Колос Надія Миколаївна. Гетероциклізації за участю єнонових систем та азотовмісних бінуклеофілів: дисертація д-ра хім. наук: 02.00.03 / Харківський національний ун-т ім. В.Н.Каразіна. - Х., 2003.
Анотація до роботи:
Колос Н.М. Гетероциклізації за участю єнонових систем та азотовмісних бінуклеофілів. Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю 02.00.03 органічна хімія. Харківський національний університет ім. В.Н.Каразіна, Харків, 2003.
Дисертаційна робота присвячена дослідженню взаємодії ,-ненасичених карбонільних сполук та їх ,-дибромопохідних з віцинальними діамінами гетероциклічного та ароматичного рядів, як шлях до формування анельованих азотовмісних семи- та шестичленних гетероциклів. Показано, що шлях 1,2- чи 1,4-нуклеофільного приєднання до єнонової системи визначається як поляризацією подвійного зв’язку, так і нуклеофільністю реакційних центрів бінуклеофілу. Знайдено нетривіальні випадки гетероциклізацій на основі халконів та N,N-бінуклеофілів. Встановлено, що 1,2-діаміноазоли в реакціях з єноновими системами виступають типовими 1,3-динуклеофілами, при цьому взаємодія проходить по шляху -гетарилювання ненасиченим кетоном ендоциклічного нуклеофільного центру азолу. Проаналізовано зв’язок між будовою 1,2-діаміноазолу та структурою синтезованих азолодіазинів.
1. Систематичне дослідження взаємодії ,-ненасичених карбонільних сполук з азотовмісними 1,3- та 1,4-динуклеофілами дозволило виявити основні закономірності проходження цих процесів, що стало основою розробки стратегії регіо- та стереоселективного синтезу великої кількості нових, важливих з біологічної точки зору, анельованих 1,5-діазепінів, триазаспіродецентрионів, азолопіримідинів та азолопіридазинів, азолопіримідинієвих солей, азолопіримідиній олатів, птеридинолів, триазолотіадіазепінів та триазолотіадіазинів. При цьому конструювання семи- (шести)-членних азотовмісних гетероциклів проходить практично в одну технологічну операцію з простих та доступних реагентів, що є однією з основних переваг запропонованих методів.
2. Розроблено методи синтезу 2,3-дигідро-1Н-бензо-, піразоло[4,5-b]- та піримідо[4,5-b]-1,5-діазепінів в реакціях 4-нітро-о-фенілендіаміну, 4,5-діаміно-3-метил-1-(p-R-феніл)піразолів та 4-гідрокси-5,6-діамінопіримідину з ,-ненасиченими кетонами. Встановлено, що у випадку різної нуклеофільності аміногруп в умовах кислотного каталізу реакція проходить через стадію 1,2-нуклеофільного приєднання до єнонової системи більш нуклеофільної з них. Показано, що 4-нітро-о-фенілендіамін в цих умовах утворює адукти з халконами складу 1:2, запропонована постадійна схема їх формування.
3. Вперше описано реакцію, в якій 1,3-диметил-5,6-діаміноурацил з халконами, діариліденацетонами та циклічними ,-ненасиченими кетонами, що мають фіксовану s-цис-єнонову структуру, виступає 1,2-динуклеофілом, що призводить до утворення 1,7,9-триазаспіро[4,5]дец-1-ен-6,8,10-трионів. Взаємодія вказаного діаміну з окисом мезитилу проходить як 1,4-нуклеофільне приєднання до єнонової системи, що веде до формування 1,5-діазепінового циклу. Вивчена рециклізація спіродецентрионів з p-нітрофенільним радикалом в положенні 2 в похідні оксазоло[5,4-d]піримідину.
4. Встановлено, що реакції 2,3-дибром-1,3-діарилпропанонів з 4-нітро-о-фенілендіаміном, 1,3-диметил-5,6-діаміноурацилом та 4-гідрокси-5,6-діамінопіримідином проходять по шляху 1,4-нуклеофільного приєднання до єнонової системи більш основної аміногрупи діаміну. Показано, що проміжні -єнамінокетони існують в формі Z-ізомерів і виділяються із реакційних сумішей у випадку значної диференціації нуклеофільності аміногруп. Вивчено умови їх конденсації в анельовані 1,5-діазепіни.
