Синтез и реакция амидинов бета-аминокислот тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ
Захарова, Любовь Геннадьевна
АВТОР
|
||||
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Казань
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1993
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
ЛА2АНСКИй ОРДЕНА ЛЕНИНА Л ОРДЕНА ТРУДОВОГО «РАСН^ГО ЗНА'ЛЕЖ ГОСУДАРСТВЕННО«! ЛШЙРСИТЕТ имени о.И. УЛЬЛИ0йА-ЛЗН1ИА
па правах руксписи
оАХАРОЗа .йобОЕЬ Геннадьевна <Д1К722 К Р^АК_|/ш АЩ[*иьОВ р -АЗ&2йК«»СЛ ЗТ
\
02,00.03 - органическая химия
Автореферат диссертации на соискание ученей степени кандидата химических наук
КАЗАНЬ - 1993
Работа выполнена в лаборатории органического синтеза ордена Труде е о го Красного Знамени института органической, и физической к^эни А.Е.Арбузова Казанского научного центра РАН
Каучные руководители :
Официальные оппонента :
Ведущая организация :
доктор химических наук, профессор Я.А.Левин кандидат химических наук, старший научный сотрудник Э.Е.Коршкн
доктор химических паук Р.Д.Гареев
кандидат химических наук, старший научный сотрудник Ю.С.ШЕецов
Казанский го судар с те е ккы к технологический университет
Защита состоится " /У" ' ШШ61 1993 г. в М часов на заседании специализированного Созета К 053.29.02 по химическим наукам Казанского государственного университета т. В.И.Ульяно-ьо-^енкна ( г. Казань, ул..Ленина, 18, НИХй. им. А.М.Бутлерова, - -Ьутлеровская аудитория ).
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке университета.
Сззыш на автореферат просим присылать по_ адресу -•х^ОСОЗ, г .Казань, ул.Ленина, 18, КРУ, Научная часть.
Автореферат разослан ,,Щ1&> 1993 г.
¿чгкнй секретарь -" сцьалнгарегг-П'ло го Со вета ¡."н:ч .л: ;ам!ческй:: неук
Н,?.5едотовг
Cbutnvi XAi/AKTlïi iCTi IK A FABCSi.
Актуальность темы. Амидчны аминокислот - аминоаиидины -представляют собой одни из наименее изученных типоз произБод-¡щ аминокислот. В то :ке время, среди всех С-<$)ункционально замещенных амидинов, амккоамидины привлекали наибольшее внимание исследователей. Последнее обстоятельство, по-видимому, связано с тем, что -амине амидины являются ключевыми интермедиатами в фундаментальном процессе жизнедеятельности - биосинтезе пуринов. Некоторые ^-аминоамидкны ( амидиночдацин, дистамицин А и др. ) являются продуктами жизнедеятельности !.::п'роорганкзмов и обладают ценными лекарственными свойст:. ,
Однако, если для а-аминоагадп-хт. кроме 'лногочис ленных методов их получения изучена и некоторые химичес/шс свойства, то в случае ¿З-ашноамидинов имеется ин 1с^..;ация лишь о получении ограниченного ряда веществ этого типа и практически ничего не известно об их химическом поведении. Jo-r-y тем, бифункциональный характер {5-ашноамидинов, наличие трех пространственно сближенных ну-клеофилькых центров s этих .молекула:. должны закономерно отражаться г. своеобразии х::::и4ecv:iz сройотр -ii:-rшоамидинов, в частности, б гсоио^аесга образоЕянг-, ц/кл:«ч->с.к:..-. грэдуктэв, в особенностях региоселект'.:гностй яри '¿йс.щкпл г :'сноэлектрофилачи. Б иоследованиях по химической '..сдпгпкацпч д.. ^.-икоаыидинов весьма вероятно и получение новых веществ с центами б::ологкчесгл?.;и своЕсгвоьи.
Таким образом, исследовач:м в области синтеза и изучения химического поведения амидинов (3-пкинскислс г представляются актуальными как с теоретической, тяк и с практической точек "¡рения.
целью настоящей работы ярляяопь : I. Разработка удобных истодов синтеза симметрично замененных при атомах азотя р-амннс;-.',-.;-динов. Первичное изучение химического поведения «l-aptv;- и N -алкилзамеценных (I-аминоемидиноь. 3. Изучение ?ooMo::tHocicî; пиитического использования полученных (З-аминоашдинов.
