Азациклические производные малых циклов: синтез и свойства тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ
Коротких, Николай Иванович
АВТОР
|
||||
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Донецк
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1997
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
^ А о í>-
НАЦЮНАЛЬНА АКАДЕМIЯ НАУК УКРА1НИ ^ ИНСТИТУТ Ф13ИК0-0РГАН1ЧН01 XIMIÎ ТА ВУГЛЕХ1М1Т ^ ¡м. Л.М.ЛИТВИНЕНКА
KopOTKix Микола 1оанович
УДК 547.78+547.79
АЗАЦИКЛ1ЧН1 ПОХ1ДН1 МАЛ ИХ ЦИКЛ1В: СИНТЕЗ I ВЛАСТИВОСТ1
02.00.03 — opraHiHHa xImi'h
АВТОРЕФЕРАТ дисертаци на здобуття наукового ступени доктора XÍMÍ4HHX наук
Донецьк — 1997
Дисертац1ею е рукопис.
Робота виконана в 1нституп ф1зико-орган1чно! xiMii та BymexiMi? ¡м. Л.М.Литвиненка HAH УкраТни
Науковий консультант —
доктор xiMNHMX наук, проф. Швайка Олесь Павлович,
1нститут фкзико-орган1чноТ xiMii та BymexiMil
¡м. Л.М.Литвиненка HAH УкраТни, завщувач вщдшу
Офадйн! опоненти:
1. Доктор x'imnhhx наук, проф. Станинець Василь 1ванович, Ыститут opraHiMHoT xiMii HAH УкраТни, завщувач вщдшу
2. Доктор xiMisHHx наук, проф. Греков Анатсшй Петрович, 1нститут xiMii високомолекулярних сполук HAH УкраТни, завщувач вщдшу
3. Доктор хиинних наук, проф. Дуленко Володимир 1ванович, 1нститут ф1зико-орган!ЧноТ xiMii та вуглех1ми ¡м. Л.М.Литвиненка HAH УкраТни, завщувач вщдшу
Провщна установа — Донецький державний ужверситет, кафедра органмноТ xiMii, MinicTepcTBO освгги УкраТни, м. Донецьк
Захист вщбудеться -Г годин! на засщанн!
спец1ал!зованоТ вченоТ ради Д 06.10.01 в Ыституп фгаико-органтноТ xiMii та BymexiMii ¡м. Л.М.Литвиненка HAH УкраТни за адресою: 340114, м. Донецьк, вул. Р.Люксембург, 70
3 дисертащею можна ознайомитись у б1блютещ (нституту фЬико-орган!чноТ xiMiT та eymexiMÜ ¡м. Л.М.Литвиненка HAH УкраТни (340114, м. Донецьк, вул. Р.Люксембург, 70).
Автореферат розюланий ow/j- р.
Вчений секретар п
г
спецгал1зованоТ вченоТ ради / Шендрик О.М.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальжсть. Xímía азацикшчних похщних халькогенвмюних малих цикл1В — оксиражв, TiípaHie, селен!ран1в, летажв, селенетант (АПХ) мае як теоретичне, так ¡ практичне значення5.6,17 поеднання в однТй сполуц! електрофтьних малих циюнв з нуклеофшьними п'яти- або шестичленними азотними гэтероциклами, такими як азольж, азинов! та íx riflpcmaHi аналоги, створюе характерну структурну комбшацго, де виникають CBoepiflHÍ тили взаемодш згаданих структурних фрагмента, що зумо-влюе ряд ¡стотних властивостой, яга спостер!гаються в р>зноман1Тних напрямках íx реагування та практичного застосувамня (як фЫололчно-активних речовин, моно-Mepic, модиф^куючих ДОМ1ШОК до пол^мерних матер1ал!в тощо).
Слщ вданачити, що подбж струюури, яю посднують в молекул! азацикли та мал1 цикли, знаходяться i в природ у вигляд! антибютиюв (майтансиноТди, цефало-спорини та íh.). Проте xímíh синтетичних АПХ була опрацьована floci слабо, хоча й були описан! оксиранов! похщж азацикл!В, на приклад1 котрих в рЬний час де-монструвались деяк/ можливост! практичного застосувамня АПХ (в пол|'мерних матер1алах, як бюлолчно-активних речовин). Одначе методи íx синтезу головним чином обмежувались тими, що були знаж для феноксиглщидильних сполук та íx тмранових аналолв, i майже йе вивченими залишалися особливосп будови АПХ. Дослщження здебтыие стосувалися цикламщних структур, але малодоступним або недоступним виявився цший пласт азац^клмних пол|'азотних систем, особливо тих, що мгстять nipMflHHosi атоми азоту, а також солев! гетероароматичн1 системи з малими циклами. Ще менш вщомими були TiípaHOBi та майже невщомими TicTanoei та селенетанов1 noxiflHi азациклнних сполук. Таким чином, становления xímíí АПХ — актуальна x¡mí4ha та прикладна проблема. Тут важливими мають стати hobi пщходи до синтезу зазначених гетероциклиних систем, наприклад, з використанням реакцШ рецишзаци (p.p.), карбенового синтезу^, вивчення x¡MÍ3My таких проце-c¡b, побудова за допомогою вказаних п)дход;в нових комбшованих азацикл'1чних систем з малими циклами, вивчення íx будови та властивостей.
Метою роботи е розвиток xímíT азацикшчних похщних халькогеновмюних малих циюш, а саме:
1) розробка методе синтезу тпрано-, Метано- та селенетановмюних азацик-л1чних сполук; 2) синтезта дослщження солевих форм азациклнних похщних халькогеновмюних малих цикшв; 3) розвиток класичних синтезов оксиран1В стосовно пол!азотних та високоосновних азацикл'|чних систем; 4) вивчення особливостей будови АПХ; 5) пошук шлях!В застосування синтезованих сполук у фармаци та пол1мершй XÍMÍT.
Наукова новизна. 1) Обгрунтований загальний пщхщ до сим юзу АПХ через p.p. гетероцию^чних сполук i а рамках синтетичного методу дослщження вивчен! XÍMÍ3MH таких npouecia. 2) Виявлене нове перегрупування мозо-глщидилпоазолш в
1М-(2,3-ептопропш)азолони. 3) Розроблений новий ефекгивний шлях синтезу аза-циюпчних похщних (АП) тПранш через карбенов; ¡нтермсдати (карбеновий синтез) безпосередньо з азол)В. 4) Знайдений новий метод синтезу N-(2,3-enmo-пропт)азоложв, який полягае в реци)шзаци 3-гапоген-3,4-дипдро-2Н-азоло-1,3-тазишевих солей гид дюю лупв. 5) Розроблений cnoci6 здобуття невщомого pani-ше класу сполук — дифункщйних оксирано-тнранових мономер'ш (N-(2,3-en'rrionpo-пш)-Ы-(2,3-епоксипроп1л)азолошв) ¡з дифункщйних tiohib та ЕХГ, або з проалжних продуктов ix взаемоди — З-пдроксиазоло-1,3-Tia3aHiB. Встановлено, що синтез АП тПражв з азацикл'1чних tiohib та ЕХГ перейгае через гшцидилтюпохщж азол1в. 6) Виявлений новий шлях синтезу АП тиранов через p.p. 2-галогенметил-2,3-дипдро-азолоттзолшвих солей пщ дею лупв. 7) Знайдена нова p.p. З-галогенметил-2,3-дипдроазолохалькогеназолювих солей, що веде до АП т'юташв та селенеташв. 8) Влерше знайдений новий шлях синтезу стабшьних оксирановмюних йонних систем через реакщю кватершзуючого N-глщидилювання ароматичних азол!в та азин!в, а також третинних цикл'мних ам1шв. 9) Розроблений метод синтезу нових N- та О-гшцидильних пох1Дних гетероциюив з п!ридиновим атомом азоту: азол1в, бюазол1в, Ы-ам1нотриазолт, фенол!вта бюфенол1в з мютковим азациюнчним фрагментом, а також ксаитон'ш. 10) Вперше синтезован) шцидильш гюхщж пол^азотних систем з шридиновими атомами азоту (1,2,4-триазол-5-ону, 6ic-(1,2,4-триазол-5-он-4-т)-метаив, тетразолону, 4,5-дипдро-2Н-1,2,4-триазин-3-ожв), а також ix аналопв (¡м!дазол-2-ожв, 2,4-хшазол;ндгону, 2,6-дюксо-1,2,4-триазолщино[1,2-а] -триазол!-диШв). Доведена послщовнють приеднання егнхлорлдрину до 1,2,4-триазол-5-онш та депдрохлорування хлорпдринових ¡нтермедалв в синтез! ггацидильних похщних триазолонш. 11) Знайдеш нов! перетворення 2,4-"пазол!Диндюну гвддею оксиражв в 2-оксазол1'дони й карбамошазиду пщ д'юо ЕХГ в триглщидил^зоиианурат. 12) Вперше генерован! АП неконденсованих сележранш, котр! in situ розкладаються на олеф1ни та селен. 13) Розроблен: методи одержання пр6м!жних п роду кг ¡в в синтез! АПХ ()мщазол-2-ошв, 4,5-дипдро-2Н-1,2,4-триазин-3-ожв — через p.p. N-ацилме-тил-2,4-т1азолщиндюнт з нуклеофтами; 4-ам1но-1,2,4-триазол!в — рециюнзацшю 2,5-дизам1щених 1,3,4-окса- й Tiaflia3onie з пдразинами; фунюуйнозам^щених 3,6-д1арил-1,2,4-триззинш — взаемодею a-гaлoгeнкeтoн¡в з пдразидами кислот). 14) В межах синтетичного методу дослщження встановлена залежш'сть напрямку nepe6iry реакций галогенцикшзацн мезо-алттюазол1в й Ы-алтазолтюжв вщ структури субстрату, типу реагенту, природи розчинниюв та температури, що зумовлюють шляхи подальшого синтезу АПХ. 15) Встановлеж CTepeoxiMi4Hi законо-MipnocTi реаки/й а-галогенкетошв з пдразидами кислот i Ы-ацилмвтил-2,4-т1азол1-диндюнш з нуклеофшами. 16) Вперше показана роль невалентних /г-Н-взаемод|'й у визначежн стабшьних конформацм АПХ (в структурах М-гл:цидилазолон!в та ix анельованих i тйранових аналопв, Ы-пщидилазол'ю) та донорно-акцепторних взаемодй в тазолщинових системах. 17) Виявлем селективш гетероциююаци 2,3-
дибромпрошлтюбенз1м1дазол!в у вщповщш конденсован1 1,3-"пазани (npOMixHi лродукти s синтез! АП тирант), 2Н- та 4Н-1,3-Т1азини.
Пвашша^^ачи^схь^ро^охи^ Одержан! hobí оксиранов!, тиранов! та дифун-кц'йН! оксирано-тпранов! мономери азациюнчного ряду, що дозволяють досягти високоТ bkoctí пол1мерних матер1ал1в та клеТв за фЬико-механичними та адге-зШнмми показниками. Виявлеж hobí напрямки ефективного застосування водороз-' чинних азациюичних оксиранових мономер1в: створення високомщних пол1мер1В, в т.ч. таких, що руйнуются водою, ефективне дубления желатинових uiapÎB рентге-нтськи.х та фотограф|'чних MaTepianíB, hobí водорозчинн!' композицн для апретуван-ня текстильних MaTepianíB, що забезпечують найвищу стабтьнють anpeTÍB до вимн-вання в вод| серед епоксидних композицш-аналопв. Методи одержання компонента останн1х освоен! в масштабах Дослщного виробництва 1нФОВ HAH УкраТни й застосовувапись в 1989—1991 рр на Димитровградському килимо-суконному ком-6¡hst¡ для апретування техн|'чних папероробних сукон. Знайдеш hobí модиф1катори, сшвотверджувач! та латентж отворджувач! епоксидних композиц/й, що покращуыть ïx технолопчж показники, а також впершо синтозоваж люмшофорш' мономери, то дозволяють одержувати люмжофорж полмерт' матер!али з вбудованою флуоресцентною ланкою, зокрема для noniMeptwx сцинтиляторш. На основ! ряду АП окси-ранш одержан! noл¡фyнкцiйнi акрилатж мономери й композици, що фотопол1мери-зуються, яю вщзначаються найвищими по вщношенню до вщомих показниками mílíhoctí та CTaöüibHOCTi при HarpiBaHHi. Для деяких похщних АПХ та пром!жиих продукта в ïx синтез! вияолена протипухлинна активность на щурах та мишах, причому ciм з них за ршнем активносп перееищують bíaomí структура аналоги, а водорозчинн! noxiflHi оксиран1В особливо ефективж як антилейкозж засоби. Влер-ше виявлена протие;русна й антилейкозна активжсть ЛП 7iïpanis. Бшышсть з опра-цьованих методе синтезу АПХ мають препаративне значения.
Апробащя роботи. Результати роботи доповщались на XIII-XVII Укра?нських конференщях з оргашчно! xímíí (1978—1995 рр), II.II! й V Всесоюзних конференциях з xímíí гетероцикл1чних сполук (1979—1991 рр), XVII Всесоюзна конференцн з синтезу й реакц!Йно'| эдатност! opraHÍ4Hnx сполук арки (1989 р., T6Lnící), М1жна-родному симпоз:ум1 з пол1мерних композишй (1990 р., КиГв), IV Всесоюзжй конференцн з xímíí та ф1зико-х1мп 0Л1Г0мер1в (1990 р., Нальчик). I Всесоюзнш нарад! "Мехажзми реакцш нуклеофшьного замвдення та приеднання" (1991 р., Донецьк), VII Укражсьюй конференцн з xímíí високомолекулярних сполук (1991 р., Кит), Ma II М1жвузтських конференщях э нуклеофтьних реакшй карбоншьних сполук (198Ь, 1989 pp., Саратов), I Всесоюзна конференцн з синтезу мономорт для «;рмо-стжких полмерних MaTepianíB (1984 р., Тула), М1Жнародшй конферонцп л ximm карбежв (1992 р., Москва), I Укражсьюй конференцн "Перепекший викорискшнл вуплля й продуктов його переробки в народному господарсии ( 1985 р., Доноцьк), III
Симпоз1ум'| з xiMii та технологи гетероциыйчних сполук i пальних копалин (1978 р., Донецьк).
Всього за темою дисертаиД зроблено 25 доповщей на украТнських, всесоюзных та мошародних конференциях.
