Синтез и свойства 3-диазопирролидонов

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Содержание

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА а-ДИАЗОАМИДОВ
- 1. 1. Методы получения диазоамидов
  - 1. 1. 1. Метод диазопереноса
  - 1. 1. 2. Нитрозирование первичных аминов
  - 1. 1. 3. Другие методы синтеза а-диазоамидов
- 1. 2. Масс-спектрометрия диазоамидов
- 1. 3. Химические свойства диазоамидов
  - 1. 3. 1. Внутримолекулярные реакции
    - 1. 3. 1. 1. Изомеризация
    - 1. 3. 1. 1. 1. Образование триазолов
    - 1. 3. 1. 1. 2. Образование диазиринов
    - 1. 3. 1. 2. Реакции дедиазотирования
    - 1. 3. 1. 2. 1. Фотохимическая циклизация линейных диазоамидов
    - 1. 3. 1. 2. 2. Каталитическая циклизация линейных диазоамидов
    - 1. 3. 1. 2. 3. Фотолиз циклических диазоамидов
  - 1. 3. 2. Межмолекулярные реакции
    - 1. 3. 2. 1. Реакции внедрения
    - 1. 3. 2. 2. Окисление-восстановление
    - 1. 3. 2. 3. 1,3-Диполярное циклоприсоединение
    - 1. 3. 2. 4. Реакции [2+1]-циклоприсоединения
    - 1. 3. 2. 5. Реакции СН-внедрения
    - 1. 3. 2. 6. Мультикомпонентные реакции
    - 1. 3. 2. 7. Другие реакции
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
- 2. 1. Синтез 3-аминопирролидонов
- 2. 2. Синтез 3-диазопирролидонов
- 2. 3. Свойства 3-диазопирролидонов
  - 2. 3. 1. Получение 3-[(трифенилфосфоранилиден)гидразоно]пирролидин-2онов
  - 2. 3. 2. 1,3-Диполярное циклоприсоединение 3-диазопирролидонов к электронодефицитным алкенам
  - 2. 3. 3. Реакции внедрения 3-диазопирролидонов
  - 2. 3. 4. Превращения 3-[(трифенилфосфоранилиден)гидразоно]пирролидин
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТ
ВЫВОДЫ

Синтез и свойства 3-диазопирролидонов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Диазокарбонильные соединения находят широкое применение в органическом синтезе, что объясняется их разнообразной и порой уникальной реакционной способностью. Известно множество разнообразных алифатических диазокарбонильных соединений, однако поиск новых классов этих веществ по-прежнему актуален. Особенно привлекательными являются полифункциональные молекулы, содержащие наряду с диазогруппой другие реакционноспособные фрагменты.

В настоящее время большое внимание уделяется получению четырех-, пяти-, шестии семичленных циклических а-диазоамидов, так как лактамный гетероцикл обуславливает широкий спектр физиологической активности многих синтетических и природных соединений, а диазогруппа обеспечивает возможность направленной модификации гетероциклического фрагмента. В частности, З-диазопирролидин-2-оны представляют интерес в качестве структурных фрагментов для получения аналогов у-аминомасляной кислоты — основного ингибитора нейротрансмиттера в центральной нервной системе млекопитающих, обладающих ноотропной и антиаритмической активностью [1, 2]. В литературе на момент наших исследований в ряду данных соединений были описаны стабильные З-диазоиндолин-2-оны, 3-диазопирролидин-2,4-дионы и ТУ-замещенные 3-диазопирролиноны. Попытки получения 3-диазопирролидона и его алкилпроизводных на основе нитрозопроизводных были безуспешными.

В связи с этим исследования в области целенаправленного синтеза диазопирролидонов, изучение особенностей их строения и реакционной способности с целью разработки новых селективных способов получения азотистых гетероциклов является актуальной задачей.

Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института органической химии Уфимского научного центра РАН по теме: «Направленные синтезы азот-, кислороди серосодержащих гетероциклических систем с заданными свойствами» (номер государственной регистрации 1 201 152 190) при финансовой поддержке Программы фундаментальных исследований № 1 Отделения химии и наук о материалах РАН «Теоретическое и экспериментальное изучение природы химической связи и механизмов важнейших химических реакций и процессов» .

