Соли тиофталилия. Синтез, строение, свойства тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ
|
Опарин, Дмитрий Александрович
АВТОР
|
||||
|
доктора химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Минск
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
1996
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
рге оа
д фцу ЩфУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Уда 547.736
(ЙШШ ^Ыкевнаромгч
СОЛЙ ТЙОФГАШИЯ. бИНТЕЗ, СТРОЕШЕ, СВОЙСТВА
02.00,03 - о^гАййчвская химия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации йа соискание ученей степёки доктора химических неук
Минск - 1996
Работа выполнена в лаборатории химии биологически активных соедешеш&{Цдотут&бнохимии Академиинаук Беларуси
Официальные оппононты: член-корреспондент AI! Беларуси,
доктор химических наук, профессор МЛЙЕР H.A.
доктор химических наук, профессор метимцА д.и.
доктор химических наук, профессор . ПШЕНИЧНЫЙ D.Ii,
организация: Санкт-Летербургский государствен" ный технологический институт (кафедр« органической химии)
Защита состоится „V - С/^Ы гш г. я /<9 часов на апседпнии совета по защите диссертаций Д 02.01.09 в Белорусском 'государственном университете по адресу: 2*0000, г.Минск, пр. Ф.Скорины, -4
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусского государственного университета
Автореферат разослан "Дб" СХЬЩ&^ШЬ г.
Л.И.КРУЛЬ
ОБЩАЯ X А Р А К Т Е Р И С Т И К А РА БОТЫ
Актуальность темы диссертации. Успехи теоретической химии в области классификации и трактовке механизмов органических реакций в значительной мере связан» с исследованием карбениевых ионов -промежуточных продуктов многих химических превращений. Количественное описание влияния структурных факторов и эффектов среды на устойчивость катионов и кинетику гегеролитических реакций представляет собой одну из важнейших проблем современной химии. Значительное количество работ по-прежнему посвящается стабильным карбениевым ионам, особенно гетерокарбениевым как открытоцепнш, так и циклическим, представляющим удобные модели для изучения общих свойств карбениевых ионов и закономерностей протекания ионных процессов в растворе. В этом отношении весьма удобными объектами исследования оказались такие пятичлекные циклические гетерокарбе-ниевые ионы с одним гетероатомом как фталилиевые и изоиндолиние-вые, поскольку ионы этого типа могут быть получены с достаточно большим набором заместителей, стабильность катионов поддается количественной оценке, а количественные характеристики очень чувствительны к структурным изменениям. Интерес к пятичленным аннели-рованным гетерокарбениевым ионам обусловлен не только задачами теоретической органической химии. Благодаря высокой реакционной способности соли указанных катионов находят все более широкое применение как исходные вещества в синтезе лекарственных препаратов, красителей, аналитических реагентов, фотохромных соединений и других веществ с практически ценными свойствами.
В связи с вышеизложенным представляется актуальным проведение систематического исследования в области карбениево-тиониевых ионов указанного строения - солей тиофталилия - нового, совершенно не изученного класса циклических гетербкарбениевых ионов.
Тема диссертации соответствует Координационному плацу НИР АН СССР по направлениям 2.11.2.4 "Синтез гетероциклических соединений", 2.1.4 "Теория химического строения, реакционная способность, кинетика" и плану Важнейших НИР в области естественных, технических и общественных наук по Белорусской ССР по направлению 2.П "Синтетическая органическая химия (тонкий органический синтез)".
Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы состояла в проведении комплексного исследования в области неароматических аннелированных пятичленных карбениево-тиониевых ионов (на примере тиофталилизвых ионов), которое вклочало следующие задачи:
- разработку стратегии и эффективных методов синтеза солей тиофталилия с различными типами заместителей у электрофильного
^ центра;
• изучение строения тиофталилиевых ионов;
- выяснение влияния атома серы и заместителей в цикле на устойчивость и реакционную способность кати онов;
- Исследование злектрофильных свойств солей тиофталилия в реакциях с нуклеофильными реагентами различной природы;
- поиск других субстратов для построения циклической системы тио-фталана;
- изыскание путей практического применения синтезированных соединений. • ■"'
Научная новизна полученных результатов. Впервые получены соли нового класса устойчивых неароматических гетерокарбениевых ионов - тиофталилия. Установлено, что ионы тиофталилия имеют циклическое карбениево-тйониевое" строение и показана их большая склонность к сохранению циклической, структуры в сравнении с кислородным.! аналогами. Впервые дана количественная оценка устойчивости ионов тиофталилия, выявлен вклад отдельных фрагментов структуры и температуры в устойчивость этих ионов и определено их место в иерархии других органических катионов. На оспвании полученных данных предложен новый подход к количественной интерпретации электронных эффектов замещенных фенилов. Определены основные закономерности • влияния структурных и сольватационннх факторов на реакционную способность тиофталилиевых ионов. Впервые на широком круге нуклеофильных реагентов проведено систематическое исследование рлектрофильной активности солей тиофталилия и выявлены условия и реагенты, с которыми происходит либо сохранение, либо раскрытие, либо расширение гетероцшсла, что позволяет прогнозировать поведение системы тиофталилия и осуществлять целенаправленный синтез. С использованием солей тиофталилия получены соли 2,3-бензотиазиния - представители неизвестного ранее класса устойчивых сопряженных гетерокарбениевых ионов. Установлено, что потенциально» способные к изомерным кольчато-цепным превращениям продукты гидролиза солей тиофталилия - окситиофталаны имеют циклическое строение. Большей устойчивостью циклических форм характеризуются и продукты взаимодействия солей 1-арилтиофталилия с 2,4-динитрофенилгидразином. Спектральными методами доказано, что продукты реакции оксифталанов и.солей фталилия с 2,4-динитро£лшл-гидразином, которым ранее приписывалось открыто-цепное строение*
в большинстве случаев также имеют циклическое строение. Показана высокая диполярсфильная активность дитиофталидов и арилиминотио-фталанов в реакциях 1,3-диполярного цикл©присоединения. Таким образом, в результате проведенного исследования созданы основы нового научного направления - химии циклической системы тиофталилия.
Практическая значимость полученных результатов. Разработаны универсальные методы синтеза солей тиофталилия с различными типами заместителей у электрофильного центра. Установлены общие закономерности влияния внешних (температура, полярность среды) и внутренних (природа гетероатома, заместители в гетероцикле) факторов на устойчивость и реакционную способность пятичленных конденсированных гетерокарбениевых ионов с одним гетероатоыом, что имеет важное значение при выборе оптимальных условий проведения химических процессов. Показаны широкие синтетические возможности солей тиофталилия, дитиофталидов и арилиминотиофталанов как субстратов в получении разнообразных функционально замещенных производных тиофталанового ряда, среди которых возможны вещества с широким спектром практически значимых свойств. 1-Алкилтиозамещенные соли тиофталилия предложены в качестве реагентов при препаративном синтезе труднодоступных ароматических нитрилов. Разработан способ получения солей 2,3-бензотиазиния. Среди синтезированных соединений выявлены вещества,обладающие биологической активностью.
Экономическая значимость полученных результатов. В настоящее время по предложению фирмы "ВЗ-оСЬетРЫшпа" (Канада) оформляется договор о передаче ей на коммерческой основе полученных в ходе выполнения данной работы соединений, отобранных после компьютерного анализа по программе структура - активность для проведения углубленных биологических испытаний.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту; г методы получения солей тиофталилия;
- циклическое харбенлево-гиониевое строение тиофталилиевых ионов;
- роль структурных фрагментов в устойчивости тиофталилиевых ионов;
- модель электронного внутримолекулярного взаимодействия замеченных фенилов с карбениевым центром;
- факторы, определяющие, реакционную способность тиофталилиевых ионов;
- электрофильные свойства солей тиофталилия;
- кольчато-цепная твутомерия окси- и гидразинотиофталанов;
- дитиофталиды и иминотиофталаны как субстраты при конструировании циклической системы тиофталана.
Личный вклад соискателя. В диссертации изложены результаты, подученные соискателей лично и под его руководством сотрудниками лабораторий химии биологически активных соединений Института биохимии АН Беларуси, Отдельные исследования выполнены совместно с сотрудниками Санкт-Петербургского государственного технологического института, Рижского политехнического института, Харьковского НИИ эндокринологии и химии гормонов и Гродненского государственного университета им. Я.К/палы.: Вклад соискателя в совместных публикациях заключается в обосновании и формулировке научных идей, непосредственном участии в ■ проведении экспериментальных работ, обобщении и трактовке полученных результатов.
Апробация результатов диссертации. Результаты' исследований были представлены и обсуждены на 2 Республиканской конференции молодых ученых-химиков (Таллин, 1977), Юбилейной научно-технической конференции (Ленинград, 1977), Научно-техническом семинаре "Реакционная способность органических соединений" (Минск, 1980), ,У1 Всесоюзной конференции "Химия дикарбонильных соединений" (Рига, 1У и У Всесоюзных конференциях по химии азотсодержащих гетероциклических соединений (Новосибирск, 1987; Черноголовка, 1991), 17, 18 Всесоюзных и 19 Всероссийской конференциях по химии и технологии органических соединений серы (Тбилгои, 1989; Казань, 1992; 1995), Международной конференции "Современные проблемы лазерной физики и спектроскопии* (Гродао, 1993), Международной конференции "Наука и медицина - Чернобылю" (Минск, 1993), 1У Всероссийской научной конференции "Проблемы теоретической и эксперимен- *' тальной хи1"1ии (Екатеринбург, 1994), Симпозиуме по органической химии "Петербургские встречи" (Санкт-Петербург, 1995) и 8 Международном симпозиуме по новым ароматическим соединениям . (Браун- 1 швейг, Германия, 1995).
