Окислительная циклоконденсация циклических тио(селено) мочевин тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ХИМИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ

Р Г Б ОД

3 0 На правах рукописи

МУКАРРАМОВ НУРИДИН ИСОМИДИНОВИЧ

ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ ЦИКЛОКОНДЕНСАЦИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ТИО (СЕЛЕНО) МОЧЕВИН

(02.00.03 — Органическая химия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

ТАШКЕНТ — 1995 г.

Работа выполнена на отделе Органического синтеза Института химии растительных веществ АН Республики Узбекистан.

Научный руководитель: доктор химических наук,

профессор Шахидоятов X. М.

Официальные оппоненты: доктор химических наук,

профессор Абдусаматов Л. А.

кандидат химических наук, доцент Тожимухамедов X.

Ведущая организация: Самаркандский Государственный

Университет.

Защита диссертации состоится « 8 » н 1995 года в

часов на заседании специализированного совета Д.015.40.21 при институте химии растительных веществ АН РУз по адресу: 700170. г. Ташкент, проспект академика X. Абдуллаева, 77.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИХРВ АН РУз по адресу: 700170. г. Ташкент, проспект академика X. Абдуллаева, 77.

Автореферат разослан « 5 » X 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

доктор химических наук, Д

профессор У/^^^сУ АЛИЕВ II. А.

031Ш ХАРАКТЕРИСТИКА. РАбСГЯ Ащ;уал10сть_2аб0ти^ Циклические тио(селено)мочевины сос-¡влявт огроишЯ класс гетероциклических соединений. Кснденсиро-1Екые с бензольным, тисфекознм д пиридиновым кольцами парз-:диконы-циклические аналоги тио(селено)мсчезин широко райграс-!анены з природе. В настоящее зремя синтезированы большое коли-:ство производных этих соединений. Среди ни найдены. 2е!г°ст-[, обладавшие пестнцидной, физиологической, а такае другими зама активности. Большинство препаратов этого ряда исяолъзуэтся сельском хозяйстве я нелишне. Несмотря на накопленный огром-[й материал и неистеказлего потека информации по синтезу я изу-!кшв юс реакционной способности, в литературе отсутствует дан-:е. посвященные реакциям ах димеризашп.

Вместе с этим синтез уникальных многоядерных кояденсиро-¡нннх зроизводннх 1,2,4-тиа(седено;диачодоз ка основе простых клических тио;селено)ночевин представляет большой теоретхчес-гЛ и практический интерес. Поэтому исследование неизвестной в кературе дал этого ряда как симметричной, так и несимметричной

• окислительной циклоксндексапии

гкличексих тио(селено)амидоз и мочевин,, поиск биологически зк-ззных соединений в атом ряду является актуальней задачей.

Работа выполнена в отделе органического синтеза Института мии растительных веществ АН РУз и является частью исследований ¡статута, проводимых по проблеме 2.29.8. "Химические препарата м химизация сельского хозяейства" по теме "Выязление экологи-ски чистых регуляторов роста растений, синтез биологически :таэных соединений и изучение связи активности со структурой" ¡омер гос. регистрации 01510024107). Дельт настоящей работа является^

1. Исследование реакции окислительной шклоконденсации цикди-:ских тио (селено )мочевян.

2. Изучение влияния различных факторов ( окислителя, раство-[теля, температуры и электронных эффектов! на реакциа окисла-мгьной цихлокояденоаши 2-тиокссхиназолока-4.

3. Исследование зффэкта конденсированного бензольного, тиофе-1вого, пиридинового колец на ход реакции.

- с -

4. Выяснение механизма реакции окислительной шжлскондансащ е его 1сваютвохегаческое обоснование.

Взервае изучена реакция охиелительнс циклоконденсацки 2-тиоксо-,-селеноксохиназолоков-4 и ех б-заме ценных , 2-ткоксо-5,6-дгметш1(тетраь!етЕлен)тиено[2>3-с1]шримЕД2 нонов-4, 2-тяоксо-5,7-дает11ЛПЕрЕдо[2,3-(1]1шримкдгнона-4, 2-71 оксобензокоозолена, -бензтиазодина, -бенззмидазолгна. Определе£ сфера применения реакции. Выявлен' роль дагетилсульфоксида кг окислителя и растворителя. Впервые синтезированы новые кокденсг рованаые мнсгоядернье симметричные и несимметричные производные 1,2,4~тиа(селено)даазолов. Изучено влияние различна факторов на протекание данной реакции. На основании реакций те лочного и кислого гидролиза, зстречного синтеза предложен кзантозохикическш методом обоснован механизм. реакцш окислв тельной циклоковдансации циклических тиомочевин.

Щ>аетическая_знатамость^ Разработан простой и удобной ме тод синтеза слотах конденсированных многоядерных производны 1,2,4-тиа(селено)даазолов, что позволяет изучить их химически превращения. Показана целесообразность поиска биологически ав тизных соединений в ряду синтезированных 1,2,4-тиадиазолов таекцих конденсированное хшазолиновое, тиежЯ 2,3-й] пиримидине вое, шридо[2,3-й]пиришдиновое кольца и тп сочетание.

На_зашту_вкносятся_^ 1 .Результата изучения реакции окисли тельной цшслоконденсацш 2-т20Ксо-,-селеноксохиназолоноз-4 и с 6-замещеншх , 2-тиоксо-5,6-даметил(тетрйУетил9Н)т2ено 12.3-йЗпи римиданонов-4, -5,7-диметилпгр1£до[2,3-с}11£ргкидЕНона-4, -бзнз охоозолзша, -бензтиазолина, -оензиыидазолЕка. '

2.Исследование влияния природы окислителя, растворителя температуры и электронных эффектов заместителей на ход реакции

3.Выяснение механизма реакции и его квантсвошогаеское обоснование.