Научная новизна. Ьперше разработаны методы сиьтеяэ ■
триарил- и триалкилзамещеншх ц-аганоамидинов на ое::г.«с а;/идо: л,ô-кепредельных карбоновых кислот, i,оказано, что для по .у.;- . , .-триарилзамецентих р-аьздаозиидкнсЕ необходим перегод !.-:.•!'■:..: -ненасыщенных кислот в непредельные имидоидхлорпды, ir'-v. --т-взаимодействуют с арилашдааии как 1, З-биэлектроф&кы - с oÎi.m.; • не ем искошх продуктов. Для превращения N-алкнлакрид- и -мет- •' рилянчдов в алкилзчуещенные р-вминоамидиш предложен тх.! по
основанный на превращении указанных амидов фторборатэм триэтил-оксония во ф?орбо?аты иминогхглров непредельных кислот, аминолиз которых дает £-а?.:кь:оамидиш.
Найден спектральный критерий, позволяющий устан-вливать положение ацила в ацилирс данных арилзамещеннкх /3-амг.:- "пмидкнах. Обнаружено, что действие ацилирукцих агентов на арилзамещенше б-аминоамидикк приводит к продуктам ацилирования по менее осно1~ ной й-'аминогруппе. Полученные соединения е разбавленных растворах склонил к существованию в гшде восьмичлекных циклических мономеров с внутримолекулярной водородной связью .
Показано, что /5-аминоамидины являются 1,5-бинуклеофилаыи в реакциях с биэлектрофилами ацилирующего характера, приводящие к сести- л семичленным гетероциклагл о зкзоцикличаекой С-М связью. В реакциях арил- и алкклзамещеншх р-ашшоаыидинов с оксалилхло-ридом образуются о- Р,-и мин о п ер гидр о-1,4-диазепин, 3-ди о ны, арил-замещенные р-аминоамидины реагируют с фосгеном с образованием 4~арилишнопер гидропиримидин-2-оков, с фенилдихлорфосфином был получен 4-арилимино-1,3,2-диазафосфоринан. При взаимодействии арилзамещенньгх р-аминоамидинов с хлор ангидридами а-галогеккарОо-новых кислот промежуточно формируются б-М-галогенацильные производные, е условиях межфазного катализа циклизующиеся в 5-арил-иминопергидро-!,4-диазепин-2-оны о Изомерный гетероцикл с иетиль--ными заместителями у атомов азота был получен реакцией (^-метил-замещенного р-аминоамидкна с метилбромацетатом.
~ Обнаружено, что иминозфиры к шкдоилхлорида &.,¡5-непредельных карбонсвых кислот'способны реагировать как 1 Д-биэлектрофила с 1,2-диаминами и -аминеспиртами с образованием ¿-алкенилзамещзя-ных имидазолинов, оксазолиноЕ и их бензопроизводных.
Практическая значимость заключается в разработке удобного метода синтеза иминоэфиров ,/а-непредельных карбоновых кислот и получения непредельных имидсилхлоридоБ, которые могут являться ценными иктермедиатамм в органическом синтезе, а также б успешном применении их в синтезе алкил- и арилзамещенных /3-аминоаки-дкноб. На основе реакций /З-аминоамидинов с- биэлектрофилахл разработан подход к получению ряда тести- и семичленнку диазотеедер-■кащих насыщенных гетероциклор с экзоцкглической С-М связью, трудно доступных иными методами.
Разработан удобный общий подход к получению 2-алкенилшлидазо-линов, -бензиыидазолов, -оксазолиноЕ и -бензоксазолов, которые
могут являться ценными полупродуктами в синтезе и мономерами в полимерной химии.
Найден удобный, метод получения ацилированных по аминогруппе /Э-ашшоамидинов. Выявлены представители р-М-ацилированных /3-ами-ноамидинов, обладающие высокой антивирусной активностью по отношению к вирусу гриппа А2 при низкой токсичности. Обнаружено, что эти же соединения обладают способностью эффективно ингибиросать коррозию металла з шсокоминерализовакных сероводородсодержащих средах.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы были до-лсжекч к обсуждены на итогошх научных конференциях ИОФХ им. А.Е. Арбу:» »-.л йгЦ РАН ( г.Казань, 1991 и 1992 г.г. ), на 5-ой Всесоюзной гон^ергнции по химии азотсодержащих гетероциклических соеди-нениЛ ( Черноголовка, 1991 г. ), на 2-ой и 3-ей конференциях молодых ученых-химиков ( Донецк, 1990 и 1991 г»г. ).
Публикации. Но теме диссертации имеется 10 публикаций, в том числе 3 статьи в центральных научных журналах, тезисы 5 докладов, получено 2 авторских свидетельства.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 213 страница машинописного текста, включает 19 таблиц и 24 рисунка. Работа состоит из введения, о глав, выводов и библиографии, вклю-чаюцей ссылки. Ь пергой главе представлен обзор литературы по синтезу у. .хпми'чеспим свойствам аминоамидинов, малондиамкдинов и :1х акалегэг. исследующие главы посвящены обсуждению собственных результатов и описанию экспериментов.
