LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Синтез і перетворення піразол-4-карбонових кислот та їх аналогів

a-гідрокси-b-піразолакрилових кислот пероксидом водню; піразол-4-пропенових кислот – конденсацією піразол-4-карбальдегідів з малоновою кислотою в класичних умовах реакції Кновенагеля та в умовах мікрохвильової активації; піразол-4-пропанових кислот відновленням піразол-4-акрилових кислот гідразингідратом в присутності нікелю Ренея. Здійснено перетворення синтезованих кислот в їх функціональні похідні: хлорангідриди, ізоціанати, карбонілізотіоціанати, естери, аміди, карбамати, сечовини, тіосечовини тощо. В ряду N-(4-піразолілкарбоніл)-N`-(3-метилізоксазол-5-іл)тіосечовин відкрито перегрупування в N-(3-ацетоніл-1,2,4-тіадіазол-5-іл)-4-карбоксаміди. Здійснено нові внутрішньомолекулярні циклізації 3-(1-нафтил)-1-фенілпіразол-4-карбонової кислоти та її хлорангідриду до 4-оксо-2-фенілфеналено-
[2,3-с]піразолу, а також 3-(2-нафтил)-1-феніл-4-ізоціанатопіразолу до 2Н-бензо[h]піразоло[4,3-с]ізохіноліну.

Ключові слова: 4-формілпіразоли, піразол-4-карбонові кислоти, функціональні похідні піразолу, гетероциклізації, таутомерія.

АННОТАЦИЯ

Чорноус В.О. Синтез и превращения пиразол-4-карбоновых кислот и их аналогов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.03. - органическая химия. – Национальный университет "Львовская политехника", Львов, 2003.

Диссертация посвящена исследованию методов синтеза пиразол-4-карбоновых-, уксусных-, пропеновых-, пропановых кислот и их использованию для получения новых ациклических и гетероциклических производных пиразола. Разработаны оптимальные условия получения 3-арил(гетерил)пиразол-4-карбоновых кислот окислением 3-арил(гетерил)-4-формилпиразолов перманганатом калия в системе растворителей пиридин-вода. В ряду синтезированных кислот обнаружены вещества с высокой гербицидной активностью, а среди их производных – N-(4-пиразолилкарбонил)гидразонов 5-нитрофурфурола – с высоким бактерицидным действием. Найдена новая внутримолекулярная циклоконденсация 3-(1-нафтил)-1-фенилпиразол-4-карбоновой кислоты, протекающая при нагревании в полифосфорной кислоте или ее хлорангидрида в условиях реакции Фриделя-Крафтса в гетероциклическую систему 4-оксо-2-фенилфеналенопиразола. Разработаны препаративные методы функционализации пиразол-4-карбоновых кислот в ранее неизвестные 4-изоцианатопиразолы и пиразол-4-карбонилизотиоцианаты. Изучены их реакции с широким набором нуклеофильных реагентов и синтезированы новые производные. Обнаружена перегруппировка N-(4-пиразолилкарбонил-N`-(3-метилизоксазол-5-ил)тиомочевин в N-(3-ацетонил-1,2,4-тиадиазол-5-ил)-4-карбоксамиды и установлено влияние характера заместителя в положении 3 пиразольного ядра на их рециклизацию. На примере 3-(2-нафтил)-1-фенил-4-изоцианатопиразола показана возможность внутримолекулярного взаимодействия изоцианатной группы с нафтильным заместителем, которое приводит к образованию 2Н-бензо[h]пиразоло[4,3-с]изохинолина.

4-(Пиразолиден-4)-1,3-оксазолоны-5, полученные конденсацией 4-формилпиразолов с гиппуровой кислотой, в условиях щелочного или кислотного гидролиза превращены в 2-оксо-3-(пиразол-4-)пропановые кислоты, которые в сильнополярных растворителях существуют в виде таутомерных 2-гидрокси-3-(пиразол-4-)пропеновых кислот. Их окислением перекисью водорода получены пиразол-4-уксусные кислоты, а конденсацией с гидроксиламином с последующей дегидратацией и декарбоксилированием – нитрилы пиразол-4-уксусных кислот.

Для синтеза 3-(пиразол-4-)пропеновых кислот конденсацией 4-формилпиразолов с малоновой кислотой применён метод микроволновой активации, который позволил сократить время проведения реакции до 5 мин. и приблизить выходы целевых кислот к количественным. Восстановлением 3-(пиразол-4-)пропеновых кислот гидразингидратом в присутствии никеля Ренея синтезированы 3-(пиразол-4-)пропановые кислоты, а 2-бензоиламино-3-(пиразол-4-)пропеновых кислот системой красный фосфор – йодистоводородная кислота – 2-амино-3-(пиразол-4-)-пропановые кислоты. Взаимодействием пиразол-4-пропеновых и пиразол-4-пропановых кислот с избытком хлористого тионила в присутствии пиридина или триэтилбензиламмонийхлорида получены хлорангидриды 3-арил-4-хлор-1Н-тиено[2,3-d]пиразол-5-карбоновых кислот. Найденная реакция представляет собой новый оригинальный вариант конструирования тиено[2,3-d]пиразольной системы. Таким образом, разработка препаративных способов получения ряда новых пиразол-4-карбоновых кислот, их аналогов и производных открывает возможность систематического поиска среди них биоактивных соединений различного действия.
Ключевые слова: 4-формилпиразолы, пиразол-4-карбоновые кислоты, функциональные производные пиразола, гетероциклизации, таутомерия.



Annotation

Chornous V.O. Synthesis and transformations of 4-pyrazolcarboxylic acids and their analogues. Manuscript.

Thesis for a Candidate of Sciences (Chemistry) degree. Speciality 02.00.03 – Organic Chemistry. – National University "L'vivska Polytechnika", L'viv, 2003.

The thesis deals with the development of synthetic approaches to preparation of a number of novel pyrazol-4-carboxylic acids by oxidation of pyrazol-4-carbaldehydes with potassium permanganate; pyrazol-4-acetic acids – via hydrolysis of the corresponding azalactones followed by oxidation of α-hydroxy-β-pyrazolacrylic acids with hydrogen peroxide; pyrazol-4-propenic acids – via condensation of pyrazol-4-carbaldehydes with malonic acid under classic Knoevenagel reaction conditions, as well as under micro wave irradiation; pyrazol-4-propanic acids – via reduction of pyrazol-4-acrylic acids with hydrazine in the presence of Raney nickel. The synthesized acids were converted to their functional derivatives: acid chlorides, isocyanates, carbonylisothiocyanates, esters, amides, carbamates, ureas, thioureas, etc. The transformation of N-(4-pyrazolylcarbonyl)-N`-(3-methylisoxazol-5-yl)thioureas into N-(3-acetonyl-1,2,4-thiadiazol-5-yl)-4-carboxamides was discovered. Hitherto unknown intramolecular ring closure reactions of 3-(1-naphtyl)-1-phenylpyrazol-4-carboxylic acid and its chloride to 4-oxo-2-phenylphenaleno[2,3-c]pyrazole, and 3-(2-naphtyl)-1-phenyl-4-isocyanatopyrazole to 2H-benzo[h]pyrazolo[4,3-c]isoquinoline.

Key words: 4-formylpyrazoles, pyrazol-4-carboxylic acids, functionalized derivatives of pyrazole, ring closure reactions, tautomerism.