Публикации. Основной материал диссертации изложен в 52 науч-. ных работах, из них: 40 статей (2 обзора) и 12 тезисов докладов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, литературного обзора (глава I), семи глав с обсуждением собственных результатов исследований, экспериментальной части, (глава 9), выводов, списка литературных источников, включающий 488 наименований, и приложения. Работа изложена на 293 страницах . машинописного текста, включая 39 страниц списка литературы и 18 страниц приложения. Текст диссертации про-*; иллюстрирован 29 рисунками и содержит 54. таблицы, общим обьемом : 52 страницы. , ' ........
ОСНОВНОЕ СО Д Е РЖАН И Е РА Б О ТЫ
Соли тиофталилия (1Н-изобензотиенилия) - неизвестный ранее класс циклических неароматических аннелированных гетерокарбение-вых ионов. До проведения настоящего исследования в этой области в литературе имелись сведения лишь об отдельных ковалентно построенных соединениях ряда тиофталана, методы получения которых не отличались селективностью, а используемые в синтезах ключевые предшественники зачастую являлись труднодоступными соединениями.
СИНТЕЗ СОЛЕЯ ТООФТАЛИЛИЯ
Используя общие методы генерации карбениевых ионов мы осуществили, в зависимости от характера заместителя у электрофильно-го центра, несколько направлений синтеза солей тиофталилия. Установлено, что соли 1-арилтиофталилия I с высокими выходами могут, быть получены при действии протонных кислот и кислот Льюиса' на окситиофталаны 2, юс простые эфиры 3, арил- 4 и диалкил- 5 -ами-нотиофталаны, а также при окислении РеС1д, НСЮ4 1-Н-тиофталанов б. Кроме того,.соли с диметиламинофенильным заместителем синтезировали конденсацией 1,2-дитио- 7 и 2-тио- 8 -фталидов с диме-тиланилином.
НХ
СЙ
Аг СМе
ОЙ-.
Аг Шг1
АгГ I
нх
ЛМсгбО.,
4
Аг 1*А1кг злею, £
Ост: «О
щ
2.№КМег ЗШОц
ЯГ'
к
Аг
Ме, РИ, м-МеСбН4
РЬ, п,м,о-«еСбН4, п,м,о-ЫеОС6Н4, п-Е*0СбН4, п,м-Р0бН4, п,м-С1СбН4, п,м-ВгС6Н4, п41е2НСбН4, п-Е^ЫС6Н4, 2,4,64!е3С6Н2 СЮ4, РеС14, 1/2-5пС1б
в
Универсальном методом получения солей тиофталилия с ал кил-
тио- 9, алкокси- 10 и метилариламино- II -группами в положении I явилось алкилирование соответственно 1,2-дитио- 7, 2-тио- 8 -фта-лидов и арилиминотиофталанов 12. В качестве эффективных алкилиру-юцих агентов при атом могут быть использованы тетрафтороборат триэтилоксония, смесь ортомуравьиного эфира и эфирата трехфторис-того бора, диметилсульфат. В последнем случае образующиеся 1-ме-тилтио- и I-метилариламинозамещенные ионы тиофталилия выделены в виде устойчивых тетрахлороферратов(Ш) и перхлоратов при обработке реакционной смеси HFeCI4 или HCIO4.
A EiaO^ BP;
ШБ.НаСЕЙз»ЕЬ2ОВРэ
: 8.Мег5№|,НРеСЦ
Y*S фГ-О
О?
MeiSOii.HClOi)
Crf
W-r
i-Y-S
IS- Y*0
Ph
R'=Me,a lf=Me,Ph, (VK-MeCeHn, ,
п-асл
X -BF^FeO,
Аг«РЬ,п-МеСбЦ
&
а
MeNAr -ООц
Для получения незамещенных солей : тиофталилия 15 предложена следующая схема синтеза, включающая восстановление солей с гете-розаместителем 9,11. и гетеролитическое расщепление в продуктах присоединения гидрид-иона 13,14 экзоциклической связи углерод-гетрооатом:
-Ши- CÖ*
г г
^E-SEfc.X-W* ¿ME-NMeAr.X'ClOi,
Я I Ü:Z-SEi Ö'.Z=NMeAr
НОГ
ш :
R=Ph, irlteCsH^.n-CLCeHi,
Спектрофотометрически доказано, что ионизация 1-метилзаме-щенных окситиофталанов 16, кислотное расщепление димеров их мети-леновых оснований 17, омыление и декарбоксилирование тиофталили-деновнх производных изопропилмалоната 18 приводит к ионам 1-ме-тилтиофталилия, однако выделить их в виде какой-либо' устойчивой соли нам не удалось. Генерируемые in situ ионы 1-мётилтиофтали-дкя легко конденсируются с ароматическими альдегидами с образованием солей '1-стирилтиофтадилия 19. При нагревании произвол- чх 18 с конц. НСООН получены симметричные триметинцианины 20. .
-
Хсиэц $
Я-Ме,РИ ^«Н.МеО.Ме^М
а
нсоон
НС1СЦ
•СЮ? 20
Я»РЬ,п-МеСвИ*
Ме Ме
К модификации заместителя в положении I приводят реакции I-алкилтиозамещенных и незамеченных солей тиофталилия с соединениями, содержащими активированное бензольное кольцо или активную метальную группу. Эти методы не являются независимыми и вытекают из химических свойств солей тиофталилия, рассмотренных ниже.
Тетрафторобораты тиофталилия в реакции с РеС1д легко обменивают анион В^ на Ре(Л4, а тетрахлороферраты - анион РеС1^ на СЮ^ при кипячении их с 57 %-ной НСЮ^.
Синтез различных типов солей тиофталилия стал возможен только после разработки препаративных методов получе! я основных субстратов - 1,2-дитио- и 2-тиофталидов, окситаофталанов и 1-Н-тио-фталонов:
- I,2-дитиофталиды 7 синтезировали тионированием фталидов 21. I-
ЙХ*Ме1, о-МОгСбН^Ме,
23
5
тиофталидов 22 пентасульфидом фосфора и 2-тиофталидов 8, I-арилиминотиофталанов 12 - реагентом Лоусона;
- 2-тиофталиды 8 получили окислением I,2-дитиофталидов 7 ацетатом ртути(П) и изомеризацией I-тиофталидов 22 при их Я-алкилиро-вании с последующей обработкой реакционной смеси Е*дН. 1-Тио-фталиды 22 образуются в мягких условиях в реакции фталидов 21 с реагентом Лоусона;
- 1-Н-тиофталаны б синтезировали при сплавлении 1-Н-фталанов 23
- удобным методом получения окситиофталанов 2(16) с различными заместителями в гетероцикле является гриньярова реакция с использованием 2-тиофталидов 8.
Из приведенных выше реакций общим характером обладают методы замены арилимино- и карбонильной групп в соединениях 12,8,21 на тиокарбонильную, окисление дитиофталидов 7, изомеризация I-тиофталидов, 22. Протекание остальных реакций и выход целевых продуктов определяется характером заместителей в исходных соединениях, прирццэй растворителя и условиями проведения синтеза.
СТРОЕНИЕ ТИОФТАЛИЛИЕВЫХ ИОНОВ
Сведения о строении тиофталилиевых ионов получили из сравнения спектральных характеристик ионов и отвечающих им псевдооснований. Электронные спектры поглощения окситиофталанов, снятие в кислите, полностью совпадают со спектрами соответствующих солей тиофталилия, что подтверждает наличие в последних тиофтглилиевого фрагмента. Переход от ковалентно построенных соединений к ионам характеризуется батохромным и гиперхромным эффектами поглощения. Это указывает на более развитую в катионах систему сопряжения, в которую вовлечена и сера, что следует из сравнения со спектрами кислородных и азотистых аналогов.
1-Арилтиофталилиевые ионы I, поглощают в видимой области спектра и характеризуются двумя максимумами абсорбции различной интенсивности. Положение менее интенсивного максимума в области 350-360 нм не зависит от характера заместителей у С^ и Сд, а определяется только природой гетероатома (290-300 нм для фталилие-вых и 280-295 нм для изошдолиниевых конов). С ростом степени вовлечения неподеленных электронных пар гетероатомов в сопряжение с карбениевым центром в ряду 0<5<.Ы интенсивность коротковолнового максимума увеличивается. Приведенные данные свидетельствуют о
том, что появление этого максимума и его положение в спектрах тиофталилиевых, фталилиевых и изоиндолиниевых ионов обусловлено наличием в катионах карбениево-гетерониевой группировки, сопряженной с аннелированным бензольным кольцом.
Положение более интенсивного длинноволнового максимума в спектрах тиофталилиевых ионов зависит как от природы гетероатома, так и от характера заместителей в гетероцикле, главным образом, в положении I (табл. I). Замена в гетероцикле азота и кислорода серой рызывяет батохромное смещение соответственно на "69 и ~22 нм. С другой стороны, данная полоса тем сильнее смещается батохромно, чем эффективнее заместитель у С^ способен к сопряжению с карбениевым центром. При увеличении или отсутствии эффекта сопряжения (например, орто-эаместители) оба абсорбционных максимума в спектрах ионов тиофталилия сближаются вплоть до их слияния. Для ионов, содержащих в пара-положении 1-арила электронодонорные . группы, волновые числа (р), отвечающие л^акд » коррелируют с электрофильными константами для этих заместителей. Чувствительность величин к электронному эффекту заместителей в 1-ариле практически не зависит от природы заместителей в положении 3 и замены в цикле серы кислородом, но достоверно увеличивается при переходе я изоиндолиниевым ионам. В данной триаде катионов интенсивность длинноволнового максимума изменяется симбатно с изменением электронодонорных свойств заместителей в 1-Ршле, К значительному (70-92 нм) батохромному смещению Ав ионах тиофталилия приводит увеличение цепи сопряжения при введении в положение I этилиденовой группировки (соли 19). Такое влияние структурных факторов на длинноволновой максимум абсорбции указывает на то, что его появление и положение в спектрах обусловлены сопряжением 1-арильного заместителя с карбениево-тиониевой группировкой.
