Полифторированные β-диимины, синтез и свойства тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ПИРИДИНОВ И ПИРИМИДИНОВ. (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1. Введение фтора в азотсодержащие гетероциклические соединения.

1.2. Реакция циклоконденсации.

1.2.1. Способы получения фторсодержащих пиридинов.

1.2.2. Способы получения фторсодержащих пиримидинов.

1.3. Реакция циклоприсоединения.

1.4. Другие способы получения фторсодержащих пиридинов и пиримидинов из ациклических соединений.

1.5. Получение фторсодержащих пиридинов и пиримидинов из других гетероциклических соединений.

Глава 2. ОБСУВДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

2.1. Методы получения фторсодержащих р-дииминов.

2.2. Синтез полифторированных а-фторсодержащих Р-дикетонов.

2.3. Синтез хелатов на основе полифторированных Р-дииминов.

2.4. Синтез полифторированных пиридинов и пиримидинов на основе р-дииминов.

2.4.1. Взаимодействие фторсодержащих р-дииминов с кетонами.

2.4.2. Взаимодействие фторсодержащих р-дииминов с альдегидами.

2.4.3. Взаимодействие фторсодержащих р-дииминов с ацилирующими реагентами.

2.4.4. Взаимодействие фторсодержащих р-дииминов с тионилхлоридом.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Последние несколько десятилетий явились периодом интенсивного развития химии фторорганических соединений. Повышенный интерес к фторированным соединениям, несомненно, связан с наличием у них ряда уникальных свойств, в связи с чем они нашли широкое применение в различных областях химии, технологии, сельском хозяйстве [1,2]. Кроме того, все активнее возрастает использование в медицине лекарственных препаратов, в основе которых лежат фторированные гетероциклические структуры [3,4]. И вполне закономерно, что на сегодняшний момент значительные усилия современных химиков направлены на развитие синтетических методов получения фторсодержащих гетероциклических структур. Получение подобных соединений важно как в плане поиска новых биологически активных веществ, так и для изучения взаимосвязи между химической структурой соединений и их биологическими свойствами.

Традиционно для построения гетероциклических структур использовались фторсодержащие (3-дикарбонильные соединения и их производные [5,6]. В то же время фторсодержащие (3-диимины, которые представляют собой диазааналоги р-дикетонов, до начала наших исследований для построения гетероциклических структур практически не использовались [7]. Вместе с тем данные (5-диимины, являясь одновременно источниками фторалкильных заместителей и атомов азота, могут рассматриваться как перспективные предшественники фторсодержащих гетероциклических соединений.

Актуальность задачи исследования химических свойств полифторированных Р-дииминов подкрепляется также тем, что эти соединения являются лигандами нового типа.

Настоящая работа посвящена исследованию химических свойств полифторированных р-дииминов.

В результате проведенных исследований был разработан общий метод получения полифторированных Р-дииминов, реакцией интернальных полифторированных олефинов линейного строения с водным аммиаком.

Предложен новый метод синтеза гексафторацетилацетона и его гомологов на основе полифторированных р-дииминов.

Получены хелаты на основе полифторированных р-дииминов и показано, что синтезированные хелаты могут быть использованы для металлизации различных поверхностей.

Исследовано взаимодействие полифторированных р-дииминов с карбонильными соединениями; предложена общая схема реакции;

• найдена новая реакция полифторированных р-дииминов с кетонами, которая приводит к образованию фторсодержащих пиридинов;

• предложен новый метод синтеза фторсодержащих пиримидинов на основе взаимодействия полифторированных Р-дииминов с альдегидами. Установлено, что полифторированные р-диимины взаимодействуют с ангидридами и галогенагидридам карбоновых кислот с образованием фторсодержащих пиримидинов.

Материалы диссертации были представлены на 12th European Symposium on Fluorine Chemistry (Berlin, Germany, 1998), Memorial session, VII Open Russian conference on organometallic chemistry (Moscow, Russian, 1999), 16th International Symposium on Fluorine Chemistry (Durham, UK, 2000). По материалам диссертации опубликовано 5 статей, 4 тезиса докладов, получен 1 патент Российской Федерации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Разработан общий метод получения полифторированных (3-дииминов реакцией интернальных полифторированных олефинов линейного строения с водным аммиаком.

2. Предложен новый метод синтеза гексафторацетилацетона и его гомологов на основе полифторированных (3-дииминов.