З^блитаци?! По теме диссертации опубликовано 11 каучш

работ.

Материалы диссертации частично доложен на конференциях колодах ученых ИХЕВ АН РУз (Ташкент, 1992 1993 г), "Технические и экологические гооблемк развития" (Навоя

! г), "Зрс&зэмз изыскания, сикт-эса и сроасзодотза нсзга sps-ircB для зетеракаргм" (Сачаркрнд. 1994 г).

Сгеуктуза я обьея яссартная. Дассзртаая аздажена >:з SZ шзшах глзешюязгснзго текста. сод?саа? 10 гаохзц. 4 сасуансз я rcsra 23 введена,-?, четырых глаз, сггска аоно^сзанной дзтора-i (US нзякенозаиза) * -дрялеяеная, ссстсйзйгсся аз 22 фстскс-масз-, У5-. Ж-спектров,

Азтср ззрахает благодарнаеть к.л.л. Урягсзу D.i. га "-с.а-■уз иоасшь прз заполнения з оформлена* дгасерташп.

ССЕСВЕСЕ ССДЕРЗАЫС РАЕСЖ Ясйждгранэсе сеакаи ожказтаяьнса гЕзжжнлгясгааз ^ -тяокссхзназслонз-«.

Изучал саьтез а реасязг-зуз czccciKccrr^ гз'.-ерсдхсдпе::г.гд г? я, со дс-рзсашгд разлгтгзе гетерсатож* з зхсодлхсш'йсхсг.! лсло-и (2-c:tcc-. -tkdiico-, -селе:~o:-;cd-, -л^-хлзрг^'лан;, тзэнс— З-чПпарямядша, -ганазалсз а ах гяызсзнЕкеJ Снло сйнарухэко. 2-тлскс0Х2нз20лсн-4 з даютаяоуль^скгз?» (ДЫСС) в сргсугс?-пятасклсд фосфора il^Cg) образует соеллненле с иагеяудярьгЯ ;са С-20. Пс данным элементного едэлиза 2 па элементному сс-с-/ (масс-саехтрсметуатесяз) оя амеет зруттз~*сркулу С^Ч^С-С. «асс-снзктре имеются шша нолекг/лярнсп ясна MJ" с z/z С~0 33S) z шкз заноз. гграхтарззуззояе фрагментаджэ жзлеггуллризгэ а М*" С 1/3 2Э2(М^-23;53], 2S2 (5^-38,153}. 234 (ГГ-oS .20%', (Sf/2.123).

Б Ж-сяектрэ 07С]гтствуЕт псдоса поглсазндя грудин з аста 31С0-34С0 см-1. Карбсшльяая груша салзляетзя з з~д-э решоЯ полосы зри 1650-1665 см-"'. Полоса пзглоЕекгя залеп?-а ,qe$op!naino3JHZ- колебаний С-Н.С-0 связей одз.лсутд л более 3icotacTs?isyj> область, что сзялвтольстзуе? о калэтвз нззрялк?-гетерошкла з цэлс?*. Статэззрсзгкноэ незее сс?л:'з:-н2е но гзорзмо з зо де, этаноле, aizpe, ацзтоне а групп: расист;хгзл-мяло растворялось'з дгквтаиасулзьфоксада. Еелзстзз не ссдзео-эсь реакциям аясалзрсвакая а ацглзрезаюя з Ерзгутзтэиз и статей гадряда натрля. пирсскися натрия и трдзтдл^чкг-а. Сулдл сиехтралкым данная а зпаппесксму говедеяжс это есад&'ЭнзЛ

можш ответ к кснаексаровааагм пр-тззояшм таадаазслов.

Для полученного сседнкекия тесретячеекз мсхно было предположить Еесгь структурных фор^л II-VII з зазяоаюста сг расположения молекул 2-ТХ (I) ера 1давзкоЕ2гнгаиг.

О

Дачз»е ЛК-, .часс-спектрсз а элементного анализа однозначно не подтверадазз? ж одну аз зтга структур. Позтсяу вознахаа 95-сбходамость язучекгя некоторых sacra ckzx срезрааениЯ полученного вещества;1 гГак, гидролиз э щелочной и кислой сред; как еря хсукатной температуре, tsk з Еря нагреванзз при 80-S5cC дает смесь 2-оксо-(7Ш) в -тисксохлнгзолшсз-4 (I).

Еслг учесть, достаточную устойчивость N-N саяза з молекулах производя! 1,3,4-тиадаазолоз к действию иелочей а кяслот, то ера гидралазе полученного соедеквния дипсен был образовываться 2-тяоксо-1Г>-(2-оксохишзолсн-4~ил)5са11азо>-1сн-4 (IX) ила N"-, ;Г'-Злс(2-окгс;ш;аззлш-4) (X) вместо VIII ж I. поэтому отвергаются структуры VI я VII..Для однозначного доказательства структуры сшиезтоованного нами продукта мы провела зстречкый езнтез сседгнения VI из этилового эфира антранилсвой кзелоты через пи-ра32Л антракиаэвоЯ kz слоты (XI) которьа при взаамсдеЯствяя г гзатозым ангидриде.* дает Й.К'-онс-аггтракоглгхдраззн (XII}. Кон-.закеащя его с сероуглеродом в ¡пелочйсЯ cpe.se дает смесь датаа-4,5-Еаридазанодпиназолгнд1знаСХ111) г 12Н.15Н-П ,3,<!.]тиадаазс-ло~[2,3-Ь:5,4-b'Jдахяназолта-12,15-диона (VI).

