LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Реакції гетероциклізації 1,6-дизаміщених діімідазо[1,5-а; 1',5'-d]піразин-(4Н, 9Н)-5,10-діонів і 4,5-дизаміщених імідазолів

НАЦIОНАЛЬНА АКАДЕМIЯ НАУК УКРАНИ

ФİЗИКО-ХİМİЧНИЙ İНСТИТУТ iм. О.В. БОГАТСЬКОГО

ІВАНОВ ЮРІЙ ЕДУАРДОВИЧ

УДК 547.891.2'789.6

РЕАКЦІЇ ГЕТЕРОЦИКЛІЗАЦІЇ 1,6-ДИЗАМІЩЕНИХ
ДІІМІДАЗО[1,5-a; 1′,5′-d]ПІРАЗИН-(4H, 9H)-5,10-ДІОНІВ
І 4,5-ДИЗАМІЩЕНИХ ІМІДАЗОЛІВ

02.00.03 – органiчна хiмiя

Автореферат
дисертацi на здобуття наукового ступеня
кандидата хiмiчних наук

Одеса – 2005

Дисертацiєю є рукопис.

Роботу виконано у відділі каталізу Фiзико-хiмiчного iнституту iм. О.В. Богатського НАН Украни.

Науковий керівник

член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор

Камалов Герберт Леонович,

Фiзико-хiмiчний iнститут iм. О.В. Богатського НАН України, завідувач відділу каталізу



Офіційні опоненти:

доктор хімічних наук, професор

Обушак Микола Дмитрович,

Львівський національний університет ім. Івана Франка, завідувач кафедри органічної хімії




кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник

Вострова Людмила Миколаївна,

Одеський національний університет ім. І.І. Мечникова



Провідна установа

Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна МОН України

Захист вiдбудеться 28 жовтня 2005 року о 12 годинi на засiданнi спецiалiзовано вчено ради Д 41.219.02 в Фiзико-хiмiчному iнститутi iм. О.В Богатського НАН Украни (65080, м. Одеса, Люстдорфська дорога, 86)

З дисертацiєю можна ознайомитися у науковiй бiблiотецi Фiзико-хiмiчного iнституту iм. О.В. Богатського НАН Украни.

Автореферат розіслано 26 вересня 2005 р.

Вчений секретар
спецiалiзовано вчено ради,
кандидат хiмiчних наук, с.н.с. Л.О. ЛитвиноваЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Інтерес до гетероциклічних систем, які фрагментарно містять ядра імідазолу, історично обумовлений тією роллю, яку грають пуринові основи, що входять до складу нуклеїнових кислот, в забезпеченні процесів життєдіяльності, зокрема, в передачі коду спадкової інформації і синтезу білків. Протягом багатьох років розвиток досліджень в ряді імідазолу і конденсованих гетеросистем на його основі стимулюються не тільки інтересом до теоретичних аспектів хімії цих сполук, але й перспективністю пошуку нових препаратів для біології, медицини і сільського господарства.

Раніше Е.І. Івановим і співробітниками була показана можливість застосування похідних 1,6-дизаміщених діімідазо[1,5-а; 1′,5′-d]піразин-(4H, 9H)-5,10-діонів (діімідазодикетопіперазинів, ДІДКП) для отримання змішаних похідних імідазол-4,5-дикарбонової кислоти.

Однак, отримані результати, на наш погляд, далеко не вичерпують синтетичні можливості ДІДКП і 4,5-дизаміщених імідазолів на їх основі. Так, зокрема, раніше практично не розглядались реакції гетероциклізації вказаних сполук дією моно- і бінуклеофілів.

Ці міркування й визначили основну мету і завдання даної роботи, а також вибір об'єкту і предмету даного дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами: Робота виконана в рамках теми державного бюджету "Розробка лікарських, кардіотропних препаратів на основі похідних пурину та його гомологів" (№ державної реєстрації 0193U041879, 1992-1996 рр.) і "Молекулярні механізми дії і конструювання біологічно активних речовин (нейротропних, противірусних, протимікробних)" (№ державної реєстрації 0102U001629, 2002-2006 рр.)

Мета та завдання дослідження. Метою роботи було виявлення особливостей гетероциклізації 1,6-дизаміщених діімідазо[1,5-а; 1′,5′ d]-піразин-(4H, 9H)-5,10 діонів (ДІДКП) і змішаних похідних імідазол-4,5 дикарбонової кислоти.