Публ[каЖ За темою роботи опуб/йкован! 31 стаття, одержан! 32 авторських свщоцтва та патента.
Структура роботи. ДисертацШна робота складаеться з вступу, чотирьох роздшв, висновюв, списку використаних лпературних джерел та додатку; ви-кладена на ${$стор. рукописного тексту, мгстить 85 табл., 1 рис. та 22 схеми. Список Л1тературних джерел мае 559 найменувань.
ОСНОВНИЙ ЗМЮТ РОБОТИ
Для виршення поставлених в робота задач, що стосуються ¿держания АПХ (типу А) доцшьно було д0сл1дити можливють використання загального гпдходу до Тх синтезу. В основу такого шдходу покладен! p.p. елекгрофтьних циклмних сполук типу В, KOTpi пщ flieio нуклеофшш спроможн) генерувати нестабшьн1 халькогешд-йони С, яю внаслщок ¡нтрамолекулярного нуклеофтьного зам!щеиня легковщхщно; групп Q утворюють АПХ А (схема 1).
X—С —Q-В
\ 1 х-С—Q-
Y-X С
-CP
\
В: VTX^Q ©V
Q
N
A v^
(I
N
A w®
in
Схема 1
ёТ
N
A
IV
3 метою застосування окресленого подходу до синтезу АПХ, нами вивчеж, зпдно 3i схемою 1, перетворення таких тишв субстралв В: похщних малих циклов I — ЕХГ (Z = О; Q = CI)), гл|'цидилтозилату (Z = О; Q = OTs); похщних п'ятичленних циклш — конденсованих тазолщижв II, III та похщних шестичленних цикл1В IV — конденсованих 1,3-т1азажв, що мютять в структур! активуюч! електроноакцепторн! ланки — KaTioHHi фрагменти конденсованих 2,3-дипдроазолот1'азол1евих та 3,4-дигщро-2Н-азоло-1,3-т)азиншвих солей (Z = S, Q = ОН, Hai).
СИНТЕЗ АЗАЦИКЛ1ЧНИХ П0Х1ДНИХ ОКСИРАН1В
Використання ЕХГ, як реагенту В для одержання АПХ в рамках вище-зазначено? схеми, перспектиане в зв'язку з його здатнютю до легкого розкриття оксиранового циклу гид д/ею ,нуклеофт1В та наявнютю в молекул! гарноТ в1дх|'дноУ групи — атома хлору. Але залежно вщ структури ¡нтермед!ату С, розташування в ньому нуклеофшьних центр1в I' лабтьних зв'язюв, розгортання рецикл1зацл може бути складшшим, н1ж це випливае 31' схеми 1. Це спостер!гаеться в реакцшх ЕХГ з р!зними типами нуклеофшьних азациюнв (гщрокси- та ЫН-зам!щеними), ароматич-ними азолами, азинами, пдрованими системами: азолонами, азинонами, азолщи-нами, азацикл!чними тюнами.
Синтез йонних оксиг>аназацикл1чних сполук'1.19
Йонж оксирановм1сн1 гетероцикл1чн1 слолуки були доа невщомими.
Ы-гтцидилазотев! сол/'11. Високоосновж Ы-зам1щен1 азоли (рКа 5—7) реа-гують з ЕХГ через ¡нтермедтти А з утворенням вщповщних хлорида азол!ю В, котр|' ¡нтенсивно ол'|Гомеризуються внаслтдок часткового переходу солей В в високо-активн! бетаТнов! ¡нтермедати А, що розпочинають ланцюг ол1гомеризацм (схема 2).
-ыОм
о
|—»- Ол<гомери
Иг Кз Кг /^з
в е 1 с^ "А ^
УУ0
-С1е «1
Из
ы
л
<!
А В
Я, И,, Я2) Из = н, А1к, Аг; Я2, Из = (СН)4 Схема 2
Нами встановлено, що процес ол1гомеризацП лригшчуеться введениям в ре-акцмну сумш розчинних солей сильних кислот з'1 слэбонуклеофшьним анюном (СЮ4"), 1 завдяки йонообмжов1 видтяються стабтьж глщидилазол1ев1 сол1 2 (ви-ходи 65—80 %). Важливим фактором, що зумовлюе ефективнють обм!ну, е виве-дення з1 сфери реакцн хлорид-йона (у вигляд; осаду хлориду натр(Ю). Застосуиання замють ЕХГ глщидилтозилату дозволяв одержувати стабтьш сол1 2 в одну стпдж), хоча для полтшення видшення необхщним е все ж таки подалыпий обмж атома на перхлорат. Сол1 2 також утворюються в двофазнш систем! розниц азолу п ЕХГ-водний насичений розчин сол1 ЫаСЮд.
2
Ы-гл'щидилазишев! сол^3. Гйридини та ¡зохшолж 3 реагують з ЕХГ в присутносп перхлорату натрю з утворенням N-глщидил-азин!евих солей 4 (виходи 35—95 %).
Аналопчно до гетероароматичних солей 4 одержана також Ы-глщидиламошева ешь 5 з дгазабщикло [2,2,2]октану (DABCO) й ЕХГ, чим пщтверджуеться загальнють методу одержання йонних оксирановмюних сполук.
Ri-flS = Н, СН3; Rl, R2 = (СН=СН)2; W = СЮ4
4
5
о
Синтез птидильних похтних азолш з щридиновим атомом азоту
,27
2-Метилбенз[мщазол 6 реагуе з ЕХГ в спиртах з утворенням кристашчних олгомерних йонних сполук 7 (схема 3). Реакцш еццбувзеться через бетажоо! (А), хлорпдринов! (В) i сольов! (С) ¡нтермедати. Можна припустиги, що швидке де-пдрохлорування ¡итермедаив А—С запоб1гатиме ол|'гомер|заци.
Реагенти: а. ЕХГ, b. NaOH. R, R^Rg = Н, Alk, Ar; R,, R2= (СН)4; X = алюлен, арилен;
Дмсно, реакция азолщ 6 та ЕХГ в присутност1 лупв i 5—20 % (до ЕХГ) до-М1шки метанолу приводить до Ы-гл1цидилазол1в 8, що може бути наслщком як депдрохлорування сполук В i С, так i глщидилювання азолщ-анюнш, як: утворю-ються оборотно in situ з азол1в та лупв. Аналопчно з бюбенз1М1дазол1в 9 та ЕХГ одержуються дюксирани 10. Bei кристажчж сполуки типу 8,10 е стабтьними при 36opiraHHi (repMiH збергання > 1 року при 20 °С). Смолоподбш оксирани тим стШмип, чим менша основность азол1в 6, 9, i отже 8, 10.
Нами запропонований також двофазний метод синтезу гл'щидилазол!в 8,10, в KOTpiM замють твердого лугу застосовуеться 50%-й водний розчин NaOH. Вцьому
Схема 3
випадку вдаеться запоб'нти пдролгау оксиранових юлець, що супроводжуе реактю при пробеденн! процесу в б1льших масштабах (> 0,1 моль), а також тдвищити виходи кристал!чних глщиднлазол1в до 60—70 %.
.Т^З-Дигл1'цидил1'мщазол1'ев1 сол[28
М-иезамвден! азоли 6 також реагують з системою ЕХГ-ЫаС1С>4 через про-М1ЖН! ¡нтермед'ати А, В або С I дають йонш оксирано-хлоргщрини 11 (схема Л). Дальша циюпзашя хлорпдринового фрагменту в ¡нтермедатах 11 зд!йснюс1 ься тшьки через дегщрохлорування пщ дею лупв. В результат! нижчеописаних реакцш вперше одержан! йонн|' дифункщйж мономери 12.
"И^ЛМН е
с1
I ©I
НО Л^Л Ч но
й 6 я ы[ь
(<) а
Я А I?
Л В К е|
НМ/^хМ' ^ О
и с и
|ь
г
Я' и в
11
12
к к V?
11
Схема 4
Реагенти: а. ЕХГ, ЫаСЮ4; Ь. ЕХГ; с. 1. НСЮ4; 2. ЕХГ; д. НСЮ4; е. ЫаОН;
Я, Я-!, Н2 = Н, Аг; V/ = С1, СЮ4, ВР4.
На основ! М-гл!ЦИДИл1мщазол'|в 8 також вперше розроблений споснб одер-жання солей 12 шляхом кватержзуючого глщидилювання системою ЕХГ-МаСЮд. Цей процес виявилось можливим здйснити не ттьки гомофазно в надмф! ЕХГ, ало й гетерофазно, в присутносп водних розчишв солей NaW (W = СЮ/), ВРд) Цим способом отримаж важкодоступм! гомофазним шляхом тетрафюрборати дипнци-дилазолю 12 (W = ВЯ4).
Синтез птидипоксифежльних поздних гетероцию»в2-3>20
KpiM здобуття йонних АП оксиражв, за допомогою загального гидходу за схемою 1 розроблеж методи синтезу пол1азотних систем з оксирановими циклами в фенольних та циклокарбамщних ланках складних молекул. Але синтез АП окси-ранш з феноксиглщидильними ланками включае: 1) синтез вихщних фенолоазацик-га'чних сполук ряду 1,2,4-триазину 13 та 1,3,4-оксадазолу 14 (R,R.j = ОН); 2) глщидилювання останн1х, зокрема, через p.p. ЕХГ з щдповщними фенолятами. Синтез триазижв 13 здйснювався за допомогою реакцм а-галогенкетонш з пдразидами кислот. Проте складшсть nepe6iry поошдовних реакций синтезу зада-ного класу шцидильних поздних триазинт зумовила необхщнють доошдження шлях1в IX протыкания в запежност! В1Д умов та структури реагент'ш.
13,24 (R = H.OG) 14а,б,25а,б (R = H.OG) 26 (R = H.G)
Синтез 3,6-д1'арил-1,2,4-триазин/в та ix лдроксипохщних з а-галогенквтошв та пдразид1В кислот.?-'3 Нами вперше встановлено, що взаемодя ароматичних а-галогенкетожв 15 у вигляд! íx триетиламон!евих солей з пдразидами кислот 16 в присутност! воденьгапоген|'д|'в приводить до Е-бензо1лпдразон1В а-бензоТлгщрази-нокетонш 17, що мають структуру сгнроциюнчних Н-комплексш (виходи 46—83 %). Дальше нагр(вання сполук 17. в присутносл оцтовоТ кислоти веде до 3,6-д(арил-1,2,4-триазин1в 18 (виходи 31—95 %) внаслщок р-елшшування ам|Дв з пром^жних ¡нтермедата D (схема 5).
Паралельно реакцп утворення пдразошв 17 спостер!гаються процеси окси-дац» в моно- 19 та бюпдразони глюксалю 20, kotpí протають з невеликими вихо-дами (7—13 %). Останн) мають структуру Н-хелана (s-CHH-E,E-Í30Mep¡B).
Ал1фатичн1 а-галогенкетони 15 реагують з бензп'дразидом 16 ¡накше: утво-рюються головно продукта оксидаиД — бюгщразони В!ДП0В1ДНИХ дикетожв 21, 22, як! мають будову s-анти-Е.Е- та амфиЕДч'зомерш. Реакц17 зджснюються через пром!Жн'| Е-моногщразони а-галогенкетожв 23.
Для перетворення а-галогенкетоню з пдразидами кислот характерний сте-реох/м1чний контроль, причому ароматичж замюники в молекулах а-галогенке-тонйз 15 сприяють протанню триазиноутворення 18. Останне може здмснюватись i в одну стадно в оцговж кислоп".
Вг2СНСОР !а
19
V"
I
сс«.
20
кссн2х
о 15
н
Я=Аг
Я=СН3
V» Т
о о в
к
мной.
18
•м /
сок.
н
н-н N
ИНСО!*,
II
О
Л
23
Н
N Я,
I
К, СО
Гй т
О
С
17 С0(?,
гК
л
т
т^* 21
сок,
1ЧНСОР!
СС
сш,
22
Схема 5
Реагенти: а. ^СОИНГЧНг (16); Ь. Я-)СОС(; с. ^СОЫНг; В = СН3, РИ; 1^,= Аг.
Проведения реакцн функц!Йнозам1ш,ених гщразидв 16 з фенацилгалогени-дами 15 в оцтов1Й кислот! в присутност! ацетату натрию дае пом!рн) або низыо виходи феноло-1,2,4-триазин1"в 13 (15—48 %), що зумовлено, мабуть, конкурент-ними лроцесами в фенольних фрагментах.
Гл!Цидилоксифен'тьн1 похщш азацикл/в^О. Реакци фенолотриази™ 13 з ЕХГ проводились двома шляхами: 1) класичним способом конденсацм оксирану з на-ступним дегщрохпоруванням пром!Жних хлорпдринових лохщних (споаб конден-сацм-депдрохлорування — КД) та 2) глщидилюванням фенолята ЕХГ в присутност! четвертинних амон!евих солей.
Гл!и,идилювання лнзомер^в 13 (Н = Н, ОН, = ОН) у вигляд фенолятш мае значж переваги перед постащ'йним способом КД, бо дозеоляе ¡стотно пщвищити вихщ оксиран!в 24 (Я = Н, СИЗ; Ят = Ов) та 25 (И = = СЮ), що, можлшзо, эумоп-лено скороченням процеав ол|'гомеризащ'Т та гщролЬу оксиранових юлоць
Цей пщхщ розповсюджений також на синтез глщидильних похщиих нииих клас1в фенологетероцишв, зокрема шляхом глщидилювання анюна флуоросцошу одержано дюксиран 26 (И = О-
Синтез N-глшидильних похшних азоложв та ззинон1в
Синтез оксиранових похщних циклокарбамщних систем зд'йснювався в два етапи: 1) синтез вихщних азолонш i азиношв, для чого застосований новий п'щхщ, що базуеться на p.p. похщних азолщожв з нуклеоф'шами; 2) глщидилювання азацикл1чних циклокарбамцув ЕХГ.
Одержання азолон/в та азиношв через p.p. Ы-ацилметил-2,4-Т1азолщин-д/он/а4'21'34. Ароматичы noxiflHi Ы-ацилметил-2,4-т1аз0лщинд10н1в 27 (R=Ar) з лугами (або третинними амигами) й амон!аком у водно-спиртовому середовиау реагують в положенш 2 гетероюльця з наступною рецикл'|зац!ею в noxiflHi оксазол-2-ону 28 i |'мщазол-2-ону 29 (схема 6).