содержание работы
1. Синтез ,и~-триарил- и триалкилзамещенных р'-аминоамидинов
Б молекулах р-амкноамидинов имеется три различных нуклео-фильных центра, какдай из которых способен реагировать с электрофилами. Объектом нашего исследования являлись триарил- и триал-килзамещенвде р-аминоамидины, которые до настоящего времени не были получены. Поскольку в этих молекулах атомы азота амидиновой функции содержат одинаковые заместители, эти реакционные центры являются вырожденными и можно считать, что в молекулах имеется лишь два типа нуклеофильных центров, дающих различные, продукты с электрофилами : /3-аминогруппа и в целом амидчновая функция. Такое уменьшение количества реакционных центров должно способство-
вать облегчению интерпретации полученных экспериментальных данных.
Мы разработали удобный мзтсд синтеза Ы^1 ^-триарилзамещен-ных р-амкноамндинов на основе М-аркяамидов -непредельных карбоновых кислот (I). Обработка этих амидов пятихлористым фосфором приводит к имидсилхлоридам этих кислот (2). л,^-Непредельные ими-доилхлсриды являются выеокореакционноспособными соединениями, в изученном нами случае они реагируют с ариламинами как 1,3-би-электрофилы : происходит нуклеофильное замещение хлора у имидо-ильного атома углерода и присоединение к ^-углеродному атому С--С двойной связи.
. ...... Рсе? , *2сн<-е-шг
I, н -Нсе;--Р0с£3 | |
^ О Я а
ArMHCH-CH-CNHAr -ÜÜ^'. ArNHCH-CH-CNHAr
R£ R! NAr-"HCP' R2 R"1 MAr
.. 5 3
R1 = H, Me; R = H, Me ; Ar= Ph, 4-MeCgH4
Обработкой гидрохлоридов (3) водным раствором аммиака получены соответствующие свободные основания (4).
Попытка получить N-алкилзамещенные имидоилхлориды не удалась ввиду сильного осыоления реакционных смесей и, вероятно, полимеризации.
Известно, что традиционным методом синтеза амидинов является аминолиз солей имикоэфирсв. Б последнее время в лабораторной практике используется метод получения иминоэфиров алкилироЕатем амидов карбоновых кислот. Однако, алкилировакие амидог непредельных карбоновых кислот до настоящего времени не изучалось.
Мы исследовали алкилирование М-адкилзамещенных и незамещенныз амидов акриловой, метакриловой и коричной кислот фторборатом три-этилоксония и, как оказалось, во всех случаях гладко образуются соли иминоэфиров л,р-непредельных карбоновых кислот. Практически эта реакция является универсальным методом синтеза иминоэфиров непредельных кислот - новых и, по-видимому, весьма перспективных
реагентов в органической химии,
R2 " +
RCri-C-C< , + EUO+ßF7 ——- RCH--C—C=NR2R3 rf-
I, II -3 4 -EtjO | Bb4
R' 0 , R1 OEt
ä 6
- 6 -
Фторбораты М-алкилзамещенных иминоэфиров (6) легко реагируют с метиламином как 1,3-биэлектрофилы первоначально с образованием фторборатоЕ р-аминоаммдинов (7), обработка которых эквивалентным количеством этилата натрия приводит к получению свободных оснований й-аминоамидинов (8).
СН?=СВ-С=№* IV
1!п3 аМеМИо
б оа
вр;:
-ЕЮН
МеМСН,—СН-С
Ю.НМе
I
ВЬ.
ЕЬОМа
-ЕЮН.-^В^
МеЫ1КИг-СН-С-М[!.2ИЬ
И1 =Н,Ме; ; Р^г МеД-Ви;
8 к* йме
2. Исследование химических свойств ,М^-тризамещенных
р-аминоамидино в 2.1. Взаимодействие (3-аминоамидинов с моноэлектрофилами
Триарилзамещенные |5-аминоамидины легко взаимодействуют с хлорангидридами карбоновых кислот в отсутствие внешних оснований с образованием солевых адцуктов, для которых возможно строение продуктов моноацилирования как по ¡5-аминогруппе (9), так и по бо-. лее основной амидинофункции (10). При обработке полученных солей водным раствором аммиака образуются соответствующие свободные основания (И) или (12). Взаимодействие ^-аминоамидинов (4) с уксусным ангидридом в триэтиламине приводит к тем же самым продуктам моноацилирования. Получить диацетилированные й-аминоамидины действием избытка уксусного ангидрида нам не удалось.
