Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Синтез и исследование химических превращений 4-алкоксикарбонил-2, 3-дигидро-2, 3-пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а]

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Цель работы. 1. Синтез 3-алкоксикарбонил-2,4-дигидро-Ш-пиррояо-бензоксазин-1,2,4-трионов и З-алкоксикарбонил-5-незамещенных и 5-фенил-1,2,4,5-тетрагидропирролохиноксалин-1,2,4-трионов, изучение особенностей их строения. 2. Исследование взаимодействия пирролобен юксазини пирролохи-ноксалинтрионов с мононуклеофилами — водой, спиртами, первичными и вторичными аминами. 3. Изучение взаимодействия… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. Методы синтеза и химические превращения 2,3-Дигидро-2,3пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а] (обзор литературы)
    • 1. 1. Методы синтеза 2,3-дигидро-2,3-пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а]
    • 1. 2. Структура 2,3-ди i и д ро-23 -п ирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а], их физико-химические свойства и кваытово-химические расчеты
    • 1. 3. Химические свойства 2,3-Дигидро-2,3-пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а]
      • 1. 3. 1. Нуклеофилыше реакции 2.3-дигидро-2,3-пирролдиож>в. аннелированных с азагетероциклами стороной [а]
        • 1. 3. 1. 1. Реакции с ОН-нуклеофилами (водой и спиртами)
        • 1. 3. 1. 2. Реакции с NH-нуклеофилами
        • 1. 3. 1. 2. 1. Реакции с аминами
        • 1. 3. 1. 2. 2. Реакции с гидразинами и гидроксиламином
        • 1. 3. 1. 3. Реакции с б инукл еофил ами
        • 1. 3. 1. 3. 1. Реакции с о-феп и л е 11 д и, а м и ном
        • 1. 3. 1. 3. 2. Реакции с о-аминофенолом и о-а.мино-м-крезолом
        • 1. 3. 1. 3. 3. Реакции с 1,2-ди (гидроксиламино)циклогексаном
        • 1. 3. 1. 3. 4. Реакции с мочевиной и тиомочевиной
        • 1. 3. 1. 4. Реакции с С11-нукл еофил ам и
        • 1. 3. 1. 4. 1. Реакции с фенолами
        • 1. 3. 1. 4. 2. Реакции аллилборирования
      • 1. 3. 2. 2,3 — Д и ги д ро-2.3 -11 и рролдио мы. аннелированные с азагетероциклами стороной [а], в реакциях циклонрисоединения
      • 1. 3. 3. Термолиз
      • 1. 3. 4. Восстановление
      • 1. 3. 5. Фотоциклизация в боковой цепи 2,3-Дигидро-2,3-пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а]
  • ГЛАВА 2. Синтез и исследование химических превращений 4-алкоксикарбонил-2,3-дигидро-2.3-пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а]
    • 2. 1. Постановка задачи
    • 2. 2. Синтез гетероциклических енаминов
    • 2. 3. Синтез 4-алкокеикарбонил-2,3-Дигидро-2,3-пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а]
    • 2. 4. Квантово-химические расчеты молекул 4-алкоксикарбонил-2,3-Дигидро-2,3-пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а]
    • 2. 5. Нуклеофильные превращения 4-алкоксикарбонил-23-дигидро-2,3-пирролднонов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а]
      • 2. 5. 1. Взаимодействие с ОН-нуклеофилами
        • 2. 5. 1. 1. Взаимодействие с водой
        • 2. 5. 1. 2. Взаимодействие со спиртами
      • 2. 5. 2. Взаимодействие с моно-№ 1-нуклеофилами
      • 2. 5. 3. Взаимодействие с бипуклеофильньши реагентами
        • 2. 5. 3. 1. Взаимодействие с о-фенилендиамином
        • 2. 5. 3. 2. Взаимодействие с N -феи ил -о- фен и л ен д и ами 11 ом
        • 2. 5. 3. 3. Взаимодействие с о-аминофенолом
        • 2. 5. 3. 4. Взаимодействие с диаминосоединениями
        • 2. 5. 3. 4. 1. Реакция с М,№-дифенилэтилендиамином
        • 2. 5. 3. 4. 2. Реакция с 1,2-ди (гидрокси лам и i ю) ци кл огексаном
        • 2. 5. 3. 4. 3. Реакция с амид и номеркапто) i ipoi! ионовой кислотой
        • 2. 5. 3. 5. Взаимодействие с тиосемикарбазидом
        • 2. 5. 3. 6. Взаимодействие с тозилгидразипом
        • 2. 5. 3. 7. Взаимодействие с бензоилгидразипом
        • 2. 5. 3. 8. Взаимодействие с 1,8-диаминонафталином
    • 2. 6. Терм ол ити ч еское декарбонилирование 4-ал кокси карбон ил -2.3 -д и гид ро
    • 2. 3-пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а]
      • 2. 6. 1. Т’ермол итические превращения 3-алкоксикарбонил-2,4-дигидро-1Н-пирроло[2,1-с][1,4]бензоксазин-1,2,4-трионов (5а, б)
      • 2. 6. 2. Термол итические превращения З-апкоксикарбонил-5-незамещенных и 5-фенил-1,2,4,5−1еграгидро!1ирроло[! «2-а]х и ко ксал и н-1,2,4-трионов (ба-г)
  • ГЛАВА 3. Экспериментальная часть
  • Выводы

Синтез и исследование химических превращений 4-алкоксикарбонил-2, 3-дигидро-2, 3-пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а] (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

2,3-Дигидро-2,3-пирролдионы5 аннелированные с азаге-тероциклами стороной [а], исследованы почти исключительно в качестве диенофи-лов в реакциях Д и л ьса-Лл ьдера с целью получения гетероциклических азотсодержащих конденсированных систем — промежуточных соединений для синтеза алкалоидов эритринового ряда. В настоящее время эти соединения привлекают к себе значительный интерес благодаря необычности их химического поведения. Нуклео-фильные и термолитические превращения гетерено|а]-2.3-дигидро-2,3-пирролдио-нов до сих пор мало изучены, а имеющих в положении 4 пирролдионового цикла алкоксикарбонильный фрагмент — неизвестны.