3. На основе полифторированных (3-дииминов синтезированы фторсодержащие, хелаты пригодные для металлизации различных поверхностей.

4. Исследовано взаимодействие полифторированных р-дииминов с карбонильными соединениями, предложена общая схема реакции;

• найдена новая реакция полифторированных (3-дииминов с кетонами, которая приводит к образованию фторсодержащих пиридинов;

• предложен новый метод синтеза фторсодержащих пиримидинов на основе взаимодействия полифторированных (3-дииминов с альдегидами.

5. Установлено, что полифторированные (3-диимины взаимодействуют с ангидридами и галогенагидридам карбоновых кислот с образованием фторсодержащих пиримидинов.

1. A . A . Зидермане, «Фторпиридины в химиотерапии опухолей», Рига, Зинатне,1982

2. Г.Г. Фурин «Фторсодержащие гетероциклические соединения: синтез исвойства», Новосибирск, Наука, 2001, 304с. 6. «Organo-Pluorine Compaunds», Ed. В. Baasner, Н. Hagemann, J. S Tatlov, Thieme Stuttgart - New-York, 2000, 739 p.

3. B . И. Салоутин, 3. Э. Скрябина, Я . И. Бургарт, Изв . АН, сер. хим., 1993, 10,1773

4. Т. Джилкрист, «Химия гетероциклических соединений», Москва, М и р 1996,464 с.

5. Г.А. Мокрушина, Е В. Носова, Г.Н. Липунова, В.Н. Чарушин, Журн . орг.химии, 1999,35,1447

6. Р. Bendall, Dihydropyridines in Act ion (DTI/Pfizer), Hobsons Scientific, Cambridge,1989

7. D . Br ie l , G . Wagner, Pharmazie, 1985, 40 ,11, 799

9. M . Sugyava, T. Sakamoto, H . Pukumi, Heterocycles, 1989, 29, 985

10. Т. Miyasaka, Н. Tanaka, М. Baba, Н. Hayakawa, R. Т. Walker, J . Balzarini,De Clercq E . , J. Med . Chem., 1989, 32, 2507

12. K . Burger, U . Waßmuth, F. Hein, S. Rotlegger, Liebigs Ann . Chem., 1984, 5, 991

13. S. A d a m , Tetrahedron, 1989, 45, 1409

14. T. Ishihara, Y . Okada, M . Kuroboshi, T. Shinozaki, T. Ando, Chem. Let., 1988, 5,

15. R. Filler, Y . Koboyashi, Biomedicinal Aspects of Fluorine Chemistry, Kodansha andElsevier Biomedical, Tokyo, 1982

17. J. T. Welch, Tetrahedron, 1987, 43, 3123

18. P. Донори, Й. Танака, Т. Найто, Японск. Пат.12425 (1967); Р Ж Х и м . 1968,17Н386

19. А. L . Jackman, Р. R. Marcham, Т. J. Thornton, J. А. М. Bishop, В . М. O'Connor,1.. R. Hughes, А. Н. Calvert, Т. R. Jones, J. Med . Chem., 1990, 33, 3067

20. G . . M . Brook, J. Fluor. Chem., 1997, 86,125. «Органическая химия фтора», под ред. У. Шеппард, К. Шартс, Мир, Москва, 1972, 480 с.

21. М. V a n der Puy, Tetrahedron Lett., 1987, 28, 255

22. H . Б. Казьмина, И. Л. Кнунянц, Л. Герман, Авт. св. № 237904 от 12.12.68

23. G . J. Chen, Tamborski, J. Fluor. Chem., 1990, 46,137

24. N . Pie, A . Turck, A . Henderickx, G . Queguiner, J. Heterocyc. Chem., 1994, 31,1311

25. M . M . Boudakian, J. Fluor. Chem., 1981,18, 497

26. Л. Д. Шустов, Л. Н. Николенко, Т. М. Сенченкова, Журн . общей химии, 1983,53, 103

27. G . J. Chen, Tamborski, M . Tordeux, J. Fluor. Chem., 1990, 46,13733. «Общая органическая химия», под ред. H . К. Кочеткова, Химия , Москва, 1985, т. 8, 751

28. К. И. Пашкевич, В . И. Салоутин, И. Я . Постовский, Успехи химии, 1981, 50,

29. Л. Г. Никишин, В. П. Кислый, В. Н. Нестеров, А. М. Шестопалов,Ю . Т. Стрючков, В . В. Семенов, Изв. А Н , сер. хим., 1998, 3, 482

