1-функционализированные алкилгетерокумулены (изоцианаты и карбодиимиды)

Вовк, Михаил Владимирович

1-функционализированные алкилгетерокумулены (изоцианаты и карбодиимиды) тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

Вовк, Михаил Владимирович АВТОР

доктора химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Киев МЕСТО ЗАЩИТЫ

1994 ГОД ЗАЩИТЫ

02.00.03 КОД ВАК РФ

Автореферат диссертации на тему "1-функционализированные алкилгетерокумулены (изоцианаты и карбодиимиды)"

од

НШОНАЛЬНА АКАДЕМ1Я НАУК УКРА1НИ 1НСТИТУТ 0РГАН1ЧН01 Х1МП

На правах рукопису УДК 547.491.3 + 547.491 * 547.415.3

вовг

михайло володимирович

1-фуш:ц10нал1э0ван1 алк1лгетерокумулени с130ц1анати та карбодпм1ди>

02.00.03 - орган!чна х!м!я

; АВТОРЕФЕРАТ

дисертацП на здобуття наукового ступени доктора х!м1чних наук

КИГВ - 1994

Дисертац1ею е рукопис Робота виконана в 1нститут1 орган!чно! х1мП Над1онально1 АкадемII Наук УкраХни

Оф1ц1йн1 опоненти : Доктор х!м1чних наук, професор

Доктор х!м1чних наук Шевченко В. В. институт х1мП високомолекулярних сполук HAH УкраКни, м. ¡шХв) Пров1дна орган!зац!я : 1нститут 01оорган1чноГ х1мП та нафтох1мП ВАН УнраКни. м.Шв.

при 1нститут1 орган 1чно!£ х1мИ HAH УкраКни (253660. Ки1в-94, вул. Мурманська, 5).

3 дисертац!ею можна ознайомитись в науков!я б10л!отец1 Гвституту орган!чноТ х!мП HAH УкраХни.

ШвайкаО. П. (1нститут ф!зичноХ та орган1чно1 вуглех1м11 HAH

Укра1ни, м.Донецьк)

Доктор х1м1чних наук Синиця А. Д. Институт орган1чно* xlMli HAH УкраХни, м. Ки1в)

Автореферат роэ1сланий "22" JUiGxOLuQkASM р.

Вчений секретар Спец1ал1зовано!{' вченоХ ради доктор х!м1чних наук, професор

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОВОТИ

Актуальн!сть I ступ!нь досл!дженост! тематики. 1зоц1ана-ти та карбод11м!дц е найвзялив1шими представниками класу гетерокумулен!в. 1х роль та значения в орган!чн!й х1м11 эа-гальнов!дом!.- За останн! 25-30 рок!в в х!мП названих тип!в гетерокумулен!в сформувалась тендещЦя дом!нувчого розвитку IX функц1онал!зованих представник!в. Серед них найб!льш синтетично значимими е 1-фуншЦонал!зован! алк!лгетерокумулени, зокрема, 1-хлоралкШзоц!анати. Методи 1х синтезу добре в!д-працьован!, а сам! вони виявляють високу реакц!йну здатн1сть та схильн!сть до таутомерних перетворень. Проте детальния анал!з Кх властивостей св!дчить, ио в Оагатьох перетвореннях електроф!льн! центри цих сполук е конкуруючими, що приводить до неоднозначного прот!кання реакц!й нав!ть з наапрост!шими нуклеоф!льиими реагентами. Гх взаемоперетворення !з складни-ми протоновм!сними системами майже не вивчались, а спроби використання ян електроф1льних синтон1в були обмеженими. Кр1м цього, в!дом1 1-функц!онал!зован1 алк!лгетерокумулени виявились малопридатними оО'ектами для з'ясування запоном!р-ностея взаемодП функц1онального зам!сника та гетерокумуле-нового фрагменту.

Поставлен! проолеми могли сути вир1шен! на прикладах но-

вих тип1в 1-функц1онал£зованих алк1лгетерокумулен!в формули г

в-с-у-^-ы=с=х i; = у.г - Ь.и,з). як! повиян! волод1ти насагато ширшим комплексом синтетичних перетворень, а таков виявляти нов! специф1чн! властивост! итрегрупування. тауто-мер!я).

Тому пошук метод!в синтезу вказаних тип!г сполуй та дос-лгдження 1х властивостей е актуальним 1 пер>'пективним напрям-

ком х!мП гетерокумулен!в.

Мета робота - розроблення метод1в синтезу та досл!дження Оудови, реакц1йно! здатност! 1 властивостей алк!лгетерокуму-лен1в, функц1онал!зованих в полоаенн! 1 електронозбагаченими структурними фрагментами. Досягнення поставлено* мети вкпю-чае розв'язааня таких проолемних завдань :

- створення загального Шдходу до отримання нових тип1в ал-к!л1зоц!анат!в та карОодНмШв. що м1стять функц!ональн1 замХсники виду й-сс -г у-у- с х, у=о, N. з э;,

-систематичне досл!дженяя ф1зико-х1м1чних властивостея 1 х1-м1чно! повед1нки 1-функц1овал!зованих алк!лгетерокумулен1в, як! визначаються природою реакц!иних центр!в цих сполук та Хх взаемовшшвом;

- спрямований синтез на основ! 1-функц1онал1зованих алк!лГе-терокумулен1в нових або маловивчених тип!в х1м1чних сполук, васамперед, гетероцикл1чно! будови, в тому числ! I таких, що волод!ють комплексом потенц1йних 01олог1чних властивостей.

Теоретична { практична ц!нн1сть досл!дження та його на-укова новизна, розроолений загальний метод синтезу 1-функц!о-нал!зованих алк!лгетерокумулен1в формули я-сс >-у-|-м=с=х сх=о.ш; у,2=0,н,в?, що оазуеться на реакцМ 1-хлоралк1лге-терокумулен!в з амб!дентними пох!дними карбонових, т1окарбо-нових, кароам!нових 1 т!окарбам1нових кислот. . встановления взаемозв'язок м!к будовою реагент!в. Кх реакц!йною здатн!стю та характером продукт1в. як! утворшгься.

Знайцена ран!ше нев1дома в х!м11 гетерокумулен!в реакц!я

- збереженвя кумуленового фрагменту при взаемодИ 1-хлор- та 1-(ацилокс1)алк1лгетерокумулен1в з карбоновими глслотами.

Виявлено вплив структурних та електронних фактор!в на

ста01льн1сть 1-функЩонал1зоваких алк!лгетерокумулен1в 1 знаяден! умови прот1кання нових ориг1нальних реакц!й за участи функц!ональвого зам{скина та гетерокумуленового фрагменту I терм!чне декарбоксиливання 1- г ацилокс! )алнШэоц1аяат1в до М-ацил1м1н1в1 терм!чнациклоконденсац1я деяких 1-функц1о-нал!зоваяих алн!лкарбодПмШв до пох1дних 1,3.5-триазин1в; ацилокс1-ацильае церегрупування !-сацклокс1)алк1лкарбодШ1-д!в до М-алкШден-Л'-адилсечовин: 1зомеризац1я 1-Шм!доГл-т!о)карбояато)алн1лнарСод11мШв до похцщих 2.4-д1аза-1,3-д!ен1в. Встановлеио. до 1-(1м1до1лт1о)алк1лгетероку»<улени е эручники моделями для реал!зацИ нових таутомерних перетво-ревь за участи функцЮаальних зам1сиик!в.

Показана набзгато вниз. пор!ваяно з 1-хлоралк1лгетероку-ыуленами. рег1оселективн!сть вз^емод!« 1-фуннц1ояал1зованих алк!лгетерокумулев1в з протоновШ сними реагентами. знайцено, цо 1зомерн1 до 1-(1м!до*локс1)алк1л1зоц1аяат1в та 1-(ацилок-с1)алк1лкарбодИм1д!в М-алк1л1ден-к,-адилсечовини в новими синтонами ацил!м1нного типу. На основ! 1х взаемодМ з про-тонодоноряими реагентами розробления загальния метод синтезу р1зноман1тних тип!в 1-фуйкц1ональнозам1дених алиШзоц!ана-т!в.