Между тем, для них характерна повышенная реакционная способность по отношению к нуклеофилам, а наличие в молекулах 4-алкоксикарбонил-2,3-дигид-ро-2.3-пирролдио!юв. аннелированных с азагетероциклами стороной [а], нескольких примерно равноценных злектронодефицитных атомов углерода в положениях 2, 3 и 5 дигидропирроддионового цикла приводит к возможности образования в нуклеофильных реакциях нескольких рядов веществ.

Наличие активирующих алкоксикарбонильных групп в гетерено[а]-2,3-ди-гидро-2,3-пирролдионах понижает температуру их термолитического декарбони-лирования, тем самым благоприятствуя генерированию имидоилкетенов и их участию в межмолекулярных реакциях.

В связи с вышеизложенным представляло интерес синтезировать ряд 4-ал-коксикарбонил-2.3-ди1 идро-2,3-пирролдионов, аннелированных с азагетероциклами стороной [а], и изучить процессы их взаимодействия с ОНи NH-нуклеофила-ми, направление первоначального присоединения и структуру образующихся продуктов, исследовать реакции рециклизации под действием бинуклеофилов и синтезировать на основе этих реакций ациклические и гетероциклические пол и карбонильные соединения и конденсированные гетероциклические системы, провести исследование в направлении термолиза гетерено-Га]-4-алкоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов, изучить структуру., свойства и химическое поведение образующихся при этом алкоксикарбонил (имидоил)кетенов.

Наибольшую практическую ценность представляла весьма высокая физиологическая активность производных 2,3-дигидро-2,3-пирролдионов, проявляющих противовоспалительную, анальгетнческую, противогриппозную, антигигюксиче-скую активности. Исследование гетерсно[а]-4-алкоксикарбонил-2.3-дигидпо-2.3-пирролдионов возможно позволит расширить спектр физиологической активности соединений этого класса.

Цель работы. 1. Синтез 3-алкоксикарбонил-2,4-дигидро-Ш-пиррояо[2,1-с]-[1,4]бензоксазин-1,2,4-трионов и З-алкоксикарбонил-5-незамещенных и 5-фенил-1,2,4,5-тетрагидропирроло[1,2-а]хиноксалин-1,2,4-трионов, изучение особенностей их строения. 2. Исследование взаимодействия пирролобен юксазини пирролохи-ноксалинтрионов с мононуклеофилами — водой, спиртами, первичными и вторичными аминами. 3. Изучение взаимодействия пирролобен зоксазини пирролохи-ноксалинтрионов с бинуклеофилами — о-фенилендиамином, N-фенил-о-фениленди-амином, о-амкнофенолом, NJ^'-дифенилэтилендиамином, 1,2-ди (гидроксиламино)-циклогексаном, р-(амидиномеркапто)пропионовой кислотой, тиосемикарбазидом, този j I гид раз и ом. бензоилгидразином и i, 8-диаминонафталином и разработка на основе этого взаимодействия способов синтеза гетероциклических поликарбонильных соединений и конденсированных гетероциклических систем. 4. Исследование термолитических превращений пирролобекзоксазини пирролохиноксалинтрионов в отсутствии и при наличии потенциальных партнеров по реакции (активных дие-нофилов), структуры образующихся продуктов. 5. Поиск биологически активных соединений среди продуктов синтеза.

Научная новизна. Взаимодействием 3-алкоксикарбонилметилен-3,4-дкгидро-2Н-1,4-бензоксазин-2-онов, З-алкоксикарбонилметилен-1-незамещенных и ! -фе-нил-1,2,3,4-тетрагидро-2-хиноксалонов и 2,3-дибснзоилметилен-1,2,3,4-тетрагидро-хиноксалина с оксал ил хлоридом синтезированы 3-алкоксикарбонил-2,4-дигидро-1 Н-пирроло[2,1 -с][ 1,4]бензоксазин-1,2,4-трионы, З-алкоксикарбонил-5-незамещен-ные и 5-фенил-1,2,4,5-тетрагидропирроло[ 1,2-а]хкноксалин-1,2,4-трионы, 4-алкоксикарбонил-3,5-дигидро-2Н-пирано[2,3-Ь]хиноксалин-2,3-дионы и 2,3-ди-(2-фенил-4,5-диоксо-4,5-дигидро-3-фурил)хиноксалин, соответственно.

Впервые найдено, что пирролобензоксазинтрионы и пирролохиноксалин-трионы обратимо присоединяют такие мононуклеофилы, как вода, спирты и вторичные амины, к атому углерода в положении 5 пирролдионового цикла с образованием 3-алкоксикарбонил-2,За-дигидрокси-За, 4-дигидро-1Н-пирроло[2,1 -с][1,4]-бензоксазин-1,4-дионов, 3-алкоксикарбонил-2,За-дигидроксии За-алкокси-2-гид-рокси-], За, 4,5-тетрагидропирроло[1,2-а]хиноксалин-1,4-дионов, 2-гидрокси-За-ал-кил (фенил)амино-3-метоксикарбонил-1,За, 4,5-тетрагидропирроло[1,2-а]хинокса-лин-1,4-дионов.

Установлено, что при реакции пирролохиноксалинтрионов с первичными алкили ариламинами первоначальное присоединение осуществляется по атому углерода в положении 2 пирролдионового цикла с последующей циклизацией с участием алкоксикарбонильного фрагмента в Е-3-(1-К-2,4,5-триоксо-2-пирролиди-нидиден)-1,2,3,4-тетрагйдро-2-хиноксалоны.

Найдено, что при реакции пирролобензоксазинтрионов с о-фенилендиами-ном и о-аминофенолом на первой стадии реакции происходит присоединение аминогруппы реагента к атому углерода в положении 5 пирролдионового цикла и последующая атака первичной аминогруппой (или гидроксигруппой) лактонной карбонильной группы, раскрытие оксазинового цикла по связям С4−05 и С3″ —N10 и последующий гидролиз или аминолиз оксамидного фрагмента с образованием 3-ме-токсикарбонилметилен-!, 2,3,4-тетрагидро-2-хиноксалона и 3-метоксикарбонилме-тилен-3,4-дигидро-2Н-1,4-бензоксазин-2-она.

