Синтез и свойства каликс[4]резорциновых оснований манниха, содержащих на верхнем ободе молекулы ацетальные (альдегидные) группы тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

003466556

На правах рукописи

ВЛГЛПОВА ЛИЛИЯ ИЛЬГИЗОВИА

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА КАЛИКС[4]РЕЗОРЩШОВЫХ ОСНОВАНИЙ МАШШХА, СОДЕРЖАЩИХ НА ВЕРХНЕМ ОБОДЕ МОЛЕКУЛЫ АЦЕТАЛЬНЫЕ (АЛЬДЕГИДНЫЕ) ГРУППЫ

02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

О 9 ДПР 2::з

Казань-2009

003466556

Работа выполнена в лаборатории Элементоорганического синтеза Учреждения Российской академии наук Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН.

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор Бурилов Александр Романович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор химических наук, член-корр. АН РТ Нуретдинов Ильдус Аглямович

доктор химических наук, профессор Гуревнч Петр Аронович

Учреждение Российской академии наук Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (г. Москва)

Защита диссертации состоится 22 апреля 2009 года в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 022.005.01 при Учреждении Российской академии наук Институте органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН по адресу: 420088, г. Казань, ул. Арбузова, 8, конференц-зал института.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Учреждения Российской академии наук Института органической и физической химии им. А.Е.Арбузова Казанского научного центра РАН.

Отзывы на автореферат просим присылать по адресу: 420088, г. Казань, ул. Арбузова, 8, Учреждение Российской академии наук ИОФХ им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН.

Автореферат разослан 16 марта 2009 года

Ученый секретарь л

диссертационного совета, // гг>

кандидат химических наук ¿¿^у^^Ю/спл—, Р.Г.Муратова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность и цели исследования. Химия каликеаренов, в частности ка-ликс[4]резорцинов, интенсивно исследуется на протяжении последних 30 лет. Повышенный интерес к этим макромолекулам связан с возможностью их использования в качестве строительных блоков для конструирования супрамолекулярных и координационных систем, которые находят применение для создания новых типов материалов, катализаторов, экстрагентов, а также для изучения механизмов молекулярного распознавания, являющихся основой биологических процессов. Ключевым моментом для создания таких систем является процесс распознавания субстрата рецептором, в качестве которого могут выступать каликс[4]арены. Гибкость каликсареновой платформы и эффективность процессов молекулярного распознавания зависят от природы, геометрии и числа функциональных групп, введенных в каликсареновую платформу. Химическая модификация каликс[4]резорцинов позволяет варьировать размер и форму молекулярной полости с получением соединений, отличающихся рецептор-ной и комплексообразующей способностью.

Поэтому развитие методов функционализации каликс[4]резорциновой платформы является важной и актуальной задачей.

Наиболее простым и доступным методом модификации каликс[4]резорцинов является реакция Манниха. Однако в литературе до начала наших исследований отсутствовали данные о синтезе каликс[4]резорциновых оснований Манниха с ацеталь-ными (альдегидными) фрагментами на верхнем ободе молекулы. Разработка методов синтеза подобных соединений позволит получить новые молекулы-«хозяева», которые могут найти применение в качестве строительных блоков для конструирования новых супрамолекулярных систем, обладающих практически полезными свойствами. Кроме того, наличие на верхнем ободе молекулы каликс(4]резорцина ацетальной группы, способной к различным превращениям, открывает широкие перспективы использования этих соединений в качестве полупродуктов для синтеза новых накораз-мерных производных.

Целью настоящей работы являлась разработка методов синтеза каликс[4]ре-зорциновых оснований Манниха, содержащих на верхнем ободе молекулы ацеталь-ные (альдегидные) группы и изучение их свойств.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

• исследование взаимодействия каликс[4]резорцинов с а-, Р-, у-аминоацеталями и р-аминоальдегидом; установление факторов, влияющих на синтетический результат реакции, определение конформационных особенностей строения полученных соединений;

• исследование возможности модификации полученных оснований Манниха ацетатными и диэтилдитиофосфатными фрагментами.

• исследование конденсации резорцина, 2-метилрезорцина с аминоацетальными фрагментами, закрепленными на каликсареновой платформе; определение закономерностей, влияющих на синтетический результат этой реакции. Научная новизна. Впервые в реакцию Манниха с каликс[4]резорцинами введены а-, р-аминоацетали и р-аминоальдегид, имеющие в составе молекулы вторичные аминогруппы; в результате этого получены новые производные, содержащие на верхнем ободе молекулы ацетальные и альдегидные группы. Впервые обнаружено, что варьирование экспериментальных условий и природы заместителей на нижнем ободе молекулы позволяет целенаправленно вводить в о/г/ио-положения ароматических ядер каликсареновой матрицы один или четыре аминоальдегидных

фрагмента. Показано, что монозамещенные производные каликсаренов могут быть модифицированы путем конденсации с формальдегидом и а-аминоацеталем в соотношении 1:3:3 с образованием нового полифункционального каликс[4]резорцина. Реакцией Манниха каликс[4]резорцинов с первичными а-, у-аминоацеталями в зависимости от соотношения исходных реагентов получены тетраоксазиновые и NH-co-держащие производные каликс[4]резорцинов, в которых ацетаяьные [руппы связаны с атомом азота углеводородными спенсерами различной длины. Показано, что взаимодействие тетра-Ы-(2,2-диметоксиэтил)аминометильных производных каликс[4]ре-зорцинов с уксусным ангидридом в зависимости от экспериментальных условий позволяет получать новые каликсарены, содержащие на верхнем ободе молекулы 8 или 12 ацетатных групп. Впервые исследована конденсация резорцина, 2-метилре-зорцина с аминоацеталями, содержащимися на верхнем ободе каликсареновой платформы. Показано, что данная реакция позволяет вводить в состав каликсарена, в зависимости от природы аминоацетального заместителя на верхнем ободе молекулы, два или четыре диарилметановых фрагмента. Взаимодействием оксазиновых производных каликс[4]резорцинов с алкильным заместителем у атома азота с резорцином и 2-ме-тилрезорцином получены новые каликс[4]резорцины, содержащие на верхнем ободе молекулы четыре арильных фрагмента

Практическая значимость. В результате проведенных исследований разработаны методы синтеза новых каликс[4]резорциновых оснований Манниха, содержащих на верхнем ободе молекулы ацетальные (альдегидные) группы. Показано, что эти соединения образуют смешанные супрамодекулярные агрегаты с полиэтиленимином, каталитический эффект которых в реакции гидролиза некоторых фосфатов превышает каталитический эффект аналогичных систем на основе аминометилированных ка-ликс[4]резорцинов с алкильными заместителями при атоме азота в 100 и более раз. На основе каликс[4]резорцинов с ацетальными группами на верхнем ободе молекулы разработаны методы синтеза новых каликс[4]резорцинов, содержащих ацетатные, арильные, диарилметановые фрагменты.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались jia XI Всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярных систем» (Йошкар-Ола, 2004), Международном симпозиуме "Molecular Design and synthesis of supramolecular architectures" (Казань, 2004), Международной научно-технической конференции «Перспективы развития химии и практического применения алициклических соединений» (Самара, 2004), International Conference Dedicated to 50th Anniversary of A. N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences (Москва, 2004), XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003), Xlth international seminar on Inclusion compounds ISIC-11 (Kyiv, Ukraine, 2007), XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Москва, 2007), XI школе-конференции по органической химии, посвященной 110-летию со дня рождения И. Я. Постовского (Екатеринбург, 2008). По материалам работы опубликованы 9 статей в центральных российских и международных научных журналах, 9 тезисов российских и международных конференций.

Работа выполнена в лаборатории Элементоорганического синтеза Учреждения Российской академии наук Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук в соответствии с научным направлением 4.10 по государственной бюджетной теме Института "Молекулярный дизайн селективных циклофановых рецепторов и конструирование супра-молекулярных систем, обладающих ионофорными, каталитическими и сенсорными свойствами на основе амфифильных каликсаренов, дендримеров, полимеров, ионов металлов и ПАВ" (№ гос. регистрации 0120.0503493). Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (гранты 02-03-33037-а, 05-03-32136-а, 08-03-

00512-а), Международным бюро Федерального министерства образования и научных исследований (Германия, BMBF, RUS 02/034) и программой №7 ОХНМ РАН " Химия и физико-химия супрамолекулярных систем и атомных кластеров".

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 161 странице, содержит 2 таблицы, 20 рисунков и состоит из введения, 3 глав, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 157 наименований. В первой главе представлен литературный обзор, в котором представлены современные данные об использовании реакции Манниха в органическом синтезе. Во второй главе представлены результаты собственных исследований реакций конденсаций каликс[4]резорцинов с a-, Р- у-ами-ноацеталями ф-аминоальдегидом) и формальдегидом (реакция Манниха), позволяющие синтезировать новые каликсарены, содержащие на верхнем ободе молекулы ацетальные, (альдегидные) группы. Показаны синтетические возможности этих соединений. В третьей главе представлены экспериментальные результаты собственных исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Ранее в нашей исследовательской группе под руководством д.х.н., профессора Бурилова А.Р. были изучены новые реакции фосфор- и азотсодержащих ацеталей с резорцином и его производными. Было показано, что в зависимости от экспериментальных условий и природы реагентов в изучаемых реакциях образуются новые линейные полифенолы или каликс[4]резорцины, содержащие на нижнем ободе молекулы азот- или фосфорорганические фрагменты.

Исследование конденсации резорцина и его производных с ацетальными группами, закрепленными на каликсареновой платформе, будет способствовать получению на их основе новых полифенольных структур (каликсареновых или диарилмета-новых). Подобные соединения, способные к распознаванию и связыванию катионов металлов, могут найти применение в качестве катализаторов, экстрагентов, а также для конструирования нанораз мерных частиц.

В качестве основного подхода, позволяющего ввести ацетальные группы в ка-ликсареновую платформу, нами использовалась конденсация в тройной системе: ка-ликс[4]резорцин, аминоацеталь, формальдегид (реакция Манниха). Варьирование природы амноацетального фрагмента на верхнем ободе каликс[4]резорцинов позволит получить на их основе в реакции с резорцином и его производными различные типы новых полифенольных структур.

1.1 Взаимодействие каликс[4]резорцинов с диметилацеталем а-метилашшоацетальдегида

С целью синтеза каликс[4]резорщшов, содержащих на верхнем ободе молекулы ацетальные фрагмеоты, в которых ацетальная группа удалена от аминогруппы на один атом углерода, нами впервые было изучено взаимодействие ка-ликс[4]резорцинов 1а-и, диметилацеталя метиламиноуксусного альдегида 2 и формальдегида в соотношении 1:4:4. В результате этой реакции с высоким выходом получены каликс[4]резорцины За-и. Варьирование углеводородного радикала на нижнем ободе каликс[4]резорцинов (Ci - См) не приводит к иному синтетическому результату.

Строение соединений За-и доказано методами спектроскопии >1МР ('Н, |ЭС), ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии, i также методом рентгеноструиурного анализа (РСА) (Зе), состав подтвержден данными элементного анализа.

,, „.Me Me О

N^X^Me

HO

YY +4 MeNHCH2CH(OCH3)2 QH^-tOII^ \ rI 4 +4 CHjO

1з-и

R= СН3(а),С2Н5(б), С3Н7(в), С5Н„(г),С6И|з(д). C7H15(e), С8Н„(ж), С9Н19(з), CnH21(i.)