виявлеа1 нов! ввутр1шньомолекулярн1 цикд1эац11 1-(1м1до-1лт1о)алк1лгетёрокумулен1в. як! стали основою для створення иетод!в синтезу рая!ие нев!домих тш1в е-алкШден- або в-1м1йофункц1онал1зованих 1,Э.5-т1ад1азин1в. мезоЮнних 1.Э.5-т1ад1азин-5-1о-4-олат1в. перхлорат1в 1,3,3-Т1ад1азин1я-Г2.з-Ы-сензоксазол1й1в. а тако» первого представника М.В-вм!сних чотиричпенних гетерил1зоц1анат1в - 2-1зоц1анато-2-трихлорметил-з-(1-ада^айтилы.3-т1азетияину-

Визначений новий аспект синтетичного застосування 1-фун-кц!онал!зованих алк!лгетерокумулен!в. Показана принципова можлив!сть отримання на основ! Хх реакц!й з 1,1-, 1,2-, 1.4-та 1,8-С1функЩоналышми реагентами нових або маловивчених щЦв звичайних 15-7-членццх), середн1х (9-членнюс) та макро-(13-членних) гетероцишИчних сполук, функц1онал1зованих в полокенн! 4 оксо- або 1м1ноугрупованшши. спростован! л!те-ратурн! дан! щодо будови продукт1в циклоконденсацП 1-хлор-алк!л1зоц1анат!в з 2-ам!ноазолами та 2-ам!ноазинами. Синте-тичними та ф!эико-х1м1чними методами встановлено, що вони мають структуру конденсованих 4-оксо-1,з.5-т1ад1азин1в. створений ориПнальний п!дх!д до синтезу нових тип!в н'яти-та семичленних гетероцикл!в з екэоцикл1чною гетерокумулено-вою трупов - 2-!зоц!анато-1,з-оенздит!о1оксот1о)лан1в та 2-!зоц1анато-1.3-0енздит1еп!н1в. що грунтуеться на ран1ше нев!домому принцип! виутр!шньомолекулярного звуження семита дев'ятичленних гетероцикл!в.внасл!док зсуву меркапто- або окс!груп в азаал!лыюму фрагмент! гетероцикл1чно! системи.

Систематичне досл1дження властивостея синтезованих сполук дозволило виявити дек!лыш тшпв речовин !з значною б!о-лог!чною активн!стю.

Р1вень реал!зац!1. впроваджекня наукових розробок. Син-тезовап! алк!лгетерокумулени мокуть знайти застосування в ' ф!зичн!й орган!чн!й х!м!1 як модельн! об'екти для вивчення процес!в таутомерП. а також як нов! електроф!льн! синтоаи для отримання споЛук !з потенцШюю б!олог1чною д!ею.

Матер!али дисертаЩйно! роботи ыожуть бути вклвчен! в ■ програму курсу кандидатського екзамену "Х1м!я неиасиченю: сполук з кумульов^ними системами подупйних з-в,язк!в".

Апробац1я роботи. Основн! результати дисертац!йно1 робота допов!дались на XV Республ1канськ1й конференцИ з орган 1ч-но! х!мП ( Ужгород, 1986), V Всесоюзному симпоз1ум! з орга-н1чного синтезу ( Москва, 1988 ), Всесоюзн1й нарад! "Вироб-ництво та застосування 1зоц1анат1в" (Дзержинськ, 1989), Всесоюзному сем!нар! " Х1м1я ф1з!олог1чно активних • речовин" ( Черноголовка, 1989 ), V Всесоюзн1й конференцИ з х1м!1 азотовм1сних гетероцикл1чних сполук ( Черноголовка, 1991 ), XVI Укра!нськ1й конференц!* з орган!чно1 х!м!1 (Терноп!ль, 1992 ).

Публ!кацП. За матер!алами дисертац!йно* роботи опубл!-ковано 2 оглядов! та 46 ориПнальних статей в наукових жур-лах, отримано 1 авторське св!доцтво на винах1д.

Структура та обсяг роботи. Дисертац!йна робота склада-еться !з вступу, л!тературного огляду ( 1 розд!л ). в якому зд!йснена ткполог1чна класиф!кац!я 1-функц!онал!зованих ал-к!лгетерокумулен!в та з'ясован! законом!рност! *х х!м!чно* повед!нки. обговорення результата досл!джень автора ( 2-5 розд!ли), експериментальпо! частини ( б розд!л ), додатку, в якому приведен! результати 01олог!чних випробовувань синте-зованих сполук, висновк!в та б!бл!ограф!У. Матер!ал дисер-тацП викладения на 350 стор!нках 1 вм!щуе 53 таблиц!, 2 малинки та список цитовано* л1тератури 1з 432 найменувань.

Конкретний особистий внесок дисертанта у розробку наукових результат!в. виб!р теми I постановка задач досл1дження. обговорення та узагальнення отриманих результат^. формулю-вання наукових положень та висновк!в, а також звачна частила експериментально! роботи зд!йснен1 безпосередньо дисертантом.

методолог!я. методи досл!дження. дисертац!ййа робота ви-

кована 1з застосуваваям основних синтетичних та сучасяих ф1-зико-х!м1чних метод1в орган 1чно1 х1м!1 < 14. ямр ^Н. ^С.19? спектроскопII. мас-спектрометрП та рентгенострукгурного авал!зу.

О С Н О В Н И И 3 М I С ? Р О 3 О Т И 1. 1- (ШЛ0КС1 )&Ш!ЛГЕТ£РОКУМУЛЕНИ 1-(Ацилокс1)алк1лгетерокумулени (1зоц1анати та карбод1-1м1ди) е новим типом 1-функц1онал1зованих алк1лгетерокумуле-н1в. Б1льш1сть загальнов!домих методов, як! використовуюгься для отримання 1-зам1шених алк1лгетерокумулен!в непридатн! для 1х синтезу.

Анал1з л1тературних даних св1дчить. що достатньо в!д&ра-цьованими с метода синтезу 1-хлоралк1лгетерокумулен1в. В зв'язку э цим и! сполуки використан1 вами для синтезу 1нших тип1в функц1онал1зованих алк!лгетерокумулен1в. Зокрема, спря-мована функц1онал1зац!я 1-хлоралк1лгетерокумулен1в карбоно-виии кислотами супа застосована для створення методу синтезу нев!доша ран1ие 1-<ацилокс1)алк1лгетерокумулен1в. Нетрив!-альнЮть залропонованого Шдходу полягае в тому, то в Лого основ! лежать взаемодП. як1, зг!дно загальноприянятих поло-кень. повинн! руянувати гетерокумуленову систему зв'язх1в.

Нами вперше виявления факт формального зВереження гете-рокумуленово! структури при реакцП 1-хлоралк1л!зоц1анат1в (1) та 1-хлоралк1лкарСод11м1д1в (2) з карбоновими кислотами, яка э високим виходом ( 55-852 ^приводить до 1-(ацилокс1)-олк1л1зоц1анат1в (6) та 1-(ацилокс1)алк1пкарбод11м1д1в с?).

- Детальне досл1дження методами 14 та ЯМР ^ сдектроскопП дозволило встановити, цо взаемод!я прот!кае через стад!ю

первинних продукт1в приеднання до гетерокумуленового фрагменту (3). 1х дегIдрохлорування орган1чною основою супровод-жуеться утворенням нестШшх зм!шаних анПдрвд1в (4.5). як! зразу ж 1зомеризуються до гетерокумулен!в (6.7). Найб1льш Ямов1рво, що така 1зомеризац1я е результатом ввутр1шньомоле-кулярного СЗ.ЗЗ-сигматропного зсуву ацилокс!групи в азаал!-льн!Я тр!ад! сполук типу (4.5)

с1 1,2

«Зсосн

н2 х о ,1 II II 3

НС1

Я2 , 1

Я1-<р-Н=С=Х

я3

6,7

7г

я3

4.3

1,4,6, Х=0; 2,3,Г Х=ЫЯ: |?*=СС1з. СРз> трет.-СцНа; Я2=Н. Дг; Н3=А1к.Аг;

Знайдена реакд!я носить досить заральний характер 1 при використанн! дикарбонових кислот приводить до отримання д!1-зоц!аяат1в (8)

п*

с=о

С1

Н0СС-(?3-С00Н

Й2 О о в2

I II . II I

о=с=м-с-о-с-й3-с-о-с-м=с=о

к В1

-2НС1

1 а

Схильн1сть адш10Кс!групи 1ятермед1ат1в (4,5) до взаемо-дИ з азаалШьним фрагментом молекули, яка супроводжуеться утворенням продукт!в кумуленово* структур» (6,7), св!дчить

про термодинам1чв/ виг!дн!сть останн!х щодо 1зомерних Хм ацкл!м!нно1 (4) або д!азад!еновоХ (5) структур. Разом з тим, це не виключае мокливих взаемод!й в гетерокумуленах (6,7) за участю функЩонального зам!сника. як! прот!катимуть у зво-ротному напрям! 1, очевидно, вимагатимуть певних енергетич-них затрат. Таке припущення п1дтверджуеться при досл!дженн! IX терм!чних перетворень.