АгМ-СНгСН-С^
/МЫ
&3С=0
ОН"
ИНАГ
+ гс(о)сг
/МНАГ
Г-» АгМ-СНз-СН-С + СЕ г ,1 * I, ^МИАГ Я о '
1- Лг
, агмн2-снгСН-С-М
I, И
ОН"
ДгМНСН2СН-С-М
Лг
\
Я1 ЫАГ
С(0)й
я3
■ нее
Аг <3
шиш предложен удооньш метод определешя положения ацильного заместителя в триарилзамещенных р-аминоамидинах, основанный на наличии в УФ спектрах неацилированной N ^ ^-диариламмдиногруппа интенсивной полосы поглощения в области 260-270 нм и отсутствие ее в спектрах ацилировандах диариламидинов. Установлено, что действие ацилирушцих агентов на арилзамещенные р-аминоамидины приводит к продуктам ацилирования по менее основной р-аминогруппе. Однако, это не обязательно означает, что ^-аминогруппа является более ну-клеофильным центром. Не исключено, что первоначально происходит ацилирование более основной амидиногруппы с образованием N-ацил-амидинов (10), которые через стадию кольчатого изомера - 2-гидро-ксипергидропиримидин-4-арилимина (13) - могут быстро превращаться в более термодинамически устойчивые ацилированные по ^-аминогруппе аминоамидины (9). Такого рода миграции ацильных групп весьма характерны для моноацилированных бинуклеофилов. Возможность промежуточного образования кольчатой структуры подтверждается выделением в ранее изученных реакциях триарилзамещенных °<—аминоами-динов с хлорангидридами алифатических карбоновых кислот имидазо-лий хлоридов, которые, по-видимому, являются продуктами дегидратации соответствующих пятичленных интермедиатов. Дигидропиримк-диний хлориды (14) не были получены в индивидуальном виде, однако, в одном случае продукт типа (14) нам удалось зафиксировать посредством масс-спектрометрии.
Ацилированные по р-аминогруппе р-аминоамидины в разбавленных растворах СС14 склонны к существованию з виде восьмичленных циклических мономеров с внутримолекулярной Еодородной связью
I. ЫАг-
Триалкилзамещенные р-аминоамидины также взаимодействуют с ацилхлоридами с образованием солей, ацилировзнных по ^-аминогруппе (16) и (18). При бензоилировании алкилзамещенного (8-аминоами-дина (17) в условиях реакции Шоттена-Баумана было выделено диаци-лированное производное (19).
мемнсн2сн2(1-н | + н-с^н^сосг-> мем-сн2снгс-м |
15 Аме ^ же С!"
1Ь
Ме-М-СН2СН-Р.-Ы"С10)РК12№СОСС.ОН- МоК|црц-СН П Ше_М0Се. МрГЬСН»снп?+'ИМерр-
РЬС=0 иейме4ме Йе^Ме РЬС-0 Ме
<9 1&
- 8 -
В грязи о получением дибензоилированного амидина можно предположить, что Н-алуилзамещенные ^-амииоамидины могу? проявлять свойства I,5-бинуклеофилов и в реакциях с .другими- электропилами. Известно, что изотиоцианаты легко присоединяются по Х-Н связям ( Х=К1,0,3) с образованием тиомочевин, тиоуретаноз и подобных им структур. Однако, вместо ожидаемой бистиомочевины (20) мы получили сложную смесь» по данным ТСХ содержащую по крайней мере 8 различных соединений, из которых удалось выделить два : -метил фенилтиомочевину (21) и 1-фенил-3,5-дм/етил-4-оксопергидропирими-дин- 2-тион (22). Образование этих соединений ¡то-жо представить следующим ебразом : первоначально происходит п.-.. ^единение фенил-изотиоцианата как по /3-аминогруппв! так и по ау иду .--'о функции с образованием неустойчивой бистиомочевины (20), которая ет превращаться в выделенный нами продукт (22) по трем различным направлениям, каждое из которых включает стадии /3-элиминирования тис-мочевины (21), гидролиз и циклизацию по атому азота таомочет-инного фрагмента.
Мешнси, сн-с
2 I N
Ме
^ММе
ЫНКе
:и2о]
рнмнет<!есн,,сн-с1чмеск1нрь
и ч н п.
Ме ММе 5 20
-Меын2
РЬ МНСММеСН2СН-СММеСМНРК ¿3 Ме о
-21
3
[Н20]
-Меынс(й)мнрь { 21
^Ме
сн2-с
рннысм/ 5 чМе
сн,=с
,Ме
с=о
риныс^ 8 ЧМе
Ме
. РЬН^ ^=0
X
5' чме
22
СН20] -немн2
РКП'
>м
Ме
•Ме
Следует отметить, что процессы (3-элиминировакия , по-видимому» характерны для триалкилзамещенных 3-аминоамидинов. Было обнаружено, что при перегонке ^-эминоямидика (17), судя по спектрам ШР, образуются «..^-непредельные амидины, при попытке перегонки дибензоилированного -6-аминоамидина (19) отщепляется М-метилбензамид,
который был :.ыделен с выходом 54$, а образующийся при этом бензоилметакриламидин, вероятно, полимеризуется в этих1условиях. Б связи с этим отщепление тиомочевины (21) от бистиомочевикы (20) вполне вероятно.
