Добавил:

fench Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Предмет:

Химия

Файл:

Карцев В.Г.Избранные методы с-за и модифик. гетероциклов т.1 , 2003

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

16.08.2013

Размер:

5.78 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 517 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

5.(a) Kier L.B., Hall L.H., Molecular Connectivity in Chemistry and Drug Research, New York: Academic Press, 1975; (b) Kier L.B., Hall L.H., Molecular Connectivity in Structure–Activity Analysis, New York: Wiley, 1986.

6.Kier L.B., Hall L.H., Molecular Structure Description: The Electrotopological State, San Diego: Academic Press, 1999.

7.Hansch C., Maloney P.P., Fujita T., Muir R.M., Nature 1962 194 178.

8.Hansch C, Leo A., Exploring QSAR: Fundamentals and Applications in Chemistry and Biology, Washington DC: American Chemical Society, 1995.

9.Nendza M., Structure–Activity Relationships in Environmental Sciences, London: Chapman & Hall, 1998.

10.Cronin M.T.D., Dearden J.C., Quant. Struct.–Act. Relat. 1995 14 (1) 1.

11.(a) Bradbury S.P., Henry T.R., Carlson R.W., in Practical Applications of Quantitative Structure–Activity Relationships (QSAR) in Environmental Chemistry and Toxicology, Karcher W., Devillers J., Eds., Dordrecht: Kluwer, 1990, p. 295;

(b)Bradbury S.P., SAR QSAR Environ. Res. 1994 2 (1–2) 89.

12.Verhaar H.J.M., van Leeuwen C.J., Hermens J.L.M., Chemosphere 1992 25

(4) 471.

13.Boxall A.B.A., Watts C.D., Dearden J.C., Bresnen G.M., Scoffin R., in Quantitative Structure–Activity Relationships in Environmental Sciences – VII, Chen F., Schüürmann G., Eds., Pensacola: SETAC Press, 1997, p. 263.

14.Könemann H., Toxicol. 1981 19 (3) 209.

15.van Leeuwen C.J., van der Zandt T.J., Aldenburg T., Verhaar H.J.M., Hermens J.L.M., Environ. Toxicol. Chem. 1992 11 (2) 267.

16.Lipnick R.L., in Practical Applications of Quantitative Structure–Activity Relationships (QSAR) in Environmental Chemistry and Toxicology, Karcher W., Devillers J., Eds., Dordrecht: Kluwer, 1990, p. 281.

17.Veith G.D., Broderius S.J., in QSAR in Environmental Toxicology – II, Kaiser K.L.E., Ed., Dordrecht: D. Reidel, 1987, p. 385.

18.Cronin M.T.D., Schultz T.W., Ecotoxicol. Environ. Safety 1998 39 (1) 65.

19.Cronin M.T.D., Schultz T.W., Chem. Res. Toxicol. 2001 14 (9) 1284.

20.Veith G.D., Mekenyan O.G., Quant. Struct.–Act. Relat. 1993 12 (4) 335.

21.Hermens J., de Bruijn J., Pauly J., Seinen W., in QSAR in Environmental Toxicology–II, Kaiser K.L.E., Ed., Dordrecht: D. Reidel, 1987, p. 135.

22.de Bruijn J., Hermens J., Aquat. Toxicol. 1993 24 (3–4) 257.

23.Verhaar H.J.M., Eriksson L., Sjöström M., Schüürmann G., Seinen W., Hermens J.L.M., Quant. Struct.–Act. Relat. 1994 13 (2) 133.

24.Devillers J., SAR QSAR Environ. Res. 2001 11 (5–6) 397.

25.Kaiser K.L.E., Niculescu S.P., Schultz T.W., SAR QSAR Environ. Res. 2002 13

(1) 57.

26.Russom C.L., Bradbury S.P., Broderius S.J., Hammermeister D.E., Drummond R.A., Environ. Toxicol. Chem. 1997 16 (5) 948.