Сргзнеше сзелтралыпл гзрактс ристгк ¡hass- s ir- cnez-rpos? гслучек^го tсч-гденг« г ярсда.-га .сурггадкг г-тл-ксоза-прзгснг»-* зокг.сазз--*т, для со.?и £-72 дьнае леч-

идентичны, если учесть упиренг-аЯ сигнал "слзсе зсглщцеох <грЗокидъккх rpyzr в оагестк i-375-iSS? см*-1 в случае Еродуктг гшептеалгг. гс-кз^ратура sj-азягсея их и скоо&ен&я срмзь

zzsusss? дает дспрес&О!. Ееи-ества oxanasrsa тага» раотво-знкпсти з opresor;? сжз: рзстворктеллз:. Это иокагавает, что гро-скт реакюв с&рдзглга г-тпскссхетазолсна-^ не шляется rpozs-зодннм 1,3,4-теадеезслг (vi). Результаты кислого и е&гочясго г-гдрслгзь зслвс'.ты г другой гседзхноя структу-

ра а атак соед-ке:п'эм езлу.эгся 8Е.1ПЕ-И,2.-11ткадазагэ[3,2-Ъ:-Зжгиказа;^а->6.1 5-Д£ОН(И).

218 окончательного sjzrscpzssivs структуры «ы провели рае-г?ты знергхи оСг.азсзснгя грудаст II. его zsowepa III. а также педялрянй jv-vr:. ол: псяггзяг. ^то л■-.¿•^■лл выгодными як.тяится Л в VII ! .22 з 7Í.C3 ясахлахь), <= шяЗааяе загслл.'к-П

( Iíf=Dí.?0 ксал/.чаль). Что же касается структур TI1-?, то зро-:грыз в энергии поразсвшшя to сразневгв с да-дилгниен II составляет 4.57. 9.32 г e.CS -лал/'моль, соответственно.

На гснс-вавги Еслучеп:Г.:х л.члних по спсстральккк характерлс-реглк, хаюгеесгеш cpespsae'.acfiv и к.а.'-п'огсЕШпескгу расчетам для гродукта даерг-згда г-тзаетахгназьясна--« чсгна окончательно »ппеть, что это структура II-Ш. 153-И.2,4.}тгадеазсхо13.2-Ъ:5,*--/ :г232назагЕЕ-в,г.5-д?г.нг-

Преврапеьте в II идет через стада

;нгзлйнея . сттеи?=я2?. терсп-одорсдь к веду с огнзвгхеаноЯ лгу?-

2. Вхвй:ое озг.ггте.'л г растворителя.

с волгл ссуче.-*« г к^л ерпреда. екче-'-ггелв z раствозутьж .i: s?c?ftSE датехгслз) ere spo*? ji'CO г в гсутгх растворг-re..z?r. 2 с разлг-з-злг охгзлигмяуг. Ирг проз« дата реакшш в су-¿¡о г~/гугг:зст 7-.Ц в rev«-«?« 3 ч&оз оорзг.ус-тся z2.vep:-aS .у.:г: jd Г'С!-. гссди^стслькио«!! решепш гркюдв? к

t-r:- шгсс-.га ad Kü. с..гт:а;сг> гчф&зг с екк наЗл^.-детс;'

c6p&3c'£sszr. 2-э1:с.огннг^за;;эна-4-продата окасдвнгя егт.однсго t

?ea"i"2fi в згзугзгзиг IWJc,. а такте при испсльзсБанцг в честз? рг.ст?сг.етолг дмежфоркаьвда, деакьана ели csspte. в в сутстьЕЯ кат: та;: 2 серной каггэт» реакция не иле?. При

ГгС- на концейтрЕровакгЗ'и се?Еуз кгсдсту в ШСО таске к ."дгьйТйй аждагЕчннй процесс, однако содержание г-оетохггшо ка--4 ^вьлЕчевается. Прг аозгшекЕг продолжительносте реакциз srzx растворителях з щжсутсггЕЕ наблюдается оСрезова

только 2-скссхг.каоодонй-4. В абсолютном кетавалэ в присутст вс.да реакция Едет очень быстро и образуется продукт даергга через 5-20 иену? (взтод 45-58*); при stok образование 2-оксо. казсдэна-4 не наблюдается. Увеличение продолжительности реак существенно не влияет на выгод продукта реакции.

Таким образок, дак ирзведмз-я реаюнш необходимо превь. f-r в растзсрителе-окЕслгтеле типа дгеэ в присутствии водоот; макпгх агентов ели в абсолитном метаноле в щясутствив коде!; яркого кода, для протекши ее шобходию присутствие каик Роль последних заключается в каташгзе окислительного npoyei (с-к. h20es } .

S. Влияние температуры.

С цельв изучения.влияния температуры на ход данной реак кы провели ее прв температурах- С°С, £5сС, 8СЬС и 14ЭсС. Реак црозодглЕоь s Дг/СО б присутствии концентрированной серной кис: тн ели Ррй-. Мохно было прелполэзагть, что при проведении ее присутствии серкой манаты наряду с повызекием вьтода ткадиа: лодилЕггзолгка резко увеличивается выход 2-оксохиказолона-4 е ледствЕе киияого гидролиза исходного соединения. Однако, вопре наш« огглгкввк содержание последнего заметка еэ повысилось ( Í0% h

Гшк проведении решении в прасутствак X07Si взхг

реагщш относительно низкие, чем при испоазовакиг серной квед Тй, но оеразовансс» 2-оксслшзззлона-4 кень-зе, чем вс втором сг В целом повышение температура приведет к уведзгсеншэ buzo гнедуктв реакшг е соответственно конверсия исходного сосданен в'-»* сокол.

- г -

Резкое Еозаеение выхода продуктов реакции наблюдается з ¡тервале температур 0-25°С. Дальнейшее повышение температуры до :0°С приводят к плавному увеличению его. Полученные результата «сазывазот, что реакция окислительной цзнлодимернзащи ::елесооб-вно провести при комнатной температуре или при 80°С.