30. А. А. Родиновская, Ю . А. Шаранин, В. П. Литвинов, А. Н. Шестопалов,В . К. Промоненков, Б. М. Золотарев, В. Ю . Мортиков, Журн . Орган, химии, 1985, 11,2439

31. Е. Pichler, Stanley, H . W . R. Will iams, J. Heterocyc. Chem, 1976, 13, 43

32. R. Bal ick i , P. Natka-Namirski, Pol . J. Chem., 1980, 54, 2175

34. T. Konakahara, M . Hojahmat, S. Tamura, J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1999, 1, 2803

35. В . Г. Ненайденко, А. В . Санин, Е. Баленкова, Успехи химии, 1999, 68, 483

36. Д. В . Горлов, М. А. Курыкин, О. Е. Петрова, Изв. А Н , Сер. хим., 1999, 9, 1813

37. М. Т. Coceo, Congiu, V . Onnis, J. Hetercycl. Chem., 1995, 32, 543

39. Л. C. Васильев, О. Г. Азаревич, В . Богданов, Б. И. Уграк, М. Н. Бочкарева,В . А. Дорохов, Журн. орган, химии, 1994, 30, 1702

40. В . А. Дорохов, Л. Васильев, Ф. Э. Суржиков, В. Богданов, Изв. АН, Сер.хим., 1995, 7, 1329

41. В . И. Филякова, В . Г. Ратнер, Н. Карпенко, К. И. Пашкевич, Изв. АН, Сер.хим., 1996, 9, 2278

42. Е. Okada, Т. Kinomura, Y . Higashiyama, Heterocycles, 1998, 48, 2347

43. A . В . Санин, В . Г. Ненайденко, А. Л. Красовский, А. В . Чураков,Дж. А. К. Ховард, Е. Баленкова, Журн . Орган, химии, 1997, 33, 236

44. К. И. Пашкевич, В . И. Салоутин, Успехи химии, 1985, 54, 1997

45. Shen Tsung-Ying, Пат. С Ш А 3655679 (1972), РЖХим. , 1973, 1Н24

46. R. Bal ick i , M . Mordalski, P. Nantka-Namirski, Пат. П Н Р , 89493 (1977), РЖХим. ,1978, 14с98

47. R. Bal ick i , Р. Nantka-Namirski, Acta. Polon. Pharm., 1974, 31, 261

48. H . P. Guan, M . Hu , J. Fluor. Chem., 1996, 78, 97

49. H . P. Guan, C . M . Hu, Synthesis, 1996, 11, 1363

50. V . Sareen, S. Jain, J. Fluor. Chem., 1993, 63, 265

51. A . Kucerovy, P. G . Mattner, J. S. Hathaway, O. Repic, Synt. Comm., 1990, 20, 913

52. A . Kreutzberger, G . Riße, J. Fluor. Chem., 1979, 14,131

53. A . Kreutzberger, H . Schimmelpfennig, J. Fluor. Chem., 1980, 15, 333

54. A . Kreutzberger, M . Sellheim, J. Fluor. Chem., 1985, 27, 203

55. A . Kreutzberger, S. Leyke-Röhling, J. Heterocyc. Chem., 1978, 15, 1097

57. И. И. Pepyc, C. И. Вдовенко, M . F . Горбунова, В. П. Кухарь , Химия гетроцикл.соединений, 1991, 4, 502

58. М. G . Gorbunova, 1.1. Geras, V . P. Kukhar, Synthesis, 2000, 5, 738

59. M . Soufyane, Mirand, J. Levy, Tetrahedron Lett., 1993, 34, 7737

60. E . Okada, T. Kinomura, H . Takeuchi, M . Hojo, Heterocycles, 1997, 44, 349

61. E . D . Bergmann, S. Cohen, I. Shahak, Ibid., 3278, 1959

62. O'Murchu, Пат. Швейцарии 524617 (1972); РЖХим. , 1973, 7Н641

63. К. Funabiki, H . Nakamura, M . Matsui, К . Shibata, Synlett, 1999, 6, 756

64. В . H . Luo, H . P. Guan, C. M . Hu, Synlett, 1997, 11,1261

65. T. Nischiwaki, Bu l l . Chem. Soc. Japan, 1969, 42, 3024

66. H . P. Guan, Q. S. Hu , C. M . Hu, Synthesis, 1996, 8, 997

67. Y . Inouye, Y . Higuchi, J . Fluor. Chem., 1985, 27, 231

70. А . Я . Ильченко, В. И. Крохтяк, Л. М. Ягупольский, Химия гетроцикл.соединений,1982 , 1407

