Реакції гетероциклізації азотовмісних бінуклеофілів та дикарбонільних сполук у синтезі анельованих похідних піридину та піримідину - Автореферат

Харківський національний університет імені В.Н. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наукЗ дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету імені В.Н. Дисертацію присвячено вивченню лінійних та багатокомпонентних реакцій гетероциклізації карбонілвмісних метиленактивних сполук з альдегідами і бінуклеофілами різної природи, виявленню закономірностей їх протікання та пошуку способів керування позиційною, регіо-та хемоспрямованістю, розробці нових селективних методів синтезу анельованих похідних піридину і піримідину. У роботі знайдено загальні закономірності проходження взаємодій, що вивчаються, встановлено вплив параметрів реакцій на їх регіоспрямованість, розроблено селективні підходи щодо синтезу анельованих похідних піридину і піримідину. Виявлені закономірності протікання реакцій карбонілвмисних СН-кислот з альдегідами і бінуклеофілами дозволили шляхом зміни таких параметрів як температура, тип каталітичної системи та структура реагуючих сполук розробити способи керування спрямованістю гетероциклізацій. В работе исследованы линейные и многокомпонентные взаимодействия b-дикарбонильных соединений и альдегидов с ароматическими и гетероциклическими аминами, 2-замещенными 6-амино-урацилами, 5-амино-3-метил(арил)пиразолами, 5-амино-N-арилпиразоло-4-карбоксамидами и 2-амино-4-арилимидазолами, найдены общие закономерности их прохождения, установлено влияние параметров реакций на их регионаправленность, разработаны селективные подходы к синтезу аннелированных производных пиридина и пиримидина.У той же час, багатокомпонентні реакції на сьогодні є потужним інструментом органічного синтезу, який дозволяє значно зменшити трудомісткість синтетичних методик, збільшити варіабельність замісників, скоротити час проведення процесів та досягнути високого ступеня їх автоматизації, особливо із застосуванням некласичних методів активації, таких як мікрохвильове або ультразвукове випромінювання. З цієї точки зору інтересними обєктами для вивчення є процеси гетероциклізації, на основі взаємодії СН-кислот, карбонільних сполук та бінуклеофілів які містять альтернативні реакційні центрі. Дисертаційна робота є складовою частиною планових досліджень відділу хімії гетероциклічних сполук ДНУ НТК "Інститут монокристалів" НАН України і виконувалася у рамках наступних наукових тем: - Нові ансамблі частково гідрованих гетероциклів (№ держреєстрації 0103U000679); Для досягнення основної мети вирішувалися такі задачі: - дослідити реакції гетероциклізації a,b-ненасичених кетонів, b-дикарбонільних сполук та альдегідів з ароматичними та гетероциклічними амінами, 2-заміщеними 6-аміноурацилами, 5-аміно-3-метил(арил)піразолами, 5-аміно-N-арилпіразоло-4-карбоксамідами, 2-аміно-4-арилімідазолами; на основі варіювання температурного режиму, а також параметрів каталітичної системи для багатокомпонентних взаємодій 5-амінопіразолів, циклічних 1,3-дикетонів та альдегідів розроблено способи керування їх спрямованістю, що стало основою селективних методів отримання трьох різних класів гетероциклічних сполук - 1, 4, 6, 7, 8, 9-гексагідро-5H-піразоло[3,4-b]хінолін-5-онів, 5, 6, 7, 9-тетрагідропіразоло[5,1-b]хіназолін-8(4H)-онів і 4, 5, 5a, 6, 7, 8-гексагідропіразоло[4,3-с]хінолізин-9-онів;У результаті проведених досліджень взаємодії димедону 1а, альдегідів 2а,г-д,є,ж,і-м та первинних амінів 3а-і було отримано експериментальні дані які дозволили розробити зручний чотирикомпонентний метод синтезу 9,10-дізаміщених акридиндіонів 5 практично за відсутністю побічних ксантенів 4. За таких умов реакція приводить до утворення 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10-декагідроакридин-1,8-діонів 5а-с з виходами 55-92%. У разі багатокомпонентної взаємодії 6-аміноурацилів 7б-г з димедоном 1а та альдегідами 2а-г, під дією мікрохвильового випромінення в етиловому спирті у присутності каталітичних кількостей триетиламіну при температурі 150°С протягом 10 хвилин, утворюються піридо[4,5-b]хінолін-4,6-діони 6а-і. Досліджено реакцію похідних 6-аміноурацилу 7а,б з a,b-ненасиченими кетонами 8а-є: нагрів вихідних сполук у ДМФА у присутності триетиламіну або гидроксиду калію упродовж 3-5 годин приводить до утворення піридо[2,3-d]-піримідинів 9а-ж практично у чистому вигляді, тоді як при додаванні в реакційне середовище каталітичної кількості оцтової кислоти зростає вихід 5,7-діарил-5,8-дигідропіридо[2,3-d]піримідинів 10а-г. Встановлено, що конденсація 5-амінопіразолів 11 з циклічними кетонами 1 та ароматичними альдегідами 2 у мікрохвильовому полі в етанолі при 150°C у присутності еквімолярної кількості етилату натрію, через розкриття дикетонового фрагмента, призводить до раніше невідомих 5а-гідрокси-3-феніл-4-арил-4,5,5а,6,7,8-гексагідропіразоло[4,3-с]хінолізин-9-онів 14а-ж, які виділяються з реакційного середовища у діастереомірно чистому вигляді.

2. Основний зміст роботи