Конформационный анализ и молекулярная структура частично гидрированных азотвмещающих гетероциклов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

ХАШВСЬЮШ ДЕРЖАВШИ УН1ВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

Шшк1н Олег Валер!йович.

ШЮОРМАЩИНОТ АНАЛ13 I ШШШЯРНА СТРУКТУРА ЧАСТКОВО Г1ДРОВА11ИХ А30ТШ1ЩГОШ ШЕРОЦШИВ

02.00.03 - органИна х1м!я.

АВТОРЕФЕРАТ дасертацП- на здобутгя наукового ступени кандидата хШ1чшис наук

Харк!в - 1993

Дисертац1ею е рукопис

ГоОоту шконано в Харк1вському державному университет 1.

ПАУКОВI КЕР1ВШКИ - кандидат х!м1чних наук, доцент .

ДЕСЕНКО Ceprltl Михайлович кандидат х!м1чних наук, старший науковий сп1вроб1тлик Л1НДЕМАН Серг1й В1тал1йович

ОФ1Ц1ИН1 ОНОННГГИ - • доктор xlMlNiuu наук, с.н.с.

• КУТУЛЯ Л1д1л Антон1вна . Институт монокристал1в •.Академ! I наук Укра!га м. Харк1в)

кандидат х!м1чщи наук, • старший викладач НЕСТЕРОВ Володишр М1колайович (Луганський педагог1чний Iнет 1тут, м. Луганськ).

ПРОВIДНА ОРГАШЗАЦШ - Ф 1зикохIм 1 чкий 1нститут !м.Богатського

АкадемП наук Укратня м.Одесса

Захист в!дбудэтея " Y " ¿¿/иЬо? 199_Кр. о год. '.на зас1данн1 спэц1ал1эовано1 вчено1'ради (шифр Д 053.06.06) при Харк1вськсму державному 'ун1верситет1 (УкраТна, 310077,. м.Харк1в, пл.Свобода,4, ауд. 7-80). ■•

3 дисертац1ею'моша ознайомитися у Центральна науковЩ 01бл1отец1 Харк1вського державного ун!верситету. ■

Автореферат роз i слано Y 199 У V..

Вчений секретар сгхец!ализовано1 вчено! ради, кандидат х1м!чних наук, доцент Л.0.Слета

Ахтуальн1сть досл)джэ1шя. Дшчдрогетараароматичн! сполуки щшвертають останн1м часом гоишну увагу з соку досл!дшк!в у першу чергу в зв'язку з виявом Оагапма з них р1знях внд1в бЮлогН-но! активности Вивчення просторово! Судош- та конформацШПх характеристик таких молекул важливо для розумИшя мохаШзМу тх ф!-з1олог1чно! д11. Лиг1дроготароаромат'ич»1 сполуки вйклшсають такой . великий 1нтерес 1 з точки зору теоретично! стереох1м11. На в!дм!-ну в!д структурна однор1днях (поенЮтю насичених абО непасиченях ароматичних) систем, для яких добра бивчон! законом!рност! кон-формац1йно1. повед!жш I фзктори, що визначають р1вноьакну геометра, частково г!дрован! цикли (зокрема диг!дрован!) до цих п1р практично не вивчались систематично. Кр1м иього, структура диг!д-ропох!дтн азйн!в викликае (нтерес з точки'зору гштань !х тауто-мерШ або, в б!лыа широкому план! -тх реакЩйно! здатност!.

Мета .робота.- Досл1даоцвя просторово! будови 1 конформац1йних характеристик диг!дроп!ридин1в, дог1дроп!рим!дин!в I диПдроазо-'логтрим!дин!в. з допоногою теоретичних (молекулярн'а механ1ка, квантова х1м1я) та експерлментальних (рентгеноструктурний анал!з) м8т0д1в. .•. ' , , .

• Наукова новнзна X практична . значим 1сть. У робот! рентгено-структурним методом впарше встановлеш просторову Судову 13 по- ■ х<дних частково г1дрованих, азоТвмПауюч ^етарощ1КЛ1в. Виконана модйф!кац1я 1 доповнення набору парамэтр!в силового ноля молеку-лярно! механ1ки, що дозволило розрахувати просторову будову вм!- ' щуючих диг!дроазйновий фрагмент.г^тероцкл1чних систем, ран!ш нэ-достутщх для розрахунк1в у.рамках данного методу. Вперше викона-н{ к"йнформац1йн! розрахунки системагкчних рдд1в алк1л- 1 фон!лза-Мщенних диг!дропох1дних п1ридину, И1рш1^1Ну. та' азолоп1рим1да- ' н1вЧ На'основ! одержано! 1нформац!1 виявлен! законом1рност1 моле-кулярног геометр!I I конфэрмац1Йно1'повед1ики р!згок, даиТдроази-н1в._Показана мо5мив1'сть впливу елэктронянх Фактор!в*на конформа-ц|Яну тнучк!сть 1,4-даг1дроазинового циклу. Зроблено оц!нку впливу стеричних ефект1в. зам!сшк!в на положения 1м1н-енам1шю1 тау-тошрно! р1внрваги'в'даг1дроазолоп1рим1дииах. -