Показано, что пирролохиноксалинтрионы реагируют с о-фенилендиамином, М,№-дифенилэтилендиамином, 1,2-ди (гидроксиламино)циклогексаном, Р-(амиди-номеркапто)пропионовой кислотой, тиосем и карбази дом, oei i зоил гидразином, то-зилгидразином по схеме, включающей последовательную нуклеофильную атаку аминогруппами реагента атомов углерода в положениях 2 и 3 пирролдионового цикла и образованием 3-[3-оксо-3,4-дигидро-2-хиноксалинил (этоксикарбонил)ме-тилен]-1,2,3,4-тетрагидро-2-хиноксалона, 1,4-дифенил-2,3-пиперазиндиона, 3-[ 1,4дигидроксипергидро-3-оксо-2-хиноксалинилиден](этоксикарбонил)метил-1-фенил-1,2-ди! идро-2-хиноксалона. 3-[2-карбоксиэтиленмеркапто-5-оксо-4,5-дигидро-1Н-имидазол-4-илиден](этоксикарбонил)метил-1 -фенил-1,2-дигидро-2-хиноксалона, Е-3-[6-оксо-3-тио-1,2,3,6-тетрагидро-1,3,4-триазин-5-ил](зтоксикарбония)метилен-1 -фенил-1,2,3,4-тетрагидро-2-хиноксалона и Е-3-(2-бензоил-3,5,6~триоксоперщцро-4-пиридазинилиден)-1,2,3,4-тетрагидро-2-хиноксалона.

Найдено, что при взаимодействии пирролохиноксалинтрионов с о-фенилен-диамином происходит обратимое первоначальное присоединение реагента к атому углерода в положении 5 пирролдионового цикла с образованием 2-гидрокси-За-(о-аминофенил)амино-5-фенил-3-этоксикарбонил-1,3а, 4,5-тетрагидропирроло[ 1,2-а]-хиноксалин-S, 4-диона. при кипячении которого происходит отщепление молекулы реагента, вновь атакующей атом углерода в положении 2 пирролдионового цикла с последующим расщеплением цикла по связи C-N10 и циклизацией в 3-[3-оксо-4-фенил-3,4-дигидро-3-хиноксалинил (этоксикарбонил)метилен]-1,2,3,4-тетрагидро-2-хиноксалон.

Установлено, что при реакции пирролохиноксалинтрионов с N-фенил-о-фе-нилендиамином на первой стадии взаимодействия происходит обратимое присоединение первичной аминогруппы реагента к атому углерода в положении 5 пирролдионового цикла с образованием 2-гидрокси-За-(о-(М-фениламино)фенил)ами-но-5-фенил-З-этоксикарбонил-1, За, 4,5-тетрагидропирроло[ 1,2-а]хиноксалин-1,4-диона, при кипячении которого происходит отщепление молекулы реагента, вновь атакующей первичной аминогруппой атом углерода в положении 2 пирролдионового цикладальнейшая атака второй молекулой реагента приводит к циклизации в 3-[3-оксо-3,4-дигидро-4-фенил-2-хиноксалинил (этоксикарбонил)метилен]-1-фенил-}, 2,3,4-тетрагидро-2-хинокеалон с отщеплением молекулы N-фенил-о-фениленди-амина. По аналогичной схеме происходит взаимодействие пирролохиноксалинтрионов с о-аминофенолом с образованием 3-[3-оксо-4-незамещенного и 4-фенил-1,2,3,4-тетрагидро-2-хи!10ксалинил (этоксикарбонил)метил]-Ш-1,4-бензоксазин-2-онов.

Показано, что 5-феншширролохиноксалинтрионы реагируют с тозилгидразином и бензо ил гидразином е образованием продуктов присоединения реагента к атому углерода в положении 5 пирролдионового цикла — За-бензоил ги дразинои За-тозилгидразино-2-гидрокси-5-фенР1л-3-этоксикарбонил-1,За, 4,5-тетрагидропир-pojioj i, 2-а (хинокеалин-!, 2-дионов. причем в случае реакции с тозилгидразином при кипячении происходит отщепление молекулы реагента, вновь атакующей первичной аминогруппой атом углерода в положении 2 пирролдионового цикла и дальнейшая циклизация с участием этоксикарбонильной группы и отщеплением молекулы воды с образованием 3-(2-тозил-5,6-диоксо-З-этокси-1,2,5,6-тетрагидро-4-пиридазинил)-1,2-ди гидро-2-хиноксалона.

Установлено, что при реакции пирролохиноксалинтриопов с 1 «8-диамино-нафталином на первой стадии реакции происходит атака аминогруппой реагента атома углерода в положении 2 пирролдионового цикла и последующая циклизация по этому же атому углерода с образованием 2-[3-оксо-4-фенил-1,2,3,4-тетрагидро-2-хиноксалинилиден](этоксикарбонил)ацетилпиримидина.

Впервые найдено, что при термолитическом декарбонилировании пирроло-бензоксазинтрионов и 5-фенилпирролохиноксалинтриопа происходит генерирование алкоксикарбонил (2-окео-2Н-', 4-бензоксазин-3-ил)кетенов и алкоксикарбонил-(3-оксо-3,4-дигидро-4-фенилхиноксалин-2-ил)кетенов, стабилизирующихся путем участия в реакции [4+2]циклодимеризации, причем одна из молекул играет роль диена и м и доил кетеновы м фрагментом, а другая — роль диенофила группой С-С ке-тенового фрагмента, в 2,4-диалкоксикарбонил-2-[2-оксо-1Н-бензоксазин-3-ил]-i, 2,3,5-тетрагидропиридо[2, i-с][ 1,4]бензоксазин-1,3,5-трионы и 2,4-ди (алкоксикар-бонил)-2-(3-оксо-4-фенил-3,4-дигидрохиноксалин-2-ил)-6-фенил-2,3,5,6-тетрагид-ро-1 Н-пиридо[ 1,2-а]хиноксалин-1,3,5-трионы.