4. Влияний электронных зффектоз заместителей. С целью изучения электронных зффектоз заместителей з аро-ггическом кольце 2-?иоксохиназолона-4 а для расширения сферы даенения реакции,."/ы исследовали окислительную циклскстщексзцазз ■метил, -бром, -нитро, -7-нитро-2-тиоксохвназслснсв-4, в дусс присутствии концентрированной серной кислоты при комнатной ¡ыпературе. Б-Метал-2-тиокссх2назолсн-4 з этих условиях поддается окислительной даеризают легко и сбрасует ссотзетст-ташй тгадиазолотахиназолан с 753-ным ныходсм. 6-Ерсм-, -натра-7-нитро-2-гиоксохиназолоны-4 в аналогичных условиях не зступа-■ в реакции: зместо 'ожидаемых продуктов образуются соотзетст-тацие о-бром-, -нитро- и 7-щтро-2-оксохиназслоны-4.

Образование- продуктов циклокенденеачил з случае -трех посудах соединений ке наблюдалось даже яри повышении температуры продолжительности реакции.

Полученные данные позволяет заключить, что электроноак-¡пторные заместители, а тагасе заместители с -1-эффектсм препят-•зуют протеканив реакции, в то время как электронедекорные зз-¡стители благоприятствует окислительной циклококдеясашпг. Таксе ведение электроноакцепторных заместителей озязано, по-видкмо-г, сильным страдательным индуктивным и мезсмернак аффектом их. е. в данном случае происходит де локализация электронной плот-юти атома сера через цепь сопряжения, проходящая через пири-¡диновое и бензольное кольца. ■ В результате С-5 связь псляризу-'ся в больней степени, чеч з случае самого 2-тзоксохяназолсна~ Ото облегчает разрыв данной сзязи под действием окислителя, йктронодонорные заместители (например, метильная группа) окапает обратный аффект.

?акш образом, на ход реакции окислительной даериза'дш юиззодных 2-тюжсохиназолона-4 оказывает существенное влияние

электронный эффект заместителей. При введении з положение 6 ар магического кольца электронедонорного заместителя-метильк группы реакция идёт легко и продукт димеризация получается с I роашм выходом. Введение же электроноакцепторных заместите.: усиливает процессы окисления и гидролиза; при этом вместо оз даемого продукта образуется 2-оксаханазолон-4.

5. Реакция окислительной циялоконденсация 2-селеноксохиназолона-4.

Мы изучили реакции 2-селенаксохиназолока-4 в ШС-0 в пр сутствии Р205 и концентрированной серной кислоты. Аналогично тиоксоаналогу 2-селеяоксохиназолон-4, выделяя одну молекулу с леноводорода, образует 8Е.15Н-И ,2,4]селенодиазоло[3,2-Ь:5, Ь'1хиназалин-в,15-дион (IX) с хорошим выходом. '

О

При кипячении в метаноле с иодом в течении 5 минут 2-е лекоксохшазолон-4 образует продукт реакции с 45!Б-шм выходом.

Атом селена'является более поляризуемым, чем атом серы, этому можно было ожидать,что выход производного 1,2,4-селеноди зола должен был бы больше, чем выход соответствузадего 1,2, тиадзазола. Однако, эксперименты показывают, что выход перве составляет 30-45Ж, т.е. меньше, чем второго (45-в0%). Вероят протекание реакции окислительной циклоконденсацш в ряду прои водных циклических тио-, селеномач'евин зависит не только от з фекта поляризуемости атомов, но и от других факторов.

6. Влияние конденсированного с шримидановым циклом гетерокольца.

С целью изучения влиянии электронных эффектов гетерокол ца, конденсированного с шримидановым циклом на окислительк циклоконденсацию и расширения сферы использования реакции, на была изучена данная реакция на примере конденсированных как •^-избыточными (тиофеновый), так и '^дефицитными (пиридановы

О

клали. 3 качестве ^дефицитных систем-аналогов гетероцикличес-х тиомочевин были взяты 2-тиоксо-5,7-диметилпиридо[2.3-!1]11ири-динон-4, а в качестве эГ^избыточшх-2-тиоксо-5,6-диметил, -тет-метилентиено[2,3-а]Еиригадиноны-4. Для сравнения были исполь-вачы данные по реакциям окислительной циклоконденсации 2-тиок-хкказолона-4.

Реакции проводились в метаноле в присутствии молекулярно-иода, при кипячении или в ДМСО в присутствии Р20& при комнат-:й температуре. При проведении реакции в обоих условиях в слу-•в 2-тисксо-5,7-диметилп1фидаГ2,3-сЗ]1шрикидгнона-4 вместо ожи-¡емогс производного 1,2,4-тиадиазола, образуется 2-оксо-5,7-ди-!ТИЛпиридо[2,3-(3]пиргмидинон-4 (X). В ДМСО и Р?05 из 2-тиоксо-шазолона-4 образуются 8НД5Н-И ,2,4]тиадиазоло[3,2-Ь:5,4-Ь']-гхиназолгн-8,15-дион (выход 45-602), наряду с небольшим коли-;ством 2-оксохиназолона-4 (5-8Ж).

сн3 о о

XI ,ш

I. Р^К^СБд; XII. Й1-И2=(СН2)4

2-Тиоксо-5,6-динетил-, -те тр аметилентиена [ 2.З-аЗпиримиди-оны-4 в диметилсулъфоксиде в присутствии пятиокиси фосфора ди-еризуется в соответствуйте 7Н.13Н-П ,2,4]гаадиазоло[3,2-Ь: ,4-Ь ]ди(Б,б-диметил-(Х1), -тетраметилен(Х11)-тиеноГ2,3-й]дири-идин)-7.13-еиош. Выход составляет 70-908.