5. Вперше описано процес самоконденсації діамінів піразольного ряду в умовах їх взаємодії з халконами та ,-дибромхалконами. Обговорено вплив замісників в піразольному циклі та середовища на процес утворення похідних біс-піразоло[3,4-b: 43-е]піразину, структура яких встановлена за допомогою зустрічного синтезу та фізико-хімічних методів.
6. На підставі спектральних, рентгеноструктурних та квантово-хімічних даних показано, що 1,5-діазепіни, анельовані піразольним, нітрофенільним, та урацильним циклами існують в діімінній формі, тоді як у випадку 6,8-дизаміщених піримідо[4,5-b]-1,5-діазепін-4-олів має місце стабілізація антиароматичної NH таутомерної форми.
7. Встановлено, що реакція арил-біс-(5,5-диметилциклогександіон-1,3-іл-2)-метанів з 1,4-бінуклеофілами (о-фенілендіамін, о-амінофенол) проходить через стадію утворення -єнамінокетону, що дозволяє одержати як похідні гексагідробензо[b,е]-1,4-діазепін-1-ону, так і декагідроакридин-1,8-діону. Доведено, що різна спрямованність взаємодії зумовлена варіюванням електронної густини на sp3 гібридному центрі адукта та залежить від нуклеофільності сусіднього реакційного центру бінуклеофіла. Запропоновано однореакторний метод синтезу гексагідробензо[b,е]-1,4-діазепінонів на основі димедону, о-фенілендіаміну та ароматичних альдегідів.
8. Показано, що 4-арил-1,2-діаміноімідазоли, 4,5-дифеніл-1,2-діаміноімідазол та 3,4,5-триаміно-1,2,4-триазол в реакціях з єноновими системами виступають типовими 1,3-бінуклеофілами, утворюючи, відповідно, похідні імідазо[1,2-в]піридазину, імідазо[1,2-а]піримідину, триазоло[1,5-а]піримідину, стабільні солі триазоло[1,5-а]піримідинію або триазоло[1,5-а]піримідиній 6-олати. Встановлено, що першою стадією взаємодії є стадія -гетарилювання пропенонової системи ендоциклічними реакційними центрами
9. Знайдено, що взаємодія 1,2-діаміно-4,5-дифенілімідазолу з халконами та їх дибромпохідними супроводжується елімінуванням N-аміногрупи, тоді як для 3,4,5-триаміно-1,2,4-триазолу втрата гідразинної аміногрупи спостерігається тільки у випадку халконів. Встановлено, що в реакціях 1,2-діаміно-4,5-дифенілімідазолу з халкондибромідами стадіям окислення та елімінування передує стадія дегідробромування, тому утворення 6-гідроксипохідних імідазо[1,2-a]піримідину, як це мало місце в реакціях з халконами, не спостерігається.
10. Вперше встановлено, що взаємодія 3,4,5-триаміно-1,2,4-триазолу з ,-дибромхалконами проходить із збереженням аміногрупи, що веде до утворення солей триазоло[1,5-а]піримідинію або триазоло[1,5-а]піримідиній 6-олатів, як результат конкуренції між стадіями дегідробромування та окислення проміжної дигідроструктури.
11. Вперше показано, що 1,5-діамінотетразол в умовах реакції з халконами зазнає перегрупування Дімрота з утворенням 1-(5-тетразоліл)-3,5-діарил-2-піразолінів, а не тетразоло[1,5-в]-1,2,4-триазепінів, як вважалося раніше.
12. Встановлено, що 3-меркапто-4-аміно-1,2,4-триазол в реакціях з халконами, ,-дибромхалконами, ацетиленовими та вінілацетиленовими кетонами, діароїлацетиленами та -бромацетофенонами виступає типовим 1,4-бінуклеофілом, утворюючи похідні триазоло[3,4-b]-1,3,4-тіадіазепіну та триазоло[3,4-b]-1,3,4-тіадіазину. Показано, що нуклеофільність екзоциклічних реакційних центрів суттєво знижена під впливом електроноакцепторного триазольного циклу.