За-и (76-S6%)

Анализ спектров ЯМР 'Н соединений За-и показывает, что положение мульти-плета метановых протонов, связывающих ароматические фрагменты, практически не меняется при увеличении длины цепи заместителя Я, что свидетельствует в пользу реализации однотипных конформации.

Методом двумерной 21ЖОЕ8У спектроскопии были изучены коиформацион-ные особенности строения соединений За,б,г,е в хлороформе. Так, в 20-ГЮЕЗУ спектре соединения Зе в хлороформе (рис.2) присутствуют только тривиальные кросс-пики СН2(Н5) ~ СН2(Н5), СН2(Н10) ЫСНз, СН(Н,Т) <-» СН2(Н6,Н5, Н4); СН(Н") — 1\'СН3, СН2(Н8,Н10), при этом интенсивность кросс-пика между протонами метилено-вой группы алкильного радикала (Н6) и ароматическим протоном (Н13) гораздо больше интенсивности кросс-пика между протонами метиленовой группы и метановым протоном (Н11) каликсаренового остова, что свидетельствует в пользу реализации конформации «конус».

ю

2-5

Ï . 1 1 Щ

( 1 . 1 1 • • t *

i iif -

• X .. .

—1

1 ..

1 —1t

Рис. 2 - Спектр 2D ROESY соединения Зе

Согласно данным РСА соединение Зс (рис.3) находится в конформации «конус». Размер полости каликсареновой платформы составляет: по нижнему ободу -5.4 А", по верхнему ободу 8.2 и 8.9 А°, а объем внутренней полости - 185 (А°) .

Рис. 3 - Геометрия молекулы Зе в кристалле

Исследование самоассоциации каликс[4]резорцинов За,г,з,н в хлороформе мтодом диэлькометричсского титрования, проведенное совместно с лабораторией Высокоорганизованных сред ИОФХ им. А.Е. Арбузова под руководством к.х.н. [Кудрявцевой Л.А.|, показало, что каликс[4]резорцины с ацетальными группами в ами-нометилыюм фрагменте, также как и их более простые аминоалкилированные аналоги, формируют в хлороформе при низких концентрациях супрамолекулярные агрегаты типа «голова к голове». Критические концентрации мицеллообразования (ККМ) изученного ряда каликс[4]резорцинов За,г,з,и с различной длиной алкильных радикалов изменяются слабо и лежат в области концентраций (5 - 7.5)х10"!моль/л. В то же время для аминометилированных каликс[4]резорцинов с этильными заместителями при атоме азота значения ККМ лежат в области (7 - 10)х10"5моль-л"'. Из сравнения указанных величин видно, что наличие в каликс[4]резорцинах За,г,з,и ацетальных групп, способных к образованию дополнительных водородных связей, облегчает агрегацию этих соединений в хлороформе, снижая их ККМ. .

Совместно с той же группой исследователей изучен процесс самосборки в системах "полиэтиленимин - каликс[4]резорцин Зд - вода - ДМФА" и каталитические свойства этих композиций в реакции гидролиза 4-нитрофенилбис(хлорметил)фосфи-ната. Показано, что добавление аминометилированных каликс[4]резорцинов в систему на основе полиэтилениминов снижает значение критической концентрации агрега-тообразования (ККА), что говорит в пользу образования смешанных супрамолеку-лярных агрегатов. При этом в присутствии каликс[4]резорцинов значительно изменяется радиус агрегатов, что также подтверждает образование совместных нанострутур. Так, для полиэтиленимина, модифицированного радикалами н-СпН:? (0.01 моль/л), радиус полимерной глобулы в присутствии каликс[4]резорцина Зд (2.7х10'4 моль/л) увеличивается с 88 до 116 нм.

Установлено, что добавление в систему "полиэтиленимн - вода - ДМФА" ка-ликс[4]резорцина приводит к перестройке микроархитектуры полимерной глобулы за счет водородных связей и гидрофобных взаимодействий, и изменяет свойства системы, в том числе и каталитические. При низких рН в присутствии систем "полиэтиленимин - каликс[4]резорцин Зд - вода - ДМФА" значение константы скорости гидролиза 4-нитрофенилбис(хлорметил)фосфинатг. увеличивается, по сравнению с некаталитическим процессом, в 560 раз (рН 8) и 1200 раз (рН 7). При этом было показано, что аналогичная система на основе аминоалкилированного каликс[4]резорцина с

этильными радикалами при атоме азота проявляет незначительный каталитический эффект (при рН 9.5 значение константы скорости реакции увеличивается в 3 раза по сравнению с некаталитическим процессом).

Нелинейный вид профилей зависимости наблюдаемой константы скорости (коы) от концентрации полиэтилениминов в присутствии капиксаренов с выходом на плато говорит о предрсакционном связывании фосфината смешанными агрегатами "полиэтиленимин - каликс[4]резорцин - вода - ДМФА", аналогично образованию фермент-субстратных комплексов в биокатализе или комплексов мицелла - субстрат в мицеллярном катализе.

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что ацетальные заместители в аминометильном фрагменте соединения Зд, вероятно, способствуют усилению рецеп-торных свойств каликс[4]резорцина и, как следствие, увеличению каталитической активности системы па основе полиэтиленимина в его присутствии.

1.2 Взаимодействие 1\-(2,2-диметил-3,3-диметоксипропан-1-ил)этиламина с каликс[4]резорцннами

Следующим этапом нашей работы было получение аминоацеталя, в котором реакционный центр удален от аминогруппы на два атома углерода. Синтез М-(2,2-ди-метил-3,3-диметоксипропан-1-ил)этиламина 4 был осуществлен нами впервые в результате последовательного взаимодействия изомаслякого альдегида с гидрохлоридом этиламина, метанолом и параформом без промежуточного выделения альдегида по схеме:

© © 78°С ® е

Ё1ГШ3С1 + Ме2СПС(0)Н +СН20 -- [Е1М!2СН2С(СН3)3С(0)Н[С1

| +2СИ]ОИ КОН,МсОН © ©

Е1М1С112С(СНз)3СН(ОСН3)2 -- [ЕеМ12СН2С(СНз)зСН(ОСНз)21С1

4

Необходимо отметить, что попытки получить аминоацетапь 4 нагреванием аминоальдегида с ортомуравьиным эфиром в присутствии ЫН4С1 не привели к успеху из-за трудности разделения близких по температуре кипения продуктов реакции.

(5-Аминоацеталь 4 взаимодействует по реакции Манниха с каликс[4]резор-цинами 1а,в,г с образованием соединений 5а,в,г (71-90%), в которых ацетальная группа удалена от атома азота на два атома углерода.

«УУ™ +4 ™нсн2с(снЛсн<оснЛ сдигоои

СУ^КЛ 4 -4Н20 *

+4СНаО

1а,в,г

К=СН3(а),С,Н7(в),С5Н11(г)

Строение соединений 5а,в,г доказано с привлечением методов спектроскопии ЯМР ('Н, |3С), ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии, состав подтвержден данными элементного анализа. Методом двумерной 2Е)-К.ОЕ8У-спектроскопии было установлено, что соединения 5а,в,г находятся в конформации «конус» (симметрии С4у) с гссс-расположением заместителей.

1.3 Взаимодействие калнкс|4]резорцинов с 3-(этиламино)-2,2-диметилпропаиалем

Полученные нами результаты показывают, что введение в реакцию Манниха с каликс[4]резорцинами аминоацеталей, отличающихся длиной углеводородного спей-сера между атомом азота и ацетапьным фрагментом, приводит к образованию соответствующих тетразамещенных производных. Предстояло выяснить, будет ли оказывать влияние замена ацетальной группы в аминоацетале на альдегидную группу на синтетический результат реакции Манниха в ряду каликс[4]резорцинов.

С этой целью нами был синтезирован 3-(этиламино)-2,2-диметилпропаналь 6, в котором альдегидная группа удалена от аминогруппы на два атома углерода. Показано, что реакция Манниха каликс[4]резорцинов со стерически загруженным [}-аминоальдегидом 6 протекает неоднозначно. На синтетический результат этой реакции существенное влияние оказывает длина алкильного заместителя на нижнем ободе молекулы каликс[4]резорцина.

Взаимодействие каликс[4]резорцина с этильным радикалом на нижнем ободе молекулы с Р-аминоальдегидом 6 и формальдегидом в соотношении исходных реагентов 1:4:4 в среде этанол/бензол, при комнатной температуре приводит к продукту тетразамещения каликсарснового макроцикла 7, который содержит на верхнем ободе молекулы четыре альдегидные группы.

16 7

Введение в реакцию Манниха с аминоальдегидом 6 каликс[4]резорцинов с большей длиной алкильного радикала на нижнем ободе молекулы (пропильный и выше) приводит к образованию смеси продуктов моно- и тетразамещения.

Нами было изучено влияние температуры (25-50 С), полярности растворителя, соотношения исходных реагентов на синтетический результат реакции Манниха ка-ликс[4]резорцина le (R-C7H15) с аминоальдегидом 6.

Результаты проведенных исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1

№ Соотношение реагентов (каликсарен (R=C7Hi5) :амин:формальдегид) Растворитель/ температура реакции Продукт реакции, (выход,%)

1 1:4:4 ЕЮН/С6Нб/25°С 9е (38%) 8 (26%)

2 1:4:4 ЕЮН/С6Нб/50°С - 8 (90%)

3 '1:4:4 EtOH/25 "С 9е (53%) 8(11%)

4 1:1:1 ЕЮН/25°С 9е (83%) -

Из таблицы видно, что варьирование экспериментальных условий, позволяет целенаправленно вводить в орто-положения ароматических ядер каликсарена один или четыре аминоальдегидных фрагмента.

Так, повышение температуры реакции способствует получению тетразамещен-ного каликс[4]резорцина 8, образование которого является следствием протекающей во времени внутримолекулярной циклизации аминоальдегидного фрагмента.

но с,н,3-

он

•=< +4CHjCHiNHCH:C<CHjhC(0)H

+ 4 СНдО

Проведение реакции к аликс[4 ¡резорцина 1е (К=С7Н15) с аминоальдегидом 6 и формальдегидом в этаноле при соотношении исходных реагентов 1:1:1, позволяет получать в качестве единственного продукт монозамещенния каликс[4]резорцина 9е, содержащий на верхнем ободе молекулы одну альдегидную группу. Это первый пример оснований Манниха на каликсареновой платформе.

К- С3Н, (в), С,Нп(г), С,Н,5 (е) (73-83%)

В результате реакции Манниха калик[4]резорцинов с аминоальдегидом 6 в этаноле при соотношении исходных реагентов 1:1.1 с высокими выходами были получены другие представители гомологического ряда моно->]-(2,2-диметил-3-оксопропан-1-ил)метиламинометильных производных каликс[4]резорцинов, 9в,г.

Было также показано, что взаимодействие каликс[4]резорцина 1а с аминоальдегидом 6 и формальдегидом в присутствии соляной кислоты приводит к образованию циклического полуацеталя 10 солевого строения, который выпадает в осадок из реакционной смеси.

НО^^ОН +4Е«М1СН,С(СНЛС(0)Н ЕЮн/с»|Ц/НС1

Ме

+4СНгО

-4НгО

ОН

Структура полученных соединений 8,9в,г,е, 10 доказана с привлечением методов спектроскопии ЯМР ('Н, |3С), ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии, состав подтвержден данными элементного анализа.

