании в этой реакции других кислот уксусная, монохлоруксусная, трихлоруксусная и трифторуксусиая пиридоны не образуются 2. Синтетический потенциал ОАТ по получению шестичленных гетероциклов показан в реакциях с кислотами. Нагревание ОАТ с серной кислотой приводит к осмолению реакционной смеси. Однако в случае ОАТ с 1 СНз было получено соединение с выходом схема , по свойствам идентичное описанному ранее 2 5,6диметил3,4дицианоНпиридону . Его образование, видимо, связано с гидролизом одной из нитрильных групп до амидной с последующей циклизацией, отщеплением воды и цианистого водорода 3. В то же время взаимодействия ОАТ с концентрированными растворами соляной и бромистоводородной кислот при С протекают более специфично и приводят к 2галоген3,4дицианопиридинам с выходами 3. Схема . Последний в результате отщепления воды и цианистого водорода, переходит в пиридин . Схема . Н I I И1ССССН НХ
. В ИКспектрах пианопиридинов наблюдаются полосы поглощения цианогрупп в области см1. Спектры ЯМРЬС этих соединений характеризуются сигналами атомов углерода двух цианогрупп при м. В отличие от ЭТК взаимодействие ОАТ с газообразным хлористым водородом протекает с осмолением и лишь в случае ОАТ Я1 СН3, К Н, полученного из ТЦЭ и ацетона, в диэтиловом эфире из реакционной массы удалось выделить кристаллическое вещество, в ИКспектре которого наблюдаются полосы поглощения аминогруппы при , и см1, сопряженных СС связей при и см1. Полоса поглощения карбонильной группы отсутствует. Строение 2хлор2метил4,5дициано6амино2пирана подтверждается данными спектров ЯМР С. Авторы предположили, что пиран образуется после присоединения хлористого водорода по карбонильной группе и последующей циклизацией с отщеплением цианистого водорода 3.