Автор выражает благодарность сотруднику лаборатории металлоорганического синтеза и катализа ИОХ УНЦ РАН кандидату химических наук, доценту P.M. Султановой за помощь, оказанную при выполнении работы. Теплые слова благодарности автор выражает сотрудникам лаборатории спектральных методов ИОХ УНЦ РАН кандидату химических наук А. Н. Лобову за помощь в интерпретации спектров ЯМР и кандидату химических наук М. Ф. Абдуллину за проведение исследований по масс-спектроскопии отрицательных ионов.

ВЫВОДЫ.

1. Разработана новая методика синтеза неизвестных ранее 3-диазопирролидонов на основе нитрозирования З-аминопирролидин-2-онов изо-амилнитритом в присутствии ледяной уксусной кислоты.

2. Методом масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов с использованием квантово-химических расчетов установлено, что процесс диссоциации молекулярных отрицательных ионов З-диазо-4-метил-пирролидин-2-она и 5-диазо-э/<�зо-3-азатрицикло[5.2.1.02'6]декан-4-она доминирует над процессом автоотщепления электрона и устойчивость образующихся молекулярных отрицательных ионов определяется величиной энергии сродства к электрону нейтральных молекул. 3-Диазо-4-фенилпирролидин-2-он, содержащий фенильный заместитель и имеющий отрицательное значение энергии сродства к электрону, не образует долгоживущих молекулярных отрицатель-ных ионов.

3. Трифенилфосфин стабилизирует 3-диазопирролидоны, образуя 3-[(трифенил-фосфоранилиден)гидразоно]пирролидин-2-оны. Показано, что применение фосфазинов в реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения возможно путем генерирования диазолактамов из данных соединений под действием СН31.

4. Методом РСА показано, что лактамный цикл 5-[(трифенилфосфоранилиден)-гидразоно]-экзо-3-азатрицикло[5.2.1.02б]декан-4-она имеет практически плоское строение, а его молекулы в кристаллическом состоянии объединены в центросимметричные димеры за счет образования межмолекулярных водородных связей.

5. Установлено, что 5В*, 9Я*- и ЗЗ^Л'-конфигурации и соотношение изомеров, образующихся в результате реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения спиропиразолинпирролидонов, контролируются как объемом заместителя при связи С=С электронодефицитного алкена, так и объемом заместителей при атомах С (4) и С (5) 3-диазопирролидонов.

6. Предложен метод синтеза труднодоступных гетероциклических соединений, содержащих пиразоло[1,5-с]пиримидиновый фрагмент, на основе перегруппировки Ван-Альфена-Хюттеля продуктов 1,3-диполярного циклоприсоедине-ния — З-диазо-4-фенилпирролидона с диметиловым эфиром ацетилендикарбо-новой.

9 ¿-л кислоты и 5-диазо-эк-зо-3-азатрицикло[5.2.1.0″ ' ]декан-4-она с хиноном.

7. Найдено, что взаимодействие 3-диазопирролидонов с соляной и уксусной кислотами приводит преимущественно к продуктам внедрения с трансконфигурацией. Напротив, каталитическая реакция 5-диазо-э/сзо-З-азатрицик.

2 6 ло[5.2.1.0 ' ]декан-4-она с метиловым или аллиловым спиртом в присутствии Ш12(ОАс)4, протекающая с внедрением карбенового фрагмента в связь О-Н, проходит стереоселективно с образованием г./ис-3-алкоксипирролидонов.