Результаты проведенных опытов показывают, что характер еакции окислительной циклоконденсации 2-тиоксо1таримидашонов-4 ¡езко меняется в зависимости от природы конденсированного кольца.

Для обьяснения разной реакционной способности проведен жевательный анализ электронной лриргады пиридинового, тиофено-гого и бензольного колец.

Известно, что азагруша у пиридинового цикла является си лее основным, чек азагруппа пиримидинового кольца. Кроме того, случае 2-ткоксо-Ь,7-да!етилц2рЕдо[2,3-с1]гшркмЕдгнока-4 за сч< il аффекта двух метальных груш б пиридиновом кольце основного его усиливается еще в большей степени. Поэтому протош-розан! идет по азагруппе пиридинового кольца. Катион пиридЕНия cboi отрицательным индуктивным а мезомерным аффектам притягива« электроны с пиримидкновогс кольца, вследствие чего ал&ктрсшш плотность у атома углерода при .0-2 уменьшается, причем лэреда-злектронов происходит через, пиришдиновкй в пиридиновый пищ Это обусловливает легкость отрыва SE-группы под действием "cpe¿ них" или даже "мягких" окислителей и способствует замещению е ОН-групаой.

В случае наличия .тГ-избыточной с.истеш-5,6-диметЕЛ(тетр£ метилен)тиофэнового кольца последнее не подвергается протонирс ванию в кислой среде, а может иметь место только прот.онироваш пиримидинового цикла. Кроме того, благодаря положительному к дуктквному эффекту двух метилных групп и положительному мезс мерному аффекту тиофешвсго кольца электронная плотность peas иконных центров шрту.щнозога цикла допольнительно обогша ется. В' результате C-S связь становится более прочным.

Бензольное кольцо 2-тиоксохяназслона-4 занимает промежу точное место между íí-Езбыточкой и зт^дефинитной системами, псзто му по реакционной способности он располагается между ниш, т.е по вступавшей в реакцию окислительной цислоконденсации способ ноете их MozHo расположить такте образок:

О О CE-, О

,1 1] ^ U 1°

-NE s fíT^Y^-ire

ól > i l] lál >

BH

< < ¿i I ¿- o

• Следовательно, протекание реакции окислительной щсоюкон денсация конденсированных 2-тиоксошфимидинокоз-4 сильно завис? от природа цикла, с которым конденсирован пиримидинон-4. vf-Ze финитные гетеродиклы препятствуют протеканию реакции, a íi-heCíí точные благоприятствует ей.

7. Бензоксозалин-, беязтиазолин-, бензимидазолин-2-тионы в реакции окислительной циклоконденсации Для выяснения поведения циклических пятичленннх тиомоче-зен и амидов в реакциях окислительной циклоконденсации и с целью расширения сферы применения ее и для получения новых многоядер-енх пятичленннх гетероциклических систем, мы проверили реакцию С-экзсксазолзш-, бензтиазолин-, бензимидазолгн-2-тионов в ДМСО в в присутствии серной кислоты, Р205 и иода в метаноле.

При проведении реакции бензоксазолин-2-тиона во всех ука-заных выше условиях в качестве основного продукта образуется-оензоксазолин-г-он(Х111). В аналогичны! условиях бензтиазолин-2-твок дает дгбензтиазолиндисульфид(Х1?). Образование моносульфидов как в случае первого, так и в случае второго не наблюдается.

Бекзимидазслин-2-тион как типичный циклический аналог тдо-кочевин легко образует ожидаемый продукт, т.е. во всех ре атак-яг получены [1,2,4]тиадиазоло[3,2-Ь:5,4-Ь ]дибекзимидазолин(Х7) (выхои 40-50%). При увеличении продолжительности реакции в ДЫСО з присутствии серной кислоты наблюдается образование бензимидо-золин-2-она, хотя и в небольшом количестве.

Таким образом, протекание реакции окислительной циклокон-зенсалии в ряду пятичленшх конденсированных гетероциклов главным образом зависит от природы гетероатома в пятичленнон фрагменте. Молекулы, имеицие фрагмент тисмочевины, легко вступает в к-екшго и дает производные 1,2,4-тиадиазола.

Сразнэнге поведения бензоксазолин- и бензтиазолин-2-тионов 'сказывает, что в случае первого имеет место гидролиз тиольной гругпы, что связано с большей электроотрицательностью атома кис-города в цикле. При замене его на серу, со сравнительно меньшей злектроотрицательностьо нзЗлнздается частичное окисление тиольной ■рутск и образование дисульфида. Реакция останавливается на этой "тадии.

8. Несимметричная окислительная циклоконденсаиия производных лиришдинонов г пягичленшг гетерощклоя.

В указанных выше реакциях участвуют две одинаковые молекулы гетероциклического соединения и приводит к симметричным тиа-диазолам, имевшим одинаковые фрагменты с обоих сторон. Ысхно было не сомневаться в ток, что две разные'гетероциклические системы вступает в данную реакцию, образуя несимметричные соединения тиадиазолохиназолинохжназолиндиош с разными заместителями з бензольном кольце, хиназолиноткенопиримидиндиош, -хиназолино-бензишдазолиноны и т.д. При этом представлял также интерес изучение относительной реакционной способности различных производных шришдинона и пятичленкых гетероциклов и синтез новых несимметричных производных 1,2,4-тиадаазола.

При взаимодействии 2-тиоксохиназолона-4 с 6-мэтил-2-тиок-сохиназолоном-4 образуется несимметричный 8Н,15Н-Н ,2,4]-тиадиа-зсло[3,2-Ь:5.4-Ь ]-6-метилхнназолинахкназолин-8,15-дгон(ХУ1);при этом в небольших количествах был выделен такте продукт окислительной цгклоконденсации самого 2-тиоксохиназолона-4 и симметричный продукт превращения 6-метил-2-тиоксохиназолона-4-вН,15Н-[1 ,2,4]тиадиазоло[3,2-Ь:5,4-Ь ]-2Д0-димегЕлдихЕназолин-8Д5-де-он(ХУП).