С целью получения полифункционального каликс[4]резорцина, мы исследовали конденсацию каликс[4]резорцина 9е с диметилацеталем а-метиламино-ацетальдегида 2 и формальдегидом.

нТ„

он С,II,5

+3 МеГШСН2СН(ОМе)2

2 диоксан

+зсн,о

V

он Л-о,

С7«,5 о Ме

Ме

ЧМс 11 (64%)

В результате проведения реакции в диоксане при соотношении исходных реагентов 1:3:3 с выходом 66% был получен продукт 11, имеющий в своем составе три аминоацетальные и одну полуацетальную группы. Образование полуацетальной группы является следствием протекающей во времени циклизации аминоальдегидно-го фрагмента

Строение полученного соединения 11 доказано данными методов спектроскопии ЯМР ('Н), ИК-спектроскопии, состав подтвержден данными элементного анализа.

1.4 Реакции каликс[4]резорцииов с диметилацеталем аминоацетальдегида и диэтнлацеталем 4-аминобутаналя

Из литературы известно, что проведение реакции Манниха с первичными аминами, каликс[4]резорцинами и формальдегидом, приводит в зависимости от соотношения реагентов либо к тетраоксазиновым производным капикс[4]резорцина, либо к получению каликс[4]резорцинов с >Ш-функцией.

Нами в результате реакции каликс[4]резорцинов 1а,е с диметилацеталем аминоацетальдегида 12 или диэтиладеталем 4-аминобутаналя 13 и 8 экв. формальдегида в среде этанол/бензол получены новые тетраоксазиновые производные капикс£4]резор-цина с ацетальными фрагментами на верхнем ободе молекулы 14а,е, 15а,е.

Н(

R +8 СН20

4

CtHi/EtOH

+4 H2N(CH,)nCH(OR')2 кипячение

12 или 13

Н(

R

14а,е, 15а,е (87-98%)

4

1а,е

R=CH3(a),C7H15(e) n=l, R'=Me (12,14); n=3, R'=Et (13,15)

Строение соединений 14а,е, 15а,е доказано методами спектроскопии ЯМР ('Н, 13С), ИК-спектросконии, масс-спектрометрии, состав подтвержден данными элементного анализа.

Изучение конформационных особенностей строения соединения 14а методом 2D-NOESY-cneKrpocKonHH показало наличие в спектрах только тривиальных кросс-пиков. При этом интенсивность кросс-пика между протонами метильной группы и ароматическим протоном в три раза больше интенсивности кросс-пика между протонами метильной группы и метановым протоном каликсаренового остова, что косвенно подтверждает конфигурацию «конус».

В литературном обзоре упоминалось, что взаимодействие каликс[4]резорцинов с первичными аминами и избытком формальдегида может привести к образованию продуктов реакции в виде смеси региоизомеров с С4. Cj, Cs, C2v-CHMMCTpneii. Высокая симметричность сигналов протонов в спектре ЯМР Н может быть результатом образования региоизомера с С4-симметрией, в котором оксазиновые кольца ориентированы в одном направлении (рис. 4), либо структуры с Сз^-симметрией, в которой атомы кислорода оксазиновых фрагментов двух близлежащих ароматических колец направлены друг к другу.

Рис. 4 - Схематическое изображение региоизомеров с С, и С2у-симметриеи

Для установления строения образовавшегося региоизомера были проведены дополнительные ЯМР эксперименты, которые показали, что при понижении температуры до 223К не происходит вымораживания до конфигурации «лодка»; в спектре ЯМР 'Н по-прежнему присутствует один пик ароматических протонов и один пик метановых протонов каликсаренового остова; эти данные указывают на образование в

R'-1V

"N

I

R'

'N

]

R'

N~R'

C2v

результате реакции единственного региоизомера с С4-симметрией, в котором оксази-новые кольца направлены в одну сторону.

Взаимодействие каликс[4]резорцинов 1а,г,е с диметилацеталем аминоацеталь-дегида 12 или диэтилацеталем аминобутилальдегида 13 и формальдегидом в соотношении 1:4:4 в среде бензол/этанол приводит к образованию соединений с МН-функ-цией 16а,г, 17е.

^ +4 М1г(СН2)пСН(ОЯ') СЙН</ ЕЮН

Н(

I I I 12 или 13 -4Н20

V К'4 V 1^4

1а,г,е +4СНгО 16а,г, 17с

(50-95%)

Я=СН3(а),С5Н„(г),С7Н15(е) К'=Ме, п=1 (12,16); п=3 (13,17)

Строение соединений 16а,г, 17е доказано с привлечением методов спектроскопии ЯМР 'Н, ИК-спектроскопии, состав подтвержден данными элементного анализа

***

Таким образом, в результате проведенных исследований было показано, что на результат реакции Манниха существенное влияние оказывают как строение исходных амина и каликс[4]резорцина, так и условия проведения реакции.

2 Изучение химических свойств каликс[4]резорцинов с ацетальными фрагментами на верхнем ободе молекулы

Наличие в полученных каликс[4]резорциновых основаниях Манниха двух потенциальных реакционных центров - гидроксильных и ацетальных групп - позволяет модифицировать данные соединения с целью получения новых молекул-«хозяев» для распознавания химических объектов, создания на их основе супрамолекулярных агрегатов с практически полезными свойствами.

2.1 Реакции каликс[4]резорцннов, содержащих

1Ч-(2,2-димстокснэтил)метнламинометнльные фрагменты на верхнем ободе молекулы, с уксусным ангидридом

Как уже упоминалось ранее, полученные нами каликс[4]резорцины, содержащие четыре аминометильные группы на верхнем ободе молекулы, находятся в кон-формации «конус», которая стабилизируется круговой цепью водородных связей, образованных гидроксильными группами и атомом азота. Защита гидроксильных групп должна привести к разрыву этих связей, вследствие чего повысится конформационная подвижность каликсаренового остова, изменится размер и форма полости макроцикла. С этой целью, а также для формирования новых центров координации, нами было исследовано взаимодействие каликс[4]резорцинов За-в с уксусным ангидридом. В присутствии пиридина удалось добиться селективного замещения протонов гидро-

ксильных групп на ацетильные фрагменты; в результате с высокими выходами получены соединения 18а-в.

За-в

(3,16) Я=Ме (а), К-Е((б), И=Рг (в)

Строение полученных продуктов 18а-в доказано с привлечением методов спектроскопии ЯМР ('Н, ПС), ИК-спектроскопии, состав подтвержден данными элементного анализа.

Наличие в спектре ЯМР 'Н соединения 18а двух наборов сигналов ароматических протонов, метановых протонов ацетальной группы, метальных протонов аце-тальной группы, метиленовых протонов и метальных протонов ацетогруппы указывает на то что это соединение находится в конформации «заторможенная лодка».

Проведение реакции ацилирования каликс[4]резорцинов 36,в,ж в избытке уксусного ангидрида приводит не только к замещению водородов гидроксильных групп, но и аминогруппы на ацетатный фрагмент с образованием продуктов 196,в,ж с количественным выходом, строение которых доказано данными методов спектроскопии ЯМР ('Н, С13), ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии, состав подтвержден данными элементного анализа.

Лс20,120°С, 24ч

О.

Ме | Ме

о^ЛЧ

А Ас1Ч(Ме)СНгСЩОМе)2 (А^^уЛ

-8 АсОН \ ¿/4

195, в, ж

К=С2Н5(6), С3117 (в), С8Н17(ж) (74-98%)

Исследование конформационного поведения соединения 19ж методом 20-ЯОЕБУ ЯМР-спекроскопии показало, что полное замещение гидроксильных протонов октола Зж на ацетильные группы, трансформирует конформацию «конус» в кон-формацию «лодка». При комнатной температуре происходит быстрый процесс псев-довращеция типа «лодка-лодка*», заключающийся во взаимном переходе двух пар противоположных бензольных колец между квазиперпендикулярным и квазикопла-нарным положениями, относительно главной плоскости макроцикла. Промежуточной структурой при этом переходе является конформация «конус». В нашем случае процесс псевдовращения несколько замедлен, благодаря чему в спектре ЯМР Н в виде

пары уширенных сигналов проявляются протоны ароматического кольца, метилено-вые протоны, связанные с ацетатным фрагментом, а также протоны ацетильной и ацетатной групп в виде двух синглетов, соответствующие квазикопланарному и квазиперпендикулярному расположению ароматических колец.

В результате изучения реакции аминоацетальных каликс[4]резорцинов с уксусным ангидридом была показана возможность целенаправленной трансформации ка-ликс[4]резорцинов из конформации «конус» в конформацию «лодка», а также сформированы дополнительные центры координации.

Другой возможностью формирования новых центров координации в аминоал-килированных каликс[4]резорцинах является их взаимодействие с соединениями, содержащими подвижный атом водорода. Известно, что фенольные основания Манниха реагируют с тиофенолами, меркаптанами и др. путем обмена аминогруппы на соответствующую меркалтогруппу с образованием тиопроизводных фенолов. В соответствии с литературными данными, в результате реакции каликс[4]резорцинов 20, выбранных нами в качестве модельных соединений, с 8 молями диэтилдитиофосфорной кислоты в хлороформе мы ожидали получить продукт замещения аминогрупп ка-ликс[4]резорцина диэтоксидитиофосфатными фрагментами. Однако в результате реакции с выходом 77-96% были выделены аммонийные соли состава 21.

21»-г (77-96%)

бр-108 мл

Строение продуктов доказано данными методов спектроскопии ЯМР (3|Р, 'Н, С), ИК-спектроскопии, состав подтвержден данными элементного анализа Полученные солевые структуры обладают не только повышенной растворимостью по сравнению с исходными соединениями, но и дополнительными центрами координа-

цни, а также потенциальной биологической активностью, благодаря наличию в них атомов фосфора и серы.

2.2 Исследование взаимодействия резорцина, 2-метилрезорцина с каликс[4]резорцинами, содержащими на верхнем ободе молекулы 1Ч-(диметоксиэтил)мет|1ламииометильные фрагменты

В результате конструирования полости макроцикла путем реакции конденсации резорцина и 2-метилрезорцина с ацетальными группами, прикрепленными к ка-ликс[4]резорциновой платформе, мы ожидали образование структуры контейнерного типа, имеющие в составе два каликсареновых макроцикла.

с,н,он/н;о/нс!

НО^ХдП!

4и

Х-СН, В-(ОЯ')

но ОН_ОНрН

пбон9"м,он

к 11 к я

ионный канал

Длину этого контейнера можно было бы многократно увеличивать путем последовательных реакций аминоалкилирования и конденсации с производными резорцина

Ме Ме

За,б,е

(3,22) К=СН3(а), С2Н5(6), С7Н15(с), Н'=Ме, Л=С1

(23) К=С7Н15, Н'=Н, А=СГ

(24) Я=С7Н„, К'=Мс, Л=Вг'

(25) И=С7Н„, Л'=Ме, Л=СК3СОО

22а,б,е, 23,24,25

Однако опыт показал, что реакция конденсации аминоацетальных ка-ликс[4]резорцинов с резорцином и 2-метилрезорцином в водно-спиртовой среде в присутствии концентрированной НС1 приводит к образованию продуктов, содержа-

щих на верхнем ободе молекулы каликс[4]резорцина четыре диарилметановых фрагмента (22а-в) и 23, соответственно.

При этом было установлено, что варьирование температуры реакции (25 С -78 С), а также длины алкильного заместителя на нижнем ободе каликсареновой матрицы не влияет на синтетический результат реакции.