Длинноволновая полоса поглощения исчезает при замене в ионах тиофталилия 1-арильноЙ группы на гетерозаместитель (соли 9-П). Характерно, что влияние, оказываемое экзоциклическим гетероатомом в этих солях на положение и интенсивность Амако , имеет такую же направленность, что и влияние гетероатома в цикле. Абсорбционный максимум, обусловленный осцилляцией заряда в тиофталилиевом фрагменте, в спектрах ионов 1-Н-тиофталилия 15 находится на 340 нм.
Переход от ковалентно построенных соединений ряда тиофталана к ионам сопровождается в спектрах ПМР смещением в слабое поле сигналов всех протонсодержащих группировок: сдвиг сигналов протонов групп, в положении I обусловлен сопряжением этих групп с карбение-
Таблица I
Значения длинноволновых максимумов поглощения и (в
скобках рКа) для 3,3-82-1-арилзамещенных тиофталилиевых, фталилиевых и 2-фенилиэоивдолиниевых ионов
Аг Тиофталилий Фталилий Изриндолиний
Л,нм Л.нм Р%+(а) А,нм Ркк+
Йе Н 360 -0.72 340 -1.77 292 +10.35
Ме .'..' п-Ме 396 +0.22 362 -0.83 300 +10.83
М-Ме 364 -0.41 342 -1.48 - 295 +10.53
Ме о-Ые 359 +0.34 338 -0.31 ■ - - ■
Ме п-МеО 439 ' +1.22 390 +0.56 335 +11.30
Ме м^ЫеО 360 -0.74 338 -2.12 295 +10.01
Ме' о-МеО 357 +0.76 332 -0.98 -
Ме п-ЙО 441 +1.23 392 +0.58 - -
Ме п-Р 369 -0.61 350 -1.68 - -
Ме М-Р 358 -1.60 332 -2,86 - -
Ме п-С1 380 -1.24 359 -2.13 300 +9.60
Ме м-С1 358 -1.63 333 -2.96 295 +9.24
Ме ' п-Вг 382 -1.34 365 -2. ¿7 - ■ - ;
Ме '/л;; ;; м-Вг 357 -1.81 334 -2.98 - -
Ме ' п-Мв2Н 523, +5.42 464, +4.94 450 +12.70
554 (+4.58) 492 (+4.50)
Ме п-Е^ 524, +5.60 466, ■+5.14 - -
556 (+5.85) 495 (+5.74)
РЬ Н 375 -3.15 347 -3.74 305 +7.30
РЬ п-Ме'. "■ 397 -2.18 376 -2.74 315 +7.66
РЬ МгМе 376 -2.52 350 -3.21 305 +6.48
РЬ п-МеО 468 -0.83 414 -1.06 365 +8.20
РЬ М-Р 368 -4.33 - ■ - - ■ - . •
РЬ п^е^К 532, +3.07 476, +2.98 475 +9.30
567 (+3.05) 509 (+3.17)
РЬ п-Е^М 533, +3.39 478, +3.33 - .
569 (+4.25) 511 (+4.40)
!.1-1.!еС6Н4 Н 376 -2.95 - - • - -
м-МеС^Н^ п-Ме2Н 533, +3.30 474, +3.15 ■ -' '
568 (+3.21) 504 (+3.31)
вым центром и определяется степенью участия гетероатома в делока-лизации положительного заряда на атоме С^, а сигналов протонов групп в положении 3 - наличием в катионах электроноакцепторной группировки —5+ж=» уменьшающей электронную плотность на атоме Сд.
В сравнении с окситиофталанами в ИК-спектрах солей тиофтали-лия возрастает интенсивность полос в области колебаний ароматических группировок, что указывает на сопряжение бензольных колец с полярным карбениево-тиониевым фрагментом (1360-1320, 1220, 1020 см-1).
Совокупность приведенных спектральных данных убедительно доказывает наличие в ионах тиофталилия сопряженной карбениево-тио-ниевой группировки, которая возможна лишь при циклическом строении катионов. Этот вывод подтверждается изучением устойчивости ионов тиофталилия, их реакционной способности и химических превращений.
УСТОЙЧИВОСТЬ таОИАЛШШЕВЫХ ИОНОВ
Изучение кислотно-основных превращений с участием 1-арилтио-фталилиевых ионов и соответствующих псевдооснований показало, что эти превращения не осложняются побочными процессами и носят обратимый характер. В определенном интервале кислотности существует равновесие между карбокатионами, аммониевыми ионами (для соединений с диалкиламинофенильным заместителем) и отвечающими им карби-нольными основаниями:
СЙ"
Ж Аг ОН )
Это позволило использовать в качестве количественной характеристики относительной термодинамической устойчивости катионов константы кислотно-основного равновесия (рК^+, рК&), определение которых проводили спектрофотометрическим методом.
Анализ величин рК^+ (табл. I) показывает, что тиофталилиевые ионы более стабильны, чем их кислородные аналоги, но менее стабильны, чем азотистые аналоги, что свидетельствует об эффективном участии гетероатома (0<.54.Ы) в делокализации положительного
заряда на атоме С^. Стабилизирующий эффект гетероатома определяется характером заместителей в положении 3 и нивелируется с ростом электронодонорных свойств заместителей у карбениевого центра.
Помимо гетероатома в стабилизации 1-арилтиофталилиевых ионов принимают участие и заместители в гетероцикле. Наиболее выражено влияние заместителей в положении I, непосредственно связанных с карбениевым центром. Как и в случае фталилиевых и изоиндолиниевых ионов электронодонорные группы повышают, а электроноакцепторные -понижают устойчивость катионов к гидролизу. Влияние, мета- и пара-заместителей в 1-ариле на стабильность*тиофталилиевых и "фталилиевых ионов описывается электрофильными 6+-константами Брауна-Ока-мото, в то.время как в серии изоиндолиниевых ионов "значения рК^+ коррелируют с 0-константами Гаммета. Эти данные указывают на то, что в электронном эффекте заместителей у С^- превалирует резонансная составляющая, вклад которой уменьшается с ростом степени участия гетероатома в делокализации +$-заряда на карбениевом центре.
В меньшей мере оказывают влияние на устойчивость тиофталили-евых I знов заместители в положении 3, изолированные от карбение-во-тиониевой группировки Бр^-гибридизованным атомом углерода. Эффект этих заместителей носит чисто индукционный характер и находит отражение в индукционных б*-константах Та*та. Чувствительность величин рК^+ к индукционному влиянию заместителей у Со зависит от природы гетероатома и возрастает в ряду: фталилиевые < тиофталилиевые <, изокндолиниевые ионы. Отсюда следует, что электронный эффект этих заместителей передается на карбениевый центр преимущественно через гетероатом.
Соблюдение принципа аддитивности для заместителей в гетероцикле позволило предложить обладающие высокой прогнозирующей способностью математические модели, описывающие влияние структурных факторов на устойчивость С^Н^-З,З-И^-замещенных ионов тиофта-лилия (1), фталилия (2) и 2-Н^-изоиццолиния (3):
1еК8+ = (3.34+0.09)-6^1 + (2.01+0.04)* 2* 6*^2 + (0.71+0.05) (I)
« (3.68+0.08)+ (1.75+0.07)-£б|2 + (1.68+0.17) (2)
1^+ с (2.78+0.15)-6^1 + (2.64+0.34)* 2(3^2 +
+ (6.04+0.59)-б|3 - (13.97+0.15) . (3)
Замена в гетероцикле кислорода серой мало сказывается на устойчивости аммониевых ионов (табл. I), образующихся при ионгчации псевдооеноваккй с диадкиламккофенильнш заместителем. Основной
вклад в значения рК& вносят алкильные группы при азоте. Индукционное влияние заместителей у Сд на устойчивость аммониевых ионов как для серо- 1.3), так и кислород- (р*= 1.1) -содержащих катионов в 1.6 раза меньше эффекта, оказываемого этими заместителями на стабильность карбениевых ионов.
С повышением температуры устойчивость карбениевых ионов в меньшей степени и аммониевых ионов в большей степени понижается. Замена в цикле кислорода серой уменьшает дестабилизирующее влияние температуры на устойчивость обеих ионизированных форм. Анализ термодинамических параметров для отдельных стадий кваэитаутомер-ного равновесия показывает, что основной вклад в изменение свободной энергии процесса гидролиза карбокатионов вносит энтропийный фактор, в то время как при гидролизе аммониевых ионов преобладающее значение приобретает изменение энтальпии.
Из-за необратимости реакции гидролиза нам не удалось дать количественную оценку стабильности тиофталилиевых ионов с гетеро-заместителем у карбениевого центра 9-1I. Однако, сравнение условий, в которых протекает гидролиз данных солей, позволило установить, что по влиянию на устойчивость катионов гетероатомы в боковой цепи располагаются в том же порядке (04.5<N5, что и гетероатомы в цикле.
Длительное нагревание в уксусной кислоте 3,3-диалкилзамещен-ных солей фтолилия с объемным заместителем в положении I вызывает деструкцию фуранового цикла. Тот факт, что аналогично построенные соли тиофталилия в этих условиях подобным превращениям не подвергаются, свидетельствует о большей устойчивости аннелированного серосодержащего цикла в сравнении с кислородсодержащим.
Модель электронного внутримолекулярного взаимодействия замещенных Фенилов с карбениевым центром. Изучение стабильности I-арилэамещенных ионов тиофталилия, фталилия и изоиндолиния показало, что электронный эффект замещенного фенила относительно незамещенного определяется степенью развития электронного дефицита на карбениевом центре. С целью установления функциональной зависимости между эффектом заместителей и состоянием реакционного центра мы провели анализ значений для пара-, мета-, орто-заме-щенных и незамещенных катионов 33 сходных по характеру сопряжения реакционных серий. Незамещенные катионы этих серий различаются по устойчивости более чем на 24 порядка. В качества критерия состояния реакционного центра были взяты значения констант равновесия для производных с незамещенным фенилом как отражающие
№ Мв Цл
СК
Ме. №
XXI , XXII
ХУ
6й1 -XXIII-XXXI
XXXII
хххш
величину ^-заряда на центральном атоме углерода в каждой конкретной серии катионов £Ь2%+(Н)].
