Синтез, свойства и биологическая активность производных 2-хлорникотинонитрилов - Автореферат

Специальность 02.00.03 - Органическая химия кандидата химических наук Работа выполнена в Кубанском государственном аграрном университете Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Кайгородова Елена Алексеевна Защита состоится 20 февраля 2007 г. в 14:40 час. на заседании диссертационного совета Д 212.100.01 в КУБГТУ по адресу: 350000, г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072, г.В числе производных пиридина особое место занимает никотиновая кислота и ее амид, роль которых в жизнедеятельности живых организмов и растений чрезвычайно важна. В их ряду найдены лекарственные препараты, регуляторы роста растений, фунгициды, гербициды, антиоксиданты, они используются в качестве красителей, а так же являются исходным материалом для построения конденсированных гетероциклических систем. Настоящая работа представляет собой часть плановых научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре органической и физколлоидной химии Кубанского государственного аграрного университета по теме «Разработка физиолого-биохимических основ повышения урожайности и фитотоксикорной оптимизации возделывания основных сельскохозяйственных культур на основе интеграции агротехнических, биологических, химических и других малоопасных методов защиты растений от вредителей и болезней» (госрегистрация № 01.2006.06829). Цель настоящей работы заключается в систематическом изучении химических реакций моно-и дихлорникотинонитрилов с N-, S-и O-нуклеофилами и реакций электрофильного присоединения гидроксиламина по цианогруппе, выявление закономерностей и специфики этих взаимодействий, установление структуры синтезированных веществ и исследование их химических свойств для создания перспективных биологически активных соединений. Получены новые данные о синтетических возможностях 2-хлор-, 2,5-и 2,6-дихлорникотинонитрилов в реакциях нуклеофильного замещения с гидразинами, азидом натрия, тиомочевиной, фенолами, выявлены взаимосвязь между их строением и реакционной способностью, а также характером образующихся продуктов.Изучено нуклеофильное замещение атома хлора в ряду хлорникотинонитрилов 1а-с в реакциях с гидразингидратом, метил-, этил-, 1,1-диметил-и фенилгидразинами. Никотинонитрилы 1a,b в реакциях с гидразингидратом и метилгидразином дают аналогичные продукты: 3-амино(1Н)пиразоло[3,4-b] пиридины (2a-b) и 3-амино-1-метилпиразоло[3,4-b]пиридины 3a-b соответственно (схема 1). Установлено также что, с этилгидразином никотинонитрилы 1a,b реагируют с элиминированием С2Н5-группы и образованием пиразолопиридинов 2a-b, а в реакции с 1,1-диметилгидразином элиминированию подвергается метильная группа и образуются продукты 3a-b. В этом случае реакция завершается образованием соответствующих моногидразино-и алкилгидразинопроизводных 4-6 без дальнейшей гетероциклизации, причем только в реакции с 1,1-диметилгидразином наблюдается элиминирование одной метильной группы. На основе пиразоло[3,4-b]пиридин-3-диазонийхлоридов 7a-c посредством замещения диазогруппы на сульфогруппу нами успешно был осуществлен синтез пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфонилхлоридов (схема 3).Проведено систематическое изучение химических свойств 4,6-диметил-2-хлор-, 4,6-диметил-2,5-дихлор-и 4-метил-2,6-дихлорникотинонитрилов в реакциях нуклеофильного замещения с гидразинами, азидом натрия, тиомочевиной, фенолами и электрофильных реакциях с гидроксиламином по цианогруппе. Установлено, что 4,6-диметил-2-хлор-, 4,6-диметил-2,5-дихлорникотинонитрилы при взаимодействии с гидразином и алкилгидразинами замещают атом хлора в положении 2 на гидразино(алкилгидразино)-группу с последующей гетероциклизацией в пиразольный цикл, причем реакции с этил-и 1,1-диметилгидразинами протекают с элиминированием С2Н5-и СН3-групп соответственно. Установлено, что 4,6-диметил-2-хлорникотинонитрил с азидом натрия дает бициклический тетразоло[4,5-а]пиридин, 4,6-диметил-2,5-дихлорникотинонитрил - термически нестойкое 2-азидопроизводное, 4-метил-2,6-дихлорникотинонитрил - стабильный 2,6-диазидозамещенный продукт. В результате исследования взаимодействия с гидроксиламином установлено, что 4,6-диметил-2-хлорникотинонитрил присоединяет гидроксиламин по цианогруппе с образованием соответствующего пиридин-3-амидоксима, у 4,6-диметил-2,5-дихлорникотинонитрила наряду с присоединением гидроксиламина осуществляется щелочной гидролиз цианогруппы до амидной, а у 4-метил-2,6-дихлорникотинонитрила вместе с гидролизом цианогруппы происходит замещение одного атома хлора на гидроксигруппу.