Впервые установлено, что при термолитическом декарбонилировании 5-не-замещеиных пирродохиноксалинтрионов происходит генерирование алкоксикар-бонил (3-оксо-3,4-дигидро-2-хиноксалинил)кетенов, стабилизирующихся вследствие внутримолекулярной циклизации с образованием 3-алкоксикарбонил-2,4-ди-гидрофуро[2,3-Ь]хиноксалин-2-онов.

Показано, что термолитическое декарбонилирование пирролобензокеазин-трионов или 5-фенилпирролохиноксалинтрионов в присутствии п-бромбензальде-гида, бензилфенилкетона, циклопентанона. циклогексанона, п-бромбензилиден-п-анизидина или дициклогексилкарбодиимида приводит к образованию продуктов реакции [4+2 ] ци кл он р и сое д и нения ал кокси ка рбо и ил (и м и доил) кетенов фрагментом N=C—С=С по связи СЮ или С—N реагентов — 1-п-бромфенил-6-фенили 1-бензил-1,6-дифенил-4-этоксикарбонил-1,3,5.6-тетрагидро[ 1,3]оксазино[3,4-а]хиноксалин-3,5-дионов, 6-фенил-4-этоксикарбонил4,3,5,6-тетрагидро[1,3]оксазшто[3,4-а]хи-ноксалин-З-5-дион-iспмроциклопентана и -1 -епироциклогексана, 1 -п-бромфенил-2-п-метоксифенил~4-этоксикарбонил-1,2,3,5-тетрагидропиримидино[3,4-с][ 1,4]бен-зоксазин-3,5-диона, 1-п-бромфенил-2-п-метоксифенил-6-фенил-4-этоксикарбонил-2,3,5,6-тетрагидро-1Н-пиримидино[3,4-а]хинокеш1ин-3,5-диона и 2-циклогексил-1 -циклогексилимино-6-фенил-4-этоксикарбонил-23?5,6-тетрагидро-Ш-пиримидино-[3,4-а]хиноксал ин-3,5-д иона.

Найдено, что при термолитическом декарбонилировании 5-фенилпирролохи-ноксалинтрионов в присутствии мезитола происходит образование продукта реакции нуклеофильного присоединения реагента по С=С связи кетенового фрагмента ал кокси карбон ил" и м и,< юиi) кетена — 3-мезитил гидроксикарбонил (этокснкарбонил)-метил-1 -фенил-1,2-д игидро-2-хиноксалона.

Практическая ценность. Разработаны препаративные методы синтеза неописанных ранее 3-агткоксикарбонрш-2,4-дишдро-1Н-пирроло[2,1-с}[1,4]бензоксазин-1,2,4-трионов, З-алкоксикарбонил-5-незамещенных и 5-фенил-1,2.4.5-тефагидро-пирроло[ 1,2-а]хиноксалин-1,2,4-трионов, 4-алкоксикарбонил-3,5-дигидро-211-пира-ио[2,3-Ь]хиноксалин-2,3-дионов, 2,3-ди (2-фенил-4,5-диоксо-4,5-дигидро-3-фурил)-хиноксалина. 3-алкоксикарбонил-2,3а-дигидрокси-3а, 4-дигидр0−1 Н-пирроло[2,1 -с|-[ i .4]бензоксазин-1,4-дионов, 3-алкоксикарбонил-2.3а-дигидроксии За-алкокси-2-гидрокси-5-незамещенных и 5-фенил-1, За, 4,5-тетрагидропирроло[ 1,2-а]хинокса-лин-1,4-дионов, Е-3-(1 -К-2.4.5-триоксо-2-нирролидинилиден)-1.2.3.4-гетра i ид ро-2 -хиноксшюнов, 2-гидрокси-За-алкил (фенил)ами но-3-метоксикарбонил-1,3а, 4,5-тет-рагидропирроло| 1,2-а]хиноксалин-1,4-дионов, 3 — j 3 -оксо-3,4-диги дро-2-хи нокса.' жнил (этоксикарбонил)метилен]-1,2,3,4-теграгидро-2-хиноксалона, 2-гидрокси-За-(о-аминофенил)амино-5-фенил-3-этоксикарбонил-1, За, 4,5-тетрагидропирроло[ 1,2-а]-хиноксалин-1,4-диона, 3-[3-оксо-4-фенил-3,4-дигидро-2-хиноксалинил-(этоксикар-бонил)метилен]-1,2,3,4-тетрагидро-2-хиноксалона, 2-гидрокси-3 а-(о-(N-фе? i ил ами-но)фенил)амино-5-фенил-3-этоксикарбонил-1, 3а, 4,5-тетрагидропирроло[ 1,2-а]хи-ноксалин-1,4-диона, 3-[3-оксо-4-фенил-3,4-дигидро-2-хиноксалинил (этоксикарбо-нил)метилен]-1 -фенил-1.2.3.4-тетрагидро-2-хиноксалона. 3-[3-оксо-4-незамещенно-го и 4-фенил-1,2,3,4-тетрагидро-2-хинокеалинил (этоксикарбонил)метил ]- 1Н-1,4-бензокеазин-2-онов, 3-[ 1,4-дигидроксипергидро-3-оксо-2-хиноксал йнилиден](эток-си карбо! i и j i).ме i и л -1 -фенил-1,2-дигидро-2-хиноксалона, 3-[2-карбоксиэтиленмер-капто-5-оксо-4,5-дигидро-1 Н-имидазол-4-илиден](этоксикарбони л) метил-1 -фенил-1,2-дигидро-2-хинокеалона, Е-3-[6-оксо-3-тио-1,2,3,6-тетрагидро-1,3,4-триазин-5-ил](этоксикарбонил)метилен-1 -фенил-1,2,3,4-тетраг и д ро-2 -хин о кеал она. 2-гид-рокси-За-тозилгидразино-5-фенил-3-этоксикарбонил-1,За, 4,5-тетрагидропирроло-[ 1,2-а]хинокеалин-1,2-диона, 3-(2-тозил-5,6-диоксо-3-этокси-1,2,5,6-тетрагидро-4-пиридазинил)-1,2-дигидро-2-хиноксалона, Е-3~(2-бекзоил-3,5,6-триоксопергидро-4-пиридазинилиден)-1,2,3,4-тетрагидро-2-хиноксачона, За-бензоилгидразино-2-гид-рокси-5-фенил-3-этоксикарбонил-1, За, 4,5-тетрагидропирроло[ 1,2-а]хиноксалин-1,2-диона, 2-{3-окхч)-4-фенил-1,2,3,4-тефагидро-2-хинокч" а1иги1пиден](эгокеикар-бонил)ацетилпиримидина, 2,4-диалкоксикарбонил-2-[2-окео-1 Н-бензокеазин-З-ил].