Установлено, что независимо от положения заместителя в фе-нильном кольце между величинами и 1§Кд+(Н) соблюдается
линейная зависимость (4):
^♦(К1) =(1-1еКк+(Н) + 1^+, (4)
где <1 - фактор чувствительности суммарного эффекта заместителя к величине электронного дефицита на карбениевом центре.
Анализ величин <1 (табл. 2} показывает, чтг влияние заместителей, в электронном эффекте которых преобладает индукционный компонент, остается практически постоянным при переходе от одной реакционной серии к другой I). Напротив, суммарный эффект пара-заместителей ¿й-типа, а также всех орто-заместителей весьма
Параметры уравнения (4)
Таблица 2
К1 и Р К1 а Г
п-Ме 0.94 -0.84 1.000 о-С1 1.17 +0.72 1.000
м-Ме 0.93 -0.32 1.000 п-Вг 1.01 +0.58 1.000
о-Ме : 1.08 -1.44 0.998 м-Вг 1.06 +1.19 0.959
п-МеО 0.86 -1.97 0.999 • о-Вг 1.19 +0.43 0.999
м-МеО 1.00 +0.26 0.999 п-Ы02 1.11 +2.20 0.999
0-&!е0 1.11 -1.04 0.996 м-1Я02 1.15 +2.34 0.998
п-С1 1.01 +0.52 1.000 п-Ме.>М 0.58 -6.02 0.982
м-С1 1.05 +1.07 0.999 -
чувствителен к изменению электронного состояния реакционного центра. Различная тенденция влияния орто- и пара-замещенных фенилов в сопоставлении с незамещенными ионами приводит к тому, что орто-заместители в той или иной реакционной серии могут стабилизировать или дестабилизировать катионы в сравнении с незамещенными ионами или пара-изомерами.
С учетом зависимости (4) суммарный электронный эффект замещенных фенилов (€>«£), связанных с карбениевым центром, может быть рассчитан по уравнению (5):
(d- i)-lgKR+(H) + ej, (5)
где 6q « LgK^+ - ¡эффект заместителя в гипотетической серии с lgKR+(H> » 0.
Разработанная нами модель электронного внутримолекулярного взаимодействия замещенных фенилов с карбениевым центром позволяет в пределах единой шкалы констант заместителей количественно оценить влияние не только пара- и мета-, но и орто-заместителей на устойчивость различных по строению серий карбениевъвс и гетерокар-бениевых ионов. Проведенная экспериментальная проверка показала, что в реакционных сериях I-XXXIII величины в достаточно полной степени отражают суммарный электронный эффект заместителей R*.
■ РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ТИОШЛШЕВЫХ ИОНОВ
Методом остановленной струи мы изучили влияние структурных факторов (заместители в гетероцикле, природа гетероатома) и полярности среды на кинетическое поведение фталилиевых (серии 1,11} и тиофталилиевых (серия III) ионов в их реакции о метилатом натрия в метаноле и его смесях с ацетонитрилом. _...... ........... "
+ МеО- yjQ
Серия I: X=Ö, AIk=Me; серия II: Х=0, AIk*E-fc; серия III: X=S , Alk = Ме. R = Ме (а), Me/Ph (б), 44JeC6H4 (в), 3-МеС6Н4(г), РЬ(д), 4-С1СбН4(е), 3-С1СбН4(ж), 3-ВгСбН4(з)
Анализ констант скоростей (табл.3) показывает, что реакционная способность исследованных катионов определяется преимущественно величиной +5-зарада на карбениевом центре, в делокализации которого основной вклад принадлежит электронным эффектам струк-
Таблица 3
Бимолекулярные константы скорости и активационные параметры реакции ыетоксилирования фталилиевых и тиофталилиевых ионов 1-Ш
Катион 12^25° дН*, кДк/моль Дк/(моль'К) Катион №25° ДН* кДж/моль -дБ* Дх/(моль-К!
1а 4.94 ЗОЛ 49.2 Па 4.63 30.5 53.9
16 5.0? 27.1 56.7 Пб 4.85 29.2 • 54.2
1в 5.27 25.8 57.4 Иг 4.99 24.1 68.4
1г 5.29 23.8 63.7 Ид 5.06 23-. I 70.6
1д 5.36 23.1 64.8 Ша 3.03 45.9 32.9
1е 5.38 21.7 69.2 Шг 3.15 41.8 44.6
1ж 5.41 " 20.3. 73.2 III д ,3.21 41.6 43.9
1э 5.42 19.3 76.2.
тур*'пс фрагментов: с усилением электроноакцепторных свойств заместителей и при замене гетероатома серы на кислород скорость реакции метоксилирования увеличивается. Таким образом, изменение реакционной способности тиофталилиевых и фталилиевых ионов находится в соответствии с результатами по изучению термодинамической устойчивости, данных катионов.
Влияние, заместителей в положении 3 на константу скорости носит индукционный характер и описывается в рамках однопараметрово-го уравнения Тафта суммой С5*-констант для этих заместителей. Серии тиофталилиевых и фталилиевых конов характеризуются низкими значениями реакционных констант ¿5*40.12 - 0.35), что свидетельствует о значительной делокализацки -Лз-заряда на реакционном центре катионов. Замена кислорода в цикле серой уменьшает в 2 раза величину что подтверждает большее участие серы в делокализации положительного заряда в сравнении с кислородом. С ростом температуры чувствительность к влиянию структурных факторов уменьшается, причем зависимость = |(1/Т) имеет линейный характер.
Исходя из основного уравнения метода активированного комплекса Эйринга и Поляки рассчитаны энергетические характеристики процесса метоксилирования (табл. 3). Увеличение значений дН* и дв^ по мере уменьшения +5-заряда на реакционном центре свидетельствует о превалирующей роли внутренних (электронных) факторов над внешними (сольватация) в реакционной способности катионов.От-
рицательные значения дЭ^ указывают на увеличение пространственной стесненности системы в переходном состоянии.
Между величинами ДН^ и дБ* соблюдается линейная зависимость, указывающая на существование изокинетических соотношений. Наличие последних подтверждено также критериями Экснера и Петер-сона. Анализ значений изокинетических температур р (407, 416 и 398 К для серий 1-Ш соответственно) показывает, что тиофталили-евые и фталилиевые ионы характеризуются энтальпийным контролем реакционной способности (¡Ь > Тэксп<).
С увеличением полярности среды (варьировали в пределах 087.4 иол.% содержание МеСЫ в бинарном растворителе МеОН-МеСЫ) скорость реакции метоксилирования уменьшается, что связано с рассредоточением зарядов при образовании активированного комплекса и уменьшением при этом способности переходного состояния к электростатической сольватации в сравнении с исходными реагентами. Между величинами и Х2 (мольная доля МеСИ) имеет место линейная зависимость, причем чувствительность константы скорости, к влиянию более полярного компонента уменьшается с увеличением степени де~ локализации +5"-заряда на реакционном центре.
Влияние диэлектрической проницаемости среды на константу скорости реакции метоксилирования тиофталилиевых и фталилиевых ионов описывается уравнением Скэтчарда. Тот факт, что константы скорости, найденные в метаноле, не отклоняются от общей линейной зависимости Цгк - 1/£ свидетельствует об отсутствии эффекта специфической сольватации тиофталилиевых и фталилиевых ионов МеСЫ.
С увеличением +?Г-заряда на центральном углеродном атоме кар-бокатионов радиус активированного комплекса (Г^= 0.94, 0.84, 0.90 и 1.19 ^ для ионов 1а,г,Пг,Шг соответственно) уменьшается вследствие более тесного сближения реагирующих ионов в переходном состоянии. Переход от триарилкарбениевых ионов к циклическим тио-и фталилиевым ионам сопровождается снижением величин 'Н", что указывает на уменьшение электростатической сольватации и больший вклад в стабилизацию гетерокарбениевых ионов электронного фактора.
Установлено, что с увеличением полярности среды электростатическое взаимодействие заместителей с реакционным центром в сериях тиофталилиевых и фталилиевых ионов ослабевает.
На основании полученных данных о влиянии полярности среды на кинетику реакции метоксилирования :тиофталилиевых и фталилиевых ионов нами определены 'параметры нуклеофильности метилат-ион^ о бинарной сиотеке МеОН-МеСЫ с различным содержанием ацетонитр'-'
ла. Показано, что с увеличением полярности нуклеофильная активность анионного реагента уменьшается согласно уравнение (6):
= (7.52 + 0.01) - (0.79 + 0.02)-Х2 (6)
Найденные параметры в полной мере отражают влияние цук-леофильных свойств системы МеО'/МеОН-МеСИ на реакционную способность тиофталилиевых и фталилиевых ионов в рамках модифицированного уравнения Ричи (7):
16к е Ч^о + 06 Ы+' (7)
где оС - эмпирический параметр, характеризующей "селективность электрофильного субстрата к нуклеофильности реагента и изменяющийся' в рассмотренных сериях катионов в пределах 0.8 - 1.1.
ХИМИЯ СОДЕЙ тиоатмиш
' Химические свойства соЛей тиофталилия определяются, главным образом, электрофильностью данной системы. Мы изучили электро-фильл..;е свойства солей тиофталилия в отношении разнообразных 0-, Ы-,С-,Р-нуклеофилов и гидрид-иона и установили, что нуклеофильная атака не всегда ограничивается образованием продуктов присоединения нуклеофилов к атому С^. Устойчивость последних к дальнейшим превращениям определяется строением субстрата (преимущественно характером заместителя у злектрофильного центра), а также природой нуклеофила и условиями проведения синтеза.