36 34 33 38
Схема 6
Реагенти: а. ЫаОН; Ь. 1ЧН3; с. СН3ГМН2; й. С6Н5СН2ИН2; е. Н+; f. Н2МЫНВ1; д. Н20, Н+; И. ОН'; I. СР3СООН; к. М2Н4Н20; I. М2Н4-НС1; П = Аг, СН3; И} = Аг, Н, СОАг
Аналопчно, з нуклеофтьноТ атаки положения 2 азолщонового кшьця почина-еться реакц|я з бензиламжом, котра, проте, зупиняеться на стадД утворення фена-цилбензилсечовини 30, яка цикшзуеться дат в кислому середовищ! в ¡мщазол-2-он 31. Бтьш глибоке перетворення азолщонового циклу викликае метиламш, що воде чероз пром!жн! фенациламжи до похщних 2,6-д1'арилгаразину 32.
1нший пероб1г реакцм спостер('гаеться з дицентровими нуклеофшами. Взае-модя азолщон1в 27 з пдразинпдратом через промЬш екзоцикшчж пдразони 33 приводить до 4,5-дипдро-2Н-1,2,4-триазин-З-онш 34. ГНдтвердження напрямку реакцн по екзоцикл!чшй карбоншьнш гругп знаходимо для перетворень з феншп'д-разином, де видшяеться сум)ш син(Е)- 33 I анти(г)- 35 пдразонт, та з пдра-
зингщрохлоридом, де утворюються азини 36. В результат) дД оцтового ангщриду на сум:'ш Е- та 2-пдразон|'в видтяються чист! г-1зомери 35, а ¡зомеризац|'ею останн!х в трифтороцтов1й кислол отримуються Е-пдразони 33. Рецимн'зацп обох фен1ЛПДразон!В протають в лужному середовииу ) дають вщповщно триазинони 34 й М-ам!Н01мщазол-2-они 37.
1стотною деталлю ¡зомер1зацл 35 33 е утворення лромгжних оксошсиих солей 38 , конформащя котрих стерично найбтьш оптимальна для формування Е-п'дразон1'в 33 при гщрол131.
Певна Еар1ащя напрямку реагування з дицентровими нуклеофтами спостер!-гаеться для реакцщ ал1фатичного похщного азол'щону 27 (И = СН3). 3 фентпд-разином, бензошпдразином та пдроксилам^ном вЫ утворюе ттьки вщповщн! анти-(Е)-пдразони 35 (пор.: ароматичн'1 пох'щш 27 не реагують з бензошпдразшшм та гщроксиламшом).
Вщзначимо, що для син(Е)-фоншпдразон1в азолщожв 33 виявлено НВ, яку слщ вщнести до донорно-акцепторного типу м;ж мнцевим атомом азоту пдразино-вого фрагменту молекули та карбожльними трупами юльця (N...0=0), що вплипас на х]мзсув в спектрах ПМР (А5 СН^Э -0,2 м.д.).
Кислотнкть азолонШ та азиноню12. Бсручи до уваги те, що реактивнють ок-сиражв щодо цикл^чних карбамвдв, до яких вдносяться азолони й азинони, заложить В1Д кислотност!" останж'х, доцшьно було дослщити цю важливу характеристику вказаних сполук в залежностм вщ Гх структури. Результати пимфюеань рКа для сполук 29, 39, 34 показали, що найбтьша кислотжсть притаманна триазолонам 39 (рКа 7.5—9.9), мдазол-2-они та бенз1мщлзол--2-они 29 вщр1зняються вщ них на 3—4 по рядки (рКа 11.6—13.4), ¡зоелектронж аналоги триазоложв 39 — триазинони 34 — на 4 порядки (рКа 13.2). Для азолон1в 29 та 39 величини рКа е функщею ¡ндуки,|йних констант замюниюв а* та <тп, з якими спостергасться задовшьна корелящя, напр. для сг'-кореляци:
рКа = (9.47+0.08)-(1.42+0.13) п = 10, г = 0.959, Б0 = 0.20 (для триазолон1в)
рКа = (13.31±0.10)-{1.81±0.16) ст\ п = 3, г = 0.988, Бо = 0.10 (для ¡м1дазол-2-онш).
Найбшьшою кислотнютю в триазолонах вщзначаються групи (рКа 9.0), на порядок меншою — 1Ч1Н (рКа 10.3) (дан1 вим1рювань для 1- та 4-метилзам1ще-них сполук). Застосовуючи першу константу кислотностт з-(п-гщроксифежл)-1,2,4-триазол-5-ону (рКа 8.4) та вщому кореляцмну залежнють шслотност! вщ ггп для фенолш, знайдена костанта оп для 3-зам1щеного триазолонового циклу, яка дорт-нюе 0.70 I в!дп0в'|дае сильнм електроноакцепторнм його функцп..
Загальна характеристика реащШ азолошв та азинон'ш з ЕХГ$. Лог мои. взас модл азоложв ( азиношв з ЕХГ симбатна з к кислотжстю, що можо сшдчши про сприяння азолонового протону розкриттю оксиранового циклу. Ало метод ичциди-люаання функцшних труп (1\1Н,ОН) в анюннм форм1 в сполуках, що вистуиаюгь реа-
тентами Y в загапьнм cxeMi 1, виявився неефективним в синтез! г/мцидильних поздних азоложв i азинонш внаслщок пожвавлення процесш ога'гомеризаци та цикль
ЗаЦМ ПРОМ1ЖНИХ NH-BMiCHHX МОНОХЛОрПДрИНОВИХ i МОНОГЛ!ЦИДИЛЬНИХ похщних цик-
ламщт в цих умовах. Лише при великому надмф( ЕХГ в присутносгп четвертинних амонювих солей або третинних амжт приеднання ЕХГ до азациинчного остову вщ-буваеться легко, а дал; розгортаеться трансепоксидування — p.p. оксиранового циклу ЕХГ пщ дею утворюваного N-хлорпдринового похщного (схема 7).
| ОН | ОН
° о
Схема 7
Схема 7 е вариантом загальноТ схеми 1, де нуклеофшом виступае ИН-функ-цмний амщ, з якого одержуеться дал': Ы-хлоридрин, а надмф ЕХГ виконуе роль ос-нови для вщтворення оксиранового циклу через ¡нтермедат типу С.
В дакпй частин! роботи вивчена можливють застосування класичного методу КД для синтезу полгазотних оксирановмюних структур з азолонш \ азинон'т та роль трансепоксидування в цих процесах.
Досл1дження проводилось на прикладах роакцШ ¡мщазол-2-ожв 29, 1,2,4-триазол-5-онт 39, тетразолону 40, бю-1,2,4-триазол-5-ожв 41, 4,8-дифежл-2,6-дюксо-1,2,4-триззолщино[1,2-а]-1,2,4-триазол1д)ну 42, 4,5-дипдро-2Н-1,2,4-триа-зин-З-ожв 34 та 2,4-хшазолЫдюну 43, глщидильж похщш котрих ранше не були вщомими.
Rax
л*
I I
О
29,44
X=N
о
О
R R
=N
V'
о
r2
о R
Ri-N I N-R2 R О
42,48
39,45,51,40,46 R
41,47 О
I
N N.
Y
о
34,49
R2
СЙС
N
I
r2
43,50
29, 34, 39-43 Ri, R2 = H, 44-50 R^ R2 = G; R, R3, R4 = Alk, A г; X = RC, N.
Характерною рисою взаемодп вивчених азацишв 29, 34, 39—43 з ЕХГ е послщовно приеднання останнього до атомш азоту гетерокшьця з утворенням вщповщних моно- та дихлорпдринових похщних (Rt = CH2CHOHCH2CI (Ch), R2 = Н
й R^ = R2 = Ch), що в"[др'|зняеться в'|д ряду в'щомих реакщй азацикл!чних сполук (пдантоТжв, урацил!в та íh.), в котрих приеднання друго! молекули ЕХГ можливе лише в npncyrHOCTi лупа. Дальше нагршання приводить до трансепоксидування i утворення переваж но оксирано-хлорпдринових гюхщних (Rj = Ch, R2 = CH2-¿HCH2¿) (G)). Перехщ останшх в дгоксирани 44—50 ещбуваегься повн'сгью лише т'д Д1ею лупв, хоча частково спостер(гаеться також за рахунок трансопокси-дування. Глибинним перетворенням в дюксирани сприяе надм!р ЕХГ, нагрюання, застосування протоновмюних домшок, амжних катажзаторш.
На приклад'| реакцШ ¡м'|дазол-2-он"т 29 з ЕХГ показано, що трансепоксидування може бути самостШним методом одержання не ттьки монооксираЫв але й дюксиран1в 44. Реакция проводилась в одну або в да! стадп з усуненням пюля першоГ стад» процесу дихпорпдрину глщерину.
Особливосл утворення та будова гл/цидильних похщних 1,2,4-триазоп-5-ОН('В8,12,39 реакцИ триазолон:'в 39 з ЕХГ вщбуваються спочатку по aTOMOBi азоту N^, котрий, як показано вище, вщповщае найкислшли rpyni N^H в азолон! (рКа~ 9)12> з утворенням N^-монохлорпдрину 45а, а дал1 — по атомов1 N1 з утворенням дихлоргщрину 456. Здавапося, що трансепоксидування за участю дихлорпдрину 456 повинно здШснюватись в першу чергу в М4-хлорпдриновому фрагмент!, подобно до напрямку реакцм в вщомих зам1щених пдантоТну, а котрих передовым реагуе хлорп'дринова трупа при атом! N^. Однак, для триазолону 456 напрямок трансапоксидування зм!нюеться ¡ воно вщбуваеться передоислм в N'-хлорлдрино-вому фрагмент!, uto зумовлено сприянням цьому npou,ecos¡ ¡нтрамолекулярного водневого зв'язку з сусщжм жридиновим атомом азоту.
45а 456 45в 45
Диглщидилбютриазолонтметани 47 одержуються в дв!' стадм. Спочатку через конденсацю триазоложв 39 з формальдепдом в кислому середовищ! утворю-ються бютриазолоншметани 42, яким вщповщас 4,4Чзомерна будова. Роакшя вщбуваеться через промжнг 4-пдроксиметилтриазолони 51 (X = СНзС, П] НОСН;>, R2=H).
Реакци карбамотазиду з ЕХГ2&. Вих'щною речовиною в синтез'! дюксирану 46 е тетразолон 40, одержання котрого шляхом дазотування 5-ам1нотетразолу е
вельми небезпечним в зв'язку з вибуховютю проМ1ЖноТ тстразол-5-Д1азон1евоТ сол1. Нами вив-чена можливють синтезу дюксирану 46 ¡ншим шляхом, виходячи з карбамошазиду 53 (1^ = Я2 = Н) та ЕХГ. В результат! реакцм, котра проводилась за способом КД, одержуються два продукти: вщомий тригл1цидил|'зощанурат 52 (И = в) 1 новий 5,5-дигтцидилкарбамошазид 53 (И^ = = б) (виходи 43 I 55 %). Перший видшений у вигляд! сумЫ двох стерео13омерш В,Я,П/8,8,5(р) I й,??,в/в,Б,Я (а) 31 зкачною перевагою а-форми (бтя 90 %).
Невалентн/ взаемодп в 1,5-дигл1Цидил-4,8-дифенш-2,6-дюксо- 1,2,4-триазол'!-дино[ 1,2-а]-1,2,4-триазолщииах2-^. Як I раш'ше описаний продукт циклоприеднання заново! кислоти до бензапьазину — триазолщин 42, так) продукт його глщидилю-вання 48 (за способом КД) с суммами хроматографмно нерозр|'знювальних ¡зо-< мерних форм 42а,б, 48а,б. Одна з форм 42а (трзнс-конф(гураЦ1Я феншьних груп по вщношенню до площини гетерокшьця) вид'шяеться в чистому вигляд, ¡нша (426 — цис) — у вигпящ сумши з формою 42а. Однак, взаемодя чистого ¡зомеру 42а з ЕХГ дае сумш ¡зоморш 48а,б (Б-транс-2,2 та Б-транс-Е.г, де Е,2 вщносяться до фрагменте РИСНЫй), яю роздшити не вдаеться. Характерною рисою будови три-азолщишв 48а,б е значна неешвалентшсть протошв СН2Н обох шцидильних груп. Ядсрний ефект Оверхаузера (ЯЕО) в спектрах ПМР сполук 48а,б з насиченням частот вбирания сильнопольного сигналу протонш CH2N дае пом(тж величини ЯЕО вщносно сигна/мв СНЫ, що вказуе на стереох1м!чну близыа'сть протону СНМ до одного з протонш СН2^ (Н2). Нееквталентнють а-протошв в спектрах ПМР обох форм, зумовлених НВ я-Н типу, пояснюеться ан!зотротею магштно! сприй-нятливосп ароматичного ядра (сусщнього до групи СНЫ), в поле якого попадае один з протонш групи СН2^ (сильнопольний сигнал), як в конформац» Б-транс-гД (48а, сильна НВ), так \ 5-транс-Е,г (486, слабка НВ).
48а 486
Релейш рсцикл/зацИ при взаемодИ 2,4-тзолщиндюну з оксиранами15. Для азолщожв з лабшьними зв'язками, як нуклеофтш У у загальжй схем! 1, можлива
0
} Г .МСОИз
1
к
52 53
участь також азолщонового юльця в рецикл¡зацн, що знайшло гндтверджоння на приклад реакцп 2,4-т1азол'щиндюну 54 з оксиранами 55 (схема 8).
58 5Э
Схема 8 X = С!, ОАг
При нагр!ванн1 компонент спочатку утворюються продукти приеднання 56, котр) при далышй да лупв або надм!ру оксирану рециктзуються в 5-Х-метилокса-золщони 57. Ытермедати 56 дають продукти конденсацп з апьдеп'дами (58) та бензошхлоридом (59), що ш'дтверджуе 1х структуру.
Невалентна польова взаемош'я д-Н в Ы-ргшидилазолах та М-птидилтриазолонах?.27
На прикладах Ы-глщидилазол1в 8,10 вперше виявлена ¡нтрамолекулярна невалентна польова взаемощя (НВ) -у- I р-протон|'в глщидильних груп з ароматич-ними я-зв'язками (к-Ну та я-Нр), яка виникае завдяки особливж конформацм молекул 8,10, в котрих щ протони оксиранового циклу й площини ароматичних юлець виявляються зближеними, I виражаеться в аномальних величинах х1мзсув1в зазначених лротошв в спектрах ЛМР сполук. Ефект цей викпиканий тим, що щ протони попадають в сферу екранування магштно ан^зотропними ароматичними ядрами. Нами запропоновано емп1ричне ршняння, що дозволяе оцжити вклад НВ и змгни х!мзсув1в у-протомв в поршнянн! з такими для ЕХГ.