О

х—fTVlfroi +

Е О XVI

О О

II

Изучено взаимодействии 2-тиоксохиназолона-4 с 2-тиоксо-5,6-дшчет2лтиен0[2.3-йЗпиришдиноном-4, приводящая к смеси З-з димеров: 8Я,14Н-11,2,4]тиадаазоло[3,2-Ь:5,4-Ь ,1хиназолино(5,Г-даметЕЛтиено1:2,3-йЗптишдин)-в»14-диону(ЗС711), 7Е.13В-И ,2,4-тиадиазало[3,2-b:5,4Ь ]ди(5,&-дамедиметилтиено12,3-й]1гашшидин} 7,13-дконуШ) и 8H.15E-I1,2,41тиадаазоло[3,2-Ь:5,4-Ъ Здахика-

золин~8,15-даону(П), прячем содержание первого преобладает над двумя остальными.

Реакции I с бензоксозолин-, бензтиазолин-, бензямидазо-лин-2-тионаю ирзводат к частичному гидролизу исходных соединения и образованию незначительного количества продукта никло-конденсации самого I.

Взаимодействие 5,6-доеталтиено[2,3-й31гаримйдгнсн-4 с 5,в-тетраметилентиено[2,3-б]пиримидинонам-4 идет нормально и образуется: 7Н, 13Н-И ,2,43тиадиазоло[3,2-Ъ:5,4-Ь 3 (5,6-диетилтиено-[2,3-й]пиришдин)-5,6-тетршетилен[2,3-(13шримгдзн-7 ДЗ-дион(Х1Х) (ВОЯ), 7Н, 13Н-П ,2,43тяадиазолоГЗ,2-Ь:5.4-Ъ']ди(5,6-даетилтие-но[2,3-й3пиримидин)-7,13-даон(XI) (17Х) и 7НИЗН-П ,2,4]тиадиазоло СЗ, 2-Ь :5,4-Ъ 3 ди(5,6-тетраметилентиено-12,3-с13пиримидин )-7,13-даон(П1) (23Ж). •

О

О

XVII

О

О

О

' О

Образование несимметричного продукта димеригацзги с высоким выходом, по-виддмсму, объясняется одинаковой высокой реакционной способность!) исходных тиенопгримидиЕонов.

9. О механизме реакции окислительной пиклсконденсации 2-тясксохиназолона-4.

Окислительная циклоконденсация на примере 2-тискссхиназо-лояа-4 с образованием 8Е.15Е-И ,2,4]тиадиазоло[3,2-Ь:5.4-Ъ' >ди-хинагслик-8,15-даона может происходит по нескольким направлениям .

Еа нерзой стадии реакции 2-тасксахиназолон-4 частично окисляется и образует дихиназолиндионо да сульфид. 3 условиях реакции з кислой среде он отщепляет одну молекулу сероводорода и образует циклический ацилкарбодиимид и исходное соединение. Еуклео-фильная атака по атому углерода карбодиимида со стороны различных нуклеофильных центров молекулы I (путь А.3.3) и дальнейшее окисление бисхиназолинов определяет направление реакции и образование конечных продуктов.

Невозможность дамеризации 1-,3-метил-2-тиоксо-, 2-метил-тиохиназолонов-4' указывает на карбодомидный механизм реакции.

Протекание реакции по пути В исклзчаялся, поскольку мы получили соединение VI встречным синтезом л доказали, что в реакциях окислительной циклокснденсации Г он не образуется.

О о о

Окис.

скис.

Окне.

N_/

N

.OXZCVT.

^ь^ okecjt.jbg .

гу

-Ji

Д:;тс?' т>оя-<нкГ. дуть ::р9Б?сЕв»£я-Harpesтеине 3 калсз~р: .¡•тка .f-cva* i~il:-?zh к^сли^го-гке, стерические фактор» ?, гокстг:-тт zssess^// ЗГЕ групп е :крвз« е третьем зълж-пгях ггрЕнгдп--: бог: . Пзгтаяу. на кыз вгглг.д аагооле-.- цргекливем ¡szf.?ri

рьгчс-^к ес ькергди оЛь-.-^ьзни?. вэзийзкх грсдук^г;, локззь , что o-j-лжкгк 71 г TU, до к:гп?гг.л:-гпв В saz?

гтс-я нгзаеай- гзгсдннмг, что однозначно доказав нас гкгяегг е^лгьлънс г строчка* сгнтеззк. Нажболее «ьтолих является сИраз: •¡анке соединения II е следовательно, по Ж'хннкзну, путь А оказ= я&абодив гредао^тгт&льнык. Поскольку образование соедгне кг С III, IT, V Tbxss вероятными. с если реакция

1гд:т sc пугг б е i , ю дря атаке по агоуу угл~

рода в кс-лг-куле кчрбодулмЕха егсю азота К' и К" у кс.>экулй 2 буд:'? участвовать как нзклеофъльнь'.' ценгрк.

КЗЕКГсхшическж- расчеты ыолг-куль 2-г*бЕСзт-иьо£она-4 zz тазаих., что ъ сгхьно аслькрнсй средз (реакцгк едут е- £5/00} аре и ох о да: яьграцЕЯ протона либо с К! атома азота ( вяг-ргртгческв вкнгрып £ ккзд/моль), либо ( знертетзческлй вкиграх 2 kt:sj .«ль ) нг атом espü.

Направление i.: J^.