К своеобразному результату приводит реакция р-аминоамидина (17) с метилошм эфиром трихлоруксусной кислоты," протекающая эк-зотермично при простом смешении реагентов. Был выделен продукт ацилирования по амидинофункции (24), который, по-видимому, находится е равновесии с циклическим подуамшалем (25).
21 И
Ме ИМе 17
ссе5сог«е
-Неон
~> МеМСН,СН-СМНМ2
I й I Г| СС^3С-0 Ме ММе
Н II ^Ме Ме КМе
?Л
Получение продукта трихлорацетилирования по амидинофункции, а не по р-аминогруппе, может быть связано с тем, что высскозлекгроот -рицательная трихлорметильная группа резко повышает частичный положительный заряд на карбонильном атоме углерода и поэтому увеличивается порядок связи (О)С-М, тем более, что при ;зтом формируется своеобразная сопряженная система: Ме
1 м ^
■г-г^^у - ссе^-с
О* :ЯМе 0 ММе
се,-^ се
Йакт получения соединения с трихлорацетильной группой у атома N амидинового фрагмента находится в соответствии с тем, что ранеэ в нашей лаборатории получен аналогичный продукт при трихлораце-тилирозании М*,М^-диарил-М-арилглицинамидиноБ, в то время, как при ацилированчи другими ацилхлоридами формируются амидиниевке соли, ацккир о ванные по аминогруппе.
При взаимодействии "р-аминоамидина (17) с п-нитробензальдеги-дом вместо предполагаемого 4-метилиминопергидрспиримидина (26) были наделены лишь п-нитрсбензальметиликин (27) и М-метилметакрил-
амид (28), образование которых, вероятно, связано с промежуточным формированием полуаминалей (29) и/или (30).
МеМНСН,СН-СМНМе -1 ¡1
Ме NMe
-(Г
N0
jKO>Ch0
—»HeNHCH2CH-CNMe-CHC6HA-N02-|>-->
Ме NMe ОН 2д ~27
Ме МКе
—> MeNCHgCH CNHMe ^ мп - » .-»
НО CHCgH.NOjj-p NMe,-Hi0
30
,Ие
=NMe
"Me 26 C6H4NG2-p
MeNHCH,r-H-CNHMe
2, II
Me 0
------„
Ma ^ЬНМв
-ZI , - MeMHj
K0i-<§>-CH3
-27
27
* HOi-<S>-CHO
CH,=C-C
У
I, 4NHM&
Мв
2.2. ЗааимодеЯстрие тризямещенных ,4-амхноамидинов с биэлектрофилами
Поскольку /J-амиксаккдины являются бинуклеофилами, при вовлечении их в реакции с биолектрсфилами следовало бы ожидать получения гетероциклических соединений.
Действительно, ¡3-аминеas/идикы легко взаимодействуют с биэле-ктрофилами ацилирующего типа с образованием шести- и семичляннах гетероциклов с экзоциклической С=М связью. В реакциях арил- и ал-килзаыещенных р-аминоамидинов с оксалилхлоридом в присутствии внешнего основания образуются 5-й-иминопергидро-1,4-диазепин-2,3-дионн (31,32), арилзамещенные ß-ашноамидины реагируют с фосгеном с образованием 4-арилиминопергидропиримидин-2-онов (33). Ar Ar сссе2,2ЕЦМ...... _ _/NHAr !coce)2,2EtlN q^N-
Ме
{ -¿EUN-HCe ftr Mr 3 51
- ArNHCH-,CH-C.
I
. Ие
Mr -2EtjfJ-HCe
Y-Л,
2EfjN
MeNHCWjCH —CNHMe + 100«),-----
i\ ii A -2EtjN-Hee
Me NMe
-Me
NMe
Vй
Me 32
Ar 3<
- И -
Арилзамещенкый ¡5-амикоамидин (4) при взаимодействии с фенил-дихлорфосфином с хорошим выходом дает 1,3,2--диазафосфоринан (34), присоединение серы к которому гладко приводит к соответствующему тиофосфонату (35), рн МРн рк МРь
^ЮНРН РИРСЕр ,Ж3,Ч е- М—(
РЬМСНрСН-С -——> РИРЧ >Ме -—РпР УМе
4 е Рь 34 5 РЬ 35
Триарялзамещенный 0-аминоамидан (4) практически не взаимодействует в мягких условиях с дихлорангидридами чзтырехкоординироваи-ного атома фосфора такими, как этилдихлорфосфат, метилдихлорфосфо-нат, а при кипячении реакционных смесей в бензоле происходит сильное осмоление, препятствующее выделению продуктов.