71. J. Gallucci, M . Le Blanc, J. Riess, J. Fluor. Chem., 1980, 15, 333

72. Л. C. Герман, A . Постовой, Э. M . Каграманова, Ю . В. Зейфман, Изв. А Н ,Сер. хим., 1997, 11,2024

73. Н. В . Y u , W . Y . Huang, J. Fluor. Chem., 1998, 87, 69

74. Y . Shi, T. Ishihara, H . Yamanaka, J. Gupton, Tethrahedron Lett., 1995, 36, 1527

75. H . Yamanaka, T. Ishihara, Tethrahedron Lett., 1996, 37,1829

76. K . Kase, M . Katayama, T. Ishihara, H . Yamanaka, J. Gupton, J. Fluor. Chem., 1998,90, 29

77. H . Yamanaka, T. Ishihara, J. Fluor. Chem., 2000, 105, 295

78. S. Ghosh, M . Schlosser, J. Fluor. Chem., 1994, 67, 53

79. G . H . Shi, M . Schlosser, Tetrahedron, 1993, 49, 1445

80. S. A . Lermontov, S. V . Shkavrov, A . N . Pushin, J. Fluor. Chem., 2000, 105, 141

81. K . Burger, P. Hein, U . Wassmuth, Synthesis, 1981, 11, 904

82. A . Я . АЙЗИКОВИЧ, Ф. Ф. Зарипова, Жури, орган, химии, 1986, 22, 1564

83. P. L . Сое, J. H . Sleigh, J. Pluor. Chem., 1981,17, 403

84. Y . Kobayashi, T. Nakona, H . Iwasaki, I. Kumadaki, J. Fluor. Chem., 1981,18, 533

85. L . F. Lee, Y . L . Sing, J. Org. Chem., 1990, 55, 380

86. A . C. S. Reddy, B . Narsaiah, R. V . Venkataratnam, J. Fluor. Chem., 1996, 78, 21

87. L . P. Lee, J. E . Normansell, J. Org. Chem., 1990, 55, 2964

88. B . Narsaiah, A . Sivaprasad, R. V . Venkataratnam, J. Pluor. Chem., 1994, 67, 87

89. B . Narsaiah, A . Sivaprasad, R. V . Venkataratnam, J. Pluor. Chem., 1994, 69, 139

90. R. H . Risterik, U S Patent 3 748334, 1978

91. R. BaUcki, P. Natka-Namirski, Po l . J. Chem., 1979, 53,1515

92. B . Narsaiah, A . Sivaprasad, R. V . Venkataratnam, OPPI Brifs, 1993, 25, 116

93. Л. Паккет, Основы современной химии гетероциклических соединений. Мир,Москва, 1971 ,221с .

95. K . G . Nikishin, V . P. ICislyi, Tetrahedron, 1996, 52, 10848

96. Я . Ю . Якунин, В . Д. Дьяченко, Э. Б. Русанов, В . П. Литвинов, Химиягетроцикл. соединений, 2001, 2, 224

97. К. Г. Никишин, В . Н. Нестеров, В . П. Кислый, А. М. Шестопалов,В . В. Семенов, Изв. А Н , Сер. хим., 1998, 4, 701

98. А. В . Гутуайт, В . Беляков, А. Ф. Мишнев , Я . Я . Блейделис,Э. Ю.Гудриниеце, Химия гетроцикл. соединений, 1987, 9,1233

99. R. BaHcki, Р. Nantka-Namirski, J. Po l . Chem., 1981, 55, 2439

100. L . P. Lee, Eur. Pa t , Appl . , EP 135491 (1985); Chem. Abstr. 1985,103, 178173

102. A . Sausins, G . Dubшs , Heterosycles, 1988, 27, 291

103. В.И. Тыворский, Л. Станишевский, И. Г. Тищенко, Химия гетроцикл.соединений, 1978, 7, 897 ПО. В . и. Тыворский, Л. Станишевский, И. Г. Тищенко, Х и м и я гетроцикл. соединений, 1976, 11, 1575