ГС]

--> Ii j£J® ü

iv I

■* iЛй 4

Lzr. провер;:?. пь^-д'очгттел^.гостп zrji f.:-r:ii-:::3:»:o;- рг;

чит-чк :...:•>..-.:•.•<;•; pii-npej-.C'iisrz, рьсргхи г к^Гс*:^::?:; sjo для •/ rrj ¿¡v.- -уток рз

ГСЛ',. лкй.хгг рас.тгх-.к-лс-?2й roi'.ar.-:.^;*-: больдуд; пред

дечтггелъд оссагозлшя II. к»глагл?сч

его плоте

Г:1: --дл г; ггя

г!>. чтс следуицим яо знгздзосгз «жтал сСр ассгявн-з ес-лдне-я II. однако еое.даенге II иуе-.r Солее каокуэ теплоту осра-эаяпя ?а счег стайастсгрушой задсрсдЕсЗ связи S — Я-S. ::сго • з по эядгыому, способствует ,."-pacc3aHZ2D пл";2чл?нногз иллл::. кбн:й коррелдют мезлу с? плот зга с.'рагсазнал. зарядоздаи :г.ределениями i калачзе.« стаззлпзлруюпеЯ зедероднол с"Л"1 »ьзя ирззеота едя соедганзЗ VI а 711. зсскольху теплота -:Сра-•акге и зтхде.

Сраякеяие уровней -¡«епте 2ГМ'1 т^уку-роэ З-ггдкг-хдназо-:S-4 (структура С,": л НСЧО к?.ро"сдз:гнгла {стрултура Д} .'гззг-.гл-

з-летять. .> gaz-icx^ васохглеледзЯ уреден БЗИО и&длехз? молекугз С я поз?сг«у вероятность а?г<--*

:елулз 2-гзокг.-;зна2','Л0Нз-1 (С) на кар?сдта«лл (Л) гс тутя i. : зроасхсдг? "есенсс зардиа с 2СУ0 (С; па ЧС\-;0 О. :е я гззерг.г з зельзу сбразсзаап еседлненн;! II з III. Од-:о, сред;"- этах последках дзуз структур по ;еп.7сгэ с^рассэакзл. значениям коэф^жстэнтсв грантах 510 я азтруд-

нсот?а образована« структура II является налСел^е вероятная.

Таким сбрасом, прозе денные дзакгозоззмичесу.л'? расчеты пез -г.гт прийти х заключению, что дерзим акто:д реамгяя охислатель-сяюютоядансацза г-гаахссхикаголонса №изамкдйзслсв, тле-араяадшоа и т.д.) яэлявтея образование кар-Зодзвшеда. пслсзе-ьяо заряленкый а-тоу углерода при С-2, ;:отсрыЯ подвергается -се атсмоа азота з 3-м подояеняз 2-тлокссха:13зслска-4 тага гэтерсиахяа). Скяолекаа тгольней группы сСразутлргсс.-; о-тзоясзаказолон-4 -2Л)23вазолсна-4 и пссдедуддее отх'ягде^ « яртзодзгг к 8Н,1БН-С1,2,41тзад2азодоГЗ,2-Ь:5,4-Ь'; дззангзс--3,15-дгону (или другому продукту з случае других гетеро1лк-i. Стдеплекне молекула вода происгодзт с учаегхеы пуескмдь-груязз У атома серн ж водорода у S-3. Участил атс.ча ».> дорог* Г5-группа в полохеюи 1 для молекула лоды менее- лредпетгч-•но. что ясклзг?ает образованно другого изомера 1,2,4-г;:адзг-юдахзназелгаднона '(III), з котором атсч азоти Л1 згздзт з

гзяслсзай цикл.

ВЫВОДУ

1. Вшрзь'е обнаружено, что 2-гиокоохзкзлолоя-4 в дзметпл-сульфсксгде з кислой среде и з метаноле з присутствия малвкузя?-нсго иода вступает з рэахцнзо окислнтельгхй исстокондекссцгд д сбразует 8И.15Н-М .2.<11т2&22аэслс(3.2-Ь;5.-1-Ь* 3дгх2назоли."-12,13-лдсн. Выявлено .что даютаясульфскстд в дазноЛ реакцы ггр.а-гт рель не только растворителя, ъ:о и окислителя.

2. Выявлено влилкне различные факторов (температуры, раст-ворггедя, окислятедя а электронна эффектов заместителе.") на зед -.«акаг г нсказано, что злектрезоакцепторные заместители црепде-стзуж.а электронодоЕорше бяагозря&лгтзззог сратекакп: р-заклии,

3. Показана, что данная рзакцзл характерна и гля нгкссааназолэяа-4.

4. Распространение реахцня на пяти и ¡лестичлежке -дгедз-ческие тзечочеззны (2-тиоксо-5,3-ддмет2л(тетрачетилея)тиеКО?2.3-йЗпираяидгноны -4, г-таоксо-5 .Т-до'егилйирздоГ2.З-Шс^ямгдзно-к-4, -бензокеззолин , -бензтиазолин , -бензимидасоляи .) .показало их специфичное поведение при окислительной цгклокснденсацзз, зависящее от размера кольца и природы гетероатома.

о. Изучено влияние конденсированного гетерсколъца на реакцию окислительной кихлононденсаша 2-тзоксоггар2миданонэз-4 и показано, что ^-дефицитные (пиридиновое} кольцо препятствуют реакции, и способствует процессу гидролиза, а л'-избыточнкв (твсфекс-зое) благопри^ятстзует протеканию реакции.

3. Изучена реакция окислительной циклоконденсации 2-тиок-согиназолока-4, 5,6-даметилгиено[2,3-а]пирамид2нона-4 с различными циклическими тисмочезиками, приводящая к кэсамметричным 1.2,4-гиад2азолам.

7. На основании "реакций щелочного я кислого гидролиза, встречного синтеза впервые предложен и методами квантовой химии обоснован механизм реакции окислительной ¡дашзяовгенаации цают-чэсках тисмочезин.