27.(a) Schultz T.W., Chem. Res. Toxicol. 1999 12 (12) 1262; (b) Niculescu S.P., Kaiser K.L.E., Schultz T.W., Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2000 39 (3) 289;

(c)Cronin M.T.D., Schultz T.W., Chem. Res. Toxicol. 2001 14 (9) 1284.

28.Schultz T.W., Sinks G.D., Bearden A.P., in Comparative QSAR, Devillers J., Ed., London: Taylor and Francis, 1998, p. 52.

Генеральный спонсор и организатор – InterBioScreen Ltd.

Новые достижения в химии функциональных производных оксазола

Драч Б.С., Броварец В.С., Смолий О.Б., Зябрев В.С.

Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины 02094, Киев, ул. Мурманская, 1

За последние 20 лет химия функциональных производных оксазола развивалась очень интенсивно, что связано не только с общим прогрессом в изучении различных циклизаций, но и с уникальной способностью оксазольного кольца к превращению в другие гетероциклические системы, а также с поисками биоактивных препаратов среди синтетических и природных производных оксазола. Новейшие работы в этой области еще не обобщены, поскольку важнейшие обзоры и монографии [1–9], в которых рассмотрены различные аспекты химии оксазола, включают литературу в лучшем случае до середины 1980-х годов. К сожалению, в рамках этого доклада невозможно даже бегло упомянуть все новые работы, связанные с развитием препаративных синтезов интересных типов замещенных оксазолов. Поэтому ограничимся обобщением в основном тех исследований, которые в течение 30 лет проводились в нашей лаборатории [10–84].

Отметим, прежде всего, применение давно известного метода Робинсона– Габриэля для получения новых 4-функциональнозамещенных производных оксазола [13, 18, 47, 77, 81]. Ключевую роль в этих синтезах играют продукты присоединения амидов карбоновых кислот к фенилглиоксалю и его аналогам (см.

превращения: (1)→(2)→(3) [13], (1)→(5)→(8) [13], (2)→(4)→(6)→(9) [47, 81] и (4)→(7)→(10) [18], представленные на схеме 1). Сфера применения этого подхода уже сейчас довольно широка и будет, несомненно, расширена в будущем, поскольку реагенты 2 и 4 вполне доступны, а выходы различных новых производных оксазола 8–12 с N-, S- и P-содержащими группами в положении 4 кольца достаточно высоки. Применение амидофенацилирующих агентов 4 вовсе не ограничивается синтезами замещенных оксазолов, поскольку они пригодны для получения производных целого ряда других азолов и азинов [14].

Очень важными реагентами для синтеза функциональных производных оксазола оказались также разнообразные хлорсодержащие енамиды, которые в свою очередь получаются из доступных продуктов присоединения амидов карбоновых кислот, карбаматов и мочевин к дихлорацетальдегиду и хлоралю. Синтезы амидоалкилирующих средств 13–17 подробно рассмотрены в нашей монографии [85], а применение их для получения α-функционализированных енамидов 18–24, содержащих к тому же один или два атома хлора в β-положении винильного остатка,

обобщено на схеме 2 [10, 12, 15–17, 20–22, 24, 31, 33, 34, 40, 48, 52–54, 62, 63].

Для модификации функциональных заместителей в енамидах с успехом использованы реакционноспособные 2-алкил(арил)-4-дихлорметилен-5(4Н)оксазо- линоны 25, а также их фосфорильные аналоги 26. Укажем, в частности, на такие превращения: (25)→(27) или (28) [17, 21], (26)→(29) [31, 33, 34].