Нами встановлено. що 1-(ацилокс1)алк1л1зоц1анати (6) е Те£м!чно стаб1.пЫ)ши До 130°е рёчовинами. При нагр!ванн! вице ц!е.1' температуря реши декарбоксилюються до Ы-ацил1м1н1в (9). Висок! виходи продукт!в (9). а такор спец!ально проведений методом перехресних сер!й експеримент св!дчить на ко-ристь внутр1шньомолекулярного механ!зму ц1е! реакцП. Тому найб!льш достов!рною е схема. зг!дно з якою ацилокс!група зазнае сигматропного переШщення в тр!ад! с-и=с. що приводить до зм!шаних анг1дрвд!в (4). якщо при низьких температурах останн! можуть перетворьватись в 1зоц!анатй <6). то при Шдвищених доШнуючим стае 1х декарбоксилювання.

ВЯутр!шньомолекулярна взаемод!я функц!онат)ьно1 ацилокс!-групи та карбод1!м1днбго фрагменту в сполуках (7) приводить До М-аЛк1л1Лен-К'-ащ1Лсечовин 40). Таке перетворення е першим прикладом нового ацилокс!-ацильного перегруггувания в ряду 1-функц1оЙаЛ1зоВайих алкЬкарбод! 1м!д!в. Най!мов!рн!ше, шо воно розйочйнгеться 1з зсуву аципокс!групи в а:!лпп1льнШ

й! -(|:-Ы=С=0

130°С

4 1 11

тр!ад! карбод!1м1д1в (7) з утворенням структур д1азад!еново-го типу (5). як! такоис можна розглядати як н-алк1л1денпох1д-н! важливих 1нтермед1ат1в пептидного синтезу - 0-ацил1зосе-човин. Подальший 0 —» N зсув ацильно! групи приводить до ц1-льових сполук (Ю). Нами показано, що такия процес контролю-еться, головнмм чином. електроф!льн1стю а-вуглецевого атома

СПОЛУК (7). ДЛЯ ДОНОрНИХ Зам1сНШ(1в (р1=трет. -С|,НВ) в1н

зд1йснюеться при к1мнатн!й температур!, а для акцепторних ((*1=ср3)-при 80°с в присутиост! основних катал1затор!в.

к*

¿3

р1-С=М-С=М-Дг ¿3

-С=М-С-М-Лг

«3

Дг=СвН5, 4-СНзСвНц. 3-СР3СВН1,. 2,4,б-<сНз?зСвНг.

Вплив функШонально! групи в сполуках (6.7) 1стотно пог значаеться на взаемодП в типових для гетерокумулея1в ре-акц!ях з протонодонорними реагентами. Зокрема. для 1-(ацил-окс1)алк1л1зоц1анат!в (6) спостер!гаеться селективн!ше, по-р!вняно з 1-хлоралк1л1зоц1анатами (1), прот!кання реакЩЯ з он-, мн- та 5н-ну1шеоф1лами, що. в залежност! в!д природа реагент^ (6) та (11). приводить до сполук (12-14) 1 добре уз-годжуеться з принципом ЖМКО Шрсона. Адукти типу (12) е про-м!жними при утворенн! М-алкШденпох1дяих (13), 1 1х схиль-н1сть до ел!м1нування карбопово! кислота визначаеться елект-роф1льн1стю вуглецевого атома в положенн! 1. тобто ефектом зам1сник1в я! та в раз! найб1льш електроф!льних зам!сни-к1в (р!=сс13,к*=н) под!бна реакц!я адукт!в (12) не прот!кае.

tT"

Rl-C-N=C=0 , ♦ HX ОССОЖ' в .

X=SAI к, SAr. OAr | >=OAI fc, OAr, NAI Ьg

i-r3c00h j

R2 »> О R2 О

| X=OAr | n | и

R»-C-N=C=0 ........ R»-C=W-C-X « Rl-C-NH-C-X

i -r3coom ¿ССОЖЭ

14 13 12

R!=Cl3C.P3C( R2=H.Ar.

Незвично. вез декарбоксилювання та 1з зоереженням гете-рокумуленово! групи,взаемод1ють 1-(ацилокс!)алк!л1зоц1анати (б) 1з карбововими кислотами. В запропонованЮ вами схем! ц!е! реакдИ ланцюг взаемоперетворень (15)*^(4)^(1б) носить оборотний характер, проте використання 1-С4-бромбензо1л)ал-кШзоц!анат1в (6) дозволяе зм!стити р!вновагу в сторону но-воутворених 1эоц1алат!в (16) за рахунок виведення 1з сфери реакцП малорозчинно! в бензол! 4-бромбензойно! кислоти.

Аг El-aN

FaC-^-N=C=0 ♦ RCOOH « ' ОССО>Аг*

Аг О О I II II FзC-^-NH-C-O-C-R

ОССОЭАг*

1 j -Аг1 СООН

аг Г аг о о 1

1 i I I II II I

F3C-^-N=C=0 > FnC-C=»-C-0-C-R J

ОССОЖ

16 4

r=ai к, аг: аг*24-вгсвн».

Нев1домия в xImIX гетерокумулев1в напрямок взаемодН ви-явления при досл1дженн! реакцП 1-(ацилокс1)алк1лкарбод11м1-д!в (7) з протоновм!сними реагентами нх як нуклеоф1льно1(так 1 електроф!льно1 природа. Иого суть вводиться до перетворен-

ня карбод!1м!д1в (7) в 1-Функц!ональш>зам1иен! алкШзоц!-анати (18) та Н-зам!щен1 ам1ди (19). Незалежно в!д природа реагента реакц!я прот!кае при тривалому нагр1ванн! в бензол! в присутност! катал!тичних к!лькостей третинних ам!н!в. Тому, з врахуванням терм!чних особливостея карбод!!м!д!в (7), нами було припущено, що спочатку в!дбуваеться 1х 1зомеризац!я в М-алкШден-Н1 -ацилсечовини (10). як!, завдяки наявност! ак-тивованого с=ы зв'язку, легко приеднувть вказан! реагенти их-Адукти (17). як! при цьому утворюються. е свого роду блоко-ваними формами 1зоц!анат!в (18) 1 в умовах реагаШ легко пе-ретворюються в них, ел!м!нуючи ам!д (19).

Аг

ОССОЭЯ

Аг а 1 11

Р3С-С=№-С-ЫДр1

ясс о \

Аг-I

нх

Аг О I II , Р3С-С-Ш+-С-ЫАг»

х йао)

ЯСС О ЖНАг1 19

Х= О А1к. ОАг, 5А1 к, ЙАг, Ы=СКг, ОСХОЗЙ, ЭРС 3 X О» .

зазначимо; що деяк!. !з знайдених перетворень е особливо вахливими в аспект! генетичного взаемозв'язку однотипних функцюнал!зованих алк!лгетерокумулен!в. Якщо за допомогою реакцП Штауд!нгера 1-(адилокс!)алк1л!зоц!анати (6) можна перётвороти в .1-(ацшюкс1)апк1лкарсод^м1ди (7). то при вза-емод1)[ останн!х з карбоновими «илотами вдаеться зд!йснити зворотния процес.

Розглянутий комплекс х!м1чних перетворень 1-(ацилоксП-алк!лгетерокумулен!в (6,7) 1стотно в!др!зняе Хх не Яльки в!д везам!щенйх сполук. а й в!д найблигшх аналог!в -

1-хпоралк1лгетерокумулен1в. Запропонований рами П1дх1д до отриманая гетерокумулеа!в (6.?) носить б1льш загальний характер i може оути застосования для синтезу 1-(1м1доХлок-cl)алк1лгетерокумулен1в,

2. 1-(1МШШЮКС1 )ДЩ1ЛГШРОКУМУЛЕЦИ ТА IX 130МЕРИ спрямована функц1о)1ал1зац1я 1-хлоралк1лгетерокумулен1в Ц-зам1щеними ам!дами. як метод одержання 1-(1м(до1локс1)-або 1зомерних Хм 1 - (ацилам то)алкtлгетерокумулен 1 в. в деяк!й MlpI ускладнювалас^ амбЦентним характером ам!д!в. оск!льки цоряд 1з структурами гетерокумуленового типу (Д) та (Б) не виключадась моашив!сть утворення продукт1в азометиново! структури (В) та (Г).