Апробация- робота. Основн! результата доиов1далися на II РоПо- ■ нальнШ конфэр'енцИ "Енамяш. в органическом синтезе" (Пэрм, 1991).., VI ВсесоюзнШ нарад! з орг8н1чноГ кристалох!мП (Ки!в,. 1991 >, XVI Укра1нсък!й йолферёнцИ по оргэШчнМ 'х!м!I (Терно-п!ль, 1992), XVI. Нарад! по м1жмолекулярн!А взаемодП 1 конформа-ц!ях-.молёкул (Пушино, 1993). ■ ' . ■

' 13 робота. ДисертаШя складается з вступу, 6

глав, .висновк1в, списку л!тератури з 173 найменувань 1 додатку, що ьм1стнгь 13 таЛдиць. 00' ем днсертац!I 179 сгор!н6к, включаючи ?Л малгнки, 31 таблиц». ;

змют роботи

1. ИОШСУЛЯРНА структура I КОНФОРМАЦИдиг1дроазин1в.

3 метою вивчення просторово1 структура диг!дроазин1в, нами вй-кононо р?лтгеноструктурн1 досл|дкенш 13 р1зних диг'!дроазолоп!ри-м!дин!в. Одержан! експерннеитальн) дан! доповнон! результатами рэзрахунк!в методом молекулярио! механ!ки систвматичних ряд!в ал-к!л- 1 фон1лзгш11шшх диг1дролох!дних п!ридину, п!рим1дину та азолоп!рш1дш1в. ' '.'

Гозрахун.ки' методой молекулярно! механ1ки зустр!ли суттев! трудной! через в1доутн!сть задов1льних параметра силового поля для аэотвм!щуючих гетероццкл1в. Тому дана робота включае в собэ вакливою ! необидною частииою п1дб!р в 1дсутн!х параметр!в шляхом . в!дтворення л!тературних даних по геометр! 1 та Оар'ёрам обертакня ряду моделышх сполук. , '

1.1. Просторова Оудова 1,4-даг1дроазин1в.

Розрахуюш методом молекулярио! механ1ки показали, що р1вно-вакна конфэрмащя 1,4-диг]дроп!риливд 1, 1,4-диг1 дроп 1 рим! дину 5 та 4,7-диг1дроазолоп1рим1дин1в 10,14,20 - плоска. Однак-наявн!сть протилежно направление фзктор1в' зпдощуючих - алл1льного шшружон-ня 1 супряження з одного боку, ! розплощуючих - кутового напру-.ження з другого,' приводить до суттево! конформац1йж>1 гнучкост! диг!дрогетероцикду. '

Вивчення залежносИ конформацШно! енергП 1,4-диг1"дроп1ридину в1д торс 1 ошшх . кут1в а1 • (с(3)-СС2)~м(1 )-с(6}) ! аг. (С(2)-С(3)-С(4)-с(5)) показало,,що зовнИш>щшн1 .коливанйя диг!д-роп!рим]ди1ювого' к!льця в сполуц! 1 являються несиметричними: в 1дхилэеня атому N(1) в!д шющини неводневих атом!в подв!йних зв'язк1в пом!тно меше н1к в1дхилешш- насичекого атому вуглецю. Характер ьовн1площишшх коливань даг!дроп1рим1динов9го к!льця в загалому аналог!чний 1,4-диг1дроп1рим1дину. -Одаак-при великих ам-пл1тудах коливань з'являеться деяка зкручен!сть хонформацп ванна ... - 4 - ' •■

1 В^»*»».^»

2 р3=к*=н; а 1?а==М« О К^-ЕЬ. в к»=)-рг Г й'Ч-Ви Д Ва=РЬ

3 В*=ИЦ=Щ а (?3-Ив , О Н В Я®- |-Рг, Г Д Я3=РЬ

Р*=Й3=Н о В»=М« б В р*=|-рг Г |?Ц=1.-Ви Д

6 в*-н*=1?*-н;' ч н3=н» б к3~Е1 •В -Рг ■> Г |»г = 1-Ви Д В'-РИ в 7 ' р'=|)8=вьц; а 'Й

В ^»¡-Рг Г Кк = 1-Ви" Д Я^РИ ИЯ^ч-^б;^ а к®=Нв б . В Як=1-рг Г Я5Ч-Ви Д

На=й',=К5=Н а = б Яе=Е1. В КБ=Ч-рг Г И6=и-Ви ' Д (?В=РК>

диИдроциклу, що зумовлено,- за нашо! думки, асиметр!ею невалент-1мх-взаемодШ' 'за участю штиленово! Групп '(в!дсутн1стю алл!льно1 взаамодп вздовж зв'язку Н(3)-С(4)). Характер зовШпЛощиишх ко-дивань частково г1дрованого к1льця в 4,7-диг1дроаз.олоп1рмм1динах 10, 14, 20. ацалог1чниЯ там, що • • спосгер!гаються в. 1,4-дйГ1дроц1рим1д1ш1. При цьомуIна.конформац1йну гнучк1сть диг1дро-п1рим1дшового. к!льця' йшгавае I тип пзольного циклу: НайсНльш рухлйвим виявився дшМдроцикл у -сполуц! 10,- а найб!льш ¡коротким у п1разольному псШдному 20.