58	Пленарные доклады

Схема 1

R'CONH2

2PCl5

2R'CONH2

PCl5

R'CONH2

AlkOP(X)Y или PPh3

O O

ArSH, Et3N

или ArSO2Na

O O

5 O O

O O

O H

SOCl2

PCl5

Ac2O

или PCl5

NH R"2N

PCl5

2R"

R' = Ar

R = Ph, 4-MeC6H4, 4-FC6H4, 4-ClC6H4, 2-фурил, 2-тиенил и др.;

−

R' = H, Alk, Ar; S

= ArS, ArSO2;

P = (AlkO)2P(O), Ar2P(O), Ph3P An

Все, представленные на схеме 2 типы хлорсодержащих енамидов, способны к региоселективным циклизациям, которые приводят к моно-, ди- и трифункциональнозамещенным оксазолам. Так, из схемы 3 видно, что давно найденную циклизацию (30)→(31) [86, 87] удалось дополнить новыми подходами: (24)→(32)→(33), (14)→(34)→(35)→(36) и (20, 22)→(37)→(38)→(39), которые дают возможность вводить в положение 4 оксазольного кольца алкоксигруппы [29], ациламинные остатки [46, 49], арилсульфонильные группы [52], а также различные фосфорсодержащие заместители [48].

Генеральный спонсор и организатор – InterBioScreen Ltd.

Схема 2

СHCl2CHO

СCl3CHO

NH2

1. NH3

Zn, AcOH

CCl3

O Cl

2. HNO2

O Cl 14

H Cl

SOCl2

SOCl2 или PCl5

16,

HCN, Et3N

1. ArSO2Na; 2. Et3N или

1. AlkOP(X)Y или Ph3P;

2. Et3N

1. ArSH, Et3N; 2. H2O2; 3. Et3N

O Cl

18, 19

20, 21

22, 23

H2O, H+

CO2H

Ac2O

Cl 26

O Cl

AlkOH

R"R"'NH

1. 2R"R"'NH;

2. AlkOH

CO2Alk

H P(O)(OAlk)NR"R"'

OCl

Cl R"'

O Cl

R = H, Alk, OAlk, Ar, Het и др.; R' = H (16, 18, 20, 22), Cl (17, 19, 21, 23); S = SO2Ar, SO2Alk; P = P(O)(OAlk)2, P(O)(OAlk)Ar, P(O)Ar2, P+Ph3Cl−

Еще более важными оказались циклоконденсации дихлорсодержащих енамидов 19 и их аналогов с аммиаком, первичными и вторичными аминами, гидразином и арилгидразинами, которые приводят к целому ряду неизвестных ранее ди- и трифункциональных производных оксазола 41, 43–48 (схема 4).

60	Пленарные доклады

Схема 3

	H	O			R
	H
R	N		OR'	MeONa, Et3N или AgF		N	O
R	N					N	O

	OHal R"
	OHal R"				O	R"	OR'
						R"
	30	R = Me, Ph, Bn; R' = H, Alk, Ph; Hal = Cl, Br				31
		R = Me, Ph, Bn; R' = H, Alk, Ph; Hal = Cl, Br

Alk

OAlk

AlkOH

2AlkONa

OCl Cl

AlkONa

ONa

R = Ph, 4-ClC6H4, 4-MeC6H4; Alk = Me, Et

NH3

NH2 R Cl

2AlkONa

Et3N

R = Ph, 4-ClC6H4, 4-MeC6H4; Alk = Me, Et

R N X

H2O, H

+ R N X

SOCl2

OCl

20, 22

R = Ph, 4-MeC6H4, t-Bu; X = SO2Ar, P(O)(OAlk)2, P(O)Ar2, P+Ph3An−

Генеральный спонсор и организатор – InterBioScreen Ltd.

X Cl−

R'R"NH

2R'R"NH

N +

O Cl

R''

19, 21, 23, 27, 28

R = H, Alk, Ar, Het, изредка AlkO, AlkNH, Alk2N, ArNH;

R'R"N = NH2, AlkNH, Alk2N, ArNH, Alk(Ar)N, H2NNH, ArNHNH и др.; X = CN, C(O)OAlk, C(O)NH2, C(O)NHCOR, SO2Alk, SO2Ar, P(O)(OAlk)2,

P(O)Ph2, P+Ph3An−

Схема 4

R''

3R'2NH

4R'2NH

O Cl

NR'2

H2O, H

NR'2

R'2N

ArNHNH2

R'2N

NR'

ArNHNH2

NR'2

R'2N = Alk2N,

N , O

N ;