й- . Ft—С-О-^—Н=Р=X

С—I

. *

Вами показано, во 1-хлоралк1лгетерокумулени (1.2) в!д-носво легко (бензол. 25-бО°С> взаемод!ють з ы-зам1щеййми ам1дами i. в залежност} в1д характеру реагенТ1в. утворюють yet можлив1 типи сполук (¿-Г), зокрема. викорйстання к-зам1-щених ам1д1в а^енкарбонових кислот приводить до N-алкШ-дей-Н'-ацйпее^овйа (1С) та Н-алкШдей-К'-ацилгуан!дин1в • (20). Йе в 1 дкидахчи простого N-ацилгвання ам!д1в 1-хлор-алК1лгетерокуиу-пенами. ми допускаемо, що реакц!я прот1кае склаДн!Ше. з Сервиннкм утворешшм продукт!в о-алк!лювання (21), як!, за рахунок внутр1шньомолекулярного перем1щення 1м1доХлоНс1групй в азаал!льй1й систем1 зв'Язк^, перетворю-ються в Н-алк1л1деяцох1дн1 (10) або (20)..

Я Г Дгч_^=с=х

♦ Ar-IC-NHR -'-» I

-HCl F3C

I . А

1,2 21

ar x i

I II

f3c-c=n-c-n-r --1

ссоэаг*

10,20

1,10, Х=0; 2,20, Х=МДг; R=Alk,Är.

Зроблене пршущешш п!дтвердяуеться аналог!чним синтезом сыпких формальних аналоПв сполук (21) - 1-(2-гетерилокс!)-алк!лгетерокумулен!в (22-24). 1м!до1льна група яких е фрагментом цикл!чно! системи i не схильна до подальиих вяутр!п-ньомолекулярних взаемод!Я.

22, X=0,R=H: 23, X=NAr,R=CHC=CHja; 24, R=CH3, CBHS-

1-(Ацилам1но)алк1л1зоц1анати (26) були отриман! при ре-акцП 1-хлоралк1л1зоц!анат!в (1) з N-арилацетам 1дами та кап-ролактамом. Хоч зйайдепа реакцist за структурой продукт!!? е першим випадком N-1зоц!анатоалк1люзаяня азотовм!сних нуклео-ф!л!в. не виключено, що на перпг1Я стад!¥ в!дбувасться О-аци-лсвашш ам!ду з наступною 1зомеризац1ею 1нтермед1ат1В Н-ал-к!л1денуретанового пшу (25) в 1зоц1анати (26). Моялив!сть утворення сполук (25) п!дтвердзует ся внд1ленням в 1ндив1ду-альному стан! Ix гетероцикл!чних аналог!в (27).

22.23

F3C

♦ йс-ЖГ?1

-НС1

О Я* Аг II I I

кс-ы-(р-ы=с=о

О Аг II I

с-ы^с-я

РзС

26, Н=СН3,В1=Аг; ВК1=ССН2}5; 27, трет.-СцН8.

Синтетична р!зноман1тн1сть розглянутих реакц!й. з враху-ванням л!тературних даних, вкладаеться в залропоновану нами узагальнзоючу схему. 15! перша стад1я е, очевидно, к!нетично контрольованою 1 зводиться. в залекност! в!д природа аденд!в. до утворення продукт1в 0-алк1лювання або О-ацилювання. На друг1й. термодинам 1чно контрольован!й стали мае м!сце утворення зв'язку з атомом азоту 1м|доКлокс1грутш. що найпрост!-ше реал!зуеться шляхом И сигматропного зеуву в тр!ад! с-и=с.

3 приведено» схемою добре узгодкуеться реакц1я схильного до таутомерП дифен!Лхлорметил1зоц1анату з 1м1дами дикарбо-нових кислот, яка приводить до сум!ш1 1зомерних продукт1в (88) та (29).

, н 1 I

«— -о-м-с-м=с=х

РЬ2С=М-С=0 С]

С1

• нмфх

р фЛч

0 28

2 Рь

с-и=срь2

:~ы=с=о

х=сснгэг, 1,2-свнч. и 29

Властивост1 1-(1м!до1локс1)алк!лгетерокумулен!в були промодельован! на приклад! сПйких 1-(2-гетерилокс1)алк!л-1зоц1анат!в (22). У в!дношенн! до протонодонорних реагент!в в них. под!бно до 1-(ацилокс!)алк!л1зоц!анат1в. проявлясться ан!оно*дний характер функц!онального эам!сиина. що приводить до утворення н-алк1л!денам!нопох1дних (13).

Зм!на природи эв'язку вуглець-гетероатом в алк!льному фрагмент! !зоц!аяат!в (26) позначаеться на стао!льност! продуктов приеднання до них нуклеоф!л!в н*. Для уретан!в та се-човин (30), як! при цьому утворишться* не спостер!гаеться ел!м!нування ам!ду В! при й1мнатн!й температур1, я! при названа! в бензол!.

О О Дг О

• I , II I I II

■» НХ -к К-С-М-^-МН-С-Х

(=-3С 11 РзС

26 30

Х= ОД1 1с, ИД1 к2.

Х± ОА1 к, ОАг, NAI кг-

Н-АлкШден-Н' -ацилсечовини (Ю) е термодинам 1чно ста-01льними продуктами 1зомеризацН 1-(аципокс!)алк!лкарбод11-м!д1в (7) 1, ймов!рно, 1-(1м1до!локс1)алк1л1зоц!анат1в (21). Нами показано, що 1х реакц1я з протоновм1сними реагентами мае принципове значения для х1м11 гетерокумулен1в, оск1лыш е новим загальним п!дходом до синтезу р!зноман1тних тип1в 1-функц!онал!зованих алк!л1зоц1анат1в (18). Вода п!дтвердауе справедлив 1сть запропоновано1 вище схеми взаемод1К карбодИ-м!д1в (7) з реагентами типу нх 1 дае змогу селективно пере-творювати 1-хлоралк1л1зоц1анати (1) в 1-зам1щен1 1зоц1анати (18) шляхом додатково! синтетично! операцИ' - Хх модиф!куван-ням И-замШеними ам!дами з наступною д!ею реагент!в нх.

CI-C-N=C=N-Ar

RCOOH

II I R-C-0-C-N=C=W-Ar

CI-C-N=C=0 1

|«8

NHAr

ArN II I

RCX О INHAr

X=OAI It. OAr, SAH, SAr, N=CR2, OCtOiR. SF4 S x OR )2

Нами знайдено, що м'який терморозкллд пдукПр (17) носить б1льш загальний характер t е глжлиним як для синтезу орган 1чних 1зоц1анат1в взагал!. так 1 дпя прямого аМдувашы карбонових кислот кароод11м!да.чи.

3. 1-ПМГД0ГЛТ10)АЛК1ЛГЕТЕР0КУМУЛЕНИ

Для синтезу нев!домих ран!ше 1-(1м1до1лт1о)алк1лгетеро-кумулен!в (31-38) була використана реПоселективна реакц!я 1-хлоралк1лгетерокумулен1в (1.2) з ам!дами т1окарбонових, т1овуг1льно*, т1о(дит1о)карбам1нових кислот та Кх цикл!чни-ми аналогами.

, 11 , 11 1 ¿, "НС|

1,2 31-38

Aг;X=NAr;

Гетерокумулени (31-38) с ун!кальними моделями для з'ясу-вання законом1рностей взаемод!Г фунгаПонального зам!сника та гетербкумуленового фрагменту молекули. Нами визначений вплив структурних фактор!в 1.зовн1пш1х умов на реал1зац1ю *х вну-тр1шньомолекулярних перетворень. Показано, що гетерокумулени (31), отриман! 1з т!оам1д!в аренкарбонових кислот (цз=дг) або азин-2-т!он1в е ст!йкими в широкому д!апазон1 температур речовга.ами. 1х аналоги (32) (д^ади) зазнають подальших перетворень до нев!домих ран1ше 5-алк1л1дензам1щених 1,3,5-т!ад1азин1в (40). так1й цикл!зац11'. очевидно, передуе 1.3-прототропний зсув в функц1ональному зам1снику молекули, що приводить до утворення пром!*них гетерокумулен!в (39).