1.2.3.5-тетрагидропиридо[2,1 -с][ 1,4]бензоксазин-1,3,5-трионов, iп-бромфенил-2-п-метоксифеншт-4-этоксикарбонил-1,2,3,5-тетрагидропи рим иди, но j 3,4-е j [ 1,4]бензок-сазин-3,5-диона, 3-&ткоксикарбонил-2,4-дигидрофуро[2,3-Ь]хинокеалин-2-онов, 2,4-ди (ал кокси карбон ил)-2-(3-оксо-4-фенил-3,4-дигидрохи нокхал ин-2-ил)-6-фенил.

2.3.5.6-тетрагидро-1 Н-пиридо[ 1,2-а]хиноксалин-1,3,5-трионов, 1 -п-бромфенил-6-фенили 1 -бензил-1,6-дифенил-4-этокеикарбонил-1,3.5,6-тетрагидро[ 1,3]оксазино-[3,4-а]хиноксалкн-3,5-дионов, 6-фенил-4-этоксикарбонил-1,3,5,6-тетрагидро[1,3]-оксазино[3,4-а]хиноксалин-3,5-дион-1-епироциклопентана и -1-циклогексана, 3-ме-зитилгидроксикарбонил (этоксикарбонил)метил-1 -фенил-1,2-дигидро-2-хиноксало-на, 1-п-бромфенил-2-п-метоксифенил-6-фенил-4-этоксикарбонил-2,3,5,6-тетрагидро-1Н-пиримидино[3,4-а]хиноксалин-3,5-диона, 2-циклогексил-1-циклогексилимино-6-фенил-4-этоксикарбонил-2,3,5,6-тетрагидро-1Н-пиримидино[3,4-а]хгчноксалин-3,5-диона.

Предлагаемые методы просты по выполнению, позволяют получать соединения с заданной комбинацией заместителей и могут быть использованы как препаративные в синтетической органической химии.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 23 работы (в том числе 4 в центральной печати).

Апробация. Результаты работы доложены на VII Всероссийской студенческой научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Екатеринбург, 1997), на XXXVI Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 1998), на Молодежной научной школе по органической химии (Екатеринбург, 1999), на Международной научной конференции «Органический синтез и комбинаторная химия» (Москва-Звенигород, 1999), на III Уральской конференции «Енамины в органическом синтезе» (Пермь, 1999), на 1-ой Всероссийской конференции по химии гетероциклов, посвященной 85-летию со дня рождения А. Н. Коста (Суздаль, 2000).

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа общим числом 164 страницы машинописного текста состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, приложений, в которых приводятся данные о биологической активности и рентт енострук-турных исследованиях некоторых синтезированных соединений, и выводов, содержит 8 таблиц, И рисунков.

Список литературы

включает 123 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Выводы.

1. Установлено, что при взаимодействии 3-алкоксикарбонилметилен-3,4-дигидро-2Н-1,4-бензоксазин~2-онов, З-алкоксикарбонилметилен-1 -незамещенных и 1-фенил-1,2,3,4-тетрагидро-2-хиноксалонов с оксалилхлоридом образуются 3-ал-коксикарбонил-2,4-дигидро-1 Н-пирроло[2,1 -с][ 1,4]бензоксазин-1,2,4-трионы, 3-ал-коксикарбонил-5-незамещенные и 5-фенил-1,2,4,5-тетрагидропирроло[ 1,2-а]хинок-салин-1,2,4-трионы и в качестве минорных продуктов — 4-алкоксикарбонил-3,5-дигидро-2Н-пирано[2,3-Ь]хиноксалин-2,3-дионы.

2. Обнаружено, что пирролобензоксазинтрионы и пирролохиноксалинтрио-ны обратимо присоединяют мононуклеофилы (воду, спирты, вторичные амины) и бинуклеофилы (бензоилгидразин и тозилгидразин) к атому углерода в положении 5 пирролдионового цикла.

3. Показано, что при нагревании первичные алкили ариламины, бензоилгидразин и тозил гидразин первоначально присоединяются к атому углерода в положении 2 пирролдионового цикла пирролохиноксалинтрионов с последующей циклизацией с участием ал кокси карбонил ьной группы.

4. Установлено, что симметричные и несимметричные бинуклеофилы (о-фенилендиамин. Nфен ил-о-фенил ен диам и п. о-аминофенол, 1,2-ди (гидроксил-амино)циклогексан, Р-(амидиномеркапто)пропионовая кислота, тиосемикарбазид) последовательно атакуют атомы углерода в положениях 2 и 3 пирролдионового цикла пирролохиноксалинтрионов с рециклизацией в соответствующие пятии шестичлепные азагетероциклы или конденсированные гетероциклические системы.

5. Найдено, что бинуклеофилы (о-фенилендиамин, о-аминофенол) первоначально присоединяются аминогруппой к атому углерода в положении 5 пирролдионового цикла пирролобензоксазинтрионов с последующим расщеплением окса-зинового цикла и гидролизом (или аминолизом) оксамидного фрагмента.