X = CN, SO2Ar, P(O)(OAlk)2, P+Ph3An−

H2O Ar

Cl H

CN 6ArNH2

ArN

OCl

O NH

ArN

R'R"NH

R''

Ar = Ph, 4-MeC6H4, 4-MeOC6H4, 4-FC6H4; R'R"NH = Me2N, PhNH

62	Пленарные доклады

Область применения таких циклизаций, разработанных независимо украинскими и японскими исследователями, весьма обширна [10–12, 15–17, 23, 25, 26, 32, 38, 40, 44, 50, 53, 55, 61, 64, 83, 88–90]. Сначала образуются, вероятно, промежу-

точные соединения 40, которые вполне направленно превращаются в 4,5-дифунк- циональнозамещенные оксазолы 41. Изредка подобным способом удается синтезировать и 2,4,5-трифункциональнозамещенные оксазолы 43–45 [57, 66, 68, 81, 83] и 46–48 [25]. Все эти превращения существенно дополняют другие подходы к синтезу производных 5-амино-1,3-оксазола, которые обобщены ранее [8].

Дихлорсодержащие енамиды 19 и их аналоги циклизуются не только при действии аминов, но и в результате обработки их гидросульфидом натрия [35, 53, 84]. Детальный механизм этой циклоконденсации, представленной на схеме 5, не выяснен, но весьма вероятно, что ключевую роль играют реакционноспособные промежуточные продукты 49, которые получаются вследствие замещения одного из подвижных атомов хлора в енамидах на меркаптогруппу. В дальнейшем протекает циклизация, и образуются соединения 50, которые использованы для получения неизвестных ранее 5-меркапто-1,3-оксазолов 51 и их производных 52–54

[35, 53, 69, 84].

Для синтеза 5-алкилтиозамещенных оксазолов, кроме превращения (50)→(52) [35, 53, 84], удобно применять циклизацию (57)→(58) [71, 91], которая протекает в мягких условиях в присутствии карбоната серебра. Таким же способом удалось синтезировать и ряд 5-арилтио-4-Х-1,3-оксазолов, в которых X = CN, COOAlk, P(O)(OAlk)2 и другие электроноакцепторные группы [71, 83].

Для получения производных 5-меркаптооксазола, не содержащих заместителей в положении 4 кольца, с успехом использованы фосфониевые производные дихлорсодержащих енамидов 23, которые легко превращаются при действии гидросульфида натрия в илид-бетаины 66 [30, 32, 38] (схема 6). Несмотря на мезомерный характер высокополярных соединений 66, они вполне региоселективно алкилируются, что оказалось важным при осуществлении цепи последовательных превращений (66)→(69)→(72), которая незаменима для препаративного получения 2-алкил(арил)-4-алкилтио-1,3-оксазолов [38]. Другие направления использования доступных фосфониевых реагентов 63, 66–68 и 78 для синтеза замещенных оксазолов 65 [45, 65], 73 [38], 74 [42] и 80 [59, 82] представлены на схеме 6. Следует отметить, что важные особенности фосфониевых синтезов многих производных азолов и азинов более подробно рассмотрены нами недавно в двух обзорах [72, 92].

Таким образом, на основе доступных продуктов присоединения амидов карбоновых кислот к формальдегиду, дихлорацетальдегиду, хлоралю, фенилглиоксалю и его аналогам удалось разработать удобные способы синтеза целого ряда 4- и 5-функциональных производных оксазола, которые не были доступны ранее. Особенно интересными оказались такие замещенные 5-меркапто-, 5-амино- и 5-гидразино-1,3-оксазолы, которые способны превращаться вследствие прототропии в неароматические производные 2-оксазолина, а затем претерпевать дальнейшие рециклизации. Некоторые из них представлены на схеме 7. Строение производных тиазола 83, 88, 1,3,4-оксадиазола 91 и 1,3,4-тиадиазола 92, которые получены вследствие рециклизации соответствующих замещенных оксазолов, надежно доказано при помощи комплексного химического, спектрального и рентгенострук-

турного исследования [43, 70, 71, 76, 80, 83, 93].