0-Нуклеофилы. Гидролиз солей 1-арилтиофталилия I. приводит к продуктам присоединения гидроксид-иона - 1-окситиофталанам 2. В зависимости от условий проведения реакции гидролиз может сопровождаться элиминированием серы с образованием кислородных аналогов-оксифталанов. Какой-либо зависимости строения образующихся окси-соединений от их основности не выявлено. __.__
■ Щ^од^ф. •
й--Х- нх : Аг ОН Аг
рЯ «Ме.РЬ А Б
Аг'РЬ.п.м^-МеСвН, Х«РеСЦ,С1й,.%5пае
1—Окситиофталаны 2 относятся к системам, для которых, благодаря; сС-положению:ОН-группы к гетероатому, возможна кольчато-цеп-ная таутомерия (Аягг Б). Изучение Ж-, У'5- и ПМР-спектров окоитио-фталанов в сравнении с их кислородными аналогами и метидрвши
эфирами (модельные соединения открытой формы Б) позволило установить, что в отличие от оксифталанов окситиофталаны даже при наличии объемного заместителя в положении Г (Аг » мезитил) имеет циклическое строение А, сохраняющееся с увеличением полярности среды. Гидролиз солей тиофталилия с 1-алкилтио- 9, 1-алкокси- 10 и 1-метилариламино- П_ -группами протекает необратимо. Конечными продуктами реакций во всех случаях являются 2-тиофталиды 8. Такой ход реакций указывает на то, что вода реагирует с данными солями по с£-углеродному атому о образованием нестойких оксиооединений типа 24, которые стабилизируются отщеплением меркаптана, спирта
или метиланилина.
.............?......................................
2 -Х" I Н (»
А I -ЗЕКСВ.КМеАг 2 ОН) О Я ■ Ме.П1,м-МеС»Щ.
5-Й 28 & п-аСвНц
Иным образом происходит гидролиз незамещенных солей тиофталилия 15. Реакция протекает через стадию образования псевдооснования 25 с последующим переносом гидрид-иона на катионный центр исходной соли, приводя к смеси тиофталана .26 и 2-тиофталида 8:
РЬ
оа*-
Н СШ5
15
НО"
л.
н
он
35
+15
■03
н н
26 41%
ОЙ
8
2 «я
Независимо от характера заместителя у электрофильного центра соли тиофталилия в# реакции с алкоголятами дают простые эфиры 3, 27. Их образование подтверждено встречным синтезом 1-метокси-1-арилтиофталанов 3 (Л1к=Ме) из соответствующих окситиофтапапов 2.
а|в
.ЛШ) Аг(5К)
Ш
к » Мс.РЬ
Аг - РЬ, п.м^-МеСбН!,, о-МеОС$Нц Ме, ЕЬ
Аг-ао;
О^ -
д Зс-Ь -ВР?
А1Ша
МеОН
НО
Б : Аг 1
1-Алкилтиозамещенные соли тиофталилия 9 в присутствии \EtgN'' вызывают дегидратацию ароматических оксимов* По-видимому» реакция протекает по тому же механизму, что и известная реакция с участием соли пирилия с метилтиогруппой. Эта реакция может быть использована при препаративном синтезе труднодоступных ароматических нитрилов.
^ Ме
♦АгСН-МОН 5Е4 ВРц
Аг«РН, п-МеОСбНч.
I .0
♦ ЛгСвИ 68-70%
Ы-Нукдеофиды. С первичными ароматическими аминами соли I-арилтиофталилия при комнатной температуре дают Ы- 4, а при наг-' ревании - изомерные им С- 28 -производные аминов. Установлено, что ариламинотиофталаны 4 являются промежуточными продуктами при образовании п-аминоарилтиофталанов 28. С-производные, в отличие от N-производных, к действию кислот устойчивы.
ПИРИДИН 1
ц. ^ . Л*
Я1
При замене ароматического радикала у С| на гетерозаместитель конечными продуктами реакций солей тиофталилия 9-1I с анилином, п- и о-толуидинами являются арилкминотиофталакы 12. Хотя продолжительность реакции, температура, соотношение реагентов и природа растворителя изменялись в довольно широких пределах, нам не удалось выделить промежуточные продукты нуклеофильного присоединения аминов 29. Не наблюдали также изомеризации последних в С-производные аминов, характерную для солей с ароматическим заместителем. Аналогично протекали реакции с о£-нафтиламином и п-фени-лендиамином, в результате которых получили соединения 30 и 31.
Сг!« кчй*. Г
I -Х- 2-»
2-й
ЫН 23 К1
О?
2 к
В^ЕМЕММеАг СС£* СС£" "^>0 Я-РЪ.плгМеСЛ {[/Л
& О 31 ■
нгияяие природы заместителя у электрофильного цен-
от-
роение конечных продуктов реакций солей тиофталилия с алифатическими аминами подобно тому, что имело место в реакциях с ароматическими аминами:
РЬ Шг рьевдг М-СНгСНг-О-О«
5 1(9) 22 -
й»РН,м-МеСбНц
Строение конечных продуктов реакций солей 1-арилтиофталилия X с 2,4-динитрофенилгидразином (ДНФГ) зависит от пространственного строения арила. Так, в случае объемного заместителя (Аг=ме-зитил) наблюдалось раскрытие гетерокольца, замена третичной мер-каптогруппы на гидроксильную и образование не содержащего серы открыто-цепного гидразона 34. Последний был получен независимым путем в реакции 2-[(1-окси-1-метил)этил]фенилмезитилкетона с ДНФГ. Гидразинотиофталаны 33 легко образуются также при действии ДНФГ на окситиофталаны 2 и их эфиры 3.
......I* '• .......... : ' '
- Аг КНКН-^-ЫОг Аг ок1
Аг -сюц
1
Я -Ме.РЬ. Аг'РЬ.п.м-МеОСбН,,.
22
МеМемги 2:*1гМа Аг»РЬ,'
г.Ч.б-МезСб^ Аг=мезитил г^мр-^Нц,
Ме-Г>Ме о-МеОСбН|,
А Б
Методами УФ- и ПМР-спектроскопии ми изучили строение соединений 33, потенциально способных к кольчато-цепным превращениям, а также их кислородных аналогов, которым ранее всегда приписывалось открыто-цепное строение динитрофенилгидраэонов о-ароилбензи-ловых спиртов только на том основании, что ДНФГ является реагентом на карбонильную группу. Установлено, что все исследованные сернистые соединения и большинство кислородсодержащих (за исключением соединений с о-толилом и меэитилом) имеют циклическое строение. В ряду тиофталана более выражена склонность к сохранению циклической структуры, чем в ряду фталана. V
Реакции 1-алкилтиозамещенных солей тиофталилия 9 с производными гидразина не останавливаются на стадии образования продуктов присоединения и приводят к гидразонотиофталанам 35:
РЬ N0*
4 Ж Щ 25 Ш 3 Мв '
' . Реакция солей триарилтиофталилия I с гидроксиламином протекает с расширением гетероцикла и приводит к замещенным 2,3-бензо-тиазинам 37, которые были вццелены в виде неалкилированных ¡38 и алкилированных 39 солей. Образования возможных оксииминотиофтала-на 35 и его цепного изомера - меркалтооксима 36 не обнаружено. Важно отметить, что 3,3-диалкилзамещенные соли тиофталилия в подобную реакцию не вступают.
• 1^1 ^ -
АГ -СШ; ш * 32 Аг-одт
Аг-РЬ, п^-МвСбНц, п-МеОСвН» .п-КгНСвН«,
С-Нуклеофилы. С сохранением гетероцикла и образованием продукта присоединения реагента к электрофильному центру происходит взаимодействие солей 1-арилтиофталилия с СНгкислотами (показано на примере реакции перхлората I с метилфенилпиразолоном, МШ). Соединение 40 получили также встречным синтезом конденсацией ок-ситиофталана 2 с МШ. Возникающая в этих реакциях связь С^-С достаточно поляризована и под действием кислот легко расщепляется,
рн ' . .
наа* Vй
Ш №
Несмотря на различия в строении и свойствах примененных СН-кислот в реакциях солей тиофталилия с гетерозаместителем 9-11 нам не удалось выделить первичные продукты присоединения. Во всех случаях происходило отщепление гетероэаместителя с образованием производных 18,41-47, содержащих тиофталилиденовую группировку.
Взаимодействие незамещенных солей тиофталилия 15 с СН-кисло-тами, подобно реакции гидроли__, протекает по механизму, классических реакций гидридного переноса для оснований, находящихся в смеси с соответствующими катионами, и приводит к соединениям 18,
42,45,46 и 26;
О^8
а БАИ X' « ОЕ^ Ц ИМеАг
Й
ИгС<1
л -мв.рн.п^сл.п-ску;,
А1к«Мв,Е* Х-ВРц.РеСЦ.СЮ,
Я и.г/У
нгц;
Ш
нао;
!3,Ч2&№ * <50% 25
в-РЬ,п-МеСеН»
Б-3—1Ш РМ1—N
С реагентами Гриньяра и диметиланилином соли 1-арилтиофтали-лия образуют устойчивые продукты присоединения углеродных нуклео-филов 48 и 49*.
.......РЬ " ' .............:
№>ь рь-ао; '
Напротив, взаимодействие 1-алкилтиозамеценных солей тиофта-лилия 9 с активированными ароматическими соединениями (диметил-анилин, мети^фенилгидразоны ароматических альдегидов, трифенилпи-раэолин - ТФП) протекает с отщеплением меркаптана и в условиях общекислотного катализа приводит к солям 1,50,51 с модифицированным заместителем в положении I. Аналогичный продукт получен в ре-
1. РпЫМег.