6. Показано, что термолитическое декарбонилирование 5-незамещенных пирролохиноксалинтрионов приводит к генерированию ал кокси карбо! i и л (3 -о ксо.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Sano Т., Toda J., Maehara N., Tsuda Y. Synthesis of erythrina and related alkaloids. 17. Total synthesis of di-coecuvinite and dl-coeeulinine // Canad. J. Chem. 1987. Vol. 65. № 1. P. 94−98.
  2. Г. PI. Рехтер M.A. Изатин и его производные. Кишинев: Штиинца, 1977. С. 228.
  3. Capuano L., Morsdorf P. Chemie der 2,3-dihydro-2J-diiminofurane /'/' Ann. 1982. S. 2178−2188.
  4. Ruemann S. L-Diketodiphenylpyrroline and its analoguens. Part 111. // J. Chem. Soc. 1910. Vol. 97. № 569. P. 462−465.
  5. А.Г. Реакция 2,3-диоксопирроло2,1-а.изохинолинов с боргид-ридом натрия и свойства ее продуктов // ХГС. 1996. № 55. С. 685−692.
  6. А.Г., Игнатенко А. В., Бубнов Ю. Н. Аллилборирование изатина и 2,3-диоксопирроло2,1-а.изохинолинов // ХГС. 1998. № 7. С. 908−915.
  7. .Б., Шкляев B.C., Шкляев Ю. В. Синтез аналогов азастероидов /'/ ХГС. 1991. № 6. С. 854−855.
  8. А.Г., Шкляев B.C., Александров Б. Б. Реакция 2,3-диоксопирро-ло2,1-а.изохинолинов с о-фенилендиамином //ХГС. 1990. № 6. С. 808−810.
  9. R., Seidl Н. 1,3-Additionen der Nitrone an Carbonester der Acetylenreihe // Tetrahedron Lett. 1963. № 29. P. 2019−2022.
  10. Seidl H., Huisger R., Knorr R. L3-Dipoiare Cycloadditionen mit Phosphenyldia-zoalkanen und Isonitrilen //Chem. Ber. 1969. Bd. 102. S. 904−914.
  11. Sano Т., Toda J., Kashiwaba N., Tsuda Y., Iitaka Y. Regio- and stereo-controlled Diels-Alder reaction of dioxopyrrolines with activated butadienes: facile synthesis of ring D functionalized ervthrinans // Heterocycles. 1981. Vol. 16. № 7. P. 11 511 156.
  12. Kollenz G., Kriwets (}. Ziegler E. Synthesen von Heterocyclen. CCVI. Reaktionen mit cyclischen oxalyiverbindungen. XXI. Cyclisierung von N-Acyl-3-hydroxy-akrylsaureamiden mit Oxalylchlorid//Ann. 1977. S. 1964−1968.
  13. Kessar S.V., Para m jit: S. Sharma S.K. Synthesis of L3-azaequilenin analogs from l, 2-dihydro-4-methyl-benz (f)isoquinolines // Tetrahedron Lett. 1982. Vol. 23. № 40. P. 4179−4180.
  14. Castedo L., Saa C., Saa J.M., Suau R. Synthesis of oxoaporphines. An Unusual Photocyclization Photoreduction of 2,3-Diaryl-A -pyrroline-4.5-diones // J. Org. Chem. 1982. Vol. 47. № 3. P. 513−517.
  15. А.Г., Вахрин М. И. Синтез пирроло2,1-а.изохинолинов на основе енаминов ряда 3,4-дигидроизохинолина // Енамины в органическом синтезе: Тез. докл. I Уральской конф. 12−13 октября 1986 г. Пермь, 1986. С. 50.
  16. B.C., Александров Б. Б., Михайловский А. Г., Вахрин М. И. Синтез пир-роло2,1-а.изохинолинов /7 ХГС. 1987. № 7. С. 963−965.
  17. А.Г., Шкляев B.C. Реакция енаминов ряда изохинолина и фе-нантридина с оксал ил хлоридом // ХГС. 1994. № 7. С. 946−949.
  18. .Б., Шкляев B.C., Шкляев Ю. В. Синтез 4^-2,2-диметил-1,2-ди-j ид робен зо 1. изо. х и ол и нов и производных (2.2 димегил-1.2-дигидробензо| f|изохинолилиден-4)уксусной кислоты // ХГС. 1992. 3. С. 375−376. ^ ^
  19. Tsuda Y., Ohshima Т., Sano Т., Toda J. A"-Pyrroline-4,5-dione, an ambident dieno-phile in Diels-Alder reaction //Heterocycles. 1982. Vol. 19. № IIP. 2053−2056.
  20. Tsuda Y., Hosoi S., Ohshima Т., Murata M., Kiushi Г. Toda L., Sano T. Total Synthesis of the Homoerythrinan alkaloids schelhammericine and 3-epischelhammerici-ne // Chem. Pharm. Bull. 1985. Vol. 33. № 8. P. 3574−3577.
  21. Biekert E. Hoffmann D. Synthese von Heterocyclen mit 2-Ketoesters // Angew. Chem. 1957. Bd. 69. S. 103−107.
  22. A.H. Синтез и химические превращения 2.3 -д и ги дро-2,3-пи ppoj i -дионов: Дисс.. докт. хим. наук. Саратов, 1996.
  23. Ю.С., Гейн В. Л., Масливец, А Н. Синтез енаминокарбонильных соединений на основе а-кетокислот // Енамины в органическом синтезе: Тез. докл. I Уральской конф. 12−13 октября 1986 г. Пермь, 1986. С. 18.
  24. Т.Г., Мошкина Н. А., Масливец АН., Машевская И. В., Андрейчиков Ю. С. Синтез и реакции рециклизации пирролобензоксазинтрионов // 48 Отчетная студенческая науч. конф. ПГУ: Тез. докл. Пермь, 1990. С. 24.
  25. Химия пятичленных 2,3-диоксогетероциклов / Ю. С. Андрейчиков, В. Л. Гейн, В В. Залесов, А. П. Козлов, Г. Колленц, А Н. Масливец, Е. В. Пименова, С.Н. Шуров- Под ред. Ю. С. Андрейчикова. Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1994. 211с.
  26. И.В., Масливец А. Н. Синтезы биологически активных соединений на основе гетерилидена.-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов // Человек, перспективы исследования: Тез. докл. межвуз. конф. молодых ученых. Пермь, 1990. С. 105−106.