11 а: я5=ив, б в5=Е1, в

г к$=1-вм, д [?5=РЬ

■ 12 рв^^-н, а К>»=Мв, б 3=Е1, В Рв=|-Рг, .. Р Я6Ч-Ви, д 1?«=РЬ ' .13 •Й*=Й«=Н, а:!?Т=мв, б р7=Е1, в ИТ^г-Рг, г д ц-»=|»|,

'14 ва=яе=!?1=н '

15 Г?6=1«75Н, а |?*=Ме, о я«=Е1., В -рг, .

'.'"••■'•. г ке=1-ви, д Й^РЬ

16 л^^н, а «Е=нв, (! ц»=Е1, в вв=!-рг,

"'.•:-г д к«=рь ■

17 а Й7=Ма, С5.В"»=Е1,-.В Вт^!-Рр, г Я»=1-Ви, -Д В*='РЬ

18 ЙВ=Н, В7-1-0и

19 в»=рь, вв=н; в7=ме,рь , .;• - '

' " . '',.• - - 5. - -''••' •

;с1

-э и

20 RS=Re=R7=M

21 RE=:R7 = H> д RB-Me, <3 RS = £L> В R*?¡_pp> ■ Г Rs=l-Bu, Д RB=Ph

.22 R«==R->=H, a Re=Me, 6- RB-El, В Re=¡-Pr, P R"=l-Bu, Д RB=Ph

23 a Me, 0 R7=El, В RT=i-Pr, Г ft7=l-Bu, Д R7=Ph

,1Го ланим розряхунку заьПснши при сус!дньому ' з 1м1ногрупою олеф!новому атом! вуглецю но вплиьають н! на р!вновазшу конформа-ц1ю, Ш на гн.учк1сть днг! дроциклущо п1дтверджують результата, рентгеноструктурних досл!джень (РСД) сполуки Ид. .

Як вит1кае а результатов розрахунк!в методом молекулярио! ме-xanikn алк1льн1 замЮнти в сполуках 3, 8, 12, 16, 24, залйиаючи частково г1дроване к1льцо плоским, значною м!рою оомежують його гнучк!сть ьнасл1дсас Посшшшя неваленишх взаемод1й по типу ал-л1льних. У (Jen 1 j¡ зам1щ«них похПших невалентн! взасмод!! атом!в водив в орто-полокннях {ен!льного к!льця з сус1дн1ми олеф!новим ' 1 матиленоЕнки водняки в сполуках Зд, Од, 12л, 16д, 24д приводить . .до переходу диг!дроцихлу в.конформац!» ванна. '•

Введения зам i сник J в до иасичииого атому вуглецю приводить до . переходу диг1дрсщ1клу в конформац1ю ванна внасл!док-асиметрП не-валентних ' вза<змод1й е!дносго середньо! шющини циклу. • Ступ!нъ •■ зкладчагост! частково г!дрованого к^льця. залегать в1д розм1р{в радикалу, що вводиться.

Аналог!чн! законои!рност1 збер!гаються 1 в 5,7-дизам!щених по-х!дних. .

'. Рентгеноструктурн1 досШдження сполук Ид,. 18, 19 показали . добре сп1впад|ння експер1Шентально1 ■ геомэтрП з розраховаиою.

У вшадку наявност! двох р!зйнх зам1сник1в при aroMl С(7) кон-'' формац1я диг1дрсп1рим1динового к!льця визначавться б!льшим по об'-ему радикалом. Так, по дэним РСД, у сполуц1 19 частково г.!дрова- . нэ к1льце мае конформац1ю близвку до тако!. в сполуШ 18.'..

Серед • 1шшх' 'особливостей" молекулярно! структури- 4,7-даг1дроазолоп1рим1дш1в в1дзначимо шгаскокоординован1сть атому эзоту 1м1ногрупи та наявнЮть супрякэння м 1а: його непод1леною електронно») парою 1 %- системами 'азольного циклу 1подв1йного зв'-язку. ' . • . . - '

1.2. Просторова будова 4.Ь-диг1дроцикл1и.

Просторова -. будова 4,5-дйг1дроп1рмдийу 24, 5,6- О -

диг 1дроп1рим1 дену 31 1 6,7-диг1дроазолоп1рим1дин1в 37, 43, 49 ви значаеться з одного боку сурряженням м1 и озометнновою гругою чи азольним.циклом. | п6дв1йним С=С зв'язком, що "максимальна у плоски! корформаЩ1, .а з другого - кутовою напругою при насичених . атомах 1 ирагданням "до зхрещено! конформацЛ. по зв'язку 0(вр3)-0(вр3), що прагнэ зроСцти молекулу нэплоскоп. Р1вноважна ■ конформац{я диПдроциклу (экрцвлеца софа) зэсп1дчуе пэревагу роз, пловдичих ,фактор,1в.