АЬу = кЛ8а + у,
де &8у та Д5а — змии х1мзсувж у та а-протожв в пор1ВНЯНЖ з ЕХГ, к коофщюп пропорц!Йност|, ц/— фактор вкладу НВ (в м.д.). Для структур 8,10 оскжши чиа-ходиться в межах величин 0.3—0.8 м.д.
Для дигл1цидилтриазоложв 45 також виявлоно НВ у-протожв инцидильних груп та гс-зв'язюв С=Ы, С=0, що впливае на спектральш характеристики сполук.
Так, сигнали цикл is них протожв ОН05 зм1щуються в слабке поле (Д5 0.1—0.2 м.д.), сигаапи npoTonie СН2О — в сильне поле (Д5 0.2—0.25 м.д.) пор1вняно з вщповщ-ними сигналами модельних сполук — пох'щними триазолон1в та ЕХГ (у = -(0.24— 0.36) м.д.).
Синтез Ы-глщидильних похщних Ы-ам1но-1.2.4-тоиазол1В1
Нами дослщжеж напрямки взасмодп з ЕХГ похщних 1,2,4-триазолу — 3,5-диметил-4-амжо-1,2,4-триазолу 60 та 4-фентамЫо-1 -фежлуразолу 61, яю е нук-леофшами Y в загальн!й cxeMi 1.
3 метою пошуку ефективних метода одержання вихщних 4-ам1но-1,2,4-три-азол1в (R = Н), вивчен! також напрямки взаемоди 3,5-диметил-1,3,4-окса- та Tia-дазолщ 62а,б з гщразинами. Встановлено, що з пдразином рециклЬацш зазнають обидва азоли 62а,б, причому ам!нотриазол 60 одержуеться з високими виходами 71—90 % (схема 9). P.p. з алюлпдразинами оксадазолу 62а дае низью виходи триазолш 60 (9—11 %) та зовам не йде з т^адазолом 626. Гщразин пдрохлорид утворюе з оксадазолом пдразонотриазот60(й=С^СНз)^ННСОСНз) (вих'щ 30 %).
N-N a,b N^fJ N-Ы
fllHR RMR N
R Ph
62a,б 60 63 61,64
Схема 9
Реагенти: a HgNNHR; b NgH^HCI; 60 R=H, CH3, C2H5, C(CH3)=NNHCOCH3;
61 R=H; 62 X=Or S; 63, 64 R = G
Одержаний вказаним шляхом амтотриазол 60 (В=Н) при взаемодЛ з ЕХГ в його надмф! або в спиртах реагуе подбно до ¡мщазолт з утворенням йономер!в (в видлеи!М продукт] вмют ионного хлору 12,0 %). Лише використання методу глщицилювання через амщанюни дозволяе одержати дюксиран 63, що мютить до 70 % основное речовини. Амжоуразол краще реагуе за методом КД з утворенням чистого д'оксирану 64.
* **
В уах описаних випадках синтезу АП оксиран1в за загальною схемою 1 реагентом В е ЕХГ або його аналог — пшцидилтоэилат. Характерними рисами цих реакцш с атака гетероциюлчним нуклеофтом положения у глщидильно! групп, розкриття юльцн та регенеращя оксиранового ктьця в анюнж'м ¡нтермедат! типу С з утворенням ново? молекули АП оксирана. При наявност в ¡нтермедал С лабшь-них щодо нуклеофта зв'язюв реакщя ускладнюеться: 1) у випадку 2,4-т!азсшдин-дюну атаки оксид-анюном в пром1'жному ¡нтермедат! типу С зазнае т1азол!диновий
цикл i тод|" розгоргаегься подшйна рецикл!зац1я в похщн) 2-оксазолщону; 2) з карбамоТлазидом вщбуаасться реакция циклоглщидилювання в тригл(цидил1зои,1ану-рат. В реакциях високоосновних азолш з ЕХГ утвореьп у вщсутносл лупв сол|' оксираноазолш дають йономери. В реакцюх азолонт i азиножв з ЕХГ анюни типу С зразу ж протонуються в Ы-хлорпдринов1 лохщж, а процес трансепоксидування, що розгортаеться при цьому, регенеруе оксирановий цикл з утворенням ново! моле-кули АП оксирану.
СИНТЕЗ АЗОЛОНОВИХ ПОХ1ДНИХ TIIPAH1B, TI6TAHIB ТА СЕЛЕНЕТАН1В
Успешна реализация б|льшост! синтезов АП оксиранш передбачала можливють розповсюдження методш, якз базуються на p.p. оксиранового циклу ЕХГ, на пе-ротворення cipKOBMiOHHX азациклпних сполук, зокрема, азациюичних tiohib (азол-TioHiB i азинтюн!в). OcTaHHi, як i азолони, e амбщентними нуклеофшами, проте, наявнють в молекул! сильнонуклеофшьного атома арки pi3K0 зм1нюе напрямок реагування цих систем з ЕХГ.
Синтез азолонових похщних TiipaHie з монофункцшних азацикл|чних тюн1в9.Ю.12,62
Напрямок приеднання оксиранш до азолтюжв, як i до азоложв, залежить вщ кислотно-основних властивостей реакцжних цвитр'т згаданих амбщентних систем В зв'язку з цим були визначен! величини рКа для cepiT азацикл!чних тюнш.
Кислотшсть азолтюн/вПортняння величин рКа азолтюжв показало за-лежнють Тх В1д числа та природи гетероагомш в цикли Так, найбьпьшу кислотнють мае тетразол-5-тюн (за лершою константою дисоц|'аци рКа 3.0), дещо меншу — 1,3,4-оксад1азол-2-тюни (рКа 4.0-4.6), значно меншу — 1,2,4-триазол-5-тюни (рКа 6.6—8.4), 1,3,4-т|"ад|'азол-2~тюни (рКа 7.4), ¡мщазол-2-тюни й бенз1м~щазол-2-тюни (рКа 10). Величини рКа задовшьно корелюють з константами сг* та <тп: рКа = (7.60+0.11) — (1.40±0.29)я*; п = 4, г = 0.925, SQ = 0.13 (для триазолтюжв) рКа = (4.40+0.02) — (0.57±0.04)an, п = 3, r = 0.992,So = 0.03 (для оксадазолтюжв).
flpyri константи кислотности (рКа 7.2—13.3) значно вщрюняються вщ перших (на 5—6 порядю'в). В цшому азолтюни бшьш кисл1, жж вщповщж азолони (для сполук триазольного ряду — на 1.5—2.5 порядки, для ¡мщазол-2-тюнш — на 3 порядки), що зумовлено участю в таутомержй р|'вноваз1 меркаптоформ, нк i большою акцепторнютю TioHHoT групи в тюнних формах пор!вняно з фрагментом С~0 и азолонах. Подбно до спорщнених триазоложв, група N4H в триазолтюнах кисл1ша (рКа 7.6), Н1Ж N1H (рКа 8.4). Кислотнгсть меркапто-форм значно переГилынус кислотнють тюнних структур, що демонструе приклад 2-моркапто-1,3,4-11ад!азол-
2-тюну, перша константа кислотное™ якого (рКа 1.5) на шють порядив перевищуе кислотность вщповщного монотюну.
Взаемод/'я азолпош'в та азинтюшв з Завдяки бшьшж нуклео-
фшьносп атома арки та бшышй кислотносл азацишчж тюни 65 (триазоллони, ¡М1дазолтюни, оксадазолтюни) реагують з ЕХГ в м'ягших умовах, н1ж вщповщж азолони й утворюють Э-хлоридринов! похщн! 66 (шлях 1, схема 10). Проте дальше перетворення останжх пщ дею основ прол'кае неоднозначно.
Я
ПН +
3
С х е м а 10 , Реагенти: а. ЕХГ; Ь. основа; с. (СНз^ЭОф ЫаСЮ4
й = СН3, Р!г, X = Ы, СИ; У = Б, ЫЯ, О; ИСХ = (СН=СН)2(С=С); \« = С1, СЮ4.
Насамперед не знайдено жодного випадку переб!гу реакцм за класичним вариантом Калвенора (шлях 2). Сполука 66 (X = N. У = ИРЬ, а = РИ) навггь при нагр1ванж в надм|р1 ЕХГ утворюе за рахунок трансепоксидування вщповщний глщидилтютри-азол 67 (шлях 1а). Д!я лупв на хлоргщрини ¡мщазольного ряду 66 (X = РИС, У = МРИ, Я = РЬ), ап^фатичж похщш триазольного ряду 66 (X = N. У = МСНз, й = СН3,РЬ) I похщне оксадазолу 66 (X = N. У = О, Я = РЬ) приводить в м'яких умовах в надм!р! ЕХГ (а) або двофазжй систем! водний розчин лугу-еф|р (б) до сумшей глщидил-тюазолт 67 та Ы-(2,3-ептопроп1л)азолонщ 68. В умовах (б) хлорпдрин 66 (ЯСХ = С(СН)4С, У = Б) утворюе виключно вщповщний тиран 68. При нагр!ванн! хлоргщ-рину 66 (X = РИС, У = МРЬ, В = РИ) в присутност! лупв одержуеться чистий тиран 68.
Нагр1вання хлорпдринш 66 в ксилол1 або в метилетилкетож, а в присутносл перхлорату натр1ю ! в ЕХГ, веде до вщповщних 3-пдрокси-3,4-дипдро-2Н-азоло-1,3-т!азиниевих солей 69 внаслщок ¡нтрамолекулярного зам(щення хлору (шлях 1Ь), а д!я лупв на сол! 69 дае тирами 68.
Аналопчно з тридин-2-тюну одержана т'ридопазижева ешь 71, яка переходить П('д д|'ею лупв а Ы-(2,3-еп!гюпропш)-2-П1ридон 72, один з перших тираже азинового ряду.
В'щзначимо, що структура гл/цидилтюш'щазолу 67 (X - РЬС, У = N0), И = Р)1) лщтверджена синтезом четвертинноТ сол1 70 пщ Д1ею диметилсульфату.
Таким чином, азолтюни та азинлони 65 реагують з ЕХГ по шляху 1, який дал! роздляеться на потоки 1а та 1Ь. Як передбачалось спочатку, шлях 1а веде т!льки до гл!цидилтюазол!в 67 ! е паралельним тпраноутворенню по шляху 1Ь (сполуки 68). Однак, подальше вивчення реакций оксиражв 67 привело до вЩкрипя нового рецикгизажйного перегрупування, що дозволяе поглибити розум'шня х!м!зму тираноутворення.
Нове рецикл1зац!йне перегрупування мезо-гшцидилтюазол!в в Ы-(2.3-ептопроп'|л)азолони^ О
Виявилося, що при короткочаежй дй грет-бутилат!в натр!ю та кал!ю в ацетож на хлорпдринов! похщж 66 вони утворюють т1льки глщидилтюазоли 67, але не спостергаеться тираноутворення.
При нагр!ванш оксиражв 67 в толуол! або декаж з високими виходами вщбуваеться Тх рецикл1зац!йне перегрупування в Ы-(2,3-еп!т!опроп!л)азолони 68 (схема 10). Ще простше ця рэакцт здйснюеться в метанол! (протягом 20- 30 хн при 50—60 °С або деюлькох годин при юмнатжй температур!), дощо нрше в двофазжй систем! еф!р (або бензол)-вода. Значне прискороння рецикл1з.чцп п присутност! протонних розчинниюв зумовлене, мабуть, сприянним споциф|чно1 сольватаци розкриттю оксиранового циклу.
При дм лупв на хлорпдринов1 похщн! 66 в присутносп' води вщбуваеться, ймовфно, каталГгична реакщя, ¡нтормедатами котро! е оксирани 67, яка приводить до тПран'ш 68 нав'ггь в м'яких умовах.
Отже, шлях 1а I рецишзацЫ гл!цидилтюазол1в в присутност! протонних роз-чинниюв або протонних дом'шюк е, певно, головним напрямком перетворення тю-н!в 65 в тирани 68 поряд з маршрутом 1Ь, який, однак, вимагае жорстюших умов.
3 одержаних даних випливас важливий пщсумок: рецикл:зацп 67 -> 68 та 69 68 е наслщком перетворення ¡нтермедатш Р й Е (схема 10), що вщповщають активованим формам субстрату В в загальнш схем| 1, де активуючим фактором в казанах О та Е е конденсований азольний цикл, а вщхщною фупою — атом кисню.
Слщ вщзначити, що для М-(2,3-егкт.опрогйл)-2-п1ридону 71 спостер!галася НВ одного з а-протонш еппчопрошльно? групи з п1ридиновою я-системою (НВ п-На), яке приводить до сильного зм!щення сигналу цього протону в спектр ПМР сполуки в сильне поле (Д5 1.2 м.д.).
Подальше вивчення нуклеофшьних перетворень тазановм^сних реагент В та ¡нтермед|'атш С в загальнш схем! 1 привабливе в плаш розвитку метод!в синтезу АП тпрашв.
Взаемол1я дифункцйних азолтюшв з ЕХГ13,30,40,41,62,64
Реакцп динуклсофшьних азолтюнщ 73 з ЕХГ починаються аналопчно до перетворень монофункцжних т'южв — з приеднання до атома сфки й утворення (через ¡нтермедати А) Э-хлорпдринових пох|'дних 74 (шлях 1, схема 11), а шлях 2 за Калвенором не реашзуеться.
Дя лупв на хлорпдрин 74 (X = ССН3, У = N1 в ацетон|' дас сумш продукт, одним з котрих е глщидилтюазол 75, а другий — тПран 68 (У = ЫН, див. схему 10). При нагр1ванн| одержано! сумшн в ксилол! з невеликим виходом видшяеться продукт цишзащТ оксирану 75 — триазолотазан 76 та ол!гомер тирану 68 (У = N1-1). Вщзначимо також, що другий ¡зомер т( азану (X = N. У = ССН3) отримуеться разом з ¡зомером 76 (X = СССН3, У = Ы) при взаемоди ввдповщного тгону з ЕХГ в присутносп лупв.