  27. И.В., Масливец А. Н. Взаимодействие пирролобензоксазинтрионов и пирролохиноксалиiприонов с би-Nl 1-ну клеофилами Л Конф. молодых ученых ПГУ: Тез. докл. Пермь, 1991. С. 9−10.
  28. Riad B.Y., Abdel Aziz М.А. Reactions with cvanothioacetamide derivatives: a new route for the synthesis of pvrrolidinel, 2-aJ-l, 3-thiazine-5,6-dione derivatives // Sulfur Letters. 1989. Vol. 9. № 4. P. 175−185.
  29. Ю.С., Налимова Ю. А., Плахина Г. Д., Сараева РФ., Тендрякова С. П. 5-Арил-2,3-дигидрофурандионы // ХГС. 1975. № 11. С. 1468−1470.
  30. Л.И. Синтез и нуклеофильные реакции 4-ацил-2,3-дигидро-2,3-пир-ролдионов: Дисс.. канд. хим. наук. Пермь, 1991.
  31. А.Г., Шкляев B.C. Электронные спектры гидрированных пиррол о 2,1-а. изохинолинов и пирроло[ 1,2-Лфенантридинов // ХГС. 1995. № 5. С. 650−653.
  32. Dewar M.J.S., Zoebisch E.G., Healy E.F., Stewart J.J.P. AMI: A new general purpose quantum mechanical molecular model //J. Amer. Chem. Soc. i 985. Vol. 107. № 13. P. 3902−3909.
  33. Stewart J.J.P. MOPAC 7.00 — Frank J. Seiler Pes. Lab. US Air Force Academv, Colo. Spgs. — QCHP 175.
  34. И.В. Синтез и нуклеофильные превращения 4-ароил-2,3-дигидро-2.3 п и ррол д и он ов, аннелированных с азагетероциклами стороной а.: Дисс.. канд. хим. наук. Пермь, 1994.
  35. А.Н., Машевская И. В., Андрейчиков Ю. С. Пятичленные 2,3-диок-согетероциклы. XXXVII. Взаимодействие 3-ароил-1,2-дигидро-4Н-пирроло-15.1 -с. 1,4]бензокса:зин-1,2,4-трионов с ал кил- и ариламинами // ЖОрХ. 1993. Т. 29. Вып. 10. С. 2056−2064.
  36. А.с. 1 810 344, МКИ5 С 07 Д 498/04. Способ получения 4-бензоил-1-п-бромфе-нил1,4.оксазино[4,3-с][1,4]бензоксазин-3,5-диона / Ю. С. Андрейчиков, О. П. Красных, А. Н. Масливец, А. Е. Люц (СССР) // Бюлл. изобр. 1993 № 15. С. 51.
  37. А.Г., Шкляев B.C., Игнатенко А. В., Вахрин М. И. Синтез гид-разонов и оксимов ряда пирроло2,1-а.изохинолина // ХГС. 1995. № 7. С. 934 937.
  38. Масливец, А Н., Машевская И. В., Смирнова Л. И., Андрейчиков Ю. С. Нуклео-фильная рециклизация пирроло5,1-с. 1,4]бензоксазин-1,2,4-триона с одновременным расщеплением оксазинового и пиррольного циклов // ХГС. 1991. № 10. С. 1431.
  39. Масливец, А Н., Машевская И. В., Андрейчиков Ю. С. Пятичленные 2,3-диок-согетероциклы. XL. Взаимодействие 3-ароил-1,2-дигидро-411-пирроло|5.1 -с|-1,4.бензоксазин-1,2,4-трионов с о-фенилендиамином // ЖОрХ. 1995. Т. 31. Вып. 4. С. 616−619.
  40. Sano Т., Toda J., Tsuda Y. Factors controlling C=C vs. C=0 attack in cycloaddition of a 1,3-diene to an ambident dienophile. Diels-Alder reaction of 2-phenyl-A2-pyr-roline-4,5-diones // Chem. Pharm. Bull. 1983. Vol. 31. № 1. P. 356−359.
  41. Sano T. Synthesis of heterocyclic compounds containing nitrogen utilizing di-oxopyrrolines// J. Synth. Org. Chem. Japan. 1984. Vol. 42. № 4. P. 340−354.
  42. Sano Т., Toda J. Synthesis of erythrina and related alkaloids. Total syntheses oferu-sotrine and erythralme // Heterocycles. 1982. Vol. 18. P. 229−232.
  43. Sano Т., Tsuda Y. Syntheses of Erythrina and Related Alkaloids // J. of Synthetic Org. Chem. 1988. Vol. 46. № 1. P. 49−65.
  44. Saa C., Guitian E., Castedo L., Suau R., Saa J.M. A Regioselective Entry to1.3-Substituted 8-Oxoprotoberberines. Total Synthesis of (±)-Corvdaiine // J. Org. Chem. 1986. Vol. 51. P. 2781−2784.
  45. Cobas A., Guitian E., Castedo L, Saa J.M. The Intermoleeular benzyne cycloaddition (IBC) approach to protoberberines. Highly convergent synthesis of 8-oxy-pseudopalmatine // Tetrahedron Lett. 1988. Vol. 29. № 20. P. 2491−2492.
  46. А.с. 1 810 344, МКИ5 С 07 Д 498/04. Способ получения 4-бензоил-1-п-бромфе-нил1,4.оксазино[4,3-с][1,4]бензоксазин-3,5-диона / Ю. С. Андрейчиков, О. П. Красных, А. Н. Масливец, А. Е. Люц (СССР) // Бюлл. изобр. 1993 № 15. С. 51.
  47. Р.Ф. Взаимодействие эфиров а, у-дикетокислот с аминосоединениями: Дисс.. канд. хим. наук. Пермь, 1973.
  48. Г. В. Практические работы по органическому синтезу. JT.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1966. С. 303.
  49. А.Н., Головнина О. В., Красных О I I, Алиев З.Г. Необычное взаимодействие гетероциклического енамина с оксалилхлоридом // ХГС. 2000. № 1.С. 113−114.
  50. А.Н., Лисовенко Н. Ю., Головнина О. В., Востров Е. С., Тарасова О. П. Новое направление взаимодействия енаминокетона с оксалилхлоридом // ХГС. 2000. № 4. С. 556−558.
  51. Eicher Т., Franke G. Zur Reaktion von Diphenylcyclopropenon mil Cuanidinen // Ann. 1981. № 8. S. 1337−1353.