2
X = В^„ к,е5Сц
?.наоц
Ме 01
КО-гньс^О!
2. НСЮ,
2? 1
. Й =Н,м-Бг,(гМеО
акции незамещенной соли 15 с Т®1.
Соли с алкилтиогруппоЛ 9 легко конденсируются с гетероциклическими солями с метильной группой у электрофильного атома углерода с образованием монометинцианиновых красителей 52,53:
и*
£
•Ме.РЬ,
п-МеСбН,
¿2
•сю;
а
сит
Х»ЧЧ0-Ч50нм
аа;
520-5Э0НМ
С енаминами (показано на примере диэтиламиноэтена) 1-ЕЬ5-за-мещенные соли 9 реагируют по р-углеродному атому с образованием солей иминиевой структуры 54. Последние характеризуются высокой реакционной способностью в отношении нуклеофильных реагентов, что проиллюстрировано на примере реакций с водой, СН-кислотами и ДНФГ:
О^1
щ
£
(г-Ме.РЬ.п-МеСбН«,
Ср
О 53
КИСЛОТА Цнчт I
АИОН Мелдт* I
мллоно-1НИТРИЛ
СИ" Ср
Ме 52
( Юг дНН-О-НЬ
В реакции незамещенной соли 15 с диэтиламиноэтеном выделили два продукта: иминиевую соль 54 и тицрталан 26. Это результат того, что образующееся на первом этапе гидрооснование способно восстанавливать исходную соль до тиофталана, окисляясь при этом в иминиевую соль.
Р-Нуклеофилы.' Соли тиофталилия независимо от характера заместителя у электрофильного центра с трифенилфосфином дают устойчивые тиофталилфосфониевые соли ЬО-62. Незамещенные такие соли (62) легко вступают в реакцию Виттига с ароматическими альдегидами:
o^" -a. CÖ . Ctt^ ,
l Ph-x- и Ph PPbä-x- ...» н-Vs i
3 SAU 6} Srtlk 63 ^OKb
15 H §2 H
R-РЬ,п^МеСбЩ,п-аСбНц; AU-Me^Et; X-F«CI^,eF4.aa,
Восстановление (NaBH^, LlAIH^) солей I-Ar—Г и I-EiS - 9 -тиофталилия протекает однозначно и приводит к Г-Н-тиофталанам 6, 13. Соли с 1-АгМеГ1-группой 1_1 проявляют двойственную реакционную способность: наряду с присоединением гидрид-иона к атому Cj происходит восстановительное дезалкилирование, в результате чего образуется смесь 1-Н-тиофталана 14 и арилиминотиофталана 12.
ВАЯНЕЙИИЕ КОВАЛЕНТНО ПОСТРОЕННЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ТИОЗГАЛАНОВОГО РЯДА
I,2-Дитиофталиды 7 и 1-арилиминотиофталаны 12 проявляют высокую диполярофильную активность в реакциях 1,3-диполярного цик-лоприсоединення с различными по природе адцендами. Образование на основе тиофталана спироциклических систем с ядрами тиадиазола 64, оксатиазола 65, дитиолана 66 происходит при взаимодействии дитио-фталидов 7 соответственно с нитрилиминаыи, N-оксидом бензонитри-ла и диазометаном:
Присоединение нитрилимина к арилиминотиофталану 12 привело к тнофталанспиро-I,3,4-триазолу 68:
В результате проведенного исследования получено более 200 новых производных ряда тиофталана, строение которых доказано ме-
■ 26 ■■ ТО •
тодами ИК-, УФ-, ПМР- и С ЯМР-спектроскопии, масс-спектрометрии данными РСА, квантово-химическим расчетом и встречным синтезом.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ СОЛЕЙ ТИОФГАЛШШЯ И ПРОИЗВОДНЫХ НА ИХ ОСНОВЕ
Наиболее важным аспектом, определяющим практическую значимость соединений класса тиофталана, является их биологическая активность, Помимо известной высокой антидепрессивной активности аминотиофталанов у тиофталилиевых производных 2-пираэолина нами выявлены антимикробные свойства (стафилококк, синегнойная, кишечная, антракоидная палочки). Обнаружена высокая антипролифератив-ная активность у красителя 52 при воздействии его на кровь доноров с острым лимфобластным лейкозом. У ряда полученных соединений обнаружены выраженные противоопухолевые свойства также в отношении меланомы, рака легкого, прямой кишки, почки, яичников, молочной железы, нервной системы. В отношении вируса СПИДа отдельные соединения вызывали гибель до 50$ инфицированных лимфоцитов.
ВЫВОДЫ
1. Впервые получены соли нового класса пятичленных аннелиро-ванных неароматических гетерокарбениевых ионов - тиофталилия. В зависимости от характера заместителя у электрофильного центра предложены лабораторные методы синтеза различных типов солей тиофталилия и показаны границы применимости этих методов. Разработаны способы получения основных субстратов для синтеза солей тиофталилия.
2. Тиофталилиевые ионы имеют циклическое карбениево-тионие-вое строение и проявляют болыцую склонность к сохранению циклической структуры в сравнении с кислородными аналогами - ионами фталилия.
3. 1-Арилтиофталилиевые ионы более стабильны, чем кислородные аналоги, но менее стабильны, чем азотистые аналоги. В делока-лизации положительного заряда помимо гетероатома принимают участие заместители в гетероцикле: злектронодонорные - увеличивают стабильность катионов, электроноакцепторнке - уменьшают ее.. В электронном эффекте заместителе в положении I преобладает резонансная составляющая, эффект заместителей в положении 3 носит чисто индукционный характер. С повышением температуры устойчи-
вость катионов уменьшается. Предложены обладающие высокой прогнозирующей способностью математические модели, описывающие влияние структурных факторов на стабильность 1-арилзамещенных ионов тио-фталилия, фталилия и изоиндолиния. В ионах тиофталилия, содержащих гетерозаместитель у карбениевого центра, по влиянию на устойчивость катионов гетероатомы в. боковой цепи располагаются в том же порядке, что и гетероатомы в цикле Ш >Б > 0).
4. Разработана модель электронного внутримолекулярного взаимодействия замещенных фенилов с карбениевым центром, основанная на количественном учете изменения эффекта пара-, мета-, орто-за-местителя в зависимости от степени развития электронного дефицита на реакционном центре и позволяющая в пределах единой шкалы констант заместителей сопоставить устойчивость различных по строению серий (гетеро)карбениевых ионов.
5. Реакционная способность тиофталилиевых ионов определяется преимущественно величиной +5-заряда на карбениевом центре, в де-локализации которого основной вклад принадлежит электронным эффектам структурных фрагментов,. С ростом температуры чувствительность к влиянию структурных факторов уменьшается. Тиофталилиевые ионы характеризуются энтальпийнвм контролем реакционной способности. С увеличением полярности среды скорость реакций с участием тиофталилиеЕых ионов уменьшается и ослабевает электростатическое взаимодействие заместителей в субстрате с реакционным центром.
6. Тиофталилиевые ионы проявляют высокую электрофильцую активность в отношении разнообразных И-, 0-, С-, Р-нуклеофилов и гидрид-иона. С сохранением гетероцикла и образованием устойчивых продуктов присоединения протекают реакцг" солей■1-арилтиофталилия с водой, алкоголятами, вторичными алифатическими аминами, производными гидразина, СН-кислотами, реагентами Гриньяра, с соединениями с активированным бензольным кольцом. С первичными ароматическими аминами соли 1-арилтиофталилия при комнатной - температуре дают Ы-, а при нагревании - изомерные им С-производные аминов. Реакция солей 1,3,3-триарилтиофталилия с гидроксиламином протека-' ет с расширением гетероцикла и приводит к новой гетероциклической системе - производным 2,3-бензотиазина. Реакции солей с гетероза-': местителем у С^ с протонсодержащими нуклеофилами не останавлива- ' ются на стадии присоединения реагента, а сопровождаются отщеплением гетерозаместителя с образованием тиофталидов, иминотиофтала-ном или других соединений, содержащих тиофталилиденовую группировку. С элиминированием тиола реагируют 1-алкилтиосодержащие со- '
ли тиофталилия с активирозанными ароматическими соединениями, приводя в условиях общекислотного катализа к модификации в солях заместителя у электрофильного центра. Реакции незамещенных солей тиофталилия с протонсодержащими нуклеофилами протекают через стадию образования псевдо- или гидрооснования с последующим переносом гидрид-иона на катионный центр исходной соли. Восстановление солей тиофталилия приводит преимущественно к продуктам присоединения гидрид-иона к злектрофильному атому углерода и лишь в случае ионов с объемным заместителем у С| атака реагента может затрагивать гетерозаместитель. Независимо от характера заместителя у электрофильного центра соли тиофталилия с трифенилфосфином образуют тиофталилфосфониевые соли. Среди синтезированных соединений выявлены вещества с выраженными антимикробными и противоопухолевыми свойствами.
7. Продукты гидролиза солей 1-арилтиофталилия - окситиофта-ланы, потенциально способные к изомерным кольчато-цепным превращениям, в отличие от кислородных аналогов даже при наличии объемного заместителя в положении I (мезитил) сохраняют циклическое строение. Большей устойчивостью циклических форм характеризуются и продукты взаимодействия солей 1-арилтиофталилия с 2,4-динитро-фенилгидразином. Продукты реакции оксифталанов и солей фталилия с 2,4-динитрофенилгидразином, которым ранее приписывалось открыто-цепное строение, за исключением соединений с о-толилом и мезити-лом у С|, имеют циклическое строение гидразинофталанов.
8. При конструировании циклической системы тиофтапана наряду с тиофталилиевыми ионами в качестве субстратов могут быть использованы 1,2-дитиофталиды и арилиминотиофталаны, проявляющие высокую диполярофильную активность в реакциях 1,3-диполярного цикло-присоединения.
Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:
1. Синтез солей тиофталилия / Т.Г.Мелентьева, И.П.Соловейчик, Д.А.Опарин, Л.А.Павлова //ЮрХ. - 1972. - Т. 8, вып. б. -С. 1327.
2. Получение солей тиофталилия и их реакции с нуклеофильными реагентами / И.П.Солове*чик, Т.Г.Мелентьева, Д.А.Опарин, Л.А.Павлова // ЮрХ. - 1974. - Т. 10, вып. 3. - С."бП-б15.
3. Опарин Д.А., Мелентьева Т.Г., Павлова Л.А. Синтез, строение и
стабильность 3,3-диметил-1-арилтиофталилиев // JHOpX. - 1976,Т. 12, вып. 12. - С. 2616-2620.
4. Опарин Д.А. Окситиофталаны. Синтез, строение и кислотно-основные свойства // Тез. докл. 2 Респ. конф. - Таллин, 1977. -Ч. I. - С. 54-55.
5. Опарин Д.А., Мелентьева Т.Г., Павлова Л.А. Синтез и строение 1-окси-3,3-диметил-1-арилтиофталанов // ЖОрХ. - 1978. - Т.14, выл. 3. - С. 628-636.
6. О строении продуктов реакции I-окси-3,З-диметил-1-арилтио-фталанов и -фталанов с 2,4-динитрофенилгидразином / Д.А.Опарин, Т.Г.Мелентьева, В.Я.Комаров, Л.А.Павлова // ШОрХ. -1978. - Т. 14, вып. И. - С. 2420-2429.
7. Опарин Д.А., Мелентьева Т.Г., Павлова Л.А. Изучение стабильности тиофталилиевых ионов // ЖОрХ. - 1979. - Т, 15, вып. 5,-С. I050-1059.
8. Oparin D.A., Melentyeva T.G., Pavlova L.A. On quantitative interpretation of subetituent effect on acid-base equilibrium constants of Ъаяез of triarylcarbinol typo // Org. Reactivity. - 1981. - Vol. 18, N 2. - P. 308-319.
9. Опарин Д.А., Мелентьева Т.Г., Павлова 1.А. Исследование строения 3,3-диалкил(арил)фталидов и -тиофталидов с помощью ИК спектроскопии // ЖОрХ. - IS82. - Т. 18, вып. II. - С. 2425 -2427.
10. Опарин Д.А,, Мелентьева Т.Г., Павлова Л.А. Синтез солей I-стирилтиофталилия // ЖОрХ. - 1982. - Т. 18, вып. 12. - С. 2625-2625.
11. Опарин Д.А., Мелентьева Т.Г., Павлова Л.А. Взаимодействие тиофталилиевых солей с первичными ароматическими аминами // ХГС. - 1983. - @ 7„ - С. 917-919.
12. Опарин Д.А., Мелентьева Т.Г., Павлова Л.А. Образование соли 1Н-2,3-бензотиазиния в реакции соли тиофталилия с гидроксил-амином // ЖОрХ. - 1983. - Т. 19, вып. 9. - С. 1986.
13. Опарин Д.А. О взаимодействии замещенных дитиофталидов с диа-зометаном // ЖОрХ. - 1984. - Т. 20, вып. I. - С. 216-217.
14. Опарин Д.А. Влияние температуры на положение кваэитдутомерно-го равновесия бифункциональных карбинольных оснований // Вес-Ц1 АН БССР. Сер. xiM. навук. - 1984. - К I. - С. 58-61.
15. Опарин Д.А., Шалыгина В.А. Синтез замещенных тиофталан-1-спи-ро-2'-1,3,5-оксатиазолов // ХГС. - 1984. - I? 8. - С. 1140.
16. Oparin D.A. On the "ortho-effect" in a series of baaea of
triarylcerbinol type // Org. Reactivity. - 1984. - Vol. 21, H 2. - P. 203-212. i 17, Опарин Д.А., Зиматкина Т.Й., Зиматкин С.M. Бициклические антидепрессанты на основе фталанов и их сернистых аналогов // • Фармакол. и токсикол. - 1985. - $ 4. _ С. ÏI5-II9.
18. Опарин Д.А., Кондаков В,И, Взаимодействие 1-алкилтио-3,3-ди-арилтиофталилиевых солей с СН-кислотами // ХГС. - 1985. - № И. - С. 1484-1488.
19. Опарин Д.А. Применение изопропилиденмалоната при получении красителей на основе тиофталанов // Химия дикарбонильных соединений. Тез. докл. У1 Всес. конф. - Рига, 1986. - С. 154.
20. Опарин Д.А. Симметричные триметинцианиновые красители с тио-фталановыми ядрами // йОрХ. - 1986. - Т. 22, вып. 4. - С. 884-885.
21. Опарин Д.А,, Шалыгина В.А. Дегидратация альдоксимов с помощью I-алкилтиозамещенньк тиофталилиевых солей // ЖОрХ. -1986. - Т. 22, вып. 4. - С. 886.
22. Опарин Д.А., Шалыгина В.А, Взаимодействие солей 1-алкилтио--1,3-дигидробензо[с]тиенилия с ароматическими аминами // Вес-ц'| АН БССР. Сер. xim. навук. - 1986. - fi 5, - С. II6-II8.
23. Опарин Д.А., Мелентьева Г.Г., Павлова Л.А. Соли 1Н-изобензо-фурилия (фталилия) // ХГС. - 1986. - № 10. - С. 1299-1309.
24. Oparln DiA., Shalygiiia V.A. Effect of structural factors on stability and spectral characteristics of 3,3-diphenyl-1-arylthlophthalylium ione // Org. Reactivity. - 1987. - Vol. 24, H 1. - P. 77-83.
25. Опарин Д.А., Шалыгина В.А. Синтез и электронные спектры солей 1Н-2,3-бензотиазиния // Тез. докл. 1У Всес. конф. по химии азотсодержащих гетероциклических соединений. - Новосибирск, 1987. - С. 203. ;
26. Опарин Д.А. Несимметричные монометинцианиновые красители, содержащие фталановые и тиофталановые ядра // Весц1 АН БССР. Сер. xiм. навук. - 1988. - » 5. - С. II3-II4.
27. Опарин Д.А. N-Замещенные I-аминотиофталилиевые соли. Синтез и электрофильные свойства // Синтез и реакционная способность органических соединений серы. Тез. докл. ХУН Всес. конф. - Тбилиси, 1989. - С. 278.
28. Ходорковский В.Ю., ОпаринТА. 1,1' -Бис(3,3-диарил-1,3-дигид-робензо[с] тиофенилидены) ff ЕОрХ. - 1989, - Т. 25, выл. 6. -С. I343-1344.
29. Опарин Д.А. Взаимодействие тиофталилиевьк солей с гидроксил-амином // Becqi АН БССР. Сер. х1м. навук. - 1989. - № 4. -С. 110—112.
30. Опарин Д.А. Синтез N-замещенных I-аминотиофталилиевых солей и их реакции с нуклеофильными реагентами // ЖОрХ. - 1990. -Т. 26, вып. I. - С. 175-179.
31. Опарин Д.А., Кузнецова A.C. Синтез 3,3-дизамещенных 1,2-ди-тиофталидов // Весц! АН БССР, Сер. х1м. навук. - 1990. - № 6. - С. I09-110.
32. Опарин Д.А., Кузнецова A.C. Синтез 3,3-диэамещенных 2-тио-фталидов // ХГС. - 1991. - * 2. - С. 172-174.
33. Опарин Д.А., Кондаков В.И. Об устойчивости фталилиевых ионов // Весц1 АН БССР. Сер. x'im. навук. - 1991. - » 3. - С. II9-I2I.
34. Опарин Д.А., Вацула В.Н., Маскевич С.А. Синтез и свойства тиофталилиевьк производных трифенилпиразолина // Тез. докл.: У Всес. конф. по химии азотсодержащих гетероциклических соединений. - Черноголовка, 1991. - Ч. 2. - С. 167.
35. Тиофталилиевые производные 1,3,5-трифенил-2-пиразолина / Д.А.Опарин, И.М.Гелла, С.А.Маскевич и др. // ЮрХ. - 1992. -
. Т. 28, вып. 3. - С. 549-554.
36. Опарин Д.А., Ходорковский В.Ю. Взаимодействие 1-алкилтиоза-мещенных тиофталилиевых солей с енаминами // Весц! АН Беларуси Сер. xiM. навук. - 1992. 2. - С. 73-76.
37. Опарин Р А., Мотовилин Д.Б., Галишев В.А. Взаимодействие 3,3-дифенил-1,2-дитиофталидов с нитрилиминами // ЖОрХ. - 1992. -
' Т. 28, вып. 5. - С. i 100-И01.
38. Опарин Д.А. Синтетические возможности солей 1-Н-тиофталилия // Тез. докл. 18 конф. по химии и технологии органических соединений серы. - Казань, 1992. - Ч. 2. - С. 110.
39. Опарин Д.А., Ходорковский В.Ю. Синтез и электрофильные свойства солей I-Н-тнофталилия // ЖОрХ. - 1993. - Т. 29, вып. I.-С. 168-178. :
40. Опарин Д.А. О взаимодействии 3,3-дифенил-2-тиофталида с ме-тилмагнийиодидом // Весф АН Беларус1. Сер. х»м. навук: -1993. - F 2. - С. II6-II7.
41. Опарин Д.А., Опарина Ф.Р. , ИК спектры сС-карбонилсодержащих метилиденовых производных пятичленных серосодержащих гетеро-циклов // Современные проблемы лазерной физики и спектроскопии. Тез. докл. Метвдунар. конф. - Гродно, 1993. - С. 150-152.
32 :.; v
42. Мотылевич Ш.В., Опарин р.к., Леднева и.v. На пути к новоцу антипролиферативноцу пуеларату // Наука и медицина - Чернобылю. Тез. докл. Ыеждунар. конф. - Минск, 1993. - С. 70-71.