В надм1р! ЕХГ шляхи реакцм триазолтюшв 73 ускладнюються в зв'язку з участю в перетвореннях другого нуклеофшьного центру в Тх молекулах.
Июля утворення Б-хлорпдринт 74 спостер'!гаеться приеднання ЕХГ до атома азоту ароматичного ядра й утворення бюхлоргщринових похщних 77 (шлях 1а). Дальша послщовжсть перетворень приводить до оксирано-тирант 78. Аналопчно з перегвороннями монофункщ'йних тюнш 65 ця реакц1я, мабугь, включае стадм утворення шцидилтюазолу В, бетаТну С та хлорпдрино-тирану Р. Переяд В -> 78 вщбувасться частково навпъ при нагршанж в надм|'р1 ЕХГ, але особливо ефектовно — пщ дею лупв.
О 78
Схема 11
Реагенти: а. ЕХГ; Ь. основа. X, У = СЯ, Ы; И = А1к, Аг
Разом з напрямком 1а реал!зуеться напрямок 1Ь, котрий веде до гшцидил-тюазол1в 75. При проведенж реакцм в надм1р1 ЕХГ цей напрямок найбшьш вира-жений для ¡мщазольних похщних. Завдяки висоюй основностт ¡мщазольного ядра стае можливим автокатал1тичне трансепоксидування, а виникаюч! при цьому окси-рани 75 насттьки реакцшноздатж, що швидко циюпзуються в ¡мщазо-Т.З-пазани 76. Взаемод1я азолот1азан'ш 76 з ЕХГ вщбуваеться виключно легко й через ¡нтер-медтти С та О (краще в присутносп лупв) утворюються з високими пиходами оксирано-тпрани 78.
Синтез азолонових похщних тнражв та селешражп з 3-г|'лрокси-3.4-липдро-2Н-азоло-1.3-халькоген ази н ¡с в и х_со) юи'
Утворення 3-пдрокси-3,4-дипдро-2Н-азоло- та азинопазижевих солей (69, 71) при взаемодм тюжв з ЕХГ I наступна трансформащя а АП тираже ¡нщнопали
пошук спорднених методе синтезу солей такого типу. Беручи до уваги легюсть одержання азолотезанш 76 з лужних розчимв TioniB та ЕХГ, нами запропонований новий простий шлях синтезу' солей 69 кватерншащ'ею сполук 76 апкилюючими агентами (схема 12). Всяоючсргу сол1 69 ш'ддею лупв рециюгауються в тарани 68.
Ц|каво було розповсюдити запропонований cnoci6 на одержання доа невь домих вщкритоланцюгових (неанельованих) АП сележран!в. 3 бенз:м1дазол-2-селе-нону й ЕХГ в лужному середовищ)' нами одержаний селеназан 76 (Z = Se), котрий кватерш'зуеться диметилсульфатом або бензилхлоридом в сол! 69 (Z = Se). Рецик-л^зашя ocTaHHix пщ дею лупв, однак, приводить до продукт'ш розкладу селен'|ран1в 68 (2 = Se) — N-алшазолонам 80 i селену.
ОН ОН
- ori^ oii ©Ср
R w R R
76 69 68 80
Схема 12
Раагенти: a RW; b ОН". Z = S, Se; W = CH3SO4; CI; R = СН3, CH2Ph.
Таким чином, рециклЬаци 3-пдрокси-3,4-дипдро-2Н-хапькогеназин1Свих ре-агентш В (схема 1) п'щ дею пдроксид-йсн1в е ефективним способом одержання АП TilpaHiB та селеьпранщ, хоча ocTaHHi виявились неспйкими, зазнаючи реакцм екс-трузп селену.
Синтези бензшдазоп-2-хапькогеношв з о-фен'шенд/амшу^. Необхщн! для одержання тпранш та селешражв 68 бензЫдазолхалькогенони звичайно добува-ють з о-феншендамжу й cipKo- або селеновуглецю — речовин токсичних та вогне-небезпечних. 3 метою удосконалення методв синтезу цьсго важливого класу речовин нами розроблен! два нових способи Тх одержання. Перший включае взае-мод/ю о-феншендамжу з дихлоркарбеном, генерованим in situ з хлороформу та лупв в npncyrnocTi арки (схема 13).
I_Na2S,CCi4 Z=S f X=S,NH;Z=S,Se
Схема 13
Реакщя в\дбуваеться через промокнмй о-амшофент13отюц!анат А й дае хороил виходи халькогеножв 73 (2 = Б.ве) (48-75 %).
Через (нтермедГат А здйснюеться перетворення в ¡ншому способу котрий полягае у взасмодп о-фентендамжу або о-меркаптоант1ну з сульфщом натрио та тетрахлоридом вуглецю й дае з в и хода ми 89—95 % 6онзмдазол-2-т1он 73 (X = МИ, Ъ = 3), або бензт1азолтюн (X = 7. ~ в). Обидва способи, можливо, включають утворення тюфосгену в результат! взаемода дихлоркарбену з аркою та суль^лду натрию з тетрахлоридом вуглецю.
Синтез Ы-(2.3-ептопроп'1л)азолон1В з азол'щ11
В синтезах на основ! тюн<в 65 формування 3-пдрокси-3,4-дипдро-2Н-азоло-1,3-тозин!евоТ системи вщбуваеться через ?х Ь-хлорпдринов1 та Б-глщидильж по-х!дж.
У-Х У-Х
- ¿©к 2© V ^
У-Х
¿©ь 1
А у,
2 <1 о
нсю4
У=Х У=Х У=Х
нет
<1
w
3
-нс|
VI
У-Х
НБ
-С10
XX
ь> °
(СН2)4
VI
он
81
У-Х
68
Схема 14
Реагенты: а. ЕХГ; Ь. основа. X, У = СЯ, Ы; Т. = Э, ЫЯ; У/
: С1, с\ол.
Проте враховуючи вщомий метод одержання азолтюшв з нозпмицоних и ме зо-положены азотевих 'солей та арки в присутност! основ, можна було припус-тити, що побудова конденсованоТ 3-пдрокси-1,3-т1азинюво7 структури можлина з
В
N-хлорпдринових та М-глщидильних азолгевих солей та Ырки. Вказаш N-глщидильш сол1 описан! нами ран1ше й утворюються з aaonia та ЕХГ in situ або у вигляд!' стабшьних перхлорат!в.
Нами встановлено, що при взаемодн М-замщених азолш 1 з ЕХГ та аркою, тобто вумовах, коли пром!ЖН1 Ы-глщидилазолгев! coni 2 утворюються in situ, одер-жуються з високими виходами N-(2,3-enmonponwbHi) noxiflHi вщповщних азоланш 68 (схема 14). 3 перхлоратов М-глщидилазол1евих солей 2 та арки в присутносп пдроксиду Harpira також одержуються тирани 68. Одначе, при кип'ятшж в HaflMipi ЕХГ в присутност! перхлорату натрш та cipKM N-3aMiuu,eHi азоли 1 переходить в перхлорати 3-пдрокси-3,4-дипдро-2Н-азоло-1,3-т'1азин'1Ю 69, хоча частково вид|-ляються i ткрани 68.
Реакщя азол!в 1 з ЕХГ починаеться з утворення беташт A, KOTpi дал1 пере-творюються в двох напрямках: в rл¡цидилaзoл¡eв¡ coni 2 та карбени В. В присут-HocTi с!рки карбени В вельми швидко it захоплюють та через npoMixHi N-хяорпд-риноазолтюни й бетаТни С утворюють тиран и 68. Проте, й хлориди N-глщидил-азол!Ю також здатж давати карбени D в надлишку ЕХГ (останшй переходить при цьому в 1,3-дихлорпдрин глщерииу). Через npoMixHi Ы-глщидилазолтюни й бетаТни С цей шлях також веде до TilpaHiB 68. Менш ¡мовгрним можна вважати шлях через штермедати Е з утворенням пдросульфщв F та дал'1 через Казани С до тпранщ 68.
Вщзначимо що у вщсутносп' лупв перхлорати Ы-гл1цидилазол1Ю 2 з аркою не реагують, що е свщченням важливоТ рол! хлорид-йона, як нуклеофта в перетво-peHHi солей 2 в HaflMipi ЕХГ — останжй приеднуе HCl, але не перхлоратну кислоту.
На вщмжу вщ бензт|'азолу, котрий ще повшьно реагуе з ЕХГ та серкою з утворенням Tiipany 68 (RCX = С(СН)4С, Y = S), бензоксазол в реакщ'ю не вступав навпь при тривалому HarpiBaHHi. Отже меж! застосування реакци пов'язан1 з основ-Н1стю вих^дних азациклш.
Одержання дифункцмних оксирано-тнранових та дитпранових похщних азо-лошв з азол/е та бюазолю4^. Розроблений cnociö одержання АП Tiipaiiiв з азол1в придатний також для синтезу дифункщйних сполук з тричленними циклами. Встановлено, що 1М-незамщеж ¡мщазоли, бенз1М1дазол 6 та 1,2,4-триазоли реагують з ЕХГ та cipxoio за аналопчною схемою, причому, под!бно до реакц|'й тюжв 73, NH-функцш азолщ 1 зазнае Ы-гтицидилювання i одержуються оксирано-TiIpaHOBi похщн: азоложв 78 (виходи 46—99 %). Аналолчно, з 1,4-бюбензЫдазол-1-шбутану добуто 3,3'-бю-2,3-ептопропшьнепохщне вщгювдогобсбенз1м!дазолон1лбутану 81.
Синтез азолонових похщних TilpaHiB, т!етажв i селенетанш з конденсованих
3^ддг_ен-3.4-дипдро-2Н-1,3-хапькогеназижевих та 3-галогенметил-2.3-дипдрохалькогеназол!евих солей 14,16,23,24
В рецишзащ'ях 3-пдрокси-3,4-дип'дро-2Н-1,3-халькогеназишевих солей, як реагенте В за схемою 1, вщхщною групою Q е оксидний атом, який перетворю-
еться внаслщок конверси циклу в карбожльний. Разом з цим, групою а можуть бути й тип елсетроноакцепторн! групи та атоми, в т.ч. атоми гапоген'ш. Таю арко-вмютж циклон!" системи з атомами галогежв в ю'льц! одержуються при галоген-циюнзацн мезо-ап!лтюазол1в й №-ал1лазолтюжв. Проте, напрямки вказаних гало-генцикл1зац!й не е однозначними й це вимагало Тх спешального вивчення з враху-ванням структурних та ¡нших умов.
Нами встановлено, що йодування Ы-незам/щених 2-металштю- та металш-селеноазол!В 82 в двофазжй систем'| хлороформ-водний розчин лугу веде до 3-йодметилазолот1азолщин18 83. Кватержзац1ею сполук 83 диметилсульфатом чи бензилхлоридом одержуються 3-йодметил-2,3-дипдрохалькогеназол1ев1 сол1 84, рецикл!зац)ею котрих пщ дею лупв вперше синтезоваж азолонов1 похщж летану 85 (г = Б) та селенетану 85 (2. ~ Эе) (схема 15).
-
, 82
Л I К« И,-
,/Ч-а . х—N т~Вг
к, 68
а
I 87 ь) 86 I 83
К1 Ь1 * \
у/3 88 ¿н38э \Л1® 84
И*
¿а,
г
85
Схема 15
Реагенти: а. 12, ОН", Вг2; Ь. (СН3)2304 або РЬСН2С1; с. ОН ; 0. 1°С; о. ЕХГ, ОН", СН2=С(СН3)СН2С1, ОН'. В = Аг, А1к; Щ = Н, СН3; X = СЯ, N1; У - ЫН2, Я; 11. А1к, Аг; г = Б, Бе; О = В г, I.
ЗамЫа дючого галогену-(бром замють йоду) веде до змжи напрямку реакци 1 з метал1лт!обенз1м1дазолу 82 (Я-) = СН3) одержуеться разом з З-бромметилпазол!-дином 83 (бтя 20 %) продукт приеднання брому до олефЫового зв'язку — дибромщ 86, а з алштюбенз!мщазолу 82 (Я-| = Н) — дибромщ 86 та продукт його гетероцишзацп — лазан 87.
Кватержзащя казану 87 диметилсульфатом та бензилхлоридом приводить до четвертинних солей 88, рециклЬащею котрих пщдею лупв отримуються тпрани 68. Аналопчно, бромування в д|оксан1 або в оцтовм кислот! апттюбензпазолу, що не мютить труп N4, дае, головно, 3-бром-3,4-дипдро-2Н-1,3-Т1'азинюву сть 88 (У = Э), рециюлзащею котро! пщ д|'ею лупв одержуеться тиран 68 (У = Б).
Значний вплив на напрямок гетероцишзацл мае введения замюника в положения 2 апшьноТ групи та до атома азоту гетероильця. В той,час, як 2-незам!-ще« аптт'юазоли 82 дають з- бромом похщн'| -пазаыв 87, 88, при ^ = СН3 (У = ЫА1к, ЫАг) реакцп похщних 82 спрямовуються до утворення 2,3-дипдропазол1евих солей 84. Рецикшзат'ею останжх пщ дсю лупв також одержуються тютани 85.
На напрямок циюлзац'н алшгюазол^в помггний вплив мае також середовище. Найбшьший вихщ (бтя 30 %) т!азол]дину 83 (ЯСХ = С(СН)4С, = СН3) одержуеться при проведенн! процесу в тридин!. 3 переходом вщ основних розчинниюв до кислотних вих1д т1азол1дину 83 зменшуеться, а в оцтов'й кислот! отримуеться, головно, дибромщ 86, котрий видшяеться у вигляд] п'дробромщу (вихщ 53 %).
Незам|'щений дибромщ 86 (ЯСХ = С(СН)4С, Я-) = Н) також одержуеться з найвищим виходом (57 %) в оцтовШ кислот'1; в ¡нших, особливо апротонних поляр-них та електронодонорних розчинниках (0Г\1>60 кдж/моль) наваь при юмнатнш температур! протеае його гетероциютаащя у вщповщний т'озан 87.
Гетероцикл1зац'1Я 86 -> 87 вщбуваеться також парапельно кватержзацм ди-бромщу 86 диметилсульфатом при юмнатшй температур!, так що внаслщок реакцм одержуеться сум'ил солей 88 та 89-Н\Л/. На вщмжу в¡д дибромду 86 (ВСХ = С(СН)дС, = Н) його гомолог 86 (Я-] = СН3) не цикшзуеться в тазан 87, вщзна-чаеться пщвищеною слйюстю при збор!ганж та нагр|"ванш в оргажчних розчинниках.