  52. Mumm O., Munchmever G. Uherfuhrung des Oxym et h 1 en acctoph en on s in Ben-zoyibrenztraubensaure und einige neue Denvate // Ber. 1910. Jr. 43. Bd. 3. S. 33 353 345.
  53. Ruhemann S. CLXXXXI. Diketodiphenylpyrroline and its analogues // J. Chem. Soc. 1909. Vol. 95. P. 1603−1609.
  54. Sano Т., Horiguchi Y., Tsuda Y. Dioxopyrrolines. XXIX. Solvotic behavior of 3-ethoxycarbonyl-2-phenyl-A -pvrro!ine-4,5-diones in protic solvents // Chem. Pharm. Bull. 1985. Vol. 33. № 1. P. 110−120.
  55. Q., Muchmeyer G. 5-Phenyl-2,3-diketopyrrolin, ein dem Isatin entspre-chender einkerriger Stoff//Ber. 1910. Jr. 43. Bd. 3. S. 3345−3358.
  56. Ruhemann S. The condensation of amides with esters of acetylenic acids // J. Chem. Soc. 1909. Vol. 95. P. 984−992.
  57. Ott W., Kollenz G., Ziegler E. Reaktionen von cyclischen oxalilverbindungen. 17. Cyclokondensation von Oxalilchlorid und Malonylchlorid mit 1,3-H-aktiven car-bonvlverbindungen // Synthesis. 1976. № 8. S. 546−547.
  58. Mumm O., Hornhardt H. Uber 2,3-Dioxopyrroline dem Isatin verwandte einkerni-gestoff// Ber. 1937. Jr. 70. №> 9. S. 1930−1947.
  59. Kollenz G., Ziegler E., Igel H, Labes Ch. Synthesen von Heterocycien. CC. Reak-tionen mit cyclischen oxalylverbindungcn. XV. Eine einfache Synthese von 2.3.4.5-Tetrahydro-lH-l, 3-diazepm-2,4,5-trionen // Chem. Ber. 1976. Bd. 109. S. 15 031 509.
  60. A.H., Смирнова Л. И., Андрейчиков Ю. С. Пятичленные 2,3-диок-согетероциклы. XV. Взаимодействие 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов с первичными ариламинами // ЖОрХ. 1989. Т. 25. Вып. 8. С. 1748−1753.
  61. А.Н., Смирнова Л. И., Андрейчиков Ю. С. Пятичленные 2,3-диок-согетероциклы. VOL Взаимодействие 1 -арил-4-ароил-5-метоксикарбонил-2,3-д и ги д ро-2,3 п и ррол д и оно в с вторичными штифатическими аминами // ЖОрХ. 1988. Вып. 10. С. 2205−2212.
  62. Kollenz G. Synthesen von Heterocycien. CI. XIX Reaktionen mit cyclischen oxa-Ivlverbindungen. IX. Zur Reaktionen substituirter 2J-Dihydropyrrol-2,3-dione mit o-Phenylendiamin // Ann. 1972. Bd. 762. S. 13−22.
  63. Ruhemann S. CXXXII. Cyclic di- and triketenes /7 J. Chem. Soc. 1910. Vol. 97. P. 1438−1449.
  64. Ю.С., Питиримова С. Г., Сараева Р Ф., Гейн В. Л., Плахина Г. Д., Воронова Л. А. З-Фенацилхиноксалон-2- и 3-фенацилиден-3,4-дигидрохинок-салоны-2 /У ХГС. 1978. № 3. С. 407−410.
  65. Е.И., Масливец А. Н. 4,5-Диарил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионы в синтезе биологически активных веществ /У Межвузовская конф. молодых ученых. Тез. докл. Пермь, 1990. С. 107.
  66. А.Н., Смирнова Л. И., Андрейчиков Ю. С. Рециклизация метил-4-гидрокси-2-(о-гидроксифениламино)-5-оксо-2,5-дигидропиррол-2-карбонила-та в амид (2-оксо-3,4-дигидро-2Н-1,4-бензоксазин-3-илиден)пировиноградной кислоты//ХГС. 1991. № 10. С. 1429.
  67. Р.Э. Кольчато-цепная изомерия в органической химии. Рига: Зинатне, 1978.238 с.
  68. А.Н., Красных О. П., Смирнова Л. И., Андрейчиков Ю. С. Пятичлен-ные 2.3 -д и о к с о I етсро ц и кл ы. XII. Термолиз 1-арил-4-ароил-5-метоксикарбо-нил-2,3-дигидро-2,3-пирролдионов//ЖОрХ. 1989. Т. 25. Вып. 5. С. 1045−1053.
  69. Масливец, А Н., Красных О П. Питиримова С. Г. Исследование механизма термического генерирования имидоилкетенов // Первая Всесоюзная конф. по теоретической органической химии. Тез. докл. 29 сентября 5 октября 1991 г. Волгоград, 1991. С. 347.
  70. Головнина О. В, Масливец А. Н. Термолитическое генерирование и внутримолекулярная циклизация замещенных 3-хиноксалинилкетенов // Студент и научно-технический прогресс: Материалы XXXVI Международной научной студ. конф. Новосибирск, 1998. С. 11.
  71. О.П., Степанов О. С., Головнина О. В., Конюхова Н. А., Масливец А. Н. Ацил(имидоил)кетены: генерирование, пути стабилизации // Органический синтез и комбинаторная химия: Тез. докл. Международной науч. конф. Москва-Звенигород, 1999. С. П-87.
  72. Масливец, А Н., Головнина О. В., Красных О. П., Алиев 3 Г. Новый путь стабилизации, а цил (и м и доил) кетенов // ХГС. 2000. № 3. С. 418−419.
  73. Масливец, А Н. Головнина О. В., Красных О. П., Алиев 3.1. Второй тип стабилизации алкоксикарбонил (имидоил)кетенов //ХГС. 2000. № 5. С. 699−700.
  74. О. В. Красных О П. Масливец АН. Per иоселекги внос i ь циклопри-соединения азометинов и карбодиимидов к алкоксикарбонил (хиноксалинил)-кетенам // Органическая химия в XX веке: Тез. докл. Школы молодых ученых. Москва-Звенигород, 2000. С. 35.
  75. Sheldriek G.M. Shelx86. Program for crystal structure determination. University of Cambridge, UK, 1986.
  76. G.M. // J. Appl. Cryst. 1993. Vol. 26. P. 593.
Заполнить форму текущей работой