С целью исследования влияния природы кислоты, растворителя на направление реакции 2-метилрезорцина с каликс[4]резорцином, а также на выход образующихся продуктов реакции, нами была изучена их конденсация в этаноле, воде и их смеси, в хлороформе в присутствии различных кислот. Показано, что основными продуктами этой реакции являются каликс[4]резорцины с четырьмя диарилметановыми фрагментами на верхнем ободе молекулы 22а,б,е, 24,25 (таблица 2).

Таблица 2___

№эксп Растворитель кислота Выход каликс[4]резорцина (%)

1 ЕЮН/Н20 (1:1) НС1конц 72% (22е)

2 ЕЮН НС1конц 78% (22е)

3 ЕЮН НВг 91% (24)

4 без растворителя СР,СООН 74%(25)

Исключение составляют лишь реакции, проводимые в водных растворах кислот и в малополярных растворителях. Так, проведение этой реакции в малополярном растворителе (хлороформ) в присутствии трифторуксусной кислоты (длительное кипячение), приводит к образованию аммонийной соли каликс[4]резорцина 26.

Мс-

Мех

НА

(а) 2- метилрезорцмн, СК3С(0)0Н, СНС13> 60°С 4 (б) НСЮ.,, ЕЮШНгО, 20°С

А— СКлС(0)0 (26), С10Д27)

26,27 (83-87%)

В то же время, кипячение каликс[4]резорцина 3 в избытке трифторуксусной кислоты в отсутствие растворителя приводит к образованию каликс[4]резорцина с четырьмя диарилметановыми фрагментами 25. Структура полученных продуктов 22а,б,е, 23, 24, 25, 26, 27 установлена с помощью спектроскопии ЯМР ('Н, 3С), ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии. Соотнесение сигналов спектра ЯМР 13С соединений 226, 24 было сделано на основе данных ЯМР Н8<ЗС и НМВС экспериментов. Состав продуктов подтвержден данными элементного анализа.

2.3 Исследование взаимодействия тетра-К-(2,2-днметил-3,3-диметоксипропан-1-ил)этиламинометильных производных каликс[4]резорцинов с 2-мстнлрезорщшом

Полученные нами результаты исследования реакции конденсации аминоаце-талыюго каликс[4]резорцина с резорцином и 2-метилрезорцином показали, что эти

реакции в водно-спиртовой или спиртовой среде, в присутствии сильных кислот приводят к образованию соединений, содержащих на верхнем ободе молекулы четыре диарилметановых фрагмента. При этом аминогруппа в условиях эксперимента превращается в аммонийную соль, являющуюся сильным акцептором. Из литературы известно, что а-галогенпроизводные ацетальдегида, имеющие электроноакцепторные заместители рядом с карбонильной группой, в реакциях конденсации с резорцином каликсаренов не образуют. Мы предположили, что конденсация 2-метирезорцина с >!-(2,2-диметокси-З-оксопропан- 1-ил)аминометильными производными каликс[4]резор-цинов, в которых акцепторное влияние аммонийной аминогруппы ослаблено, в результате удаления атома азота от ацегальной группы на два атома углерода, будет способствовать образованию бис-каликсареновой структуры.

28а-в (72-86%)

Однако, в результате взаимодействия каликс[4]резорцинов 5а-в с 10 экв. 2-метилрезорцина были получены продукты конденсации, 28а-в, структура которых доказана данными методов спектроскопии ЯМР (!Н, |3С), ИК-спектроскопии и масс-спектрометрии (ESI), а также данными элементного анализа.

Таким образом, нами показано, что на результат конденсации резорцина и его производных с ацетальными группами, закрепленными на каликсареновой матрице, существенное влияние оказывает величина и строение спейсера (углеводородного скелета) между ацеталыюй группой и атомом азота.

Образование диарилметановых структур на каликс[4]резорциновой платформе вместо ожидаемых бис-каликсареновых продуктов, вероятно, обусловлено электронными (дезактивация орто-положения резорцинового остатка по причине близости электроноакцепторной группы) и стерическими (особой предорганизацией аминоаце-тальных фрагментов на каликс[4]резорциновой платформе) факторами.

2.4 Исследование взаимодействия оксазиновых производных каликс[4]резорцииов с 2-метнлрезорцином и резорцином

Взаимодействие резорцина и 2-метилрезорцина с оксазиновыми производными каликс[4]резорцинов, содержащими ацетальные группы на верхнем ободе молекулы, может привести как к продуктам конденсации с ацетальггой группой, так и к продуктам аминоалкилирования 2-метилрезорцина с раскрытием оксазинового цикла. Для выяснения реакционной способности молекул резорцина и 2-метилрезорцииа в условиях реакции конденсации, а также для получения новых макроциклических ре-

цепторов было целесообразно провести модельную реакцию аминоалкилирования 2-метилрезорцина и резорцина тетраоксазиновыми производными каликс[4]резорцина в присутствии кислоты.

Нами показано, что тетраоксазиновые производные каликс[4]резорцинов 29а-в в этаноле в присутствии небольших количеств кислоты в качестве катализатора могут аминоалкилировать 2-метилрезорцин и резорцин с образованием продутов ЗОа-в и 31 в, соответственно.

К'=Ме(30), Н(31)

Строение полученных соединений ЗОа-в, 31в было установлено с помощью спектроскопии ЯМР 'Н, ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии. Состав подтвержден данными элементного анализа. Соотнесение сигналов спектра ЯМР 13С соединения 306 было сделано на основе данных ЯМР (ИБС^С, НМВС) экспериментов.

1. Впервые изучены реакции конденсации каликс[4]резорцинов с а-, (3-аминоацеталя-ми (Р-аминоальдегидом), имеющими в составе молекулы вторичные аминогруппы, и формальдегидом, в результате которых получены новые каликс[4]резорцины, содержащие на верхнем ободе молекулы ацетальные или альдегидные группы.

2. Установлено, что варьирование экспериментальных условий и природы заместителей на нижнем ободе молекулы позволяет целенаправленно вводить в орто-положения ароматических ядер каликсареновой матрицы один или четыре амино-альдегидных фрагмента. В результате дальнейшей модификации монозамещенно-го производного получен каликсарен, содержащий на верхнем ободе различные по природе аминоацетальные фрагменты.

3. Показано, что вовлечение в реакцию Манниха с каликсаренами первичных а-, у-аминоацеталей позволяет в зависимости от экспериментальных условий получать каликсарены, содержащие на верхнем ободе молекулы оксазиновые или >1Н-фраг-менты, связанные с ацетальными группами углеводородными спейсерами различной длины

4. Найдено, что реакция тетра-№(2,2-диметоксиэтил)аминометильных производных каликс[4]резорцинов с уксусным ангидридом в зависимости от экспериментальных условий позволяет получать каликсарены, содержащие на верхнем ободе молекулы 8 или 12 ацетатных групп.

5. Показано, что каликс[4]резорцины,- содержащие на верхнем ободе молекулы диалкиламинометильные фрагменты, при взаимодействии с диэтилдитиофос-форной кислотой образуют солевые структуры.

29а-в

ЗОа-в, 31в (62-87%)

К=Мф),ЕКб),С5Нп(в),

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

6. Впервые исследована конденсация резорцина, 2-метилрезорцина с аминоацетальными заместителями в орто-положении между гидроксильными группами каликсарена, в результате которой разработан метод синтеза новых кагшкс[4]резорцинов, содержащих на верхнем ободе молекулы диарилметановые фрагменты. Предложенная методика позволяет вводить в состав каликсарена, в зависимости от природы аминоацетального заместителя на верхнем ободе молекулы, два или четыре диарилметановых фрагмента.

7. Установлено, что взаимодействие тетрабензоксазиновых производных каликс[4]резорцина с резорцином и 2-метилрезорцином в этаноле в присутствии кислоты приводит к образованию новых каликсаренов солевого строения, содержащих на верхнем ободе молекулы арильные фрагменты.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

Статьи:

1. Бурилов, А.Р. Новые основания Манниха на каликс[4]резорцинольной платформе, содержащие ацетальные группы [Текст] I А.Р. Бурилов, Л.И. Вагапова, М.А. Пудовик, В.Д. Хабихер, А.И. Коновалов // Изв. АН. Сер. хим. - 2003. - №10. -С.2155 —2156.

2. Burilov. A.R. New reaction of disintegration of calixarene cycle under action of electrophilic reagents [Text] / A.R. Burilov, E.M. Kasymova, L.I. Vagapova, S.V. Bucharov, N.A. Mukmeneva, K.M. Enikeev, M.A. Pudovik, W.D. Habicher, I. Baer and

A.I. Konovalov // Chemicke Listy 98. - 2004. - V.98. - P.93.

3. Бурилов, А.Р. Синтез и агрегационные свойства новых аминоацетадей на ка-ликс[4]резорциновой платформе [Текст] / А.Р. Бурилов, Л.И. Вагапова, М.А. Пудовик, Т.Н. Паширова, И.С. Рыжкина, Л.А. Кудрявцева, А.П. Тимошева, В.Д. Хабихер, А.И. Коновалов//Изв. АН. Сер.хим.-2006.-№5.-С.888-891.

4. Бурилов, А.Р. Ацетилирование каликс[4]резорцинов, включающих аминоацеталь-ные фрагменты [Текст] / А.Р. Бурилов, Л.И. Вагапова, М.А. Пудовик, А.И. Коновалов //Журн. обш. химии. - 2007. -Т. 77. - Вып.4. -С.695 - 697.

5. Рыжкина, И.С. Супрамолекулярные системы амфифильных производных ка-ликс[4]резорцинаренов и поверхностно-активных веществ в хлороформе [Текст] / И.С. Рыжкина, А.П. Тимошева, A.B. Чернова, P.P. Шагидуллин, A.A. Газизова,

B.Д. Хабихер, Т. Краузе, Л.И. Вагапова, А.И. Коновалов // Изв. АН. Сер. хим. -2007. -№3.-С.459- 466.

6. Вагапова, Л.И. Солевые структуры на основе ачиноалкилированных каликс[4]ре-зорцинов и диэтилдитиофосфорной кислоты [Текст] / Л.И. Вагапова, А.Р. Бурилов, М.А. Пудовик, А.И. Коновалов //Журн. общ. химии. - 2008. - Т.78. - Вып.2. -

C.332 - 334.

7. Бурилов, А.Р. Каликс[4]резорцины, содержащие ацетальные фрагменты [Текст] / А.Р. Бурилов, Л.И. Вагапова, М.А. Пудовик, А.И. Коновалов // Журн. общ. химии. - 2008. - Т.78. - Вып.8. - С.1403 - 1404.

8. Паширова, Т.Н. Агрегационное поведение и каталитические свойства систем на основе аминометилированиых каликс[4]резорцинаренов и полиэтилениминов [Текст] / Т.Н. Паширова, С.С. Лукашенко, Э.М. Косачева, М.В. Леонова, Л.И. Вагапова, А.Р. Бурилов, М.А. Пудовик, Л.А. Кудрявцева, А.И. Коновалов // Журн. общ. химии. - 2008. - Т.78. - Вып.З. - С.417 - 423.

9. Баталова, Л.И. Новые каликс[4]резорцины, содержащие в составе молекулы альдегидные фрагменты [Текст] // Л.И.Вагалова, А.Р. Бурилов, М.А. Пудовик // Изв. АН. Сер. хим. - 2009. - Xsl. - С.238 - 240.