..■ [з залвзшост!; конформац!йно! енаргП '4,5-диг1дроп1ридану'в1д торс1оташс кут1В С(6)-И(1 )-С(2)-0(3) (ф.,) 1 'С{Э)-С(4)*-С(5!-С(6) ; (ф^) видно,- "що зм(на ^ не веде до 1нверс(Г диПдроцнклу; а лише незнатно •' зм1яюе внерг1ю-мйлекули. Ця особлиаЮть кон|{юрмац!йно1 поввдЖси збер1гаегься 1 в 1нших розглянутих диидроазинах.

Введения зам1сник1в до вуглецевих атом1в частково г1дрованого циклу, по.дашм розрахунху, не вщшваз .пршщтовим образом на р1вновакну конформац!ю: молэкули, Зм!нюзться т1льки ступ1нв зклад-чатост! з. АналогИну д1ю чинить 1 аннэлюрання азолышми циклами, що Шдтвердкено результатами РСД-еполук 48а, 4вг, &2д, 55. ..

ЗамКягаки при наоичэних атомах вуглецю найсЦльш сильно вплива-ють на ступ}нь эгоадчатост! даг1Дроц1Ш]у. При цьому вааошве значения маа ср1ентац!я зам1сника. Гак для 4,5-диг1дроп1р'ид1ш1в 28- ' 30 '1 5,б-диг(дроп1рим1дин1в 34-36 характерна <Яльша зплощен1еть, конформер1в з акс1алышм розташуванням алк!льно! груш! пор!вняно

24

■ 25 а К3=Мв, б ВЯ=Е»..

В я»=|-рр, ,Г Й»=1.-Ви , '

26 й^в"=йв=рв=н; ' я3=н«.. ^о кэ=Е1. "В й3=Ч-Рг г Й=»-1.-Ви

27 ' а -б В"»=Е1, В В*=!-Рг, Г В»-1-Ви.

28 Ва=В»,=Вч=В"=Щ а Й*=И» б Я^Е!. ? ^=1-Рг Г<ВЕ=1-0и ЙЭ.В^Я^В"»^^ Р 1??=Кв б В*=Е1 в (?*=|-Рг Г К®=1-Зи

зо К'=|?»=в"=и; а в^^гИв б г<и'=я!5=Ег в к"=а«=!-Рг г

.31-.. иа=в''=в5=вв=н 32 • "в»=в«=в«=н а Вг=Мэ ,0 В*=Е1 . ..В.Я^^Рг, Г Я^С-Ви, '

.'33 1 9'в»=н»-.0 в"=Е1,

3 . . в Й^и-Ви,

34 ч В»=И« ,б 1?®=Е1 , В (*»=|-Рг ,Г |?в=1-Ви ,

35 „ !)»=!(„, а В(хЕ1 Р вв=!.Р|. г'в1=1-ви . ' ■

• 37 Rs=Rb=R7-H

38 RB=RT=H a Rs = Me .0 R»=EL . . BRs=.!-f>r Г R«H-Bu Д R»=Ph ..

39 RB = r7=H(.a rb=he 0. RB=EJL В RBM-Pr.- Г Re = t-Bu. Д RB=Ph

40 R»-RB=H; a R7 = Me б RT~EL В R7^i-Pr Г R7=l-Bu Д R7 =Ph'

41 RB=H; a Re=R7=M» С R»-=RT=Et В RB=R7=i-Pr Г RB=R7=t-Bu

42 R5=R7=Pb; a RB-He 0 RB=Et В R*=i-Pr Г RB=t-Bu

43 RS=R6sR7=H •

A4 q RB-Me ,6 RB=Et ,

В RB=i-Pr Г Rs=4-Bu Д Rs=Ph •45 rs=r7=H; a rb=mo 0 RB=EJL ' , . В RB=i-Pr, Г Re=L-Bu. Д R«=Ph 4,6 R5=RB = H; a R7 = Me 6. R^El B ff7=i-Pr г r'n-Bg Д йЦ, 47 RB=H; a R»=R7=Me 0 RB=R7*Et. В R»=R>=i-pr г R«=R7 = l-b<j 46 Rs=R7=Ph; a Re=Mo 0 RB = Et. В R&=l-Pr Г rB=t-BU .'

R7 49 RS=R«!=R7=H

50' ftBrR*"H a R«=M«. .6 R*=El, В Rs=i-Pr 'г RB=L-Bu Д Rs=Ph

51 R5=R7=H; a RB = Me .0 RB=El ■ 3 - .» а В R*=i-Pr. Г R»=l-Bu. Д RB=Ph

52 RS=RB=H,' a 0 R*=et B»'=i-Pr Г R7=l-Bu Д S'-"?ll

53 ' RS=H; a RB=R7=Me б RE=BT=Et В RB=R7= i -Pr Г RB=R7-i-Bu . 54 ' RS=R7-Ph! a 8®=Me б RB=Et В RB=i-Pr I\RB=t-Bu '

Д Rs=CBH„NMoj, re=h, R'=Ph

з екватор1альними. 'У. 6,7-диг)дроазолоп!рин!дана)с. 39-41, 45-47, -'.51-53, лавпаки, акс.1альн1 конформери мають 01лыи високу ступШь зкладчатост!. .Винятком являються 6,7-монофен1лзам!щвн1 пох!д-н1, в яких диг1дроцикл наймет пЛоский при екватор1альн1й ор1ен-тац! 1 зам1еки<а.