Треба вщзначити, що подбно до 3-бром-3,4-дипдро-2Н-1,3-т1азин1Свих солей 88, в тиран и 68 рецишпзуються також З-хлорзамщеж со/и 88, котр! отримаж двома шляхами: 1) кватержзатею вщповщного 3-хлорт1азану 87 диметилсульфатом та 2) дюю тюжлхлориду на 3-пдрокси-3,4-дипдро-2Н-1,3-т|азинюв| сол! 69.
Особливост/ гетороциюизацП 2,3-дибромпропштюбензшщазол1в23,25 пара-лельно пазиноутворенню (схема 16, шлях 1) при гетероциюнзац» 2,3-дибромпро-шлбенз1мщазолу 86 (ИСХ = С(СН)4С, = Н) вщбуваеться циклодепдробромування в 2Н- та 4Н-Т1азини 90 та 91 (шлях 2). Аналопчно, але в б'шьш жорстких умовах (100—120 °С) роагус 1 метилдибромщ 86 (й-) = СН3) з утворенням ттьки тизинт 90 та 91.
Циклодепдробромуванню сприяють апротонн! полярж розчинники та пщви-щена температура. 8 присугнослт води при етмнатшй температур! дибромщ 86 (П, = Н) реагуе виключно селективно й дае в'щповщний тазан 87 з виходом 94 %. Циклодеп'дробромування в цьому випадку не спостергаеться, апе воно, як головний процес, вщбуваеться при дм луп в на дибромщи 86, при нагртанж гщробромщу 86-НВг (В1=Н) в диметилформамщ( (вихщ казану 87-НВг 40%), при Д|'Т трет-амш|'в на дибромщ 86 (Я-] = Н).
Вг
Г?
ОМ
м
90
а
Я=СН3
82 1
Я
К
ом
" N Н
а
Вг ^
оР —
83 86 н
Ь,с с! Ы У | (г) Ь,с
<0
Вг
Вг К Вг
о)-3
89
V
СН3
92
(1
Я
./1
87 Й
88
Вг
\
1*1
о® я О®
л
94
8 2 Вт®
1
91
93
N
N хв
Вг
ОМ
Вг
Схема 16
Реагенти: а. Вг2; Ь. Л; с. ОН"; с1. (СНз)2804 або С6Н5СН?С1; о. ОАВСО; О+Вг моночетвертинна с!ль ОАВСО.
я
й
и
в
Циклодегщробромування сполуки 86 (Я^ = СН3) спостер1гаеться ¡гри кватер-Н1зац1Т и бензилхлоридом, де угворюеться с1ль типу 93- Сот 92 I 93 отримуються теж при кватержзаци тазишв 90, 91 диметилсульфатом \ бензилхлоридом.
Сумш лазижв 90, 91 (мольне сп1ввщношення -1:1) одержуеться при кип'я-Т1нн1 3-гапогент1азан\в 87 в метанольних розчииах луп в з виходом 90 %. Однак, п"щ дою ОАВСО дибромщ 86 = СН3) утворюе бюаможеву ешь 94, що зумовлено вщсутнютю найбтьш рухомого С2Н-протону, з вщщеплення котрого, мабуть, почи-наеться депдробромування.
"Пазольний напрямок перетворення (шлях 3) реапгауеться в наел ¡до к ¡нтрамо-лекулярно] електрофтьноТ циюмзацп в пром^ному карбокатюнному ¡нтермед'ал А або л-комплексК Вперше знайден! селективна перетворення дибромщт 86 в шестичленш лазан 87 та 2Н- I 4Н-т|азини 90, 91 зумовлеж депдробромуванням дибром!Д1в 86 в пром1Жш сполуки типу В, С з наступною цикл1зац,1ею останшх або в т'шзани 87 внаслщок штрамолекулярного нуклеофшьного приеднання в ¡нтерме-дал В, або в лазини 90, 91 внаслщок замщення брому в алшьному ¡нтермедал С.
Синтез азолонових похшних тпражв з конденсованих 2-гапогенметил-2.3-дигщролазол1евих солей^^
Азацикшчш похдап тпрашв утворюються з конденсованих 2-гапогенметил-2,3-дипдрот1азол1евих солей, що е одним з варшнтш загалыюТ схеми 1, де реагентом В виступае заряджена гетероароматична система. В свою чергу конденсоваж 2-галогенмотил-2,3-дипдрот1азол1св1 сол1 е продуктами галогенциююацн Ы-алт-азоллонш — важливого етапу в розробленому синтезов! тшраж'в.
Головж напрямки галогенциюнзацй М-алшазолложв вивчеж на приклад Ы-замщених ^алшбензшщазолтюжв 95 (И = СН3, РЬСН2), одержаних карбеновим синтезом з солей 96 та Ы-незам^щеного М-металтбенз)мщазол-2-тюну — продукту перегрупування азолу 82 (И-) = СН3). М-Зам|"щеж азолтюни 95 реагують з бромом в тетрахлорид вуглецю з утворенням сум1шей 2-броммотил-2,3-дипдролазол1евих солей 97 та 3-бром-3,4-дипдро-2Н-1,3-лазижевих солей 88 (схема 17). Йоду-вання Ы-незамщеного азолтюну 95 (Я = Н) приводить тшьки до пох!Дних лазеш-дину 98, кватержзащею якого диметилсульфатом одержуються четвертинш сол1
97, рецикл|'зац|'я котрих пщ дею пупв веде до тиража 68.
***
Таким чином, р.р. 3,4-дипдро-2Н-азоло-1,3-халькогсназижевих (69, 88) та 2,3-дип'дроазолохалькогеназол1евих солей (97), що виступають реагентами В за загальною схемою 1, пщ дею лупв е ефективними методами отримання арко- та селеновмюних АПХ. Очевидно, ш,о можливосп цих реагентт не вичерпаж наве-деними типами перетворень (тут вивчеж лише реакци з п'дроксид-йоном).
Я
сн3
Схема 17
Реагенти: а. ОН"; Ь. Б, Ру або Э, ^3; с. Вг2; с1. 12; е. 1. (СН3)2804; 2.ЫаСЮ4; л
Розроблений пщхщ, ¡мов1рно, може бути розповсюджений на синтез шших малих та середшх цишв, макроциюнв, якщо змжювати структурж фрагменти в компонент! В загально! схеми 1, а усшх синтезу розглянених систем АПХ переко-нуе в реальносп цих передбачень. Рецикш'зацм вказаних йонних субстрата вщ-буваються дуже легко (звичайно, при юмнатгий температур!), що робить и,\ системи ще бшьш привабливими в препаративному плаш, н!ж оксиранов! реагенти.
ГОЛОВН1 РЕЗУЛЬТАТИ ВИПРОБУВАНЬ СИНТЕЗОВАНИХ СПОЛУК ДЛЯ ПРАКТИЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ
Розроблеж методи синтезу АПХ можуть бути застосоваж в препаратившй практиц!'; окрем! з них були здмснеж також в масштабах дослщно-промисловот виробництва.
Серед синтезованих речовин знайдеж ефективж мономери8'3°"33,35,36.3В для створення високомщних та теплоспйких епоксипол1мер1в, п тому числ! гаких, що руйнуються водою, компоненти композицш для апретуванмя юкптилышх мап>-р1ашв45,46 (особливо техжчних папероробних сукон), котр1 вщзначакльси ошло-пчною чистотою (напр. оксирани 45) та найвищою спйкютю нанесения на волок-
нах. Шють АП оксиражв типу 45, 47 запропоноваж як ефективж задублювач! же-латинових шарш ронтгежвських та фотографпних матер1ап1'в37.51-53 ряд дп окси-ражв та тиража (зокрема 8, 10, 81) запропоноваж як дом'шки та модиф!катори до клейових композиций, яи дозволяють лол1Пшити адгезтж та температурж характеристики клеТв38.47-50 знайдений ефект латентного отвердження епоксидних композицм АП оксиражв 8, 10. Для створення ефекгивних клейових композиц!й запропонований новий вид отверджувач!в шнуюючого типу — родан'щи четвер-тинних аможевих солей, котр! дозволяють шдвищити теплостйюсть та адгез1йж характеристики клеТв^Э.
Вгам синтезованих сполук ряду АП оксиранш виявляють властивосл люмшо-форш (типу 8, 10, 14, 26, 44)1 призначаються для створення ефективних пол1мер-них люминофорних матерев ¡з убудованим люм1нофорним фрагментом для сцин-тиляторш, лазеров та ¡н.32 Три з них виявляють в розчинах високий квантовий вихщ флуорссценци (г| 0.63—0.93 по вщношенню до пдросульфату хжЫу (ло 0.54). На основ! чотирьох структур АП оксмрашв (в т.ч. 45) одержан"! акрилатш мономери, яю дозволяють отримувати фотополмеризащйш композицп з найвищим р'|внем показ-нию'в мщност! та температурних характеристик в пор!вкянн! з в!домимц56-58,60,61
Виявлена висока протипухлинна (ПП) активнють ряду дгаксиражв 45, 47, 50, серед яких водорозчинж сполуки типу 45, 47 можуть знайти застосування як ефсктиож ПП препарата переважно антилейкозного типу2°.39,43,44 Вперше знайдена антилейкозна та ПП активнють таких класш сполук: оксирано-тиранш (сполуки 78), дитмрашв (81), ¡зот1урожевих солей (99—101 )59 — пром!жних продукт в синтез! азациклнних Тюнш, причому останж вщзначаються низькою ток-сичнютью.
99—101 99 100 101
Антиснщова активнють АП TilpaHie 68, тютажв та селенетажв 88 виявилась низькою. Вперше знайдена протиш'русна активнють оксирано-тнражв 78 на Bipycax грипу.
Синтез десяти АПХ та отверджувач1в до них освоен! на дослщному вироб-ництв| 1нФОВ HAH УкраТни, два з них поставлялись декшька рою в (1982—1991) на гндприемства текстильноГ промисловосл та машинобудування для дослщження та застосування у склад'! апретуючих засобт та кпеТв.
Склад та будова нових сполук, синтезованих в роботу пщтверджена методами елементного анал!зу, ф1зико-х1м)чними методами дослщження (14-, УФ- та ПМР-спектроскопм, визначення молекулярноТ маси, дипольних моментш, тприметрич-
ними методами анашу, тощо) та докладно описав в цитованих публ1кац!ях I дисертацм. Сполуки, наведеж в формулах без дужок (здебтьше — нов1, в деяких випадках — в!дом!, але одержан! новими способами) видлеж в ¡ндивщуапьному стаж або (для малостабтьних речовин типу 11) Тх наявнють у перетворенн! доведена за допомогою ф|зико-Х1м1чних методе дослщження.
ВИСНОВКИ
1. Опрацьована узагальнена схема синтезу азацишчних похщних халькоген-вмюних мапих циклт, що базуеться на нуклеофшьних реакциях рецикл!зацн три-, п'яти- та шестичленних гетероциклщ — оксиран'т, 2-галогенметил- та 3-галоген-метил-2,3-дип'дрохалькогеназолтвих, З-пдрокси- та 3-гапоген-3,4-дилдро-2Н-1,3-хапькогеназишевих солей.
2. Знайдений новий вариант рсакцп глщидилювання третинних азацикл!чних амж1в, азол1в та азижв егахлормдримом в присутност! солей сильних кислот, за допомогою якого вперше синтезоваж 1\|-гл!цидилазол!ев'| та Ы-глщидилазижев! соли
3. Методом глщидилювання анюжв фенолялв, азол'щш та азолшамвдв вперше одержан! О-глщидилы-н пох!дж гщроксифежл-1,3,4-оксад!азол!в, 1,2,4-триази-жи, ксантон!в, М-глщидильш похщж ¡мщазол!в, бенз[М1дазол|'в, бюбенз1М!дазол(В та 4-ам!но-1,2,4-триазол!в.
4. Вперше одержан! М-гл!цидильж похщж пол!азотних азоложв, азиножв, Г\1-амгноуразол/в шляхом реакций трансопоксидування та конденсацн — делдрохлору-вання в еЫхлорпдрин!.
5. Знайдена нова релейна рецикл!зац!я 2,4-т!азолщиндюну та його кал^ево! сол1 з оксиранами, що веде до б-замщених 2-оксазолщожв.
6. Вперше розроблен! методи синтезу тнрано-оксиранових поздних азолон1в шляхом реакцм рецимнзаци ЕХГ з дифункцмними азацикл!чними бонами та кон-денсованими З-пдрокси-1,3-т!азанами.
7. Виявлене нове рецишзацшне перегрупування мезо-гл!цидилт!оазол!в в Ы-(2,3-ептопроп!л)азолони.
8. Вперше показано, що Ы-глщидилазолюв! сол| реагують з серкою в присутност! основ з утворенням N-(2,3-eпiтionpoпiл)aзoлoнiв.
9. Знайдена нова карбеногенна реак1д!я утворення ы-(2,3-еп1тюпроп!л)азоло-н1'в з азол!в гид дею ешхлорпдрину та с!рки.
10. Вперше зд!йснений синтез азолонових похщних тмрашв за допомогою реакцм рецикл!зацп конденсованих 3-галоген-3,4-дипдро-2Н-1,3-т'|азин1свих ш 2-галогенметил-2,3-дипдрот!азол'1евих солей пщдега луг!в.
11. Розроблений новий метод синтезу азолонових похщних ти:тажв та село-нетажв за допомогою рецикл!зац!Т конденсованих 3-галогенмешл-2,3-дипдропа-та селеназол!евих солей з лугами.
12. Показано, що при взаемодм карбамошазиду з ешхлорпдрином вщбува-еться реакцю циклоглщидилювання з утворенням триглщидил1зоц1анурату.
13. Встановлена невалентна взаемодя ^¡ж атомами водню глщидильних труп I я- зв'язками (тг-Ну,7с-Нр я-На) в Ы-гл1дидил-1,2,4-триазол-5-онах I 1х конденсо-ваних аналогах, Ы-глщидилазолах та в Ы-(2,3-ептопропт)-2-пфидош.
14. Визначеж три голов™ напрямки гетероцишзацн 2-апштюбенз1мщазол1в пщ дюю брому: в 3-бромбенз'1Мщазо[2,1-Ь]-1,3-т'|азани, 2Н- I 4Н-бенз1Мщазо [2,1-Ь]-1,3-т1азини та 3-бромметилбенз1мщазо[2,1-Ь]т1азол'щини.