15ы попытались распространить метод получения гетероциклов с экзецикличеекой С= N связью и на другие элементорганические ди-хлорангидриды. Однако, оказалось, что |5-аминоамидик (4) не реагирует с диметилдтослорсиланоы и триметилхлорсиланом в присутствии триэтиламкна да-не при нагревании до 60°С в-бензоле в течение 8 ч. Взаимодействие с хлористым тионилом осуществляется при температуре ниже 0°С, но сильное осмоление препятствует Екделению индивидуальных продуктов.
При взаимодействии арилзамещенных р-аминоамидинов с хлоран-гидридаыи ос-галоидкарбсноадх кислот промежуточно формируются р-й-галоидацильные производные (9), циклизующиеся з 5-арилишшопер-гидро-1,4-диазепин-2-ош (36) в условиях ыежфазного катализа .
й"1 СННай.С-0 Г«!е \нРЬ К'-Н.Ме.РЬ- « Я ¿б'
Изомерный гетерсцикд с метильшми заместителями при атомах азота (3?) был получен реакцией N-метилзамещенного (З-аминоамидина (17) с метилбромацетатом. ^
МоМНСН?СЦ-СИНМе Вгощеласо^ Ие
Ие ЫМе 17 37
Ме
Т^иарилзамещенные 6-аминоашдины инертны к биэлектрофилам алкилируюцего типа, таким как дийод- и дибромметаш, не вступают в реакцию с йодистым метилом и акрилоннтрилом.
Таким образом, химическое поведение трналкилзамегценкых ¡З-ами-ноамидинов суц1ественным образом- отличается от триарилзамещенных аналогов. Характерными особенностями триалкилзамещенных р-амино-амидинов являются их значительно большая реакционная способность, чем у ариланалогов, для алкилзамещенных (5-аминоамидинов типичны также процессы ^-элиминирования с образованием непредельных структур, а также .гидролиз амидинового фрагмента до амидного.
3. Реакции иминоэфиров и имидоилхлоридов'ос,^-непредельных карбоновых кислот с 1,2-диамиками и -аминоспиртами
В продолжение наших исследований в химии (3-аминоамидинов было интересно получить циклические р-аминоамидины (38), соединения, содержащие в цикле аминогруппу и амидиновый фрагмент, которые ранее не были синтезированы. В связи с тем, что их оксоаналоги (39) получаются взаимодействием хлорангидридов ^-непредельных карбоновых кислот с 1,2-диаминами, мы предположили, что соединения (38) могут быть получены на основе иминоэфиров или имидоилхлори-дов (¿.^-непредельных карбоновых кислот.
и * н к
(бГ^ (6Г>
Н ^МИ 38 н Ч
Неожиданно взаимодействие иминоэфира (40) с о-фенилендиами-ном привело к 2-изопропенилбензимидазолу (41), то есть иминоэфир (40) выступает в этом процессе как 1 Д-биэлектрофил. К этому же продукту, но с меньшим -выходом привела реакция имидоилхлорида метакриловой кислоты с о-фенилендиамином.
СнД-ОЕЬ -й-> ©"Ус=СИа
„Л №Ме, .-и.ви:^-,-Еквн - ме ^
+ н
Известно, что соли иминоэфиров легко реагируют с о-аиинофе-нолами, давая соответствующие бензоксазолы. Однако, значительно сложнее проходит реакция иминоэфира (40) с о-аминофенолом. В этом случае образуется сложная смесь, из которой нам удалось выделить два продукта : 2-ф-(о-оксифенил)аминоизопропил]бензоксазол (42) и этиловый эфир (З-(о-оксифенил)аминоизомасляной кислоты (43). Вероятная схема превращений может выглядеть следующим образом :
г8гон х^мнсн2сн-<т [О^ Мй йнме
он т ВРТ
г^г-^снгснчло,
.ЫНСНрСНСОрЕ!
В данном процессе исходный Икиногфир выступает качестве 1,1,3-триэдектрофила.
Еще более усложняется поведение кминоэфира (40) при переходе к реакциям с алифатическими ачкноспиртами и диаминами..В этом случае при взаимодействии с 2-аминоэтгнслом образуется сложная смесь, из которой нам удалось шделить фракцию, по данным хромато-масс-спектрсметрии содер^аг^ую 6-метил-7--мегилиминопергидро-
1,4-оксазепина (44), формирование которого, по-видимому, связано с первоначальным присоединением 2-амнноэтанола к /5-углеродному атому иминоэфира (40) и дальнейшей циклизацией о элиминированием молекулы этанола : н
СНгСНг0Н ЫМе' -
Обработкой избытком фенилизоцианата этой фракции, содержащей окс-азепин (44), был выделен кристаллический продукт (45) - аддукт не с одной, а с двумя молекулами фенилизоцианата.