У вс1х еивчвних сполуках найсялъш стад!лъний 'контрмер мае ■ t б1лыл високий ступ1нь зкладчагост!.' Для сполук 52а, 52г' 1 52д' розрахунков1 дан! п1дтверджен1 IMP спектральними досл!дкенняти . Результата РСД ■ молекул' 48в, 43г, .52д,' на противагу даним розра-хунк1в, указують на акс1альну ор1ентац1ю фен1льних зам1сник!в при насичених атомах у кристал!.. Цод1бн1 розб1жностГ. в стасНльност1 . конформер1в вивчених сполук пов'язаШ, на нашу думку,, з впливом м! ж.юлеку лярних взаемод1й у кристал!чному стан1. . " .

- 8 - '

48в 48г . 55- 54е

У випадку оксипох I дчих 48г t Б5 розультати рентгеноструктурних '. Д0сл!даень дозволили пояснити аномалъну сг!йн! сть даних'сполук до .Д0г1лратац1т. Близька до цисо1дно1 ор!ентац1я оксигрупи та атома ' водню при С(7) е шсприятливою для протыкания процесу в!дщеплэння води.

Дан! РСД сполуки 54е. показали, що введения оксимно1 групи' до атома С(6) приводить до р1зко! зм1ни конформацН частково г1дро-ваного к1льця. У ц!й. сполуц! диг!дроп!рлм!дановий -цикл- Icnys в конформацIi софи С-7 1 значно б!льше зплощений пор!вняно з сполу-кэми 48в,г, 52д I 55. - - .

. 1.3. Молекулярна.структура 1,6-диг1дроазин1в.

Рентгёиоструктурн) досл!дюння сполук 56-58 показали, що да-

CBHun-NO,

■ Ph

aaN's'Me V V PH V V СвНцП-ОСН3

э Н» Н Н

56 57 53 - '

г!дроп1рим!динове к1льце 1снуе в конформац! I зкривлено! софи С-5

дуже бшзыю! до тако! у б,.7-дйг1дроазологг1рш!динах. Однак анне-

'лювання цього. частково г!дрованого к1льця т1азол1новим циклом по

зв'язку С(ар3)-м приводить до знижвнНя ступвня зкладчагост! ди-

г(дроазинового к!льця з 0.49 до 0.20. У молекулах 56 I 57 зам!с-

ник при насиченому атом! вуглецю знаходиться в псевдоаксIалчному

положенн1. Навпаки, в сполуц! 58 .арильна трупа мае екватор!альну

ор!ентац1ю. ' .

2. МОЛЕКУЛЯРМ СТРУКТУРА 4,5,6,7-ТЕТРАГ1ДРО-1.2,4-ГШЗОЛО- ; [ 1,5-ai П1РИМ1ДЮИВ.

. OchobhI п!дходи, що використан! при розгляд! конформац1Яних характеристик' молекул диг!дроазин!в, мозкуть, бути вигориста'н! t

при вивчекн! близьких за будовою гетероцикл!нних систем. Як 1лю-страц!я можуть послугувати 4,Б|617-твтраг1дро-1,2,4-триазоло-. [1,5-а]п1рим1дида, 0лизьк1 за своею будовою до диг1дротриазолоп|-рим!динам. Так, по даним розрахунк1в, у 4,5,6,7-тотраг!дро-1,2,4-триазоло[1,5-а]п!рим1динах 59-64. частково г1дроване к1льде 1снуе в конформац11 нап!вкресла. Атоми С(7), N(8), С(3а), N(4) лежать у. однШ пло1вдн1, а атоми С(5). 1 С(6) Ыдхилявдься. в!д не! у "р1зн1 боки - _ . '. . ■ . ' '

Введения зам1сшш1в слабо впливае -на конформац!ю тетраг1дроп1-. рим1динового циклу. Творетичн1 дан! для сиолуки 64 пЦтвердиен! i результатами рентгеноструктурних досдЦжень., : . V ... '

'Як шпливае -з розрахунк!з цаВДльш стаб1льними,для дизам1щених 61, 63, е цис-1зомери з диекватор1альною'ор1еентац1ею зам1сник1в, що. добре узгоджуеться з результатами досл|джень'цих еполук мето-.. . . " • r7 • 59 R'»=--RS=RB=R'»=H ;•*