15. Виявлеж фактори, яю визначають напрямок процесу галогенцикшзащй мезо-алштюазол!в: 1) утворенню 3-галогеназоло-1,3-т1'азинш (превалюе при дл брому) сприяють протонж розчинники, вщсутнгсть замюниюв в положениях N1 й С2-ал1льно1 групи; 2) т^азолоутворенню (превалюе при дм йоду) сприяють основж розчинники, алюльш й арильж замюники в положена N1 циклу й алюльж замю-ники бшя атому с2-алтьно1 групи.
16. Розроблеш методи синтезу бенз1мщазол-2-халькогенон'|в з о-феншенда-м:ну д'ею халькогежв \ дихлоркарбену або тетрахлориду вуглецю й сульфиду натрш.
17. Знайдеж реакцм рецикл ¡зацн азольних й азолщонових систем, що при-водять до функшйно зам1щених похщних азацишв: 1) утворення 4-амшо-1,2,4-три-азолш з 2,5-дизамещених 1,3,4-оксад1азол1в пщ дюю гщразинш; 2) перетворення М-ацилметп-2,4-т1азолщиндгожв пщ д'ею гщразижа в 4,5-дигщро-2Н-1,2,4-три-азин-3-они й 1-ам1но1мщазол-2-они; з амшами — в З,6-д|'арилшразини або похщж М-ацилметил.сечовини; з аможаком — в ¡м'щазол-2-они, з лугами та трет-ам'жами — в оксазол-2-они. Визначена роль стереох^мнних фахторт в структур! пром1жних пдразожв на напрямок рециюизаци: син-пдразони утворюють 4,5-дипдро-2Н-1,2,4-триазин-З-они, анти — 1 -амшо|'мщазол-2-они.
18. Виявлена роль стереох!м1'чних фактора на напрямок реакцп а-галогенке-тон1в з гщразидами кислот. Перетворення в похщж 3,6-д)'арил-1,2,4-триазин1в вщ-буваеться через пром1жж Е-ациллдразони а-ацилпдразинокетожв, яга мають структуру строцикл!чного Н-комплексу, г-ацилпдразони а-галогенкетож'в утворюють б;спдразони в'щпов'щних а-дикетонт.
19. Запропонован! нов! дгоксмранов! мономери ряду 1,2,4-триазол-5-ону, ¡м|дазол-2-оиу, 4,5-дипдро-2Н-1,2,4-триазин-3-ону, тпрано-оксиранов! мономери ряду азолош'а I Ы-глщидилазоли, що утворюють високомщж та теплосттйю пол^мер-ж матер/'апи, клейов1, в т.ч. водорозмивж, композицй, з пщвищеною адгезшною м|цн1сгю, с ефективними модификаторами, спшотверджувачами епоксидних смол, в т.ч. латентно? дм. Серед одержаних азациюичних похщних халькогеновмюних малих циюив знайдеж нов! задублювач! желатинових шарш фотограф1чних матер|'ашв, ефективж люмillOфopи для пол!мерних сцинтиляторш, мономери та фотопол1мери-защйн! композицм, ефективж протипухлинж та против1русж засоби в ряду нових азациюнчних похщних тиража та ¡зоттурот'евих солей.
20. Синтез десяти азацикжчних похщних малих циюш i отверджувачт до них освоений на дослщному виробництв1 1нФОВ HAH УкраТни. Високоефективж компо-зицм вироблялись для застосування в текстильжй промисловост! та машинобу-дуванш.
СПИСОК ОПУБЛ1КОВАНИХ ПРАЦЬ
1. Швайка О.П., Коротких Н.И., Терещенко Г.Ф., Ковач H.A.. Реакции рецик-лизации гетероциклов. 19. Взаимодействие 2,5-диметил-1,3,4-окса- и тиадиазолов с гидразинами // Химия гетероцикл. соод. — 1976. — № 6. — С. 853—856.
2. Коротких Н.И., Швайка О.П. Бензоилгидразоны а-(бензоилгидразино)ке-тонов и ас-триазины // Укр. хим. ж,— 1978 — Т. 43, № 3. — С. 279-283.
3. Коротких H.H., Червинский А.Ю., Баранов С.Н.,Капкан Л.М., Швайка О.П. Взаимодействие а-галогенкетонов с гидразидами кислот и некоторые аспекты стереохимии продуктов реакции // Журн. орг. хим. — 1979. — Т. 15, вып.5. —
С. 962—971.
4. Швайка О.П., Коротких Н.И., Червинский А.Ю. Реакции рециклизации. Ре-циклизации 3-ацилметил-2,4-тиазолидиндионов под действием нуклеофилов // Журн. орган, химии. — 1983. —Т.19, вып.8. — С. 1728—1739.
5. Швайка О.П., Коротких M.I., Артемов В.М. Епоксигетероциюнчж сполуки для пол1мерних MaTepianiB // Вюник АН УРСР. — 1985. — № 3. — С. 20—27.
6. Коротких Н.И. Реакции образования и строение гетерилоксиранов // Структура орган, соедин. и механизмы реакций. — К.: Наукова думка — 1986. — С. 157—176.
7. Швайка О.П., Коротких Н.И. Внутримолекулярное невалентное связывание эпоксидных и триазолонового циклов в глицидилтриазопонах // Докл. АН УССР-Сер. Б. — 1986. — № 8. — С. 53—56.
8. Коротких Н.И., Артемов В.Н., Швайка О.П. 1,4-Диглицидил-1,2,4-триазо-лоны-5 — новые эпоксигетероциклические мономеры //Докл. АН СССР. — 1986. — Т.290, № 3. — С. 624-627.
9. Коротких Н.И. Реакции рециклизации малых циклов. IV. Синтез N-(2,3-эпитиопропил)азолонов из циклических тиоамидов и зпихлоргидрина // Журн. орг. хим. — 1989. — Т.25, вып.7. — С. 1533—1542.
10. Швайка О.П., Коротких Н.И., Асланов А.Ф. Рециклизация оксиранового кольца в тиирановоэ в азациклических системах // Докл. АН УССР. Сер.Б. •- 1989.
— № 2. — С.59—60.
11. Швайка О.П., Коротких Н.И., Асланов А.Ф. Реакции рециклизации малих циклов. Синтез Г\1-(2,3-эпитиопропил)азолонов из азолов // Докл. АН УССР. Сор 5
— 1990. — № 5. — С. 46-49.
12. Швайка О.П., Корженевская Н.Г., Коротких M.I. Структура злпплиосп кислотно-основних властивостей в 6л-|'зоелектронному рядовг оксо- й тюнл.чциклп-них сполук //Укр. XIM. журн. — 1990. — Т.56, № 12. — С. 1292—1296.
13. Коротких Н.И., Асланов А.Ф., Швайка О.П. Реакции рециклизации малых циклов. VI. Синтез тиирано-оксирановых мономеров ряда имидэзола и 1,2,4-триазола // Журн. орг. хим. — 1990. — Т.27, вып.8. — С.1761—1769.
14. Коротких Н.И., Асланов А.Ф., Швайка О.П. Реакции рециклизации. Синтез 3-(2,3-эпитиопропил)бензтиазол-2-она из 2-(аллилтио)бензтиазола // Химия гетероцикл. соед. — 1990. — № 6. — С. 855—856.
15. Коротких Н.И., Швайка О.П., Асланов А.Ф. Реакции рециклизации малых циклов. VIII. Синтез 5-замещенных 2-оксазолидонов из 2,4-тиазолидиндиона и ок-сиранов Ц Химия гетероцикл. соед. — 1991. — № 8. — С. 1137—1140.
16. Швайка О.П., Коротких Н.И., Асланов А.Ф. Реакции рециклизации. Новый подход к синтезу азациклических производных тиетзнов и селенетанов // Докл. АН УССР. — 1991. — № 4. — С. 112—115.
17. Коротких Н.И. Реакции образования гетероциклических производных тииранов // Молекулярные взаимодействия, структура и реакционная способность органических соединений. — К.: Наукова думка. — 1992. — С. 25—44.
18. Швайка О.П., Коротких Н.И., Асланов А.Ф. Гетероароматические карбены // Химия гетероцикл. соед. — 1992. — № 9. — С. 1155—1170.
19. Асланов А.Ф., Коротких Н.И., Швайка О.П. Синтез N-глицидилазиниевых солсй // Докл. АН Украины. Сер. Б. — 1992. — № 4. — С. 92—95.
20. Коротких Н.И., Лосев Г.А., Липницкий В.Ф., Соколова А.С., Калистратов
B.В., Швайка О.П. Синтез и противоопухолевая активность эпоксигетероциклов. 1. Глицидильные производные триазолонов и имидазолонов // Хим.-фарм. журн. — 1993. —N2 1,—С. 51—54.
21. Коротких Н.И., Швайка О.П. Реакции рециклизации. 30. Взаимодействие 3-ацетонил-2,4-тиазолидиндиона с нуклеофилами Ц Химия гетероцикл. соед,-1993. — № 3. — С. 412—414.
22. Коротких Н.И., Раенко Г.Ф., Асланов А.Ф., Швайка О.П.. Реакции рециклизации. 31. Синтез 2-метил-2-галогенметилбензимидазо[2,1-Ь]тиазолидиниевых солей и их превращения в М-(2-метил-2,3-эпитиопропил)бензимидазол-2-оны // Химия гетероцикл. соед. — 1994. — Isla 5. — С. 706—710.
23. Коротких Н.И., Раенко Г.Ф., Швайка О.П. Гетероциклизация 2-аллилтио-бензимидазолов в производные бензимидазо[2,1-Ь]-1,3-тиазинов // Химия гетероцикл. соед. — 1995. — № 3. — С. 410-415.
2.4. Коротких Н.И., Асланов А.Ф., Раенко Г.Ф. Реакции рециклизации.32. Синтез 3-(2,3-эпитиопропил)бензимидазол-2-онов из 3-галогенбензимидазо-[2,1-Ь]-1,3-тиазаниевых солей // Журн. орг. хим. — 1996. — Т.31, вып. 5. — С. 779—782.
25. Коротких Н.И., Раенко Г.Ф., Асланов А.Ф. Гетероциклизации 2-аллилтио-бензимидазолов под действием брома // Журн. орг. хим. — 1996. — Т.32, вып.4. —
C. 632—640.
26. Коротких Н.И., Коротких В.Н. Исследование путей получения 1,4-дигли-цидилгетразолона. Новый синтез триглицидилизоцианурата // Химия гетероцикл. соед. — 1996. — № I. — С. 55—58.
27. Коротких Н И., Швайка О.П. Синтез и свойства глицидильных производных имидазолов, бензимидазолов и бисбензимидазолов // Журн. орг. хим. — 1996. — Т.32, №7. — С. 1076—1083.
28. Асланов А.Ф., Коротких Н.И., Швайка О.П. Синтез 1,3-диглицидилимида-золиевых солей // Химия гетероцикл. соед. — 1996. — №8. — С. 1062—1066.
29. Коротких Н.И., Пехтерева Т.М., Суйков С.М., Смирнов Ю.И. Синтез и строение глицидильных производных конденсированных и двухъядерных триазо-лонов // Журн. орг. хим. — 1997. — Т. 33, вып. 10. — С. 1514—1521.
30. A.c. 765267 СССР, C07D 405/14. 1,4-Диглицидил-1,2,4-триазолтионы-5 в качестве мономеров для эпоксидных смол и композиций/ В.Н.Артемов, О.П.Швайка, А.Н.Сорокина, Н.И.Коротких, Л.Б.Канская // Заявл. 07.07.78; Опубл. 23.09.80 Бюл. № 35.
31. A.c. 807623 СССР, C08L 63/06. Эпоксидная композиция/ В.Н.Артемов, Л.Б.Канская, О.П.Швайка, Н.И.Коротких//Заявл. 07.03.78; Зарегистр. 20.10.80.
32. A.c. 938550 СССР, C07D 233/14. 1,3-Диглицидил-4,5-дифенилимидазо-линон-2 как мономер для высокопрочных и теплостойких эпоксиполимеров с люминесцентными свойствами/ Н.И.Коротких, В.Н.Артемов, Л.Б.Канская, О.П.Швайка // Заявл. 24.12.80; Зарегистр. 23.02.82.
33. A.c. 938551 СССР, C07D 233/70. 1,3-Диглицидил-4(5)-фенилимидазоли-нон-2 как мономер для получения высокопрочных и теплостойких эпоксиполимеров / Н.И.Коротких, В.Н.Артемов, Л.Б.Канская, О.П.Швайка // Заявл. 24.12.80; Зарегистр. 23.02.82.
34. A.c. 988815 СССР, C07D 253/06. Способ получения производных л6-тет-рагидро-1,2,4-триазинона-3 / Н.И.Коротких, О.П.Швайка, В.Н.Артемов // Заявл. 25.02.81; Опубл. 15.01.83, Бюл. № 2.
35. A.c. 1002290 СССР, C07D 249/12. 1,4-Диглицидил-1(,2,4-триазолоны-5 в качестве мономеров для высокопрочных и теплостойких эпоксиполимеров/ В.Н.Артемов, О.П.Швайка, Л.Б.Канская, Н.И.Коротких. // Заявл. 7.07.78; Опубл. 7.03.83, Бюл. №9.
36. A.c. 1098229 СССР, C07D 249/12. Способ получения 1,4-диглицидил-З-метил-1,2,4-триазолона-5 / В.Н.Артемов, Ю.А.Васильев, А.И.Коновкин, Н.И.Коротких, В.И.Кучерявенко, Б.А.Мурашов, Н.В.Носовская, О.П.Швайка // Заявл. 16.01.82; Зарегистр. 15.02.84.
37. A.c. 1114191 СССР, G03C 1/30. Способ дубления желатиновых слоев галогенсеребряных кинофотоматериалов / Л.Б.Брайнин, Р.З.Шакироп, З.З.Самер-ханова, О.П.Швайка, Н.И.Коротких, В.Н.Артемов, Л.Г.Федорина, С.К.Урманова, Ю.А.Васильев //Заявл. 17.06.82; Зарегистр. 15.05.84.
38. A.c. 1499895 СССР, C07D 409/14. 1 -(2,3-Эпоксипропил)-3-(2.3-.эпитио-пропил)бензимидазолон-2 в качестве мономера для теплостойких клеевых составов / Н.И.Коротких, А.Ф.Асланов, О.П.Швайка, В.Н.Савченко, В.Ф.Строганов // Заявл. 23.12.87; Зарегистр. 08.04.89.