с(о)кнрь а 0)МИРИ
/—М'
I I ---------РЬ-и Т I
Таким образом, в одном из направлений реакции 2-аминооталона с ими-ноэфиром (40) последний способен реагировать как 1,3-биэлектрофил.
При взаимодействии иминоэфира (40) с этилендиамином была получена легкокипящая полукристаллическая фракция (~ 5-15/2), состоящая по данным ПМР и масс-спектров ка 70-80% из 2-изопропенилими-дазолина (46) и 25-35$ высококипящей фракции, состоящей из димера имидазолина - трициклического соединения (47), которое было выделено и охарактеризовано ь виде дипикрата. В этом процессе исходный иминээфир (40) реагирует как -1,1-биэлектрофил.
40
г) Еюка
-* СНп=С-
.М—
пе
/
Ме
и—'
46
—N
Ме
АI
Укеиьял* реакционную способность р-углеродного атома в непредел! .-истеме иминоэфира введением фенильнэго заместителя, каг г коричной кислоты (46), удалось увеличить вклад
р-: .«•<,; «о эфирной группировке и гладко получить 2-стирил-
н;'ы - 1 (.*--гетброазолы (49-5?.).
Р'Ь. и
и
5i
И
ад
Р>4 ^
А
но'
ЙК /Н Н C-CEt +ЙнМе
48
^»(Нг
49
гн
V
РЬ Н
-V
/С=С
.та
" : -м, нам не удаюсь рыделить желаемых семичлеиных
г"--». .;«! 1 иг 1.1 однако, весьма ценным является факт по-
яу!■>".>•■, -е-пфилзакещенных 1,3-гетероазолов из иминоэфира (48) и 2-л.- •■> ::П'-килбензимидазола из иминоэфира (40), которые могут яв-лягь"^ ценными полупродуктами в синтезе и мономерами в полимерно;'! химии.
(. Практическая полезность производных (э-аминоэмидинов Среди синтезированных соединений выявлены представители ¡5-Н-ацилированных В-аминоамидинов общей формулы
РЬ-М~сн5-СН-С(+
и о и Д-п
п 2п+1 Ме
гдг п = 8, -)0, 12 ,
обладающие высокой антивирусной активность» в отношении вируса гриппа К2 при низкой токсичности ( ХГИ 123-512 при МТД 125-500 мкг/мл ). При П= 8,10,17 эти соединения обладают способностью
эффективно ингибировать коррозию металла в высокоминерализован-
шх сероводородсодержащих средах.
Всшода
1. Разработан препаративный метод синтеза ,14^-триарилза-мещенных р-аминоамидинов на основе ариламидов ¡*,^-непредель-ных карбоношх кислот : обработку последних пятихлсрисшм фосфором приводит к имидоилхлоридам этих кислот, которые реагируют с ариламинами с образованием р-аминоамидинов.
2. Предложен способ получения №-алкилзамещеншх р-аминоамидинов, основанный на действии на алкиламидк «.^-непредельных карбоношх кислот фторбората триэтилоксония и образовании фтор-боратов иминоэфиров этих кислот, аминолиз которых приводит к р—амнно&мидинаы.
3. Предложен удобный метод определения положения ацильного заместителя в арилзамещенных р-аминоамидинах, основанный на наличии в УФ спектрах неацилированной ,М2-диариламидиногруп-пы интенсивной полосы поглощения с максимумом 260-270 нм и
её отсутствие в спектрах ацилированных К*,М^-диариламидинов.
4. Установлено, что моноацилирование И-арил- и-алкилзамещенных ^-аминоамидинов происходит по менее основной (5-аминогруппе.
5. Обнаружено, что р-М-ацилированные триарилзамещенные р-амино-амидины в разбавленных растворах существуют в виде восьмтленшх циклических мономеров, стабилизированных внутримолекулярной водородной связью С=0--'-Н-М .
6. Показано, что £-аминоамидины' являются I,5-бинуклеофилами в реакциях с биэлектрофилами. Триарилзамещенные р-аминоамидины реагируют с фосгеном с образованием 2-оксо-4-арилиминопер-гидропиримидинов, с фенилдихлорфосфином - 4-арилимино-1,3.2-диазафосфоринана. Взаимодействие триарил- и триалкилзамещен-ных (3-ьминоамидинов с хлористым оксалилом приводит к 5-арил-иминопер гидр о-1,4-диазепин-2,3-дионам.
7. Показано, что N ,М2-диарил-Р-М-арил-Ма-галогенацил)изобу-тирамидины в условиях межфазного катализа циклизуются в 4-арилиминопергидро-1,4-диазепин-2-оны.