104. В . И . Тыворский, Д.И. Бобров, Химия гетроцикл. соединений, 1998, 6, 780

105. В . И . Филякова, Дисс. канд хим. наук, Екатеринбург, 1984

106. М. А. Курыкин, Л. Герман, И. Л. Кнунянц, Изв. А Н СССР, Сер. хим., 1980,2827

107. М. А. Курыкин, Дне. канд. хим. наук, Москва, 1982

110. O. E . Петрова. M . A . Курыкин, Д. В. Горлов, Изв. А Н , Сер. хим. , 1999, 9, 1710

111. О. Е. Петрова. М. А. Курьпсин, Изв. АН, Сер. хим., 2001, 1, 149

112. R. G . Chambers, М. Р. Grenhall, J. Hutchinson, J. Chem. Soc. Chem. Comm., 1995,1,21

113. R. G . Chambers, M . P. Grenhall, Tetrahedron Lett., 1996, 52,1

114. S. T. Purrington, C . Z . Bumgardner, N . V . Lazaridis, P. Singh, J. Org. Chem., 1987,52, 4307

116. R . E . Banks, M . K . Beshesh, J. Pluor. Chem., 1995, 74, 165

117. G . Resnati, D . D . Desmarteau, J. Org. Chem., 1991, 56, 4925

118. C . A . Осадчий, В . A . Борхаш, Изв. А Н СССР, Сер. хим., 1970, 6, 1409

119. D . Saleur, Т. Brigand, J-P. Bouil lon, Portella, Synlett, 1999, 4, 432

120. P. Tellier, R. Sauvetre, J-P. Normant, Tetrahedron Lett., 1986, 27, 3147

121. P. A . Беккер, В. Я . Попкова, И. Л. Кнунянц, Журнал орган, химии,1977, 2104

122. К. Е. Rapp, J. Amer. Chem. S o c , 1951, 73, 5901

123. R. P. Strockel, M . T. Beachem, P. H . Megson, J. Org. Chem., 1965, 30, 1629

124. P. A . Беккер, В . Я . Попкова, И. Л. Кнунянц, Изв. А Н СССР, Сер. хим. ,1978, 493

125. Р. А. Беккер, В . Я . Попкова, И. Л. Кнунянц, Доклады А Н СССР,1976, 229, 870

126. Р. А. Беккер, В . Я . Попкова, И. Л. Кнунянц, Доклады А Н СССР, 1977, 233, 5

127. W . G . Schribner, В. Н. Smith, J. Org. Chem., 1970, 35,1696

128. V . A . Schreider, Inorg. Chem. Acta, 1982. 64, 101

130. О. Е. Petrova, М. А. Kurykin, D . V . Gorlov, Memorial session, VI I Open Russianconference on organometallic chemistry, Moscou, Russian, 1999

131. H . П. Шапкин, Дне. канд. хим. наук, Иркутск, 1989

132. J. Barluenga, М. Tomas, S, Pustero, V . Gotor, Synthesis, 1979, 5, 346

133. J. Barluenga, J. P. Lopez-Ortiz, M . Tomas, V . Gotor, J. C. S. Perkin I, 1981, 1891

136. О. Е. Petrova, М . А. Kurykin, D . V . Gorlov, 16th hitemational Symposium onPluorine Chemistry, Durham, U K , 2000

137. O. E . Петрова. M . A . Курыкин, Э. M . Каграманова, Изв. АН, Сер. хим.,2002, 4, 656

138. Г. М. Толмачева, П. Круковский, А. В. Игнатенко, В . А. Пономаренко, Изв.АН, Сер. хим., 1979, 3, 580

139. R. G . Spain, Behavior of Some Elastomers in Petroleum Based Fluids at ElevantedTemperatures, Divis ion of Rubber Chemistry, A . C. S. Meeting, Cincinnati, Ohio, 1958

140. Л. И. Игнатущенко, Дис. канд. хим. наук, Москва, 1992

141. О. Е. Петрова. М. А. Курыкин, Д. В . Горлов, Изв. АН, Сер. хим.,1999,11,2195 149. «Микротермогравиметрический анализ термодеструкции полимеров», В. Панков, Г. Л. Слонимский, Высокомолекулярные соединения, Москва, 1966, т. 8, 80-87

142. L . J. Hals, Т. S. Reid, G . Н. Smith, J. А. S., 1951, 73, 4054

143. В. А. Петров, Г. Г. Беленький, Л. Герман, Изв. А Н СССР, сер. хим.,1982,1591