60,Rta=(?B=H, R7=Ph, a'RS=Me, б R?=Ph

61 R'*=RB=H, Rs=Ph, B7=He '. 1

62 R*-M. Rs=Phj RB-.M«, RT=Ph a; )» 63 R^-Me, R*=Ph, , R^Ph 3 R"-. . 64 Вц=Ме*'(?8= =p, RE=H. R7=Prt'

. • ДОМ ИМ P. . . :■"'■" ' ,

У тризам1щ9цому пох1дному 62i з1стаедешщя результата розра-хунку I ШР спектральных досл!джа«|> привело до вйснавку про -ста- ' •. "01л1зац1ю еаэ конформера. ,

.. Введения: до атому с(5) оксогрупш в сполуц! 65,-за данкми рент-.. ' геноструктурного<досл1джешя, принципорр вмШюз конформац1ю част-. . тсово гЦроваиого к(льця. Те'гра^дроШртоЦдиновий цикл у Ц1й спо-•„ дац! JCHys в конфорвдцп зкривлено! еофи 0-6. аналог 1чн'о диг1дро-:' ■ п1рим1'дшовому к!л1.цю б,7-,рг1дроазрлои1рим!дипам. На в!дм!ну в1д молекули 64, фзн1лышй зам 1 сник при атом! С(7) в 65 займав' ; акс(альне положения. •.''.■''"' ' '

. 3. ЕЛЕКТРОННА СТРШУВА ДЯЛДРОАЗШВ.

Електронна'структура даг1дроазш!в, роарахована нами методом АЫ1, виявшась дуже шд!Сною -до' ёлектронно! структ'ури 1,4- . . .циклогексад1ена, Посл!довн!сть розташуванкй- верхи!х -зайнятих МО. .(налегать Бице орб1тад!) засв(дчуе,пёревагу'взаемод!й м!ж. . подв!йшми зв'яэками через .¡¿алонтйий нв'язок (ТВ) над взаемод1ею через npocTtp (ts). .'. ' . .'•'.!

. Bet ВИВЧЭН1'молекули.мають т!лъки' одну можлив1сть' зм1ни /кон" • т 10 - ' . ■ .

формацП - иерогин'вздовж л1н11, що проходить через м1стков! это ми. При цьому зближуються 1-сиотэми подвтйних зв'язк!в 3 , одного боку I порушуеться перекривання г„-ор01талей олоф!нових атом!в вуглецю' 1 ,псевдо-тг-ор01тал1 метилеиово! груш чи ри-орб!тал1 м1сткового атому азоту. Таким чином при переход! молекули в кон-формац!ю ванна в1дбувавться посилрння тз- 1 ослаблоння ТВ взаемо-д!й. При цьому розщэплення м!» двома верхн!ми тс-орб1 талями змен-вусться.

При аннелюванн! 1,4-лиг1лроп1рим1липового к!льця азольшм.циклом верхн1 зайнят! %-орб1 тал! приймэють набагато складн!ший ви-гляд. Тому вид!литй МО, що в1дпов|дають 7с£=с1 не прэдстав-

лйетьсмя можливим.

По даним розрахуик!в электронна структура 4,5-диг1дроп1ридину, 5,6-дяг1дроп1рим!дину.мало в!др1зняоться в1д 1х нецикл!чних ана-лог1в - пох1дних 0утад1ену.'

Пор1вняння електронло! структури 1,6-диг1дроазин1в 1 Гх ацик-л1чних анплоПв Показало, то в них гетероциклах також 1снують взаемодН м1ж непод1леною парою атому азоту 1м1ногрупи та подв1й-ного зв'язку ОС. Однак посл1довШсть зайнятих тс-орб!талей (тс+-6рб1'галь лежить нижчэ, чим иГ), вказуе " на пэревагу Тв-взаемодП над ТВ.

4. СТЕРИЧН1 ФАКТОРИ I ПОЛОЖЕНИЯ ТАУТ0МЕРН01 Р1ВН0ВАГИ В ДИПДРОАЗОЛОШРИМЦШШ. .

: Диг1дроззолоп!рим1дини утворюють н розчинах сум!ш! енам1нних. (А) та'1м1нних (Б)-таутомер!в.

Н А Б

Виконаний нами квэнтовох1мIчпий розрахунок термодинам1чних характеристик обох таутомер!в для 1,2,4-триазоло-, п!разоло- 1 1м1-дазоп!рим1дин!в (табл.1)' показав, що оСидв1 таутомэрн1 .форми А I Б мають дую близьк1 значения як теплот-у творения, так 1 енерг1й Пббса. Мала р!зниця в ста01льност1 обох таутомерних форм явлй-еться одн1ею з причин, що дозволяв спостер1гати сум!ш1 таутомер1в у .розчинах. ' ' . ' " ■ ' •• '

й метою оц'1нки можливого.впливу стеричних фэктор1в зам1сник!8

- 11 -

на положения таутомерш! р!вноваги нами бу ли;провнал 1 зоьан 1 теплота утаорошм сполук, розрахован! методом молекулярной механ!ки. введения алк(льних труп у'те чи !ша положения 0¿циклу не приводить до суттево! зм!ни р!зниц1 теплот утворедая м!к внам1нним 1

. ' ' .Таблица 1.' '" • .