8. Установлено, что фторбората иминоэфиров ^-непредельных кяр-боновых кислот способна реагировать как I,1-биэлектрофилы с этилендиамином, 2-аминоэтанолом, о-фенилендиамином, о-амино-
фенолом с образованием соответствующих 2-алкекилимидазолинов, -оксазолинов, -бензимидаэолов и -бензоксазолов.
5. Легко доступнее ¡? -N-ацилированные трифенилзамещенные ¡3-амино-амидиний хлориды общей формулы
^NHPh
Ph-N-сн.-сн С'.'+ се и г ы ,'-0 Л где n.= BJQ.U
н' пН2п-Ии~° Ие
\
являются эффективными ингибиторами коррозии, стали в сероводо-родссдержвщих минерализованных средах. ПриП = 8,10,1?. эти соединения. обладают высокой антивирусной активностью в отношении вируса гриппа.
Основное содержание диссертации изложено в следующих работах :
1. Аминсамидинк. Ш. Ацилирование ,^^-диарил-М-арилглицинамидм-нов / Коршин Э.Е., Соболева Г.И., Левин Я.А., Захарова Л.Г., Литвинов К.А., Наумов В.А., Подвальный Е.А., Ефремов Ю.Я. // а.орг.химии. - 199?.. - Т. 28, » 6. - С. 1242-1256.
J °
2. Аминоамидины. Сообщение 5. Синтез и ацилирование N.N-'-.N^-tpk-арилзамещенных ö-аминоэмидиноЕ / Коршин Э.Е., Захарова Л.Г., Левин Я.Л., Ашрафуллина ЯД., Подвальный Е.А.., Ефремов Ю.Я. // Изв. АН СССР. Сэр.хим. - 1992. - * 11. - С. 2633-2642.
3. Аминоамкдиш. Сообщение 6. 1,3,2-Диазафссфоланы и -фосфорина-ны с экзоциклическими связями C-N и С-0 / Коршкн Э.Е., Ели-сеенкова P.M., Зябликова Т.А., Захарова Л ,Г., Ахмадуллин А.Г., НусиноЕич В.Д., Левин Я.А. // Изв. АН СССР. Сер.хим. - 1992. ~ Per. * 190.
4. Коршин Э.Е., Захарова Л.Г., Левин Я.А. ß-Аминоамидины - син-тоны в синтезе азотсодержащих гетероциклов. Тез.Докл. : 2-я обл. научно-праят. конф. мол. ученых-химиков. - Донецк. -1990. - С. Ш.
5. Коршин Э.Е., Захарова Л.Г. Прямой синтез 2-алкенилбензимида-золов. Тез.докл, : 10 молод, конф, по синтет. и природ, фи-зиол. актив, соед. - Ереван. - 1990. - С. 8.
б. .e л. •: sjin^sat'e amiciaeS'an-J. iinlu... ..iii.-s .• ,
... , ¿.¿l^Lo'i* G., ¿atarova li, // л. at:-. U1"' 3. ol eoxcatifSJ ci G-tfeanic and. biooi\_,s»;«ic -
Kiga. - - r.
7. Захарова Л.Г., Коршин Э.Е. Новый подход к синтезу азотсодержащих гетероциклов с экзоциклической CU ?! 2?.язь,:-. Тез.докл. : 3-я обл. научно-практ. кокф. мол. y48K>(x-:c4v.i'.!Wi. - Донецк. -1991. - С. 67.
8. Азотистые гетероциклы на ochoeo триарилгамецекныг р-аминэ-акидинов / Ксршин Э.Е., Соболева Г.И., Сахаров .1.Г., лавин Я. А. Ц Тез .докл. : Всесоюз. конф. пс хи:. ал -.зотсодерж. -гетероцикл. соед. - Черноголовка. - 199*. -- U. 222.
9. Положительное решение пс заявке JF 503251 от 8.07.92 ( приоритет 17.03.92 ). Высшие М-ацил-и,.';* ,\^-тр;;фенил-Ь-аыи-ноизобутириламидиний хлорида, обладающие г-:гиЕирусной активностью / Корзин Э.Е., Захарова Л.Г., Лев;;-', п. Д., Поздеев O.K., Гияьманова Г.Х., Филатова А.З., Шулаер*.
10. Положительное решение по заявке № 5032£'7-0/04/С12с23 от 9.07.92 ( приоритет 17.03.92 ). Высшие М-ацил-^Л'.Г^'-тркйенил-^-ами-ноизобутириламидиний хлорида, обладающие способностью инги-бировать химическую коррозию металла в серсвод^родеодержащих минерализованных средах / Левин Я.А., '¿ермергсрл Я.М., Захарова Л.Г., Коршин Э.Е., Вафина Н.М.