РСН2-С-3-С-Ы=С=Х

АгМ Я2

II I

1, з-н

АгШ 1?г I I яси=с-б-с-м=с=х ¿1

1Н

|?=н,сн3.

Сполуки с40) е повими лредставниками цикп1чшк 5,м-ке-тенацетал!в I вахливими полШентровими сиптонами з реакц!й-ними центрами на екзоцикл1чн1й алкШденов1Я труп! та атом! азоту гетероцикл!чно1[ системи. Нами показано, що 1х реакцП з оромом. трихлорацетилхлоридом та тетрафторооратом 4-н1тро-фен!лд1азон!ю дають продукта эам!щення в алк!л!денов!й груп! (41). Реакц1йш>здатн1шия трифторацетш11зоц!анат ацшше атом азоту гетерок!льця з утворепнлм пох!дного (42).

К=Х=Вр; 1?=С1 3ССОЭ, Х=С1 ; К=4-ИОгСвН|,Н=М. Х=ВРН .

Гетерокумулени (33-35) з тЮ1м1до1льними трупами схиль-н! до м!грац!йних процес1в, причому легк1сть 1х прот1каппя обумовлена з одного соку Еуклеоф1льн1стю функЩонально* гру-пи, а з другого - природою гетерокумуленового фрагменту. 1зоц1анати (33,35) (|?э=од| к.эд)к) в апротонних розчинниках знаходяться в таутомерн!й р1вноваз! з Н-алк1л1денпох1дними (43,44), яка повн!стю зсуваеться в сторону остаян!х при ви-даленн1 розчинника. Не виключено, що р1внова*ния процес про-т!кае через пром!*ну стад!ю шестичленних мезо!онних сполук типу (А), при детальному ф!зико-х1м1чному досл!д*енн1 знай-деного таутомерного перетворення методами 14 та ЯМР 19г

о к

спектроскоп!! виявлен! законом!рност! впливу на пього эам!с-ник!в розчиннина та температури, а такоа . визначеп!

ентальп!йн1 параметри (ДП ~ ю кДжиоль).

(?гм а г

II I _,

а1 кх-с-5-с-м=с=0 «-

¿*

33,35 ЗЗ.ЛЗ, х=0: 35,44.

А1 кХ^Э^Дг

дг о I II I И

13.

х=з.

Для карОодНмШв с34) спостер!гаеться неоОоротна м1гра-ц!я фупшПонального зам1сника. що приводить до продукт!в пе-регрупувапня д1азад!еыово! будови (45). В1дсутн1сть зворот-пого процесу, очевидно. пов'язана 1з зяипенням електроф!ль-ност! к!нцевого атома вуглеша д1азад!ен!в (45) за рахунок його включения в систему спряжения.

п!н Аг

11 1

СР3 34

25°с ^ -- СР3-С=Н-(р=И-Лг1

м-сс 3 xi!?

К=А1 к, М =д! к. Лг; Я, ГС* =1, 2-С6н*.

1ншиЯ напрямок перетворепь, якия приводить до першого представника чотиричленшя 1Г.8-вм!спих гетерил1зоц!анат!в (46), характерния для 1-хлор-1-(1м!доГлт1о)алк1л1зоц!анату (33а). ио утворюеться як пром!аниЯ продукт.

СС1 3СС|2м=с=о

АйМНСОМ.

Лс!М=С-5-<р-М=С=0

С1ЭС

33,1

0=С-И-Лс| 40

схильн!сть до внутр!шньомолекулярних взаемодМ без роз-риву зв'язку а-вуглецевого атома з функц1онапьним зам!сником е типовое для !зоц!анат!в (36,37), що м!стять !зот!оуреГд-

ний фрагмент. Так. 1зоц1анати (36) з алк!лам!ногрупою спонтанно цикл!зуються до нових б-1м!нозам!щених 1.3.5-т1ад!ази-н!в (47). Зам1на алк!лам!ногрупи в 1зоц1анатах (36) на д!ал-к!лам!ногрупу не позначаеться на процес! цикл1зац!1 1зоц!ана-т!в (37). хоча 1х продуктами е сполуки мезо1онно! структури (48). як! вище постулввались нами як 1нтермед!ати таутомерно-

го перетворення 1-(1м1до1лт1о)алк1л!зоц!анат1в (33.35). Для

1 <1

сполун (48) методами 14 1 ЯМР К спектроскоп!! виявлене яви-вице к!льцево-ланцюгово! таутомерП. визначена роль природа розчинника та структурних фактор!в на п реал!зац!ю.

и3=н

Ар

, , » 1

Р3С 36,37

Р3(/ ЧАг

К3=А1 к

н^эы-с*' >

Ч<

Аг

Зб,(»3=Н; 37, рЭ=Д| к.

В ряду 1-(1м1до1лт1о)алк1л1зоц1анат!в в!дносною стао!ль-н!стю в!дзначаються сполуки (49) в яких 1м!до1'льна група е елементом гетероциклу. Вони е зручними моделями для вивчення реакц!й з протоновм!сними реагентами. В раз! нуклеоф!л!в так! реагаШ прот!кають через стад1ю продукт!в приеднання (50), подальш! перетворення яких визначаються в першу чергу зам!с-никами та и«. При 1х стаОШзуючому вплив! =с| Зс,1?2=н) дан1 сполуки е ст!йкими речовинами. Зниження адитивного еле-ктроф!льного впливу зам!сник!в (г?1=р3с,1?г=Аг) приводить до 1х перетворення в Ы-алк1л1денам1нопох1дн! (13). В цьому про-

цес! дом!нуюча роль уже належить гетероцикл!чному зам!снику 1 встановлено. що нуклеофугн! властивост! оензот1азолт1ольно! групи виражен! скльн!ше я!х бекзоксазолтюльно!.

«2 1

(У

нх

Аг О I II Р3С-С=М-С-Х

%> I II

V 'г 0

Б-С-ЫН-С-Х I

У=Э,25 С У=0,80°С

|?1=Р3С 1?г=Аг

К»=С13С, р3с; 1*2=Н.Лг'. У=0,Э; Х=ОА1 к, ОАг. ЖА! к . МА1 к2.

Нами знайдена реакЩя. в як!й фуккц!ональний зам!сник 1зоц1анат1з типу (50) може бути остеитом внутр!шньомолеку-лярно! взаемодН. Вспа реал!зуеться за участю 1м1до1льного фрагменту 1 протоновано! 1зоц1анатно1 групи (А), що е екв!-валентом ам!ноацильного карбокат!ону 1 утворюеться при д!1 Перхлоратно! кислота. Низька нуклеоф!льн1сть перхлорат-ан!о-ну виключае його взаемод1ю з карбокат!оном 1 сприяе утворен-ню нових конденсоваких систем 1.3.5-т1ад1азину (51).

Дг

-С-М=С=0 СР3

НСЮц

\ Л Ч

С С 10ц

С1 о»

4. 1-ФУННЦ10НАЛ130ВАН1 АЛК1ЛГЕТЕР0КУМУЛЕНИ В СИНТЕЗI ГЕТЕРОЦИКЛIЧНИХ СПОЛУК.

Анал!з л!тературних даних св|дчить, що застосувашш 1-функц1онал!зованих алк!л!зоц!анат!в в синтез! гетероцик-Л1чних сполук носить еп!зодичиий характер, причому в деяких випадках структура продукт!в эалишаетьс? дискус !йное. Щодо 1-функц1онал!зованих алк1лкар0од11м!д!в, то вони розглядаю-ться т!льки як нотенцШИ реагента для цикл!зац!я. приведений нами в попередн1х розд1лах матер!ал створюе вагом1 пере-думови для використання 1-функц1онал1зованих алк!лгетероку-мулен!в як ефективних електроф{лыш синтон!в гетероцикл!за-ц!й. Для розроОлення ново* оОласт! застосування 1-функц!она-л!зованих алк!лгетерокумулен1в нами систематично вивчен! Хх реакц!Х з 1,1-, 1.2-, 1.4- та 1.8-б!функц!ональними нуклео-ф!лами. Мета цього доел1дження нередбачала конструювання нових або маловивченюс тил!в звичайних (5-7-членних), серед-н!х С9-членних), та макро- (13-членних) гетероцикл!в на оаз! найдостуш1ших 1-функц!ональчозам1щених алк!лгетерокумулен!в.

