Синтез азотистых гетероциклов с карбаматной функцией реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения

• Автор: Поддубный, Олег Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1. Электронодефицитные и электроноизбыточные алкены в реакциях 1,3-Диполярного циклоприсоединения
(литературный обзор)
1.1.Реакции 1,3-ДИПолярных соединений
с ненасыщенными альдегидами, кетонами и хинонами
1.2. Циклоприсоединение 1,3-диполярных соединений к электронодефицитным и
электронообогащенным винилъным соединениям
1.3. [3+2]-Циклоприсоединение к ненасыщенным
производным карбоновых кислот
1.4. Реакции [3+2]-циклоприсоединения к олефинам,
содержащим различные электроноакцепторные заместители
при двойной связи
1.5. Карбаматы как диполярофилы в реакции [3+2]-циклоприсоединения 38 Глава 2. Синтез азотистых гетероциклов с карбаматной функцией реакцией 1,3-диполярного циклоприсоединения
(обсуждение результатов)
2.1. Синтез диполярофилов и их характеристика
2.2.Трехкомпонентный синтез спиросоединений с карбаматной функцией
2.3. Изучение регионаправленности циклоприсоединения
азометин-илидов к некоторым электронодефицитным олефинам
2.4. 1,3-Диполярное циклоприсоединение некоторых илидов
к метил-М-{4-[2-(2-оксо-2,3-дигидро-1#-индол-3-илиден)ацетил]
фенил[карбамату
2.5. Изучение реакций метил Ы-{4-[2-(2-оксо-2,3-дигидро -1#-индол-3-илиден)ацетил]фенил}карбамата с диазоалканами
2.6. Изучение 1,3-диполярного циклоприсоединения Ы-оксидов
бензо- и алкилкарбонитрилов к диполярофилам с карбаматной функцией
2.7. Катализируемое Ь-пролином 1,3-диполярное циклоприсоединение к метил-14-{4-[2-(2-оксо-1,2-дигидро-3//-индол-3-илиден)ацетил]фенил}карбамату некоторых азометинов
2.8. Изучение реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения
некоторых азо м етин-К - о кси до в к карбаматным диполярофилам
2.9. Изучение противомикробной и противогрибковой активности
новых азагетероциклических соединений с карбаматной функцией
Глава 3. Экспериментальная часть
Выводы
Приложение
Список литературы

Введение
Актуальность работы. Разработка региоселективных методов синтеза новых скаффолдов биологически активных веществ, в особенности спирогетероциклов, на основе реакций циклоприсоединения является одной из проблем современной органической химии. Молекулы спирогетероциклов имеют жесткую пространственную структуру, что повышает потенциальную возможность их связывания с биомишенями. Реакции [3+2]-циклоприсоединения с участием симметричных диполярофилов (малеимида, эфиров фумаровой и малеиновой кислот), а так же с арилиденов, в отличие от несимметричных электронодефицитных диполярофилов протекают, как правило, однозначно, что определяется совпадением электронных и пространственных эффектов. В то же время, проблемы региоселективности [3+2]-циклоприсоединения к несимметричным диполярофилам, а также синтеза и применения новых
1,3-диполей и диполярофилов с карбаматной функцией остаются исследованными в недостаточной степени.
В связи с этим, изучение поведения полифункциональных производных М-ар и л карбамат о в. содержащих алкенильный и алкинильный фрагменты с получением новых азотсодержащих гетероциклических соединений в условиях реакции [3+2]- циклоприсоединения, является актуальной задачей.
Цель настоящего исследования заключалась в изучении региоселективности реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения оксидов нитрилов, азометин-илидов, азометинов, азометин-Ы-оксидов, диазоалканов к производным N - ар ил карб ам ато в с алкенильным и алкинильным фрагментами, исследование строения, свойств и направлений возможного практического применения синтезированных соединений.

Настоящая диссертационная работа выполнена в русле указанных проблем и представляет собой часть плановых научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре органической и фармацевтической химии Астраханского государственного университета по теме «Теоретическое и экспериментальное исследование новых материалов и систем на основе азотсодержащих соединений с заданными свойствами».
Научная новизна.
Исследованы особенности региоселективности циклоприсоединения диазоалканов, Ы-илидов азотистых оснований, оксидов нитрилов, азометин-илидов и азометин-К-оксидов к производным N - ар и л карбам ато в, содержащим двойные и тройные связи, а также к родственным соединениям и выявлены специфические особенности протекания реакций.
Выявлено влияние электронных факторов и особенностей структуры
1,3-диполя на регионаправленность циклоприсоединения в изученных реакциях.
Установлены закономерности региоселективности
циклоприсоединения к метил >1-{4-[2-(2-оксо-1,2-дигидро-ЗЯ-индол-3-илиден)ацетил]фенил}карбамату азометиновых илидов, генерированных из замещенных по бензольному кольцу изатинов или нингидрина и аминокислот (Ь-пролина, саркозина).
Показана возможность региоселективного циклоприсоединения азометинов, генерированных из этилового эфира 2-(бензилиденамино)уксусной кислоты и метилового эфира 2-(фенилметилиденамино)пропановой кислоты, к метил М- {4-[2-(2-оксо-1,2-дигидро-ЗЯ-индол-3-илиден)ацетил]фенил}карбамату при органокатализе Ь-пролином с получением новых спиропирролидинов.
Найдено, что циклоприсоединение М-оксида 3,5,5-триметил-3-этил-4,5-дигидро-ЗЯ-2-бензазепина к аллил-Я-фенилкарбамату протекает регио-и стереоспецифично.

маршрут б
120а
COOEt
122а-с
R! = ОСН3(а), CI (b), Н (с)
По маршруту а 5-метокси-2-нитродиазоацетофенон 120а, выступающий в качестве 1,3-диполя, реагирует с активным диполярофилом (этилакрилатом). В маршруте б 5-метокси-2-нитрофенилвенилкетон 121а, выступающий в качестве диполярофила, реагирует с этилдиазоацетатом. Оба пути ведут к образованию одинакового интермедиата этил-5-(5-метокси-2-нитробензоил)-А1-пиразолин-3-корбоксилата А, который не был выделен,т.к. быстро изомеризуется в рацемический этил-3-(5-метокси-2-нитробензоил)-А -пиразолин-5-корбоксилат 122а [50].
Авторы статьи [51] предложили новый катализируемый палладием трехкомпонентный процесс, в котором участвуют аллен 124, арилзамещенный иодид 123, содержащий активированный сложноэфирной группой алкен и триметилсилилазид. Каскад реакций протекает через (л-аллильный) палладиевый интермедиат А, координированный с азид-анионом с последующим стереоселективным внутримолекулярным 1,3-диполярным циклоприсоединением азида с получением замещенных