Термодинам1чн1 характеристики тздтомарних форм А 1 Б при.300 К

(кДж/моль). -','.•

X У енам!нн1 таутомери 1м1нн1 таутомери

. Анг .-н,- .. АН1 . Н з . 0

СН N - СН СИ .' СН. он N' " 51-50 4.09 0.082 ' 58.80 4..88 0.082 ... 60,^0 ,4.-'81 ,0.085' -19.71 -19.75 -19.79 '50.29 58.65 '60.05 4.84 0.08Э 4.85 0.083 4.75 0.086 -20.06 -20.05 -20.91

1ы1шщм таугомераш. Для фен|дзам!щених нох1д>шх розрахунок ука-зус на б1льшу'стаб1льн1сть таутомэрно! форми В, що. вступав в про-тир1ччя з ексдаришнтальшми даними. :' , '

3 одергаш; даних можна■ зробити висновок'про'те, що зм!щенн,я положешя • таутомарно! р1вноваги ■ при эСМывенн! об'ему замГсника . намоашщо пояснити лише чисто стэричним ефектом зам!сника;. 1х'' : д1я,. певно, <31льш складна 1 на може бути повн1стю врахована'--в' рамках стандартно! махан1чн;о1 модел! молекули. Очевидно, ввадерня-, ' аам1саш<1в, особливо в- 7-е положения б Циклу,' що; приводить- до, зм1ни конфОрмадИ диг1Дрощ1Клу в енамШних таутомерах 1,, моаищво, , ■{■им самим, створюють б1льш-спризтлив!1 умощ для продву. 1нших вну-т.' тр1шнь'омолекулярних ефекг1в, р!зних у таутомерних, формах А ( Б -наприклад розглянутих виде тэ ! ТВ взаемод1й,'м1й тг-електронниш . . системами подбшного 0=0 зв'чзку,.азального циклу, як! мойуть до-.датково стаб!л1зувати енэм^нний таутомер'..,

• '■ висновки

1.3 метою ъстановлення рросторово! будови проведено р'ентгено-.структурно досл|дження 13 частково Г1дроданих аннельоьаних похЦ-' .них п1рим!дину з з'узлоыш атомом азоту. . .

.2. ДошвИен! 1 модаф|кован1 параметри силового поля молекулярно! 'механши; то. дозшлили розрахуБатй просторов/ будову гетероцвд-л)чних систем, що.'ей 1 стать дйг|дроэо№Ювий фрагмент. Нов!' пара--

метри силового поля використан! для вивчення р!вновакно1 геомет-рП | осоОливостей конформацШно! повед1нки .1,2- 1 1,4-диг1дроп1ридин_1в,. диг1дроп1рш1дин|в> I 1х аннельованюс аналог1в з вуэловим атомом азоту.. •

3..Виявлена висока конформаЩйна гнучк1сть 1,4-диг1дроазинового циклу. Встановлено, що зам!сники при насичених 1 сус!дн!х з ними олоф1нових атомах вуглецю чинять суттевий вплив на р1вноважну . ■ конФорма'ц1ю 1 рухлив1сть частково г1дрованого к!льця. Введения ■ •зам1сник1в у 1нш( .положения I пннелмвання. азольпими циклами не впливае на конформацШП характеристики диНдрогетероцикла. 4.'Показана конформаЩйна некорсти1сть 1,2-диг1дроазинового к!ль-ця. Встановлено, що впадения зам1сник{в в будь-якб положения ди-Пдроциклу. I аннелювання азольшми циклами' не чинить пом!ткого вплйву на його. р!в1юважну конформац!». "

Б. У результат! вивчення електронно! структури 1 ,<1-диг1дроазин1в знайдено антибатна зм!на електроших взаемод1й м1ж подв1йними зв'язками через валентний зв'язок 1 через прост 1р при зм 1 н 1 кон-.ФормацП лиг!дроцикла, що вказув' на можлив1сть впливу даних взве-Мод1й на гн.учк!сть чяастково г]дрованого к!льця. 6. Для оц!нки впливу стеричних е'фект1в. зам!сник1в на положения 1м1н-енам1!шо1 таутомерно! р!вноваги в диг1дроазоло[1,5-а]п1рим1-динах вивчоно вплив-зсЯлыаення об'ему зам!сника на теплоти утво-рення таутомер!в, розрахован! методом молекулярно! механ!ки. Сим-Оатна зм!на одержание величия для обох таутомерних•форм засв!дчуе незначн!сть д! I стеричних фактор!в на положешм таутомер)го1 р!в-новаги. ■ -

Основн! результата .дисертац! I огтуОл 1 кован 1 в роботах: ,1. Трехкомгюнентнэя конденсация 3-амино-1,2,4-триазола с карбонильными соединениями - новый метод •синтеза производных 1,2,4-триазоло[1,5-а]ггаришдина./С.М.Дэсенко, В.Ц.Орлов,

Н.В.Гетманский, О.В.Шишкин, С.В.Линдемая, 10.Т.Стручков //Химия гетероцикл.соедин.-1993.->4.-С.481-485.