1з 1.1-01функц!ональних реагент1в сули вибран! системи амб!дентного характеру: 2-ам1ноазоли, 2-ам!ноазини, енам!ни, та р-дикетони. Пол!центрова природа реагент!в не виключала чотирьох мокливих наПрямк!в первинноХ взаемоди, результатом якоХ могло бути утворення двох тип!в продукт1в. склада1сть , яакйх процес!Ь !люструеться хоча 0 прикладом ЬзаемодП 1-хлораш!л!зЬц!анат!в з ¡2-ам!ноаэолами або' 2-ам1ноазийами, для ьродукт1в яйоХ'в л!тератур! йропонуеться як структура КояденсовайиХ 4-оксотриазин1в, так t 2-оксотриаЗин!в.

Прй вивчбнai реакцИ 1-хлоралк1лгетерокук<улей!в (1.2) з ' названный рейгей?амй Вами остановлено, до бола е реПосеЛек-

тивною 1 з високим виходом приводить винятково до 4-оксо-(1м!но)пох1дних триазин!в (52) та (53). 1х Судова. п!дтверд-хена комплексним ф!зико-х!м!чним досл!дженням (14. ЯМР 1Н. спектроскоп!я, мас-спектрометр!я>.

В2=Дг

Р*

в!-с-м=с=х

Ма

1.2

гт-

- НС1

32 О

Х=0. (*2=С| г-|-

- 2НС1

Р1=Р3С,С|3С. трет.-С|,нв; Я^Н, Дг, С| ; Х=0. ЫДг: У=5. НС=СН.

РегЮселективна циклоконденсац!я гетерокумулен!в (1.2) з етиловим еф!ром р-М-метилам!нокротоново1 кислоти. як показано нами. зд!Яснпеться через стадИ) первинних продукт!в С-ацилввання 1 приводить до 4-оксо(!м1но)тетраг!дроп1рим1дин!в (54). 1х Судова однозначно встановлена за допомогою спектр!в ЯМР 1ЭС. в яких показовим е квартетний сигнал атома вуглецю И-метильно! групи в облает! 35 м.д. (4Лс_р-1.8 Гц) за раху-нок розиеплення па атомах фтору трифторметильно! групи.

Дг ^Е^ХХОХЖС

Г3С-С-И=С=Х ♦ И»—С=СН-СС О ЗОЕ I. » и

Х=0. МСвНв. НСВНцСН3-4; Ар=СВН5, 4-С1 СВН|,, 4-СН3С6Нц. 4-СН3ОСВН*.

Взаемод!я 1-хлоралк!лгетерокумулен!в (1,2) 1э р-дикето-нами. для яких типова кето-енольна таутомер!я, з високим виходом приводить до нових пох!дних 4-оксо(1м!но)-1.3-оксази-

н!в (55). Особлив1сть ц!е! цикл1зац11 полягае в тому, що 1зоц1анати та кароод11м1ди реагують за р!зними схемами. Методами 14 та ямр 19Р спектроскоп!! встаковлено. що для 1зо-ц!анат!в (1) мае м!сце утворенпя пром1«сних продукт!в С-аци-лювання (А), а для кароод!1м1д1в (2) - 0-алк1лювання (Б).

Аг I

С1 1.2

Ч4^

М я1

-на

р=о

Дг I

к1-С-С-С-М=С-Р , II (^-С-ОН

Аг I

|Х=МАг*

М=С=МАг*

|?1=СНз; Я1 Я1 =СН2СС СН3 32СН2.

РеакцП 1-функц1ональнозам1щених апк1лгетерокумулен1в з 1,2-01функц1ональними нуклеоф!лами е важливими для створенш; метод!в синтезу нових тш!в семичленних гетероцикл!в. За ви-нятком единого прикладу (Я. Бальон. 1980) в л!тератур! не бу-ло спроб використання апк1лгетерокумулен!в як електроф1льню реагент1в такого роду процес1в.

Нами встановлено. що процеси утворення семичленних гете-роцикп1в б!льш вимоглив! до природи електроф!льно! компонента 1 1х висока селективн!сть, як правило, досягаеться засто-суванням 1-(ацш10кс1)алк1л1зоц1анат1в (6). Так, взаемод!« 1зоц1анат1в (6) з о-дифеполами. о-ам1нофенолами. о-ам1пот!о-фенолами або 1.2-д1олами, 1.2-дит1олами приводить до утворення нових тш1в бензазеШнових систем (56-58) або 1х не-

анельовадих аналог1в. 3 урахуванням з-ясованих в роздШ 1 законом 1рностей взаемодП 1зоц1анат1в (6) з монофункц!ональ-ними нуклеоф1льними реагентами, запропонована нами схема ци-кл!зацП передоачае приеднання до 1зоц1анатного фрагменту б!льш основно! групи нуклеоф!льного реагенту з утворенням 1нтермед1ат1в типу (А) та (Б).

Аг

в а

Аг О ' 11

VнДЛ.

Аг 1

У-Г-СРз

Ж?

I-'

ясоон

Аг О I II

рас-с=м-с

36-39

5в, Х=У=0; 57, Х=Ш, у=0; 5В, Х=МН, У=Э; В1 =Н. С| . Вг-Нами досл1дяений вплив зам!сник1в в реагентах на зд!йс-нення цикл!зац1К. вид1лев1 аналоги.пром!жних структур (А.Б), а тако* вШрацьован! препаративн! умови синтезу ц!льових сполук.

Як ефективн1 електроф!льн! компонент« под1бпих цишИза-ц1й Можуть використовуватись 1 1-фуякц1опал1зовав1 алк!лкар-оодШЪМ. Нами встаноелено, що природа функШояальйого за-м!сяика 1стотйо впливае на характер к!нцевих продукт!в. Так, 1-хлоралк1лкароод!1м1ди (2) й реакцИ з о-дифенолами утворю-вть 4-1м1Нопох1дй1 1.5.3-бензод1оксазеп1я1й (59).

Аг

* л! XI

С1 на' ^ >1 "НС| «1

■^Аг!

Аг» = СвН9. «-СНдСвНц.

В той же час 1-(ацилокс1)алк!лкарбод11м!ди (7) дають 4-оксо-1,5,3-0ензд!оксазен1ни (56), тобто сполуки аналог1чн! отриманим 1з 1-(ацилокс!)алкШзоц1анат1в (б). Такий результат реакцП стае зрозум!лим, якщо врахувати схильн!сть кар бодПмШв (7) до !зомеризац!1 в Н-алк!л1ден-М"-ацилсечовшп (10), як1. як Оуло встановлено, 1 взаемод1ють з о-дифенолам]

7 1

Аг О

1 11

Р3С-С=Я-С-М-Аг1 ♦

СХОЖ НО'

Знайдена реакц1я демонструе нов! можливост! 1-(ацилок с!)ал^1лкарОод11м!д!в (7) та !зомервих Гм Н-алкШден-Н' штлсечовин 1 е вагомим доказом будови азеп1н!в (56).

В ряду синтезованих семичлевних гетероцикл!в варто в1д-значити азеп!ни ?ипу (60), що м!стять в цикл! азаал!льний фрагмент. Так! сполуки е стаб}льними в 1нтервал! температур 20-100°й. При б!льш високих температурах для них виявлений нев!домий раНЮе факт звуження семйчленного гетерок!льця в в И'ятичленне 1з одйочаснов гене{)ац1ею 1зоц знатно* г рули. Такий ароцес, очевидно, в1дбуваеться за рахунок внутр!пшьо-молекулярного зсуву овс1- або ТЮгруа в азаал!льн 1й тр!ад! 1-етёрЬцйклу. ' ■

II 03

110°с"

Н1д=С1.Г. Х=0.8.

1-Функц1овал1зован1 алк1лгетерокумуленИ використан! нами 1 для отримання нових тип!в середн!х та манрогетероцикл!в. Встановлено. що при взаемод!! 1-хлоралк1л!зоц!анат1в (1) з !.2-диметил-4,5-ди(меркаптометил)бензолои з виходом (77-86Х) утворивться пох!дн! 4-оксо-1,5-дит1а-Э-аздбеязоцикловонан1в

(62). При застосуванн! 1.1-дихлоралкШэоц!анат1в сполуки

(63) не вдаеться вид!лити в 1ндив1дуальному вигляд!. осШль-кй вони, на в!дм!ну в!д 2.3-диг1дропох!дних (62), пов!льно при к!мнатн1й температур! 1 швидко при нагр1ванн! в толуол! перетворювться в семичленн! гетерил1зоц!анати (64). за своею суттю такиЯ пронес,очевидно, аналог!чний до розглянутого виде 1 демонструе принцип звуження дев-ятичпенних гетеросистем до семичленних.