8. Найден путь к синтезу новых, сложных мкогоядзркнх хзн-денсирозаннкх производных 1.2,4-тиа(селено)даазолсв.

Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих публикациях.

. Х.М.Еахидоятов, Б.А.Ураков, Ы.Шодиез, Н.И.Мукаррамэв Новый путь к синтезу пента-, гекса-, гедтациклических тиодиа-золов. Узб. хим. х. 1994, КЗ.

. Х.М.Шахидоятоз, Б.А.Ураков, Н.И.Ыукаррамов Л.М.Юн Таутомерия и множественная реакционная способность замешенных пиримидинов. I.Влияние природы заместителя в ароматическом цикле на двойственную.реакционную способность 2-тиоксохиназо-лонов-4. Узб. хим. х. 1995, .

. Х.М.Еахидоятов, Ы.Еодиев, Б.А.Ураков, Н.И.Мукаррамоз Взаимодействие 2-оксо-,-тиоксо-5,5-де.?етилтаено[2,3-сЗ]пирЕми-динонов-4 с злектрофильными реагентами. ХГС, (1993) й11, с.1574-1576. • '

. Б.А.Ураков, Ы.Еодиев, Н.К.Мукаррамов, Х.М.Еахидоятов Поиск потенциальных противовоспалительных препаратов в ряду .замешанных таено[2,3-сПпяримидинонов-4. Кимй ва фармация. 1934. £6. С.13-16.

. Н.Юукаррамов, Ы.Х.Шодгев, Б.А.Уракоз, Х.М.Еахидоятов Взаимодействие 2-гиоксохиназолона-4 с 2-гамещеншми хиназо-донами и таеНо[2.3-<53пиридадинонами-4. Программа и тезисы докладов конференции колодах ученых института химии растительных вейестз АН ?Уз 18-19 ноября 1992 г. с.28-29.

. №.Х.Подиев, Н.И.Мукаррамов, Б.А.Ураков, Х.М.Шахидоятов Новый путь синтеза нятиядерных.хЕназолзвоселекодиазолохина-золинов (тиегоетримиджнов). Там же, с.71-72.

. Б.А.Ургкоз, Н.Е.Мукаррачов, Х.Н.Шахидо.чтоз О новой реакции димеризации 2-тисксохиназолонов-4. Там же, с.74-75.

. Н.Я.Мухаррамоз, М.Х.Еэдиев, Б.А.Ураков, Х.М.Шахидоятов Синтез новых тиенопиримидотиодиазолотиенопиримидиндионоз. Там же, с.49.

. Н.И.Мукаррамсв, Б.А.Ураков, Х.М.Еахидоятоз Исследование реакции димеризации бензхчидазолин-,'-тиазолин-, -сксаэолин-2-тионов.Тенисн докладов конференции молодых ученых института химии расти:елъшх вещестз АН РУз 8-9 ноября 1993 Г. с.4-5.

- 20 -

Ю.Н.И.Мукаррамов, Б.А.Ураков, Х.М.Иахидоятов С.йнгибаев

Синтез многоядерньх гетероциклических соединений димеризацие; 2-таоксо(селеноксо)хиназо.Еоноз-4. Тезисы докладов кокферешж "Технические и экологические.проблемы развития", Назон, 1993 ! 1 .Н.й.Мукаррамов, М.Шодиез, С.А.Махмудов, Б.А.Ураков

Изыскание потенциглышх инсектицидов в ряду производных селено дгазолов. Тезисы докладов "Проблемы изыскания, синтеза ] производства дяя ветеринарии". Самарканд, 1994, с.68.

Риклик тио (селено)мочевинатарнинт оксзлташд-халкзланжи. Биринчи марта 2-тиоксо-,-селеноксогиназолон-4 ва уларнгк б-алмашган хосилаларини, 2-тиоксо-5,6-диметил(тетраметилен)ти-еко[2,3-й]пиримадикон-4, 2-тиоксо-5,7-даметилпиргдо[2,3-йЗпири-мидинон-4, бензоксазолин-, бекзтиазолин-, бензямидазолин-2-тисн-ларни оксидяаниш-халцаланга реакциялари урганилган. Сксидлаша-халцалакпп реакидясининг кулланилиш одаси агакланган. Диметал-сулъфоксидшкг хам эритувчи хам оксндловчилик вазифасини бажари-ши топилган. Биринчи марта 1,2,4-тио(селено)дяазолларнинг кУ1 халкали конденсирланган симметрии ва носимметрак досилаяари синтез 1даинган. Бу реакцияшшг боришига ^ар хил факторларнин: (температура, зратувчи ва окснддовчгларнинг табиати, Урикбосар-ларнинг злектрй! аффектларя) таъсири Урганилган. Кислотали в; асослл гидролиз, реакция з^тимолли махсулотларкнинг боаща йуллаг билан синтези асосида оксидланиш-халкалакшл реаквдясининг механизма таклиф зтилган ва кванткимёвиЯ услуб асосида асослаб бе-рилган.

Oxidative cyclocondensation of cyclic thlo(seleno)urea3 The reaction oX 2-thio-,-selenoquinasolln-4-one3 and itt б-substituted, -tMo-5,6-dimethyl(tetramet!ylen)thieno[2.3-'l]py-rimidin-4-ones, -5,7-dtaethyl pyrido[2,3-d] p^Imidin-A-one,-bers-oxazoline, -benzthiazoline, -benz imidazoline.. bare been studied, for the first time. A new condensed " pclynaclear symmetric anc unsynmetrlc derivatives oi 1,2,4~thlo(seleno)alazole was synthesized. It was shown the nature of solvents, oxidizer, substitutions on the reactivity and on the direction.oi reaction. Quantum chemical calculations was used to explain oi Bechanlsm oi oxidative cyclocondensatlon.