Тезисы докладов:

1. Burilov, A.R. New reactions of elcctrophilic substitution among calix[4]resorcinoles [Text] / A.R. Burilov, l.L. Nikolaeva, E.M. Kasymova, S.V. Bukharov, G.N. Nugumanova, L.I. Vagapova, N.A. Mukmeneva, E.A Teregulova, K.M. Enikeev, M.A. Pudovik., A.I. Konovalov // Тезисы докладов XVII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, Казань. - 2003. - Т.4. - С.42.

2. Ваганова, Л.И. /Синтез и свойства новых аминоацеталей на каликс[4]ре-зорцинолыюй платформе [Текст] / Л.И. Баталова, А.Р. Бурилов, М.А. Пудовик, В.Д. Хабихер, И. Байер, А.И. Коновалов // Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Перспективы развития химии и практического применения алициклических соединений", Самара. - 2004. - С.91.

3. Burilov, A.R. Synthesis and properties of new calyx[4]resorcinoIs, containing functional groups in ortho position of benzene rings [Text] / A.R. Burilov, L.I. Vagapova, E.M. Kasimova, Ju.M. Volodina, M.A. Pudovik, W.D. Habisher, I. Baier, A.I. Konovalov // Book of abstracts of international Conference Dedicated to 50ft Anniversary of A.N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds "Modern trends in organoelement and polymer chemistry", Russian Academy of Sciences, Moskow, Russia. - 2004. -

4. Ваганова, Л. И. Новые аминоацетали на каликс[4]резорцинольной платформе. Синтез и свойства [Текст] / Л. И. Вагапова, А.Р.Бурилов, М. А. Пудовик, В. Д. Хабихер, И. Байер, А. И. Коновалов // Сборник тезисов XI Всероссийской конференции "Структура и динамика молекулярных систем", Яльчик. - 2004. -

5. Vagapova, L. I. Synthesis and properties of new calix[4]resorcinols bearing aminoacetal fragments on the upper "rim" of the molecules [Text] / L.I. Vagapova, A.R. Burilov, M.A. Pudovik, W.D. Habicher, I.Baer, A.I.Konovalov // Third International Symposium "Molecular design and synthesis of supramolecular architectures" Kazan, Russia. -2004.-P. 159.

6. Рыжкина, И.С. Обращенные мицелярные системы на основе амфифильных каликс[4]резорцинаренов и поверхностно-активных веществ [Текст] / И.С. Рыжкина, А.П. Тимошева, А.В. Чернова, А.А. Газизова, Л.И. Баталова, А.И.

_ Коновалов, В.Д. Хабихер, Т. Краузе // Сборник тезисов VI Международной научной конференции по лиотропным жидким кристаллам совместно с симпозиумом "Успехи в изучении термотропных жидких кристаллов", Иваново. - 2006. - С.25.

7. Вагапова, Л.И. Синтез и свойства новых оснований Манниха на каликс[4]резор-циновой платформе, содержащих аминоацетальные и аминоальдегидные фрагменты на верхнем ободе молекулы [Текст] / Л.И. Вагапова, А.Р. Бурилов, С.В. Буха-ров, Г.Н. Нугуманова, Н.А. Мукменева, М.А. Пудовик, А.И. Коновалов // Сборник тезисов XVIII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, Москва. — 2007. - Т.5. - С.172.

8. Vagapova, L.I. Synthesis and transformation of new calix[4]resorcinols, containing aminoaldehyde groups on the upper rim of the molecule [Text] / L.I. Vagapova, A.R. Burilov, M.A. Pudovik, A.I. Konovalov // Abstracts of Xlth international seminar on Inclusion compounds ISIC-1I, Kyiv, Ukraine. - 2007. - P. 164.

9. Вагапова, Л.И. Функционально-замещенные основания Манниха на каликс[4]ре-зорциновой платформе, синтез и свойства [Текст] / Л.И. Вагапова, А.Р. Бурилов, М.А. Пудовик, В.В. Сякаев, А.И. Коновалов II Материалы устных докладов XI школы-конференции по органической химии, Екатеринбург. - 2008 - С.42 - 46.

Р. 167.

С.56.

Соискатель

Л.И. Вагапова

Отпечатано в ООО «Печатный двор», г. Казань,ул. Журналистов, 1/16, оф.207

Теп: 272-74-59, 541-76-41, 541-76-51. Лицензия ПД№7-0215 от 01.11.2001 г. Выдана Поволжским межрегиональным территориальным управлением МИТР РФ. Подписано в печать 11.03.2009г. Усл. п.л 1,3 Заказ №К-6658. Тираж 120 экз. Формат 60x841/16. Бумага офсетная. Печать - ризография.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Реакция Манниха в органическом синтезе (литературный обзор).

1.1 Механизм реакции Манниха.

1.2 Синтез и свойства фенольных оснований Манниха.

1.2.1 Стандартная процедура получения фенольных оснований Манниха

1.2.2 Предсформированные реагенты как прекурсоров электрофилов в реакции Манниха с фенолами.

1.2.3 Основания Манниха - прекурсоры для синтеза новых органических структур

1.3. Реакция Манниха на каликс[4]резорциновой платформе.

1.3.1 Региоселективность и хемоселективность реакции Манниха на каликс[4]резорциновой платформе

1.3.2 Использование предсформированных реагентов в реакции Манниха с калике [4]резорцинами.

1.3.3 Свойства аминометилированных оснований Манниха на каликс[4]резорциновой платформе

1.3.4 Модификация калике[4]резорциновых оснований Манниха элементоорганическими соединениями.

1.4 Применение каликс[4]резорциновых оснований Манниха

ГЛАВА 2. Синтез и свойства каликс[4]резорциновых оснований Манниха, содержащих на верхнем ободе молекулы ацетальные (альдегидные) группы.

2.1 Синтез каликс[4]резорциновых оснований Манниха.

2.1.1 Взаимодействие каликс[4]резорцинов с диметилацеталем а-метиламиноацетальдегида .'.

2.1.2 Взаимодействие >1-(2,2-диметил-3,3-диметоксипропан-1 -ил)этиламина с каликс[4]резорцинами .:.

2.1.3 Взаимодействие калике[4]резорцинов

3-(этиламино)-2,2-диметилпропаналем

2.1.4 Взаимодействие мопо-Ы-(2,2-диметил-3-оксопропан-1-ил)метиламиноме-тильного производного каликс[4]резорцина с диметилацеталем а-метиламино-ацетальдегида по реакции Манниха.

2.1.5 Реакции каликс[4]резорцинов с диметилацеталем аминоацетальдегида и диэтилацеталем 4-аминобутаналя

2.2 Изучение химических свойств калике[4]резорцинов с ацетальными фрагментами на верхнем ободе молекулы

2.2.1 Реакции каликс[4]резорцинов, содержащих N-(2,2-диметоксиэтил)метил аминометильные фрагменты на верхнем ободе молекулы с уксусным ангидридом.

2.2.2 Исследование взаимодействия резорцина, 2-метилрезорцина с каликс[4]ре-зорциновыми основаниями Манниха, содержащими на верхнем ободе молекулы ацетальные группы. Конструирование макроциклической полости каликс[4]резорцинов

2.2.2.1 Исследование взаимодействия резорцина, 2-метилрезорцина с Ы-(диме-токсиэтил)метиламинометильными производными каликс[4]резорцинов.

2.2.2.2 Исследование взаимодействия 2-метилрезорцина с тетра-№-(2,2-диме-тил-3,3-диметоксипропан-1-ил)этиламинометильными производными каликс[4]резорцинов

2.2.2.3 Исследование взаимодействия оксазиновых производных каликс[4]резорцинов с резорцином и 2-метилрезорцином.

ГЛАВА 3. Экспериментальная часть

ВЫВОДЫ

Актуальность и цели исследования. Химия каликсаренов, в частности ка-ликс[4]резорцинов, интенсивно исследуется на протяжении последних 30 лет. Повышенный интерес к этим макромолекулам связан с возможностью их использования в качестве строительных блоков для конструирования супрамолекулярных и координационных систем, которые находят применение для создания новых типов материалов, катализаторов, экстрагентов, а также для изучения механизмов молекулярного распознавания, являющихся основой биологических процессов. Ключевым моментом для создания таких систем является процесс распознавания субстрата рецептором, в роли которого могут выступать каликс[4]арены. Гибкость каликсареновой платформы и эффективность процессов молекулярного распознавания зависят от природы, геометрии и числа функциональных групп, введенных в каликсареновую платформу. Химическая модификация каликс[4]резорцинов позволяет варьировать размер и форму молекулярной полости с получением соединений, отличающихся рецепторной и комплексообразующей способностью.

Поэтому развитие методов функционализации каликс[4]резорциновой платформы является важной и актуальной задачей.

Наиболее простым и доступным методом модификации каликс[4]резорцинов является реакция Манниха. Этим способом был получен разнообразный круг соединений, которые нашли свое применение в качестве шифт-реагентов в ilMP-спектроскопии, селективных рецепторов анионов галогенов. Показана возможность использования аминометилированных каликс[4]резорцинов (АМК) в качестве медиаторов - переносчиков электронов в мицеллярных системах при электрохимическом и фотоиндуцированном химическом окислении органических субстратов, в качестве катализаторов гидролиза фосфатов. Однако в литературе до начала наших исследований отсутствовали данные о синтезе каликс[4]резорциновых оснований Манниха с ацетальньтми фрагментами на верхнем ободе молекулы. Разработка методов синтеза подобных соединений позволит получить новые молекулы-«хозяева», которые могут найти применение в качестве строительных блоков для конструирования новых супрамолекулярных систем, обладающих практически полезными свойствами. Кроме того, наличие на верхнем ободе молекулы каликс[4]резорцина ацетальной группы, способной к различным превращениям, открывает широкие перспективы использования этих соединений в качестве полупродуктов для синтеза новых нано-размерных производных.

Целью настоящей работы являлась разработка методов синтеза каликс[4]резорциновых оснований Манниха, содержащих на верхнем ободе молекулы ацетальные (альдегидные) фрагменты, и изучение их свойств.

Научная новизна:

• Впервые в реакцию Манниха с каликс[4]резорцинами введены а-, Р-амиио-ацетали и Р-аминоальдегид, имеющие в составе молекулы вторичные аминогруппы; в результате этого получены новые производные, содержащие на верхнем ободе молекулы ацетальные и альдегидные группы.

• Впервые обнаружено, что варьирование экспериментальных условий и природы заместителей на нижнем ободе молекулы позволяет целенаправленно вводить в орто-положешя ароматических ядер каликсареновой матрицы один или четыре аминоальдегидных фрагмента. Показано, что монозамещенные производные могут быть модифицированы путем конденсации с формальдегидом и а-амино-ацеталем в соотношении 1:3:3, приводящей к образованию нового полифункционального каликс[4]резорцина.

• Реакцией Манниха каликс[4]резорцинов с первичными а-, у-аминоацеталями в зависимости от соотношения исходных реагентов получены тетраоксазиновые и NH-содержащие производные каликс[4]резорцинов, в которых ацетальные группы связаны с атомом азота углеводородными спейсерами различной длины.

• Показано, что взаимодействие тетра-М-(2,2-диметоксиэтил)аминометильных производных каликс[4]резорцинов с уксусным ангидридом в зависимости от экспериментальных условий позволяет получать новые каликсарены, содержащие на верхнем ободе молекулы 8 или 12 ацетатных групп.