39. A.c. 1547277 СССР, C07D 405/06. 1,3-Диглицидил-2,4-хина:!Олиндион, проявляющий противоопухолевую активность / Н.И.Коротких, Г.А.Лосс.ч!, В.А.Чер нов, О.П.Швайка //Заявл. 01.07.88; Зарегистр. 01.11.89.
40. A.c. 1574599 СССР, C07D 235/26. Способ получения 1-(2,3-:шитиопро-пил)-3-(2,3-эпоксипропил)-бензимидазолона-2 / Н.И.Коротких, А.Ф.Асл.-июн, О.П.Швайка //Заявл. 28.03.88; Зарегистр. 01.03.90.
41. A.c. 1574600 СССР, C07D 235/26. Способ получения 1-(2,3-эпитиопро-пил)-3-(2,3-зпоксипропил)бензимидазолона-2/Н.И.Коротких, О.П.Швайка, А.Ф.Асланов // Заявл. 28.03.88; Зарегистр. 01.03.90.
42. A.c. 1626622 СССР, C07D 235/26. Способ получения тииранозлоксиаза-циклических мономеров / А.Ф.Асланов, H.H.Коротких, О.П.Швайка // Заявл.-24.07.89; Зарегистр. 08.10.90.
43. A.c. 1651525 СССР, C07D 249/08. 1,3-диглицидил-3-этил-1,2,4-триазол-5-он, проявляющий противоопухолевую активность / Г.А.Лосев, H.H.Коротких, В.А.Чернов, О.П.Швайка, С.А.Попов//Заявл. 30.10.89; Зарегистр. 22.01.91.
44. A.c. 1658606 СССР, C07D 249/08. 1,1-Диглицидил-3,3-диэтилбис(1,2,4-триазол-5-он-4-ил)метан, проявляющий противоопухолевую активность и 3,3'-ди-этилбис(1,2,4-триазол-5-он-4-ил)метан в качестве промежуточного продукта в синтезе 1,1-диглицидил-3,3-дизтилбис-(1,2,4-триазол-5-он-4-ил)метана/ Г.А.Лосев, Н.И.Коротких, В.АЧернов, О.П.Швайка, С.А.Попов // Заявл. 30.10.89; Зарегистр. 22.02.91.
45. A.c. 1792945 СССР, ООбМ 15/55. Водоэмульсионная композиция для аппретирования волокнистых материалов / Н.И.Коротких, О.П.Швайка, З.Ю.Козинда, Н.Г.Алексеева, Г.И.Хазанов, В.Ф.Потепалов // Заявл. 29.12.89;3арегистр. 08.10.92.
46. A.c. 1799936 СССР, D06M 15/55. Композиция для аппретирования волокнистых материалов / Н.И.Коротких, О.П.Швайка, З.Ю.Козинда, Н.Г.Алексеева, Г.И.Хазанов,В.Ф.Потепалов, И.С.Потоцкий, В.И.Кучерявенко, С.Ф.Сздова, А.М.Капранов // Заявл. 29.12.89; Зарегистр. 09.10.92.
47. A.c. 1743158 СССР, C07D 233/56. 1-Глицидилимидазолы в качестве со-отвердителей эпоксидных смол / H.H. Коротких, A.B.Козлов, О.П.Швайка, Ю.С.Кочергин, Т.А.Кулик // Заявл. 4.09.90; Зарегистр. 22.02.92.
48. A.c. 1743159 СССР, C07D 235/26. 1,3-Бис-(2,3-эпитиопропил)-бензи-мидазолон-2 в качестве модификатора эпоксиаминных композиций/ Н.И.Коротких, А.Ф.Асланов, О.П.Швайка, С.А.Попов, Ю.С.Кочергин, Т.А.Кулик // Заявл. 04.09.90; Зарегистр. 22.02.92.
49. A.c. 1743160 СССР, C07D 235/28. 1,2-Бис-(1-глицидилбензимидазол-2-илтио)-этан в качестве соотвердителя эпоксидных смол и 1,2-бис(бензимидазол-2-ил-тио)этан как промежутоный продукт в синтезе1,2-бис-(1-глицидилбензими-дазол-2-ил-тио)этана / Н.И.Коротких, А.В.Козлов, О.П.Швайка, Ю.С.Кочергин, ТАКулик // Заявл. 4.09.90; Зарегистр. 22.02.92.
50. A.c. 1743169 СССР, C07D 405/04. 1-Глии,идил-2-металлилтио-4,5-дифе-нилимидазол в качестве соотвердителя эпоксидных смол / Н.И.Коротких, А.В.Козлов, О.П.Швайка, Ю.С.Кочергин, Т.А.Кулик // Заявл. 4.09.90; Зарегистр. 22.02.92.
51. A.c. 1750385 СССР, G03C 1/30. Дубитель желатиновых слоев галогенсе-ребряных кинофотоматериалов / О.М.Сучкова, О.П.Швайка, Н.И.Коротких, В.В.Ба-тосова, Н.В.Поспелова, Л.Ю.Дегтярева, А.П.Яворовский // Заявл. 22.02.90; Зарегистр. 22.03.92.
52. A.c. 1750386 СССР, G03C 1/30. Дубитель желатиновых слоев галогенсе-ребряных кинофотоматериалов / О.М.Сучкова, В.Р.Берников, О.П.Швайка, Н.И.Коротких, В.В.Батосова, Н.В.Поспелова, Л.Ю.Дегтярева, А.П.Яворовский // Заявл. 23.02.90; Зарегистр. 22.03.92.
53. A.c. 1774752 СССР, G03C 1/30. Дубитель желатиновых слоев галогенсе-ребряных кинофотоматериалов / О.М.Сучкова, О.П.Швайка, Н.И.Коротких, В.В.Ба-тосова, Н.В.Поспелова, Л.Ю.Деггярева, А.П.Яворовский // Заявл. 23.02.90; Заре-гистр. 08.07.92.
54. A.c. 1822140 СССР, C07D 235/28. Способ получения бензимидазолхлль-когенонов-2 / А.Ф. Асланов, Н.И.Коротких, О.П.Швайка // Заявл. 15.04.91- Заре-гистр. 12.10.92.
55. Пат. 2021316 РФ, C08G59/40. Эпоксидная клеевая композиция / Н.И.Коротких, А.Ф.Асланов, А.В.Козлов, О.П.Швайка, Ю.С.Кочергин, Т.А.Кулик // Заявл. 07.02.92; Зарегистр. 15.10.94.
56. Пат. 2030388 РФ, С07С 69/50. Бис-(2-гидрокси-3-акрилоилоксипропил)-себацинат в качестве модификатора/ Н.И.Коротких, Л.А.Подольская, С.А.Попов, О.П.Швайка //Заявл. 20.08.91; Зарегистр. 10.04.95.
57. Пат. 2032672 РФ, C07D 233/72. 1,3-Бис(2,3-диакрилоилоксипропил)-5,5-диметил-2,4-имидазолидиндион в качестве модификатора/ Н.И.Коротких, Л.А.Подольская, А.Ф.Асланов, С.А.Попов, О.П.Швайка // Заявл. 20.08.91; Зарегистр. 10.04.95.
58. Пат. 2032675 РФ, C07D 249/12. 1,4-Бис(2-гидрокси-3-акрилоилоксипро-пил)-3-метил-1,2,4-триазолон-5 в качестве модификатора/ Н.И.Коротких, Л.А.Подольская, А.С.Бурменко, Б.Г.Задонцев, В.В.Онищенко, С.А.Попов, О.П.Швайка // Заявл. 20.08.91; Зарегистр. 10.04.95.
59. Пат. 2032676 РФ, C07D 251/38. Изотиурониоазины, проявляющие противоопухолевую активность / Г.А.Лосев, Н.И.Коротких, А.С.Соколова, О.П.Швайка // Заявл. 30.08.91; Зарегистр. 10.04.95.
60. Пат. 2032921 РФ, G03F 7/004. Фотополимеризующаяся композиция /' Н.И.Коротких, Л.А.Подольская, В.С.Никифоренко, С.А.Попов, О.П.Швайка // Заявл. 20.08.91; Зарегистр. 10.04.95.
61. Пат. 2032922 РФ, G03F 7/004. Фотополимеризующаяся композиция / Н.И.Коротких, Л.А.Подольская, В.С.Никифоренко, С.А.Попов, О.П.Швайка // Заявл. 20.08.91; Зарегистр. 10.04.95.
62. Коротких Н.И., Кол один А.И. Рециклизации эпоксидов в гетерилтиираны под действием циклических тиоамидов // Деп. ВИНИТИ № 2692-В86, 15.04.86.
63. Коротких Н.И., Швайка О.П. Новые эпоксигетероциклические мономары азольного и азинового рядов //Деп. ВИНИТИ № 146-В88, 12.01.88.
64. Гетерилтиираны - новые мономеры для получения теплостойких и термостойких полимеров / Н.И.Коротких, А.И.Колодин, В.Н.Артемов, О.П.Швайка // Тезисы докл. на I Всесоюзной конфер. по синтезу мономеров для термостойких полимерных материалов,- Тула.- 1984.- С. 110.
Короткие М.1. Азациюичж похщж мал их циклш: синтез I властивостК-Рукопис. Дисертажя на здобугтя наукового ступеня доктора хмчних наук за спе-шальжетю 02.00.03-оргажчна »М1я. 1нститут фюико-оргашчноТ Х1ми та вуглех^мП ¡м. Л.М.Литвиненка НАН УкраТни, м. Донецьк, 1997 р.
Дисертац!я присвячена проблемам синтезу азацикл'нних поздних малих цик-лш (оксиражв, тираже, тютаж'в, селенетажв). Розроблена загальна схема 1х синтезу, яка грунтуеться на нуклеофшьних реакцшх рециымзащТ гетероцикл'нних сполук; на синтетичному р1вж досл^джений х'шзм процес'ш. Знайдено перегрупування гл|-цидилтюазолш у 1\1-{2,3-ептопропт)азолони. Вперше розроблено: карбеновий синтез азолонових похщних тиража, виходячи з азол^в; синтез азолонових похщних тгётажв, селене гажв та тпранш рецишзащею продуктш галогенцикл1зацп аллтио-азол'ш або М-аллтазолтюнт. Вперше синтезоваж М-глщидилазол1Св1 та 1М-гл1ци-дилазижев! сол1, М-глщидильж похщж азол1В I пол1азотних гетероцикл1чних систем, досл'щжеж особливост) Тх будови. Результата роботи мають значения для розвитку синтезу гетероциклмних похщних малих цишв, а також знайшли застосування в текстильжй лромисловооп та машинобудуванж.
КлючовЬ слова: азациюлчж похщж халысогежражв 1 хапькогенетажв, реакцн рецикшзацн, карбени, азоли, азини.
Коротких Н.И. Азациклические производные малых циклов: синтез и свойства.- Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности 02.00.03-органическая химия, (нститут физико-органической химии и углехимии им. Л.М.Литвиненко НАН Украины, г. Донецк, 1997 р.
Диссертация посвящена проблемам синтеза азациклических производних малых циклов (оксиранов, тииранов, тиетанов, селенетанов). Разработана общая схема их синтеза, которая основывается на нуклеофильных реакциях рециклиза-ции гетероциклических соединений; на синтетическом уровне исследован их механизм. Найдена новая перегруппировка глицидилтиоазолов в Ы-(2,3-эпитиопро-пил)азолоны. Впервые разработаны: карбеновый синтез азолоновых производных тииранов из азолов, серы и эпихлоргидрина; синтез азолоновых производных тиетанов, селенетанов и тииранов рециклизацией продуктов галогенциклизации ал-лилтиоазолов или Ы-аплилазолтионов. Впервые синтезованы Ы-глицидилазоли-евые та Ы-глицидилазиниевые соли, Ы-глицидильные производные ароматических азолов и полиазотистых систем, исследованы особенности их строения. Результати работы имеют значение для развития синтеза гетероциклических соединений малых циклов, а также нашли применение в текстильной промышленности и машиностроении.
Ключевые слова: азациклические производные халькогениранов и халько-генетанов, реакции рециклизации, карбены, азолы, азины.
Korotkikh N.I. Azacyclic derivatives of small rings: synthesis and properties.-Manuscript.
Thesis for a doctor's degree by speciality 02.00.03 - organic chemistry. L.M.Lit-vinenko Institute of Phisical Organic & Coal Chemistry Ukrainian Academy of Sciences, Donetsk, 1997.
The dissertation is devoted to synthesis of azacyclic derivatives of small rings (oxiranes, thiiranes, thietanes and selenetanes). The general scheme of synthesis based on nucleophilic ring transformations of heterocyclic compounds was developed, their mechanism was studied in a synthetic way. The following reactions were found: novel rearrangement of glycidylthioazoles into N-(2,3-epithopropyl)azolones, car bene synthesis of azolone derivatives of thiiranes from azoles, sulphur and epichlorohydrin, synthesis of azolone derivatives of thiiranes, thiothanes and selenetanes via the ting transformations of halogencyclization products obtained from allylthioazoles and N-allylazolthiones. N-Glycidylazolium and N-glycidylazinium salts, N-glycidyl derivatives of aromatic azoles and other polynitrogon heterocyclic systems were synthesized for the first time, the features of their structure were studied. The results of the work are significant for development of heterocyclic derivatives of small rings synthesis and they are also used in textile industry and mechanical engineering.
Key words', azacyclic derivatives of chalcogeniranes, chalcogenetanes, ring transformations, carbenes, azoles, azines,.
ПЕРЕЛ1К УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
АП — азацишчж noxwHi;
АПХ — азацию'пчн! пождн': халькогеновмюних мапих циклов; ЕХГ — епшюрлдрин;
КД — способ одержання гл'щидильних похщних, що включав конденсацию функцию!
сполуки з ЕХГ i наступив депдрохлорування п>д дею лупв; НВ — невалентна взаемодю; ПП — протипухлинний (препарат); p.p. — реакцл рециклЬадн; ЯЕО — ядерний ефект Оверхаузера; Ch — радикал хлорпдрину (2-пдрокси-3-хлорпропту); DABCO — 1,4-д|азаб1цикло[2,2,2]октан; G — радикал глщидилу (2,3-епоксипропту). Ihhji скорочення вщносяться до загальновживаних.