Для досягнення цієї мети необхідно було вирішити наступні завдання:

- розробити препаративно зручні методи синтезу нових похідних ДІДКП;

- вивчити можливості синтезу похідних імідазол-4,5-дикарбонової кислоти та 5-ароїлімідазол-4-дикарбонових кислот шляхом взаємодії отриманих ДІДКП з моно- і біфункціональними нуклеофілами;

- на основі отриманих ДІДКП і 4,5-дизаміщених імідазолів розробити принципово нові підходи до синтезу анельованих бі- та трициклічних систем.

Об'єкт дослідження - діімідазо[1,5-а; 1′,5′-d]піразин-(4H, 9H)-5,10 діони і змішані похідні імідазол-4,5-дикарбонової кислоти.

Предмет дослідження – реакції гетероциклізації й отриманих на їх основі 4,5-дизаміщених імідазолів.

Методи дослідження – органічний синтез, зустрічний синтез, тонкошарова хроматографія, елементний аналіз, ІЧ, УФ і 1Н ЯМР-спектроскопія, мас-спектрометрія і рентгеноструктурний аналіз (РСА).

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше встановлено, що при взаємодії дихлороангідриду діімідазо[1,5-а; 1′,5′-d]піразин-(4H, 9H)-5,10-діон-1,6 дикарбонової кислоти з бензолом, толуолом і моногалоїдобензолами в умовах реакції Фріделя-Крафтса утворюються відповідні дикетони: реакція відбувається зі збереженням дикетопіперазинового циклу.

Будова продуктів взаємодії похідних ДІДКП з нуклеофілами визначається природою використованого нуклеофілу: якщо у випадку О- і N нуклеофілів утворюються 4,5-дизаміщені імідазоли, то реакція ДІДКП з гідразином та α,ω діаміноалканами завершується утворенням відповідних імідазо[4,5 d]пірадазинів і тетраазамакрогетероциклів, які анельовані з ядрами імідазолу.

На прикладі перетворення 5-азидокарбоніл-4-R-амінокарбоніл-імідазолів при кип'ятінні в безводному бензолі у похідних 1 ацил[1H]азепіну вперше експериментально показано, що реакція Курціуса може проходити за ланцюговим механізмом через стадію утворення відповідних ацилнітренів.

Практичне значення отриманих результатів. Результати роботи можуть знайти застосування в органічному синтезі. На основі похідних ДІДКП розроблені препаративно зручні методи синтезу нових 1,6 дизаміщених діімідазо[1,5-а; 1′,5′-d]піразин-(4H,9H)-5,10-діонів, похідних 5 (4′ R бензоїл)- і 5 аміноімідазол-4-карбонових кислот, імідазол-4,5 дикарбонової кислоти, імідазо[4,5-c]фурану, 1-R-ксантинів, імідазол[4,5 d]пірадазину, імідазо[4,5 f]-1,4 діазоцину, 16- і 18 членних тетраазамакрогетероциклів, конденсованих з двома імідазольними ядрами.

Особистий внесок здобувача полягає в систематизації й аналізі даних літератури з проблеми, що розглядається, синтезі всіх вихідних і кінцевих сполук, оптимізації умов отримання цільових продуктів, інтерпретації даних ІЧ, УФ і 1Н ЯМР-спектроскопії і мас-спектрометрії. Постановка мети та завдань дослідження, інтерпретація отриманих результатів, формулювання основних положень та висновків дисертації виконані за участю наукового керівника.

В обговоренні завдань дослідження, плануванні експериментів і узагальненні результатів брали участь д.х.н., професор Е.І. Іванов і к.х.н., ст.н.с. А.О. Яволовський (ФХІ ім. О.В. Богатського НАН України).

У співавторстві виконані рентгеноструктурні (д.х.н. О.В. Шишкін і к.х.н. Р.І. Зубатюк, НПО "Інститут монокристалів" НАН України, м. Харків), 1Н-ЯМР-(к.х.н., ст.н.с. М.І. Поволоцький, Інститут органічної хімії НАН України, м. Київ), ІЧ- і мас-спектральні (к.х.н., ст.н.с. О.В. Мазепа, провід. інж. С.П. Краснощека, ФХІ ім. О.В.Богатського НАН України) дослідження.

Усім вищезгаданим колегам автор висловлює щиру подяку за безцінну допомогу, поради й участь. Особлива сердечна подяка – моїм батькам за все зроблене для мене.

Апробація результатів. Матеріали дисертації доповідалися на III і V Конференції молодих