Синтез и некоторые реакции ферроценил-, ртуть-и сульфосодержащих тетразолов

Химия гетероциклических соединений составляет значительную часть всей органической химии в целом. Особое место среди них в ряду пятичленных азотсодержащих гетероциклов занимают тетразолы, содержащие предельно возможное число атомов азота в цикле — четыре — и, обладающие в определенной степени ароматическими свойствами. По сравнению с другими азотсодержащими гегероциклами для этих соединений характерны более высокие значения энергии делокализации [1], и распределение зарядов в тетразолах [2] также существенно различается. Кроме этого заметные различия наблюдаются в дипольных моментах, теплотах образования и кислотно-основных свойствах [1]. Указанные особенности, несомненно, оказывают существенное влияние на химические и физические свойства тетразолов, которые интенсивно исследуются в последние десятилетия [1,3−6]. Повышенный интерес к тетразолам также обусловлен возможностью их широкого практического применения [7]. В медицинеэто высокоэффективные антибиотики, антиаллергены, антигипертензив-ные и противогрибковые препаратыв сельском хозяйстве — гербициды и регуляторы роста растенийв фотографии — вещества, регулирующие процессы проявления, улучшающие качество и устойчивость изображенийв аналитической химии — реагенты для определения тяжелых металловв области техники — взрывчатые вещества, компоненты высокоэнергетических топлив и газогенерирующих составов различного назначения. Столь широкий диапазон возможностей практического использования производных тетразола, их интересные химические свойства делают исследования в этом направлении весьма актуальными как в научном, так и в прикладном отношении. Тем более, что химические свойства 1-монозамещенных тетразолов, в отличие от 5-замещенных, изучены недостаточно. Лишь в последние годы, благодаря разработке удобных методов получения.

1 -монозамещенных тетразолов Гагтоником П. Н. с сотр. [8−11], стали проводиться систематические исследования реакционной способности указанных гетероциклов [6, 12−14].

Целью нашей работы было изучение реакций а-ферроценилалки-лирования тетразола, его 1 -монои 1,5-дизамеш-енных, а таюке поиск новых методов функционализации указанных гетероциклов с использованием таких электрофильных реагентов как протонированные карбонильные соединения ферроцена, трифторацетат ртути (П) и диоксансульфотриоксид.

В результате проведенных исследований впервые осуществлено а-ферроценилалкилирование тетразола, его 1 -монои 1,5-дизамещенных, и с высокими выходами синтезированы 4- и 3-а-ферроценилалкилированные соли тетразолия, изучена их реакционная способность. Установлено, что при взаимодействии 1-замещенных тетразолов с протонированными карбонильными соединениями ферроцена в РОС13 или в смеси ледяной уксусной кислоты с уксусным ангидридом образуются высокореакционно-способные а-ферроценилкарбокатионы 1,5-дизамещенного тетразола. Меркурированием тетразола и его 1-монозамещенных трифторацетатом ртути (П) получены новые трифторацетатмеркурозамещенные тетразолы, оптимизированы условия протекания данных реакций. Впервые изучено взаимодействие 1-монозамещенных тетразолов с диоксансульфотриокси-дом, и установлены определенные закономерности протекания этой реакции.

Практическое значение работы состоит в том, что разработаны простые и удобные как в препаративном, так и технологическом отношении методы получения ферроценилсодержащих дии тризамещенных солей тетразолия, которые могут найти применение в медицине, сельском хозяйстве, в фотографической промышленности. Перхлораты указанных солей являются чрезвычайно взрывоопасными и, вероятно, могли бы быть использованы в производстве взрывчатых веществ и компонентов высокоэнергетических топлив. С использованием найденных реакций меркуриро-вания существенно расширяются возможности получения функционально разнообразных 1,5-дизамещенных тетразола.

Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитируемой литературы. В первой главе приводится литературный обзор по методам синтеза и основным физико-химическим свойствам тетразолов. Во второй главе изложены результаты собственных исследований и их обсуждение. В третьей главе приведены экспериментальные методики синтезов.