2. Имин-енаминная таутомерия дйгидроазолопиримидинов.З. 5-Арилза- .. мещенные 4,7(б,7)-дагидро-1,2,4-триазоло[1,5-а]шфимиддна./ С.М.Десенко, В.Л.Орлов, В.В.Липсон, 0.В.Шишкин, С.В.Ливдеман, ГС.Т.Стручков //Химия гетероцикл.соедин.-1991.-ЯП.-С. 15391544. '

3. Ароматические замещенные 1,2,4-триазоло[1,5-а]пиримидина./ б.Н.Десвнко; В.Д.Орлов, Н.В.Гетманский, 0.В.Шишкин,С.Б.Линдемэн,

- 13 - ■ '

D.Т.Стручков //Докл.АН СССР -1992. -Т. 324,-JM.-С. 801-804. 4. Синтез и окисление ароматических замещенных 6,7-дигидропиразо-ло[1,5-а]шришдаша./0.Ы.Десенко, В.Д.Орлов, В.В.Липсон, О.В.Шишкин, К.А.Потехш-,'ЮЛ .Стручков //Химия гвтероцикп. соедин.-1993.-Ж .-С.109-114. Б. Молекулярная структура и таутомерные переходы Б-(4-дйме.тилами-нофедил) -7-фенил-6', 7-дагидро-1,2,4 -чриазоло [ 1,5-а 5пмршидана. /

C.Ц.Десенко, В.Д.Орлов, 0.В.Шишкин, В.В.Липсок, С.В.Линдеман, ■

D.Т.Стручков //Химия гвтероцикл.ср0дан'.г1992.-^.-С. '

6. 2-M3thyl-5,6,7-triphenyl-6,7-clihy(lropyTazolo[2,3-a]pyrimidine. /S.V.Iindeman, Yu.Т.Struohkov, О.V.Shishkin, S.M.Desenlio,.

■ V.ViLipson, .V.D.Orlov. //Aota' eryst.-19Í3.-V.-C49'.-J».-P.856V

' • sso.. ■..■ \ . ; . '•"■•••-' V' ' ' -

7. Подвижность цикла'в.1,4-дагидро'шридине и его моноалкили ' ... фен,шамещеншх./О.В.Шишкин,. Т.В.Тимофеева, О.М.Десашга*

v _В.Д.Орлов, С.В.Линдеман, Ю.Т.Стручков //Изв.Росс.Акад.наук. ■ Сер/хим.-1993.-№7.г-С. 1217-1220. ,'.,'..'.;.

0.•• 3-0ксизамещенные гаримидд[1,2-а]0ензкмидазо'.ла./С.М.ДесенкЬ, В .Д. Орлов В.В.Липсон,' 0. В". Шишкин, С'.В.'Линдеман, Ю.Т.Стручков • //Хями'ятетероцикл.соедии.-1993.-Jí6.-0.688-693. ■ ■'" ., .9. Молекулярная и кристаллическая структура .5чфвнил-6-оксиимино-: 6,7-дагидро-1,2,4-гриазйло[1,5-а]пиримйдина,/0.В..Шишк1щ, ■-' . .С.В1Лшдеман, ю.т.'Стручков,1 С.М.Десецко,1 В'.В.Липсон, .-'. ■ , В.Д/Орлов//Кристаллогра{мя -1993.-Т.38.-Ж.-С.275-277. . 9. Молекулярная .структура диги'дротриазоЛопиримиданЬв./0.В.Шишкин,; .С.В.!Линдеман, Ю.Т.Стручков, С.М.Дасенко, 'В.Д.Орлов //VI Всесо-.' юзное . совещание по органической кристаллохимии. Тезисы-докла-/ дов.-Киев.-1991.-0.150. ... ' •' ; 1 ■

..,.10. Иш^-енаадннов таутомэрное равновесие в ряду дигидроазолопири-■ миданов./С.М.Десенко, В.Д.Ьрлов', 0. В.Шишкин'„'С.В.Линдеман, Т.В.Тимофеева, Ю.Т.Стручков У/И Региональная конференция . ' "Енамиш в органическом синтезе". Тезисы докладов.-Пермь,- . ■'. - 1991'.-0.6,9i. ' . . ; ....;,.■■'.

• 11..Диг|дропоХ1дн1 азолоп1рим1'д!1н1в, що мають вузловий атом ~ азоту./О.М.Десенко, В.Д.ОрлоВ. В'.В.ЛШсон, О.В.Шшш1н//ХУ1 Украинская конференция по органической химии. Тезисы докла- ■ . дов. -Тернополь .'-1992. -С. 19. ' ' -

12 'Синтез та окисления диг1дроиох1даих'азолоп1рим1дш1в./ ■ ' С.М.Десенко,. В.Д.Орлов, В.В.Ипсон, О.В.ШшнкПГ, О.М.Ринд1на, И. 5 .ГорЗчйко, O'.u-.'iytiypiii // xv.i Украинская конференции, ¡ш . органической химии. Тозиси докладов.-Терйоноль.-1992.-С.150. ' . ' , • . -14-