Показать весь текст

Список литературы

М. Д. Машковский. Лекарственные средства. // М.: Новая Волна. 2005. — 1206 с.
L.L. Brunton, D.K. Blumenthal, N. Murri, R.H. Dandan, B.C. Knollmann- Goodman & Gilman’s The pharmacological basis of therapeutics, 1 Ith ed., McGraw-Hill, New York, 2011.
Т. Ye, M.A. McKervey. Organic Synthesis with a-diazocarbonyl compounds. // Chem. Rev. 1994. — Vol. 94. — No. 4. — P. 1091−1160.
Z.-Y. Cao, F. Zhou, Y.-H. Yu, J. Zhou. A highly diastereo- and enantioselective Hg (II)-catalyzed cyclopropanation of diazooxindoles and alkenes. // Org. Lett. -2013.-Vol. 15.-No. 1.-P. 42−45.
A. DeAngelis, O. Dmitrenko, J. M. Fox. Rh-Catalysed intermolecular reactions of cyclic a-diazocarbonyl compounds with selectivity over tertiary CH-bond migration. //J. Am. Chem. Soc. 2012. — Vol. 134. — No. 26. — P. 11 035−11 043.
O. Dimroth. Uber intramolekulare umlagerungen. // Lieb. Ann. Chem. 1910. — Bd. 373.-Nr. 3.-S. 336−370.
G. Maas. New synthesis of diazo compounds. // Angew. Chem. Int. Ed. 2009. -Vol. 48.-No. 44.-P. 8186−8195.
H. Zollinger. Diazo chemistry II: aliphatic, inorganic and organometallic compounds. // Weinheim- New York- Basel- Cambridge- Tokyo: VCH. 1995. -522.
M. Regitz. New methods of preparative organic chemistry. Transfer of diazo groups. // Angew. Chem. In. Ed. 1967. — Vol. 6. — No. 9. — P. 733−749.
J.P. Marino, Jr., M.H. Osterhout, A. Padwa. An approach to lysergic acid utilizing an intramolecular isomunchnone cycloaddition pathway. // J. Org. Chem. 1995. — Vol. 60.-No. 9.-P.2704−2713.
A. Padwa, D.L. Hertzog, W.R. Nadler. Intramolecular cycloaddition of isomunchnone dipoles to heteroaromatic 7r-systems. // J. Org. Chem. 1994. — Vol. 59.-No. 23.-P. 7072−7084.
A. Padwa, D.L. Hertzog, W.R. Nadler, M.H. Osterhout, A.T. Price. Studies on the intramolecular cycloaddition reaction of mesoionic derived from the rhodiums-catalyzed cyclization of diazoimides. // J. Org. Chem. 1994. — Vol. 59. — No. 6. -P. 1418−1427.
C.O. Kappe, K. Peters, E-M. Peters. Dipolar cycloaddition reactions of dihydropyrimidine-fused mesomeric betaines. An approach toward conformationally restricted dihydropyrimidine derivatives. // J. Org. Chem. 1997. — Vol. 62. — No. 10. -P. 3109−3118.
A. Padwa, D.L. Hertzog. Bimolecular cycloaddition reactions of isomunchnones derived from the rhodium (II) catalyzed cyclization of diazo pyrrolidinones. // Tetrahedron. 1993, — Vol. 49. -No. 13.-P. 2589−2600.
C.H. Yoon, M.J. Zaworotko, B. Moulton, K.W. Jung. Regio- and stereocontrol elements in Rh (II)-catalyzed intramolecular C-H insertion of a-diazo-a-(phenylsulfonyl)acetamides. // Org. Lett. 2001. — Vol. 3. — No. 22. — P. 3539−3542.
Y.C. Jung, C.H. Yoon, E. Turos, K. S. Yoo, K. W. Jung. Total syntheses of (-)-a-kainic acid and (+)-a-allokainic acid via stereoselective C-H insertion and efficient 3,4-stereocontrol. // J. Org. Chem. 2007. — Vol. 72. — No. 26. — P. 10 114−10 122.
M.P. Doyle, R.L. Dorow, J.W. Terpstra, R.A. Rodenhouse. Synthesis and catalytic reactions of chiral /V-(diazoacetyl)oxazolidones. // J. Org. Chem. 1985. — Vol. 50. -No. 10. -P. 1663−1666.
J.L. Wood, D.T. Petsch, B.M.Stoltz, E.M. Hawkins, D. Elbaum, D.R. Stover. Total synthesis and protein kinase activity of C (7) methyl derivatives of K252a. // Synthesis. 1999.-P. 1529−1533.23.

Заполнить форму текущей работой