43. Опарин Д.А., Солодунов A.A. Синтез тиофталанов, содержащих ' гидразоннуо группировку // Весц1 АН БеларуЫ. Сер. xim. на-
вук. - 1993. - № 4. - С. I09-II0.
44. Опарин Д.А., Мотылевич Ж.В. Синтез и противоопухолевая активность монометинцианиновых красителей фталанового ряда с ядрами фталазина, бензо-1,2-дитиола, тиофталана // ХФЖ. -1994. - Т. 28, » 4. - С. 20-21.
45. Попова H.A., Опарин Д.А. Взаимодействие солей 1,3-дигидро-бензо[с] тиенилия с ароматическими гидразонами //Проблемы теоретической и экспериментальной химии. Тез. докл. 1У Все-рос. науч. конф. - Екатеринбург, 1994. - С. II5-II6.
46. Опарин Д.А., Солодунов A.A. Взаимодействие 1-алкилтиозамещен-ных солей тиофталилия с гидразонами ароматических альдегидов // ВесцГ АН Беларуси Сер. x'im. навук. - 1995. - № I.- С. 62-64.
47. Опарин Д.А., Солодунов A.A. Химия I-алкилтиозамещенных солей тиофталилия // Тез. докл. симп. по органической химии. -Санкт-Петербург, 1995. - С. 246-248.
48. Опарин Д.А. Двойственная реакционная способность перхлорате 1-метил(п-толил)амино-3,3-дифенилтиофталилия // Весц1 АН Бе-ларусК Сер. х»м. навук. - 1995. - # 2. - С. II5-II6.
49. Опарин Д.А,-, Солодунов A.A., Попова H.A. Электрофильный свойства солей 1,3,3-триарилтиофталилия // ЖОрХ. - 1995. - T.3I, вып. 3. - С. 419-424.
50. Тиофталиды и их производные в реакциях I,3-диполярного цикло-присоединения / Н.Лабейаг, Д.Опарин, В.Галишев, В.Вельский // Тез. докл. 19 Всерос. конф. по химии и технологии органических соединений серы. - Казань, 1995. - Ч. I. - С. 161.
51. Thlophthelides and their derivatives - reagents for new aromatic eye terns formation / N.Labt-ieb, D.Operln, V.Galiahav, V.Beleky // 8th. Int.. Symp. on Hovel Aromatic Compounds. Programme and Abstracts.- Braunschweig, Germany, 1995. - P. 220.
52. Гетероциклические тионы и их аналоги в реакциях 1,3-диполяр-кого циклоприсоединения. I. Взаимодействие I,2-дитиофталид01 с нитрилиминами / Н.Н.Лабг*ч1# Д.А.Опарин, В.К.Бельский, В.А. Галишев // ЮрХ. - 1996. - Т. 32, вып.
РЕЗЮМЕ Опарин Дмитрий Александрович .
СОЛИ ТИОШЛИЛИЯ. СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА
(лючевые слова: соли тиофталилия, методы получения, строение, устойчивость, реакционная способность, электрофиль-ные свойства, биологическая активность.
Работа посвящена систематическому исследованию в Сласти но-зого класса неароматических аннелированных гетерокарбениевых ио-юв - солей тиофталилия и направлена на установление основных за-{ономерностей влияния структуры гетерокарбениевых ионов на их устойчивость, реакционную способность и химическое поведение.
Впервые разработаны эффективные методы получения солей ; тиофталилия с различными типами заместителей у электрофильного цент->а. Установлено, что тиофталилиевые ионы имеют циклическое карбе-[иево-тиониевое строение. Количественно оценено влияние внутрен-¡их (природа гетероатома, заместители в цикле) и внешних (темпе-»атура, полярность среды) факторов на устойчивость-и реакционную ¡пособность. Разработана модель электронного внутримолекулярного 1заимодействия замещенных фенилов с карбениевым центром. Показана 1Ысокая электрофильная активность солей тиофталилия в реакциях с . и, С-, Ы-, Р-нуклеофилами и гидрид-ионом. Выявлены условия л. еагенты, с которыми происходит либо сохранение, либо раскрытие, у ибо расширение гетероциу-%. Установлены общие черты и различия в имии солей тиофталилия й их кислородных аналогов. Доказано циническое строение окситиофталанов и гидразинотиофталанов, потен-рально способных к изомерным кольчато-цепным превращениям. С ис-ользованием солей тиофталилия предложены методы синтеза , солей овой гетероциклической системы - 2,3-бенэотиазиния, а также руднодоступных ароматических; нитрилов. Показана высокая диполя^ ■ офильная активность дитиофталидов и арилиминотиофталанов . в ре-кциях 1,3-диполярного циклоприсоединения. У ряда синтезированных ■ оединений обнаружены антимикробные и противоопухолевые свойства.
a U U l! A R Y
Oparin Diait-rij Aleksandrovich
BI10PH1KA1YLIUM SALTSs SVHTHBSIS, STRUCTURE,' PROPERTIES
Key words« thiophthalylium salts, methods of production, structure, stability, reactivity, electrophilic properties, biological activity. This work is a systematic study in the field of a new class of nonaromatic annelated heterocarbeniura ions, thiophthalyliun Baits, and is oriented to the establishment of the main regularities of the effect of the structure of the heterocarbenium ions on their stability, reactivity and chemical Viehavior.
The effective methods "for production of thiophthalyliun salts with different types of substituents at the electrophilic site have been developed for the first time. It has been found that thiophthalylium ions have a cyclic carbenium-thionium structure. The effect of the internal (the nature of the h,eteroatom, substituents in the ring) and external (temperature, polarity ir the medium) t¡actors have been assessed quantitatively. The model of electron intramolecular interaction of substituted phenyls with the carbenium center has been developed. High electrophilic activity of the thiophthalylium salts in the reaction with 0-, C-, N-, P-nucleophiles and hydride ion has been shown. The conditions and reagents have been found with which either preservation, or opening, or extention of the heterooycle occurs; Commoi features and differences in the chemistry of thiophthalyliun salts Or their oxygen analogs have been found. The cyclic structure of oxythiophthalans and hydraainethiophthalahs potentiallj capable of isomeric ring chain conversions has been proved. Using thiophthalyliun salts, methods have been suggested for synthesis of salts of the new heterocyclic Bystem, 2,3-benzothiazynium, ae well as aromatic nitrils difficult of access. High dipolarophilic activity of dithiophthalidea and arylxminothiophthalsns has been shown in the reactions of 1,3-dipolar cycloaddition. A number oi the compounds produced shown antimicrobial and antitumor properties. : -.-■«.'.
р а з ю ы э
Апарын Дзм1трый Аляксандрав1ч
С0Л1 ШЕОТАЛ1Л1Я. СМГЭЗ, ЕУДОВА, УЛАСЦ1ВАСЦ1
Ключавыя словы: сол1 тыёфталШя, метады атрымання, будова, ус-тойл1васць, рзакцуйная здольнасць» злектраф1льнып Уласц1васц1, б1ялаг!чная актыунасць.
Работа прысввчана Ыстэыатычнаму даследаванню У гал!ив нова-га класа неараматычных анэл1раваных гетэракарбен1явых 1онаУ -солей тыёфгалШя I иак!равана на устанауленне асноУных закона-мернасцяу уплыву структуры гетэракарбен!явых 1онау на 1х устойл!-васць, рзакцыйную здольнасцъ I х1м1чныя паводэ!ны.
Упершыню распрацаваиы зфектцУныя методы атрымання солей тыё-фгал!л1я з розным! тыпам! замяшчалыикаУ у электроф1лышм цэнтры. Устаноулена, што тыёфгалЫявыя 1оны маюць цыкл!чнуп карбен!ява-тыёневую будову. Колькасна ацэнены уплыу унутраных (прырода ге-тэраатама, замяшчальн!к1 у дакло) 1 знешн!х (тэмпература, паляр-насць асяроддзя) фактараУ на устойл1васць I рэакцыйнуо здольнасць. Распрацавана мадзль электроннага унутрымалекулярнага Узаемадзо-яння зтлешчаных фен!лау з карбен!явым цэнтрам. Паказана высокая электраф!льная актыунасць солоИ тыёфталШя У рэакцыях з 0-, С-, Ы-, Р-нуклеаф!лам1 I г 1дрыд-Гонам. ' Высветлены умовы 1 рэ агенты,., з як1м{ адбиваецца або збераяэнне, або раскрытое, або пашырэнне гетэрацыклу. Установлены агульныя рыси I розн!ца у х!мП солей тыёфталЫя ' 1х 1с{слародных аналага?, Дакаэана цыкл!чнал будова окЫтыёфгаланеУ I Ндразпттыёфталанау, патзнцыяльна здольных да ¡замерных кольчата-ланцуговых ператварзнняУ. 3 выкарыстаннем солей тыёфгалШя лропаназаны метады с'штэзу солей новай гетэрацык-л!чнай с!стэш - 2,3-бензатыяз!н!я> а таксама цяякадаступных ара-матычлых штрылау. Паказана высокая дыполярафиышл актыунасць дь1тыёфгал1доу 1 орьипмЫатыёфталаНау у реакциях 1,3-дыпалярнага цыкладалучэннп. У некаторих с1нтззавашх злучзннях выяУлены анты-м!кробния 1 супрацьпухл\ннкя Уласц1васц1.
Подписано к печат* 13.08.96. Формат 60x84/16 Бумага * 3. Печать офсетная. Печ. лист. 2.0 Уся.хр.отт. Х.5. Зфаж 100 акз. Заказ * 302 Бе* го сунн вер си тег, 220050, Шнек, ар. Ф.Скортш,
Отпечатано ыа ротапринте Бел го сунн вврситвта 220050, Шиси, уа. Бобруйская, 7