Генеральный спонсор и организатор – InterBioScreen Ltd.

Схема 5

NaSH

2NaSH

O Cl

SNa

19, 21, 23, 27

HCl

AlkI

H2O2

SAlk

S Alk

R = H, Alk, Ar; X = CN, CO2Alk, SO2Ar, P(O)(OAlk)2, P(O)Ph2

NaSH

ArSH

(изб.)

Et3N

SAr

NH2

SAr

N X

2R'SH

R N

Ag2CO3

2Et3N

SR'

R'S

S O

19, 23, 27

X = CN, CO2Alk, P(O)(OAlk)2, P+Ph3An−и др.; R' = Alk, Ar

H O

SR'

3R'SH

PCl5

H2O2

O N

O Cl

3Et3N

SR'

R'S

SR'

O S

S O

O O

R' = Ph, 4-MeC6H4, 4-ClC6H4, Bn

64	Пленарные доклады

Интересно, что S-алкильные производные субстратов 51 не способны к прототропии и поэтому не могут превращаться в промежуточные неароматические структуры – аналоги насыщенных азлактонов, способные особенно легко расщепляться различными агентами, содержащими подвижный атом водорода, а затем вступать в последующую рециклизацию. Новые рециклизации (89)→(91) и (90)→(92) относятся по структурным признакам к обособленной группе перегруппировок с участием боковых цепей азолов, которые изучены Катрицким А. и другими исследователями [94].

Схема 6

−

ClO4

PCl5

1. ArCOCl, 2Et3N

PPh3

2. NaClO4

+ PPh3

−

3NaSH

3NaSeH

O Cl

N−

+ PPh3

1. Cl

ClO−4

−

2. NaClO4

AlkHal

ArSH, Et3N

AlkHal

+ PPh3

ClO−4

PPh3

Hal−

1. H2O2

Hal−

SAlk

2. ArSNa

SAr

SeAlk

NaOH −Ph3PO

NaOH

−Ph3PO

NaOH

−Ph3PO

SAlk

SAr

SeAlk

Генеральный спонсор и организатор – InterBioScreen Ltd.

−

+ Cl

−

NCO

−

Ph3P

PPh3

−

PPh3

CCl3

PPh

CCl3

Ph P+ I−

− CN

1. 3NaSH

NaOH

ArCHO

−Ph3PO

2. MeI

MeS

PPh3

Схема 7

+ PPh3

Cl− + PPh3

+ PPh3

−

N−

HCl

N −

HCl

R O

Cl− P +

P + Cl−

∆

N NaOH N

−H2O

R = Alk, Ar;

P = PPh3

66	Пленарные доклады

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 517 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Химия

#
16.08.2013245.89 Кб23Каретникова Н.В.Низкотемпературная окислительная делингификация древесины.Оптимизация состава варочного раствора.pdf
#
16.08.2013148.55 Кб27Каретникова Н.В.Низкотемпературная окислительная делингификация древесины.Растворение окисленного лингина.pdf
#
16.08.201320.99 Mб68Каррер П. Курс органической химии Л. ГНТИХЛ, 1960.djv
#
16.08.20135.66 Mб124Карцев В.Г. - Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов. Том 1 (2003)(ru).pdf
#
16.08.20134.97 Mб168Карцев В.Г. - Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов. Том 2 (2003)(ru).pdf
#
16.08.20135.78 Mб73Карцев В.Г.Избранные методы с-за и модифик. гетероциклов т.1 , 2003.pdf
#
16.08.20133.82 Mб64Карцев В.Г.Избранные методы с-за и модифик. гетероциклов т.2 , 2003.pdf
#
16.08.201317.54 Mб24Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии; 1961.djvu
#
16.08.201336.98 Mб18Кельнер АХ. Проблемы и подходы том 2.pdf
#
16.08.20138.86 Mб31Кельнер Р. Аналитическая химия т.2 2004.djvu
#
15.08.20138.26 Mб106Колбасников Н.Г. - Физические основы прочности и пластичности металлов (2004).pdf