Для синтезу макрогетероцикл!в з уретановим або т!оурета-новим фрагментами (65), що оазуеться на реакцП 1-функц1она-л!зованих алк!л1зоц1анат1в з 1,8-б1функц1ональними реагентами - д!олами та д-гг1олами, придатн1шими е 1-(ацилокс1)алк1л-1зоц1анати (6), як! приводять до Щльових сполук з виходом 60-66* . При застосуванн! 1-хлоралкШзоц1анат1в Хх вих!д зни-жусться до 31-342.

?Г ,-Ч /-V /-*

г3с-с-п=с=о ♦ ну г г ун -» р3с-сг сг

' —нх ' '

X У У.

1,6

х = с!, осе о эк; у.г = о.э.

С .)

* г

для доказу оудови синтезованих гетероцикл!чних сполук най61льш 1нформативною е спектроскоп!я ЯМР19Г. Виявлен! нами законом!рност1 впливу гетероатом1в цикл!чного фрагменту на х!м!чний зеув р3с груя. можуть в подальшому бути використан! для встановлення оудови нових гетероцикл!в, що м!стять вка-зан! фрагменти.

Фрагмент X3 А Аг\ХР3 ? 1 А-Ч^З 1 Г Л. 1 1 Аг СР3 Л-1 1 Аг-^з Л 1 II

м.д. 72-74 72-77 74-76 75-77 79-82 81-83

висновки

1. Вперше здШснена типолог!чна класиф1кац1я 1-функц1о-нал!зованих алк!лгетерокумулен1в (1зо1йанат1в та карбодПм!-д!в) 1 проведений грунтовний анал1з законом!рностей 1х х!-' м1чно! повед!нки.

2. Розроолен! загальн! методи синтезу 1 отриман! нов! тили 1-функц1ональнозам1щених алк!лгетерокумулен!в з ан!оно-1дними функц!ональними зам!сниками й-сс =г >-у-£-м=с=х СХ=О.Ш; У, 2=0, N,8}.

3. Вперше в х!мП гетерокумулен!в продемонстрована мож-лив!сть збереження кумуленово! структури при взаемодП 1-фувкц1онал1зованих алк!лгетерокумулен!в з карбоновими кислотами.

4. Встановлено, ио в аэаал!льних системах 1-функц1онал1-зованих алк!лгетерокумулен!в нее=г >-у-с-м=с=х можуть реал!-зовуватись нов! незворотн! ан!онотропн! процеси : терм!чне декарооксилввання 1-(ацилокс1 )алкШзоц1анат1в до н-ацил1м1-н!в; ацилокс1-апильне перегрупування 1-<ацилокс1)алк1лкарбо-д11м1д1в до м-алк1л!ден-Н'-ацилсечовин; перегрупування 1-(1м1до*лт1о)алк1лкарбод11д1в до пох!дних 2.4-д1аза-1.3-д1-ен!В; та таутомерн! перетворення ; 1-(1м1до*лт1о)алкШзоц1-анати - М-алк1л1денкароамо1лт1онуретани; 1-(1м1до1лт1о)алк1л-1зоц1анати - 1,3,5-т1ад1азин-5-1о-4-олати;

5. Визначено вплив функцЮнальних зам!сник!в б алк!лге-терокумуленах та природа нуклеофШв на' рег!оселективн1сть 1х взаеМод!й. Показано, що реакц11 1-функц1онал1зованих ал-к!л1зоц1анат1в э он- та нн- нуклеофШми приводить до сполук азометиново! структури, а 3 зн- реагентами - до 1-т1оалк1л-1зоц1анат1в.

6. На приклад! взаемод!й 1-(ациЛокс1)алк!лкарбод11м1д1в з протоновм!сними реагентами знайдена нова реакц!я прямого перетворення карбод! 1мШв в 1-функц1оггэл1зовая! алкШзоц!-

анати.

7. розроблепий метод синтезу нових тип!в 6-алк1л1ден-

11м!во)функц!онал1эоеаних 1,3,5-т1ад!азин1в та мезо!оннцх 1.3,5-т!ад1азин-5-1о-4-олат1в, в основ! якого лежить внутр!ш ньомолекулярна цикл|зац1я в!дпов!днюс 1-(1м!до)!лт1о)алк1лге~ терокумулен!в. Вов! конденсован{ системи 1.3,5-т!ад!азин1й-12,3-Ь1-Оензоксазол!ю отриман! при цикл!зацИ 1-(2-бензокса-зол!лт!о)алк1л1зоц1анат!в н!д д!е» хлорекислоти.

8. Зд1йснений синтез першого, н!нетично стао|л|зованого адамантильною трупов нредставника Н.в-вм1сних чотиричленних гетерил!зоц!анат1в - 2-1зоц!анато-1.3-т1азетидину, цо еазу-еться на реакцИ перхлоретил!зоц!анату з О-меткп-Л-и-ада-мантил)т!онуретаном.

е. Показано, що 1 -функц 1 онал 1зовап 1 злк!лгетерокумулеШ' мокуть виступати ефективними 1.3-електроф1льними сицтонам! ацил!м!нного або 2.4-д!азад1енового типу в рроцесах гетеро-цикл!зац!й. На основ! реакц!й 1-хлор- та 1-1ацилокс|)алк!л-гетерокумулен!в э р!зноман!тними С!Функц!ональними ауклео-ф!льними реагентами розроолен! рег!оселективн! цикл1зац! функц!онал1зованих в полокекн! 4 оксо- або 1м!ноугрупован няыи нових тип!в звичайних (5-7-члецних), середн!х (9-член них) та макро- цз-членних) гетероцишЦв = т!азол!дин!в. 1-.2.3.4-тетраг1дроп1рим!дщ|р, 1.3-оксазин!в, 1.3.5-дит!ази н1в, 1.5.3-Сензод1окс(т1а)азец|н!вг г,3.5-бензокса(Т!а)д!аз П1н!в, !,Б-дит1а-.3-§заСензош1клоноцай1в, 1.5.8.11-(окса.т|а • • 3-азациклотркаекан|в.

10. Биявлене явище внутр!шньомолекулярного звуження се ми- та дев'ятичленних гетероцикл!чних систем з ендоциюНчн* азаай1льша< угрупованням в!дпов!дно до г яти Т4 семичлеаш з одночаейою генерацию екзоцикл!чного 1зоц1анатного фра! к-енту. - '

11. Серед сивтеэоваяих речовин зваядев! типй-спояук. во проявлять фунг Iцидну (ы- и - (ацилокс I) -2.2.2-трихлоретил 1 -О-арилуретани), 1нсектицкяну та нематоцкяну (2Н-Э.4-диг1дро-1.3.5-т1ад1азини)д1ю, а тако* психотропну (1.5,Э-Сенэод1окс-азеШни 1 1.з.5-бензокса(т!а)д1азеп1ни) та м1отропну (1.5-

дит!а-3-аза6ензоциклононани1 активн1сть.

. - . »

освоений зм!ст роботи воображений в публ1кац!ях ?

1. Фетюхин В.Н.. Вовк кв.. Самарай Л. И. " Журя, орган, химии

- 1982. - 18. ВЫП. 12. - С. 2614-2618.

2. Вовк М. В.. Момот В. В.. Дорохов 0. И.. Самарай Л. И." Журн.. орган.химии.- 1986,-22. вьш. 3. - С. 673-674.

3. Вовк мв.. Дорохов в. И., Момот В. В., Самарай Я. и." Журн. орган. химии. - 1986. - 22. вып. 5. - с. 1099-1100.

4. Вовк М. В., Дорохов В. И.. самарай Л. И." Журн. орган, химии.

- 1986.- 22, вып. 8. - С. 1784-1785.

5. Вовк «. В.. Дорохов В. И.. Самарай л. И. ^ аура, орган, химии.

- 1987.- 23. ВЫП. 5:- С. 1112-1114.

6. Вовк М. В.. Дорохов В. И., Самарай Л. И.Журв. орган, химии.