• Впервые исследована конденсация резорцина, 2-метилрезорцина с аминоацеталями, содержащимися на верхнем ободе каликсареновой платформы. Показано, что данная реакция позволяет вводить в состав каликсарена, в зависимости от природы аминоацетального заместителя на верхнем ободе молекулы, два или четыре диарилметановых фрагмента. • Взаимодействием оксазиновых производных каликс[4]резорцинов с алкильным заместителем у атома азота с резорцином и 2-метилрезорцином получены новые каликс[4]резорцины, содержащие на верхнем ободе молекулы четыре арильных фрагмента.

Практическая значимость: В результате проведенных исследований разработаны методы синтеза новых каликс[4]резорциновых оснований Манниха, несущих на верхнем ободе молекулы ацетальные (альдегидные) фрагменты. Показано, что эти соединения образуют смешанные супрамолекулярные агрегаты с полиэтиленимином, каталитический эффект которых в реакции гидролиза некоторых фосфатов превышает каталитический эффект аналогичных систем на основе аминометилированных ка-ликс[4]резорцинов с алкильными заместителями при атоме азота в 100 и более раз. На основе каликс[4]резорцинов с ацетальными группами на верхнем ободе молекулы разработаны методы синтеза новых каликс[4]резорцинов, содержащих ацетатные, арильные, диарилметановые группы.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на XI Всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярных систем » (Йошкар-Ола, 2004), Международном симпозиуме «Molecular Design and synthesis of supramolecular architetures» (Казань, 2004), Международной научно-технической конференции «Перспективы развития химии и практического применения алициклических соединений» (Самара, 2004), International Conference Dedicated to 50th Anniversary of A. N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences (Москва, 2004), XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003), Xlth international seminar on Inclusion compounds ISIC-11 (Kyiv, Ukraine, 2007), XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Москва, 2007), XI школе-конференции по органической химии, посвященной 110-летию со дня рождения И. Я. Постовского (Екатеринбург, 2008). По материалам работы опубликованы 9 статей в центральных российских научных журналах, 9 тезисов докладов российских и международных конференций.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 161 странице, содержит 2 таблицы, 20 рисунков и состоит из введения, 3 глав, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 157 наименований. В первой главе представлен литературный обзор, в котором показана роль реакции Манниха в органическом синтезе, проанализированы методы получения и свойства фенольных и каликс[4]резорциновых оснований Манниха. Во второй главе представлены результаты собственных исследований: на основе реакции Манниха получены новые каликс[4]резорцины, содержащие аминоацетальные (альдегидные) группы на верхнем ободе молекулы; изучены свойства этих соединений, включающие реакции с уксусным ангидридом, резорцином, 2-метилрезорцином, в результате которых образуются новые каликсарены, содержащие ацетатные, арильные, диарилметановые фрагменты. В третьей главе представлены экспериментальные результаты проведенных исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые изучены реакции конденсации каликс[4]резорцинов с а-, Р-аминоацеталя-ми ф-аминоальдегидом), имеющими в составе молекулы вторичные аминогруппы, и формальдегидом, в результате которых получены новые каликс[4]резорцины, содержащие на верхнем ободе молекулы ацетальные или альдегидные группы.

2. Установлено, что варьирование экспериментальных условий и природы заместителей на нижнем ободе молекулы позволяет целенаправленно вводить в орто-положения ароматических ядер каликсареновой матрицы один или четыре амино-альдегидных фрагмента. В результате дальнейшей модификации монозамещенно-го производного получен каликсарен, содержащий на верхнем ободе различные по природе аминоацетальные фрагменты.

3. Показано, что вовлечение в реакцию Манниха с каликсаренами первичных а-, у-аминоацеталей позволяет в зависимости от экспериментальных условий получать каликсарены, содержащие на верхнем ободе молекулы оксазиновые или NH-фраг-менты, связанные с ацетальными группами углеводородными спейсерами различной длины

4. Найдено, что реакция тетра-1Ч-(2,2-диметоксиэтил)аминометильных производных каликс[4]резорцинов с уксусным ангидридом в зависимости от экспериментальных условий позволяет получать каликсарены, содержащие на верхнем ободе молекулы 8 или 12 ацетатных групп.

5. Показано, что каликс[4]резорцины, содержащие на верхнем ободе молекулы диалкиламинометильные фрагменты, при взаимодействии с диэтилдитиофос-форной кислотой образуют солевые структуры.

6. Впервые исследована конденсация резорцина, 2-метилрезорцина с аминоаце-тальными заместителями в о/?шо-положении между гидроксильными группами каликсарена, в результате которой разработан метод синтеза новых каликс[4]ре-зорцинов, содержащих на верхнем ободе молекулы диарилметановые фрагменты. Предложенная методика позволяет вводить в состав каликсарена, в зависимости от природы аминоацетального заместителя на верхнем ободе молекулы, два или четыре диарилметановых фрагмента. 7. Установлено, что взаимодействие тетрабензоксазиновых производных калике [4]резорцина с резорцином и 2-метилрезорцином в этаноле в присутствии кислоты приводит к образованию новых каликсаренов солевого строения, содержащих на верхнем ободе молекулы арильные фрагменты.

1. Tramontini, М. Further advances in the chemistry of Mannich bases Text. / M. Tramontini, L. Angiolini // Tetrahedron. 1990. - Vol. 46. - P. 1791-1837.

2. Arend M. Modern variants of the Mannich reaction Text. / M. Arend, B. Wester-mann, N. Risch // Angew. Chem. Int. Ed. 1998. - Vol. 37. - P. 1044-1070.

3. Bujonovsky, K. O-aminomethyl derivatives. Part.l. Benzylamines: properties, structure, synthesis and purification Text. / K. Bujonovsky, A. Adamczyk, L. Synorad-dzki // Org. Prep. Proced. Int. 2007. - Vol. 39. - P. 153.

4. Tramontini, M. Mannich bases in polymer chemistry Text. / M. Tramontini, L. Angiolini, N. Ghedini // Polymer. 1988. - Vol. 29, issue: 5. - P.771 - 778.

5. Reihert, B. Die Mannich reaction Text. / B. Reihert // Springer - Verlag OHG; Berlin-Gottingen-Heidelberg. - 1959. - 195c.

6. Timmerman, P. Review Text. / P. Timmerman, W. Verboom, D.N. Reinhoudt // Tetrahedron. 1996. - Vol.52, № 8. - P. 2663 - 2704.

7. Bohmer, H. Zur Aminomethylierung von Phenolathern. 19. Mitt, liber ct-halogenierte Amine Text. / H. Bohmer, D. Eichler // Arch. Pharm. 1967. - Vol. 300. - P. 679 -681.

8. Kozikowski, A.P. Use of N,N-dimethyl(methylene)ammonium chloride in the fiinc-tionalization of indoles Text. / A. P. Kozikowski, H. Ishida // Heterocycles. 1980. -Vol. 14, № l.-P. 55 -58.

9. Dowle, M.D. A Convenient synthesis of Mannich bases of thiophene and substituted thiophenes Text. / M.D. Dowle, R. Hayes, D.B. Judd, C.N. Williams, N. Cheryl // Synthesis. 1983.-issue: 01.-P. 73-75.

10. Heaney, H.H. The synthesis of 2-arylmethyltetrahydroisoquinolines from bis(aminol) ethers involving two iminium salt intermediates Text. / H.H. Heaney, G. Papageor-giou, R.F. Wilkins// Tetrahedron. 1995. - Vol.51, №39. - P. 10737 - 10750.

11. Heaney, H. The use of bis(aminol) ethers derived from aliphatic primary amines in the synthesis of secondary and tertiary amines Text. / H. Heaney, G. Papageorgiou // Tetrahedron. 1996. - Vol. 52, № 10. - P. 3473 - 3486.

12. Cram, D.J. Container Molecules find their guests Text. / D.J. Cram, J.M. Cram // Royal Sosiety of Cambridge. 1994. - p. 217.

13. Asfari, Z. Calixarenes 2001 Text. / Z. Asfari, V. Bohmer, J. Harrowfield, J. Vicens (Eds.). Kluwer Academic Press. - Dordrecht. - 2001. - p. 700.

14. Кулиев, A.M. Производные фенолов и тиолов Текст. / А.М Кулиев Ф.Н. Ма-медов, Академия наук Азербайджанской ССР, Институт химии присадок. Баку - 1981. Изд-во "Элм". - 224с.

15. Агагабян, А.Г. Аминокислоты в качестве аминного компонента в реакции Манниха Текст. / А.Г. Агабян, Г.А. Геворгян, O.J1. Мнджоян // Успехи химии 1982. - Т. LI, вып.4. - С. 678 - 695.

16. Mannich, С. Uber die Synthese einiger P-Aminosauren aus malonsaurem Amin und Formaldehyd Text. / C. Mannich, B. Kather // Ber. 1920. - Vol. 53, issue: 8. - P. 1368- 1371.

17. Helmann, IT Kohlenstoff-Alkylierung mit tertiarcn Aminen und quartaren Ammoni-umsalzen Uber die Kondensationsreaktionen tertiarer Mannich-Basen Text. / H. Helmann // Angew. Chem. 1953. - Vol. 65, issue: 19. - P.473 - 485.

18. Helmann, H. Aminomethylierung. Eine Studie zur Aufklarung und Einordnung der Mannich-Reaktion Text. / H. Helmann, G. Opitz // Angew. Chem. 1956. - Vol. 68, issue: 8.-P. 265-272.

19. Helmann, H. Beitrage zum Mechanismus der Aminomethylierungsreaktion II: Das aminomethylierende Agens Text. / H. Helmann, G. Opitz // Chem. Ber. 1956. -Vol. 89, issue: 1.-P.81 -95.

20. Bruson, H. A. Trinitro-phenylethyl amines from TNT Text. / H. A. Bruson, G. B. Butter // J. Am. Chem. Soc. 1946. - Vol. 68, № 11. - P. 2348 - 2350.

21. Burckhalter, J.H. Mechanism of the Mannich reaction involving 2,4-dimethylphenol and morpholine Text. / J.H. Burckhalter, J.N. Wells, W.J. Mayer // Tetrahedron Letters. 1964. - Vol.5, issue:21. - P. 1353 - 1359.

22. Burckhalter, J.H. Amino- and chloromethylation of 8-quinolinol. Mechanism of preponderant ortho substitution in phenols under Mannich conditions Text. / J.H. Burckhalter, R.I. Lieb // J. Org. Chem. 1961. - Vol. 26, issue: 10 - P. 4078 - 4083.

23. Bruson, T.A. Condensation of phenols with amines and formaldehyde Text. / T.A. Bruson, K.I.Mc. Mullen // J. Am. Chem. Soc. 1941. - Vol. 63, issue: 1. - P. 270 -272.

24. Schlesinger, H. Notiz zur kenntnis der Mannich-reaktion bei 2.5-dialkyl-phenolen Text. / H. Schlesinger // Chem. Ber. 1962. - Vol. 95, issue:8. - P. 2097 - 2098.

25. Кулиев, A.M. Об изменениях в инфракрасном спектре оснований Манниха, обусловленных внутримолекулярной водородной связью Текст. A.M. Кулиев, М.А. Салимов, Ф.Н. Мамедов, Н.Ю. Ибрагимов // ДАН СССР 1969. - Т. 184, №5.-С. 1141-1143.