Основное содержание работыОсновное содержание диссертации изложено в следующих работах

1 Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Кайгородова Е.А. Особенности взаимодействия некоторых 2-хлорникотинонитрилов с гидроксиламином. Синтез 3-(1,2,4-оксадиазолил-3)пиридинов и их фрагментация под действием электронного удара // Изв. Вузов. Химия и хим. технол. - 2005. - Т. 48. - Вып. 11. - С. 14-17.

2 Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Кайгородова Е.А.. Взаимодействие некоторых 2-хлорникотинонитрилов с гидразином и алкилгидразинами // Изв. Вузов. Химия и хим. технол. - 2005. - Т. 48. - № 12. - С. 29-31.

3 Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Конюшкин Л.Д., Кайгородова Е.А. Синтез 6-гидразино(алкилгидразино)-4-метил-2-хлорникотинонитрилов // Изв. Вузов. Химия и хим. технол. - 2006. - Т. 49. - № 8. - С. 119.

4 Дмитриева И.Г., Стрелков В.Д., Доценко С.П., Кайгородова Е.А. Синтез новых 2-алкилтионикотинонитрилов и 3-аминотиено[2,3-b]-пиридинов на их основе и скрининг потенциальных антидотов и регуляторов роста растений // Труды КУБГАУ. - 2006. - №3. - С. 129-132.

5 Решение о выдаче патента РФ на изобр. от 18.07.2006 по заявке 2005119551/04, МПК7 С 07 D 471/02. Применение 3-[(замещенный фенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил- 5 -R-пиразоло[4,5-b]-пиридинов в качестве антидотов 2,4-Д / Дмитриева И.Г., Кайгородова Е.А., Дядюченко Л.В., Стрелков В.Д., Губанова Н.Я. - Приоритет 23.06.2005.

6 Решение о выдаче патента РФ на изобр. от 18.07.2006 по заявке 2005119555/04, МПК7 С 07 D 213/85, 213/62. Применение N-замещенных 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфониламидов в качестве антидотов гербицида 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на подсолнечнике / Дмитриева И.Г., Кайгородова Е.А., Дядюченко Л.В., Стрелков В.Д., Доценко С.П. - Приоритет 23.06.2005.

7 Решение о выдаче патента РФ на изобр. от 19.07.2006 по заявке 2005119578/04, МПК7 С 07 D 471/02. Применение 3-амино(замещенный амино)-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло-[4,5-b]пиридинов в качестве регуляторов роста подсолнечника / Дмитриева И.Г., Кайгородова Е.А., Дядюченко Л.В., Стрелков В.Д., Исакова Л.И. - Приоритет 23.06.2005.

8 Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Заплишный В.Н. Реакции некоторых 3-циано-2-хлорпиридинов с гидразином и алкилгидразинами // Агротехнический метод защиты растений от вредных организмов: Сб. материалов Всероссийской научно-практической конф. - Краснодар, 2005. - С. 169-170.

9 Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Стрелков В.Д., Кайгородова Е.А. Биологическая активность производных 3-амино-4,6-диметилпира-золо[4,5-b]пиридинов // Актуальные вопросы экологии и природопользования: Сб. материалов Международной научно-практической конф. - Ставрополь, 2005. - С. 424-427.

10 Дмитриева И.Г. 3-Цианопиридил-2-гидразоны - антидоты для защиты подсолнечника от фитотоксического действия 2,4-Д // Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно ландшафтных системах земледелия: Сб. материалов сороковой Международной научной конф. - Москва, 2006. - С. 218-220.

11 Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Кайгородова Е.А. Особенные свойства 4,6-диметил-5-R-3-цианопиридил-2-сульфонилхлоридов // В кн. «Азотистые гетероциклы» / под ред. В. Г. Карцева. - М: ICSPF-press, 2006. - Т. 2. - С. 107.

Размещено на .ru