- 1987.- 23. вып. 6.- с. 1339^1340.

7. Вовк М.В.. Дорохов В.И.. Самарай Л.И." Журн.орган.химии.

- 1988.- 24, вып. 4.- с. .727-732.

8. Вовк М. В.. Дорохов В. И., Самарай Л. И. " журн. орган, химии.

- 1988. - 24. вш. 6. - с. 1237-1240.

9. вовк м. В.. Дорохов й. И.. Самарай Л. И. " Доклады АН УССР, сер. В. - 1988. -. N7. - с. 33-35.

10. вовк М. В.. Дорохов В. И.. самарай л. И." Журн. орган, химии.

- 1989. - 25. вып. 4. - С- 754-759.

11.вовк М. В., Брецко М.М., Дорохов В.и.-'/' Журн.орган.химии.

- 1989.- 25, ВЫП. 4.-С. 759-764.

12. Вовк М. В., Дорохов В. И.. Пироженко В. В.. самарай Л. И." Журн. орган, химии. - 1989. - 25, ВЫП. 8. - С. 1634-1637.

13. Вовк М. в., Дорохов в. и.. Самарай Л. И." Журн. орган, химии.

- 1989.- 25. ВЫП. 11.- С. 8390-2394.

14. Вовк М. в.. Дорохов В. И., Самарай л. И." Журн. орган, химии.

- 1989.- 25, ВЫП. 11. - С. 2394-2399.

15. вовк м. В., Дорохов в. и.. самарай Л. и." журн. орган, химии.

- 1989.- 25, вып. 11.- с. 2461-2462.

16. Самарай Л. И., Горбатенко В. и., Вовк М. В. // Укр. хим. журн. -1990.- 56. N9.- С. 966-979.

17. вовк м. В.. самарай Л. И. ^ Укр. хим. журн.. -1990. - 56, N12. -с. 1313-1316.

18. Дорохов В. И., Вовк м. в.✓✓ Изв. вузов. Химия и хим. технол. -

1990. - 33, вып. 8. - С. 39-42.

19. Вовк М. В., Самарай Л. И." Химия гетероцикп. соед. - 1990. -N8.-0. 1143-1144.

20. Вовк м. В., мусич Е. Г., Момот В. В. и др." Физиол. активн. вещества. - 1991.-Вып. 23. - с. 77-82.

21. Вовк м. В.. давидак Ю. н., Самарай Л. И. " Журн. орган, химии.

- 1991.- 27, вып. 7,- С. 1480-1487.

гг. Вовк М. В.. Братенко М. К., Самарай Л. И." Укр. хим. журн. -

1991.- 57, N4.- С. 431-432.

23. Вовк М. В., Даввдюк ю. Н.. Самарай Л. и." Укр. хим. журн. -1991. - 57. N12. - С. 1316-1321.

24. Дорохов В. И., Вовк м. В. Изв. вузов, химия и хим. технол. -

1991,- 34. вып. 3. - с. 14-16.

25. Вовк М. В.. давидюк ю. Н., Самарай Л. И. ^ Укр. хим. журн. -

1992. - 58. N1.- С. 54-57.

26. вовк М. В.. самарай Л. И. " Укр. хим. журн. - 1992. - 58. N9. -С. 773-783.

27. Вовк М. В. . Дорохов В. I.. Романенко е. А. , Самарай Л. I. " Укр. х!м. курн. - 1992.- 58. N4.- С. 327-333.

28. ВОВК М. В. " журн. общ. ХИМИИ. - 1992.- 62. ВЫП. 3. -С. 713-714.

29. Вовк м. В., давидюк ю. Н., Чернега А. н. и др. --V аурн. орган. ХИМИИ. - 1992. - 28. ВЫП. 10. - С. 2042-2053.

30. Вовк М. В. "Журн. орган. ХИМИИ. - 1992.- 28. ВЫП. 3.-С. 607-608.

31. ВОВК М. В. "Журн. орган. ХИМИИ. -1992. -28, ВЫП. 12. -С. 2620-2621.

32. Вовк м. В. .Давидак в. м.. Бойко В. I." ДоповШ АН УкраКни. - 1992. - N7. - С. 123-126.

33. Вовк М. В. , Дорохов В. И. /V Изв. вузов. Химия и хим. технол. -

1992.- 35. ВЫП. 9. -С. 25-29.

34. Вовк М. В. . Шуруоура Г. В.. Степура Г. С., Давидюк Ю. Н." Физкол. активн. вещества. - 1992. - Вып. 24. - С. 58-61.

35. Вовк М. В. . Давидюк и. М. . Самарай л. I. " Укр. хим. журн. -

1993.- Т. 59. N2. - С. 195-196.

¡6. Вовк М. В. . Тимошенко В. М." Укр. хим. журн. - 1993.- 59.N4.-С. 432-434.

17. Вовк М. В. , Бойко В. I., самарай Л. И." Укр. хим. курн. -1993. -59. N10.- С.1081-1082.

18. Вовк М. В. , Зайцев Л. М. " Хим. фарм. журн. - 199Э. - N12. - С. -26-29.

:9. Вовк М. В. " Журн. орган, химии. - 1993.- 29, вып. 8.-С. 16281629.

0. Вовк М. В. . Дорохов В. И. " Журн. орган, химии. - 1993. - 29,

ВЫП. 9. - С. 1772-1775. !. Вовк М. В. . Дорохов В. I. , самарай Л. I. " Допов1д1 АН Уирапш. - 1993.- N11.- С. 140-143.

42. Вовк М а " Химия гетероцикл. соед. -|993. -на. -С. 1139-114?

43. ровк м. В.. Дорохов В. И:. Бойко В. и.. Сама рай л. И. ✓✓ Хинк гетероцикл-соед. - 1993.- ЦП - С. 1472-1475.

44. Дорохов В. И.. Вовк М. В. Изв. вузов. Химия и хим. тёхнол. -1993. - 36. N9.- С. 82-85.

45. Вовк Ы. В.. Дорохов В. И.. Сама рай Л. И. и др." визиол. активн. вещества. - 1993. - Вып. 25. - С. 73-75.

46. Вовк М. в." Укр.хим.кура. - 1994.- 60. N2. - С. 184-186.

47. вовк м. В. . Дорохов В. И. Изв. вузов. Химия и хим. технол. • 1994 - 37. N4. - с. 22-25.

48. Вовк М. В.. Пироженко В- В. Химия гетероцикл. соед. -1994. N 1.- С. 96-98.

49. А.С. 1555325 (СССР). Способ получения изоцианатов / М- В. Вовк, л. И. самарай. - Опубл. 07. о4.90. Бюл. N13.

50. Вовк М. В.. Самарай Л И. Тези пленарной доповШ XVI Укр 1нсько1 конференцИ з орган!чно! х1м11. Терноп1ль 199; С. 7.

АНОТАЦИ

Вовк М. В. 1-Функционализированные алкилгетерокумулени (изоцианаты и карбодиимиды).

диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности 02. оо. 03 - органическая химия. Институт органической химии НАН Украины, Киев, -1994. Защищается 49 научных работ, которые содержат методы получения и свойства новых типов функционализированных алкилгете-рокумуленов общей формулы нее =z >-Y-ip-N=c=x с х=о, №?: y, z=o, n.sj. В их ряду наедены новые реакции, перегруппировки, та-утомерные превращения и осуществлен синтез-ранее неизвестных типов o.H.S-содержащих гетероциклических соединений.

М. V. vovk. l-Functionallzed alkylheterocumtilenes (lsocyanates and carbodilmldes).

Dissertation on submit of Doctor of Chemistry In 02.00.03 field - organic chemistry, the Institute of organic chemist-' ry of National Academy of Sciences of the Ukraine. Kiev. 1994 49 Scientific works which describe preparation methods and properties of new types of functional lzed alkylheterocmule-nes of general formula &cc=2 >-y-^-n=C=x cx=o,nr: y,2=0.n.s) are defended. New reactions, rearrangements and tautomeric conversions were found in this series, and the synthesis of previously unknown types of O.N.S-containlng heterocycleS was performed.

Нлвчов! слова : функц1онал1зован! алк!лгетерокумулени,

1зоц1анати. карбод11м1ди. гетероцикли, синтез, власти-

boctI. перегрупування, таутомер1я.

о к печати/YJ/ Э*/ ЗакЛУЗбтщз/ОО

;ено гщ минстата Украины uuii