26. Володькин, А.А. Пространственно-затрудненные фенолы. Сообщение 1. Синтез некоторых 3,5-дитретбутил-4-оксибензиламинов Текст. / А.А. Володькин // Изв. Акад. наук СССР, ОХН. 1962. - №1. - С.342 - 345.

27. Burke, W.I. Direct synthesis of poly(morpholinomethyl)hydroquinones Text. / W.I. Burke, J.L. Bishop, J.A. Warburton // J. Org. Chem. 1962. - Vol. 27, issue: 11. - P. 4003-4005.

28. Weatherbee, C.A New approach to tertiary p-chloroalkylamines. Synthesis of -3-chloroalkylaminomethylhydroquinones [Text. / C. Weatherbee, R. Temple, W.I. Burke // J. Org. Chem. 1956. - Vol. 21, issue: 10. - P. 1138 - 1141.

29. Боголюбский, B.A. Синтез некоторых оснований Манниха производных гидрохинона Текст. / В. А. Боголюбский // Журн. общей химии. 1960. - Т. 30, вып.Ю.- С. 3589-3591.

30. Шолина, С.И. Антиокислительная эффективность некоторых производных гидрохинона Текст. / С.И. Шолина, В.А. Боголюбский, К.Е. Круглякова // Изв. Акад. наук СССР, ОХН. 1963. - №5. - С.789 - 793.

31. Цирюльникова, Н.В. Синтез и строение комплексонов на основе полиатомных фенолов Текст. / Н.В. Цирюльникова, Н.А. Костромина, Б.В. Жданов, В.Я. Темкина // Журн. органич. химии. — 1971. — Т.7, вып.2. — С. 327 — 330.

32. Collins, D.G. Dihydro-l,2,4-triazin-6(lH)-ones. IV. Chemical modification of 3-phenyl-4,5-dihydro-l,2,4-triazin-6(lH)-ones Text. / D.G. Collins, T.C. Hughes, W.M. Johnson // Australian Jornal of Chemistry. 2000. - Vol. 53, №2 - P. 137 -147.

33. Bujnowski, K. O-aminomethylderivatives of phenols. Part. 3. Mechanistic investigation of a Mannich reaction of phenols with N-methylenealkylamines Text. / K. Bujnowski // Arkivos. 2008. - Vol.XIII. - P. 106 - 114.

34. Sharifi, A. Solvent-free aminoalkylation of phenols and indols assisted by microwave irradiation Text. / A. Sharifi, M. Mirzaei, M.R. Naimi-Jamal // Monatsh. Chem. -2001. Vol. 132, № 7. - P. 875 - 880.

35. Capasso, R. Reaction of y-carboxyglutamic acid with aldehydes Text. / R. Capasso, G. Randazzo, L. Pccci // Can. J.Chem. 1983. - Vol. 61, issue: 12. - P. 2657 - 2664.

36. Katritzky, A.R. Amino(hetero)arylmethylation of phenols with N-a-amino(hetero)aryImethyl.benzotriazoles [Text] / A.R. Katritzky // J. Org. Chem. -1999. Vol. 64. - P. 6071 - 6075.

37. Grumbach, H.J. Aminoalkylation of electron-rich aromatic compounds using performed iminium salts derived from aldehydes other than formaldehyde Text. / H.J. Grumbach, M. Arend, N. Risch // Synthesis. 1996, issue: 7 - P.883 - 888.

38. Pochini, A. Selective Synthesis of Phenolic Mannich Bases under Solid-Liquid Phase Transfer Conditions Text. / A. Pochini, G. Pulgia, R. Ungaro // Synthesis. 1983. -issue: 11.-P. 906-908.

39. Mohrle, H. Uber Mannichbasen, 18. Mitt. Mannichreaktionen mit 1-naphthol und se-kundaren aminen Text. / H. Mohrle, K. Troster // Arch. Pharm. 1982. - Vol. 315. -P. 397-405.

40. Reynolds, D.D. 1, 3, 5-Trisubstituted hexahydrotriazines as Mannich reagents. I. Preparation of secondary aminomethyl sulfide hydrochlorides Text. / D.D. Reynolds, B.C. Cossar // J. Heteroc. Chem. 1971. - Vol. 8, № 4. - P. 597 - 604.

41. Buckley B.R. Use of bis-(aminol) ethers derived from N-(S)-(-)-a-methyl-benzylamine in reactions with resorcinarenes and double Mannich reactions Text. /

42. B.R. Buckley, P.C.B. Page, H. Heaney, E.P. Sampler, S. Carley, С. Brocke, M.A. Brimble // Tetrahedron. 2005. - Vol. 61, issue: 24. - P. 5876 - 5888.

43. Loupy, A. new solvent-free organic synthesis using focused microwaves Text. / A. Loupy, A. Petit, J. Hamelin, F. Textier-Boullet, P. Jacquault, D. Mathe // Synthesis. -1998. issue: 09. - P. 1213 - 1234.

44. Lidstrom, P. Microwave assisted organic synthesis—a review Текст. / P. Lidstrom, J. Tirney, B. Wathey, J. Westman // Tetrahedron. 2001. - Vol. 57, issue: 45. - P. 9225-9283.

45. Kappe, C.O. Controlled microwave heating in modern organic synthesis Text. /

46. C.O. Kappe // Angew. Chem. Int. Ed. 2004. - Vol.43, issue:46. - P. 6250 - 6284.

47. Pemberton, N. Microwave-assisted synthesis of highly substituted aminomethylated 2-pyridones Text. / N. Pemberton, V. Aberg, H. Almstedt, A. Westermark, F. Alm-qvist // J. Org. Chem. 2004. - Vol.69, № 23. - P. 7830 - 7835.

48. McLean, N.J. Microwave assisted petasis boronic Mannich reaction Text. / N.J. McLean, H. Туе, M. Whittaker // Tetrahedron Lett. 2004. - Vol. 45, issue:5 - P. 993-995.

49. Follmann, M. Petasis boronic Mannich reactions of electron-poor aromatic amines under microwave conditions Text. / M. Follmann, F. Graul, T. Schafer, S. Kopec, P. Hamley // Synlett. 2005. - P. 1009 - 1011.

50. Sinhababu, А.К. Selective ring o-methylation of hydroxybenzaldehydes via their Mannich bases Text. / A.K. Sinhababu, R.T. Borchardt // Synth. Commun. 1983. -Vol. 13, issue: 8.-P. 677-683.

51. Каган, E.C. Необычный продукт аминометилирования Текст. / Е.С. Каган, В.И. Михайлов, В.В. Павликов, А.Б. Шапиро, В.Д. Шолл, Е.Г. Розанцев // Изв. АН СССР, сер.хим. 1978, №9. - С. 2187.

52. Chao, H.S.I. The Reduction of Mannich bases and their derivatives by tri-N-butyltin hydride Text. / H. S.I. Chao // Synth. Commun. 1988. - V.18, issue: 11. - P.1207 - 1211.

53. Золотова, Л.В. Взаимодействие N, М-диметил-3,5-дитретбутил-4-оксибензил-амина с тиолами Текст. / Л. В. Золотова, Ю. А. Брук // Журн. органич. химии.- 1974. Т.10, №6. - С.1338 - 1340.

54. Balasubramanian, К.К. Studies on o-quinonemethides; Part IV. Alkylation of phenolic Mannich bases with aryl phenacyl sulfones Text. / K.K. Balasubramanian, S. Selvaraj // Synthesis. 1980. - issue: 2. - P. 138 - 139.

55. Bruson, T.A. Condensation of phenols with amines and formaldehyde Text. / T.A. Bruson, K.I.Mc. Mullen//J. Am. Chem. Soc. 1941. - Vol. 63. - P. 270.

56. Петров, К.А. у-Оксофосфиноксиды и дифосфиноксиды Текст. / К.А. Петров,

57. В.А. Чаузов, В.П. Покатун // Журн. общей химии. 1983. - Т.53, №3 - С.541545.

58. Иванов, Б.И. Взаимодействие диэтилфосфита с фенольными основаниями Манниха Текст. / Б.И. Иванов, С.С. Крохина, И.С. Рыжкина, В.И. Гайдай, В.Н. Смирнов // Изв. Акад. наук. 1979. - Т.ЗО, вып. 10. - С.615 - 618.

59. Chernykh, A. Synthesis and properties of new crosslinkable polymer containing ben-zoxazine moiety in the main chain Text. /А. Chernykh, J.Liu, H. lshida// Polymer. -2006. Vol.47. - P. 7664 - 7669.

60. Ishida, H. A study on the volumetric expansion of benzoxazine-based phenolic resin Text. / H. Ishida, H. J. Low // Macromolecules. 1997. - Vol.30, issue:4. - P. 1099- 1106.

61. Matsushita, Y. Synthesis of aminomethylated calix4.resorcinarenes [Text] / Y. Matsushita, T. Matsui // Tetrahedron Letter. 1993. - Vol. 34. - P. 7433 - 7436.

62. Shneider, U. Synthese und eigenschaften von makrocyclen aus resorcinen sowie von entsprechenden derivaten und wirt-gast-komplexen Text. / U.Shneider, H.G.Shneider // Chem. Ber. 1994. - Vol. 127, issue: 12. - P. 2455 - 2469.

63. Dignam, C.F. Water-soluble calix4.resorcarenes as enantioselective NMR shift reagents for aromatic compounds [Text] / C.F. Dignam, J.J. Zopf, C.J. Richards, T.J. Wenzel // J.Org.Chem. 2005. - Vol. 70. - P. 8071 - 8078.

64. Shahgaldian, P. Enantioselective recognition of phenylamine by a chiral amphiphilic macrocycle at the air-water interface: a copper-mediated mechanism Text. / P. Shahgaldian, U. Pieles, M. Hegner // Langmuir. 2005. - Vol. 21. - P. 6503 - 6507.

65. Iwanek, W. Chiral calixarenes derived from resorcinol -II. Functionalization by Mannich reaction with a-aminoalcohols Text. / W. Iwanek, C. Wolf, J. Mattey // Tetrahedron Lett. 1995. - Vol. 36, № 49. - P. 8969 - 8972.

66. Linnane, P. "Calix-aza-crowns": a novel class of calixcrown binds cooperatively to metal cations and diammonium cations Text. // P. Linnane, S. Shinkai. Tetrahedron Letter. 1995. - 36, issue: 22. - 3865 - 3866.

67. Iwanek, W. Chiral calixarenes derived from resorcinol II. Functionalization by Mannich reaction with a-aminoalcohols Text. / W. Iwanek, C. Wolff, J.Mattey // Tetrahedron Lett. 1995. - Vol. 36, issue: 49. - P. 8969 - 8972.

68. Gihani, M.T.E1. Highly diastereoselective functionalization of calix4.resorcinarene derivatives and acid catalysed epimerization reactions [Text] / M.T.E1. Gihani, H. Heaney, A.M.Z. Slawin // Tetrahedron Lett. 1995. - Vol. 36, № 27. - P. 4905 -4908.

69. Iwanek, W. Chiral calixarenes derived from resorcinol Text. / W. Iwanek, J. Mattey // Leibigs. Ann. 1995. - P. 1463 - 1466.

70. Arnecke, R. Regio and diastereoselective condensation of resorcarenes with primary amines and formaldehyde Text. / R. Arnecke, V. Bohmer, S. Friebe, S. Gebauer, C. J. Krauss, I. Thondorf, W. Vogt // Tetrahedron Lett. 1995. - Vol.36. - P.6221 -6224.

71. Falabu, D. Complexation of small molecules by open-ended resorcarene hosts Text. / D. Falabu, A. Shivanyuk, M. Nissenen, K. Rissanen // Organic Lett. 2002. -Vol.4.-P. 3019-3022.

72. Arnecke, R. Regioselective formation of dissymmetric resorcarene derivatives whith C4-symmetry Text. / R. Arnecke, V. Bohmer, E.F. Paulus, V. Vogt // J.Am.Chem.Soc. 1995. - Vol.117. - P.3286 - 3287.

73. Iwanek, W. Chiral calixarene derived from resorcinol. Part 4: diastereoselective closure of the oxazine ring Text. / W. Iwanek // Tetrahedron: Assymetry. 1998. -Vol. 9.-P. 4289-4290.

74. Bohmer, V. Resolution of inherently chiral resorcarene derivatives by enantioselec-tive HPLC Text. / V. Bohmer, S. Caccamese, G. Principato, C.Shmidt // Tetrahedron Letter. 1999. - Vol. 40. - P. 5927 - 5930/

75. Autwood, J.L. Anion-sealed single-molecule capsules / J.L. Autwood, A. Szumna Text. // Chem. Commun. 2003. - P. 940 - 941.

76. Autwood, J.L. Hydrogen bonds seal single-molecule capsules Text. / J.L. Autwood, A. Szumna // J.Am.Chem.Soc. 2002. - Vol. 124. - P. 10646 - 10647.

77. Page, P.C.B. The first enantioselective synthesis of axially chiral enantiomerically pure calix4.resorcinarene derivatives [Text] / P.C.B. Page, H. Heaney, E.P. Sampler //J. Am. Chem. Soc. 1999. -Vol.121. - P. 6751 -6752.

78. Krock, L. Spin labeling monitors weak host-guest interactions Text. / L. Krock, A. Shivanyuk, D.V. Goodin, J. Rebek .// Chem. Commun. 2004. - P.272 - 273.

79. Sansone, F. Synthesis and structure of chiral cone calix4.arenas functionalized at the upper rim with L-alanine units [Text] / F. Sansone, S. Barboso, A. Casnati, M. Fabbi, A. Pochini, F. Ugozzoli, R. Ungaro // Eur. J. Org. Chem. 1998. - P. 897 - 905.

80. Luostarinen, M. Partial aminomethylation of resorcarens Text. / M. Luostarinen A. Shivanyuk, К .Rissanen [Text] // Organic Letters. 2001. - Vol.3, №26. - P. 4141 -4144.

81. Neelakantan, L. Asymmetric synthesis. II. Synthesis and absolute configuration of oxazolidines derived from (-)-ephedrine and aromatic aldehydes Text. / L. Neelakantan // J. Org. Chem. 1971. - Vol. 36, issue: 16. - P. 2256 - 2260.

82. Davidsen, C.K. Synthesis of stereochemically defined .psi.CH(alkyl)NH. pseu-dopeptides [Text] / C.K. Davidsen, M.Y. Chu-Moyer / J. Org. Chem. 1989. -Vol.54, № 23. - P. 5558 - 5567.

83. Heaney, H. Mannich reactions of furan and 2-methylfuran using pre-formed imo-nium salts Text. / H. Heaney, G. Papageorgiu, R. Wilkins // Tetrahedron Lett. -1988. Vol. 29. - P. 2377 - 2380.

84. Mcloldowi, MJ. Molecular assembly and disassembly: novel photolabile molecular hosts Text. / M.J. Mcloldowi, M. Mocerino, B.W. Skelton, A.H. White // Org. Lett. 2000. - Vol. 2. - P. 3869 - 3871.

85. Heaney, H. The generation of iminium ions using chlorosilanes and their reactions with electron rich aromatic heterocycles Text. / H. Heaney, G. Papageorgiou, R. F. Wilkins // Tetrahedron. 1997. - Vol. 53, issue: 8. - P. 2941 - 2958.

86. Gotta, M.F. Kinetics of the Friedel-Crafts alkylations of heterocyclic arenes: comparison of the nucleophilic reactivities of aromatic and nonaromatic n-systcms Text. / M.F. Gotta, H. Mayr // J. Org. Chem. 1998. - V. 63, № 26. - P. 9769 - 9775.

87. Cunningham, I.D. Deprotonation of calixarenes in acetonitrile Text. / I. D. Cunningham, M. Woolfali // J. Org. Chem. 2005. - Vol. 70, № 23. - P. 9248 - 9256.

88. Creary, X. A simple method for determination of solvolysis rates by'll NMR Text. / X. Creary, Z. Jiang // J.Org.Chem. 1994. - Vol. 59, № 17. - P. 5106 - 5108.

89. Liptak, M.D. Absolute pKa determinations for substituted phenols Text. / Liptak, K.C. Gross, P.G. Seybold, S. Feldgus, G.C. Shields // J. Am. Chem. Soc. 2002. -Vol. 124, №22 - P. 6421 - 6427. >

90. Shmidt, С. Stlective derivatisation of resorcarenes. Part 5. Acylation of tetraben-zoxazine derivatives Text. / C. Shmidt, E.F. Paulus, V. Bohmer, V. Vogt // New. J. Chem. 2000. - Vol. 24. - P. 123 - 125.

91. Burke, M.J. Condensation of naphthols with formaldehyde and primary amines Text. /М. J. Burke, M. J. Kolbezen, C. W. Stephens // J. Am. Chem. Soc. 1952. -Vol. 74, issue: 14. - P. 3601 - 3605.

92. Luostarinen, M. Regioselective acylation of aminoresorcinarenes Text. / M. Lu-ostarinen, M. Nissenen, M. Nieger, A. Shivanyuk, K. Rissanen // Tetrahedron. -2007. 63.-P.1254- 1263.

93. Nummelin, S. Alkoxy-, acyloxy-, and bromomethylation of resorcinarens Text. / S. Nummelin, D. Falabu, A. Shivanyuk, M. Nissenen, K. Rissanen //Organic Letters. -2004. Vol. 6, № 17. - P. 2869 - 2872.

94. Burke, W.J. A new aminoalkylation reaction. Condensation of phenols with dihydro-1,3-aroxazines Text. / W.J. Burke, J.L. Bishop, E.L. Mortensen Glennie, W.N. Bauer, Jr. // J.Org. Chem. 1965. - Vol.30, issue: 10. - P. 3423 - 3427.

95. Woodgate, P.D. A novel method for functionalizing resorcinarenes Text. / P.D. Woodgate, G.M. Horner, N.P. Maynard // Tetrahedron Letters. 1999. - Vol. 40. -P. 6507-6510.

96. Shmidt, C. Selective derivatisation of resorcarenes: 1. The regioselective formation of tetra-benzoxazines derivatives Text. / C. Shmidt, K. Airola, V. Bomer,E. W. Vogt, K. Rissanen // Tetrahedron. 1997. - Vol.53, issue: 31. - P. 10709 - 10724.

97. Schmidt, C. One-step synthesis of resorcarene dimmers composed of two tetra-benzoxazine units Text. / C. Schmidt, I. Thondorf, E. Kolehmainen, V. Bohmer, W. Vogt, K. Rissanen // Tetrahedron Lett. 1998. - Vol. 39. - P. 8833 - 8836.

98. Бурилов, А.Р. Аминоалкилированные каликс4.резорцинарены. Синтез и некоторые свойства [Текст] /А.Р. Бурилов, И.Л. Николаева, Т.Б. Макеева, М.А. Пудовик, B.C. Резник, А.И. Коновалов [Текст] // Журн. общей химии. 1997. -Т.67, вып. 5. - С.870 - 872.

99. Бурилов, А.Р. Необычная реакция резорцина и 2-метилрезорцина с 2,2-диметил-3-аминопропаналем Текст. / А.Р. Бурилов, А.С. Газизов, Ю.М. Володина, М.А. Пудовик, В.Д. Хабихер, А.И. Коновалов // Изв. АН. Сер. хим. -2004.-Т.Н.-С. 2543-2545. г

100. Газизов, А.С. Реакции резорцинов с а-аминоацеталями путь к синтезу новых линейных полифенолов и калике4.резорцинов / Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук, 02.00.03 // Казань: ИОФХ им. А.Е. Арбузова. - 2006. - 127с.

101. Бурилов, А.Р. Синтез каликс4.резорцинов, содержащих фосфорильные фрагменты на нижнем ободе молекулы [Текст] / А.Р. Бурилов, И.Р. Князева, Ю.М. Садыкова, М.А. Пудовик, В.Д. Хабихер, А.И. Коновалов //Изв. АН. Сер. хим. -2007. №. 6. - С.1102 - 1006.

102. Вейганд-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии Текст. / Издательство: Химия Москва. 1968. - с. 1944.

103. Konishi, II. Regioselective distal-dibromination of calix4.resorcinarene [Text] /Н. Konishi, H. Nakamaru, H. Nakatani, T. Ueyama, K. Kobayashi and O. Morikawa // Chem. Lett. 1997. - Vol.26, №2. - P. 185 - 186.

104. Sorel, T.N. Selectively Difimctionalized Cavitands Text. / T.N. Sorel, J.L. Richards / Synlett. 1992. - issue: 2. - P. 155 - 156.

105. Timmerman, P. Selective functionalization of cavitands: synthesis of a new hemicar-cerand Text. / P. Timmerman, M.J.A. Mook, W. Verboom, G.J. Hummel, S. Harkema, D.N. Reihoudt // Tetrahedron Lett. 1992. - Vol. 33, issue: 23. - P.3377 -3380.

106. Kharitonova, N.I. Aminomethylated ca!ix4.resorcinolarenes with NH-groups on the upper rim of the molecule [Text] / N.I. Kharitinova, A.R. Burilov, M.A. Pudovik, A.I. Konovalov // Russ. Chem. Bull. 2003. - Vol. 52, №3. - P. 725 - 727.

107. Яновская, JI.А. Химия ацеталей Текст. / Л.А. Яновская, С.С. Юфит, В.Ф. Кучеров // Изд-во: «Наука», М. 1975. - с.275.

108. Fyels, Т.М. Ion channel models, in: comprehensive supramolecular chemistry Text.4

109. T.M. Fyels, W.F. Van Straaten Nijenhuis // Oxford: Pergamon Press. - 1996. -Vol.l0.-P.53-77.

110. Altomare, A. E-map improvement in direct procedures Text. / A. Altomare, G. Cascarano, C. Giacovazzo, D. Viterbo // Acta Crystallogr.Sec. A. 1991. - Vol. 47, №6.-P.744-748.

111. Sheldrick, G. M. SHELXL-97 Program for Crystal Structure Refinement, University of Goettingen, Germany. 1997.

112. Farrugia, LJ, WinGX 1.64.05 An Integrated System of Windows Programs for the solution, Refinement and Analysis of Single Crystal X-Ray Diffraction Data Text. / L.J. Farrugia // J.Appl.Crystallograph. 1999. - Vol. 32. - P.837 - 838.

113. Вайсбергер, А. Органические растворители Текст. / А. Вайсбергер, Э. Про-скауэр, Д. Риддик, Э. Тунис // М. ИЛ. 1959. - С.518.

114. Mannich, C. Uber den (3-methylamino-a,a-dimethylpropionaIdehyde und den zuge-horigen alcohol Text. / C. Mannich, H. Weider // Ber. 1932. - Vol.65. - P. 385 -390.