Орлов В.Д., Кирога Х., Марруго А., Колос Н.Н., Иксанова С.В. Реакции 4,5-диамино-3-метил-1-фенилпиразола с диарилиденацетонами. // Химия гетероцикл. соед.–1987.–№ 11.–С.1563–1567.
Орлов В.Д., Колос Н.Н., Кирога Х., Калуски З., Фигас Э., Потехин К.А. Замещенные 4,5-диаминопиразолы в реакции с халконами и ацетиларенами. // Химия гетероцикл. соед.–1992.–№ 4.–С.506–510.
Орлов В.Д., Туэни М., Колос Н.Н., Гетманский Н.В., Кирога Х. Реакции 4,5-диамино-3-метил-1-фенилпиразола с ароматическими галогенкетонами. // Химия гетероцикл. соед.–1988.–№ 6.–С.787–790.
Колос Н.Н.,Орлов В.Д., Чебанов В.В., Шишкин О.В., Кузнєцов В.П., Куликов А.Ю. Новые реакции циклизации и рециклизации прозводных 1,3-диметил-5,6-диаминоурацила. // Химия гетероцикл. соед.–1996.–№ 7.–С.978–983.
V.A.Chebanov, N.N.Kolos, O.V.Shishkin, S.V. Shishkina, V.D.Orlov. An unexpected result of the of 5,6-diamino-1,3-dimethyluracil condensation with mesityl oxide.// Functional materials.- 2003.-Vol.10.- N 1.- P. 55- 58.
Колос Н.Н.,Орлов В.Д., Чебанов В.В. О взаимодействии 1,3-диметилурацила с арилиденацетонами и арилиденцикланонами. // Химия гетероцикл. соед.–1999.–№ 9.–С.1230–1233.
Орлов В.Д., Инсуасти Б., Колос Н.Н. 3-Арил-2-бензил-1,2-дигидрохиноксалины. // Химия гетероцикл. соед.–1987.–№ 6.–С.830–832.
Орлов В.Д., Колос Н.Н., Инсуасти Б. Синтез и исследование 1-фенил-3-арил-1,2-дигидрохиноксалинов. // Вестник ХГУ.-1991.-№359.-С.69-75.
Колос Н.Н., Орлов В.Д., Ариса Д., Реакция 4-нитро-1,2-фенилендиамина с 1-(4-R-фенил)-3-(4-нитрофенил)пропанонами. // Химия гетероцикл. соед.–1996.–№ 1.–С.87–95.
Колос Н.Н., Орлов В.Д., Юзефовская Е.Я., Яременко Ф.Г., Воробьева Н.П., Шишкин О.В., Стручков Ю.Т., Ивков С.М. Синтез ароматических производных 1,5-бензодиазепина в реакции 4-нитро-о-фенилендиамина с халкондибромидами. // Химия гетероцикл. соед.–1995.–№ 7.–С.950–958.
Орлов В.Д., Колос Н.Н., Туэни М., Юрьева Е.Ю., Ивков С.М. Реакции 5,6-диамино-1,3-диметилурацила с галогенпроизводными халконов. // Химия гетероцикл. соед.–1992.–№ 7.–С.947–954.
Колос Н.Н., Шишкин О.В., Орлов В.Д., Стручков Ю.Т. О строении продуктов взаимодействия 5,6-диамино-1,3-диметилурацила с 1,3-диарил-2,3-дигалогенпропанонами. // Химия гетероцикл. соед.–1995.–№ 4.–С.551–557.
Колос Н.Н., Орлов В.Д., Юрьева Е.Ю., Жидкова Е.В. Циклоконденсация 4-окси-5,6-диаминопиримидина с ,-дигалогенхалконами. // Химия гетероцикл. соед.–1993.–№ 10.–С.1409–1414.
Chebanov V.A., Desenko S.M., Shishkin O.V., Kolos N.N., Orlov V.D., Meir H. Tautomerism of diazepines fuzed with pyrimidine ring. // J. Heterocyclic Chem.–2003.-Vol. 40.-N 1.-P.25-28.
Колос Н.Н., Чебанов В.А., Орлов В.Д. Диамины оксипиримидинового ряда в реакциях с ,-непредельными карбонильными соединениями. // Вісник ХНУ.-1999.-№437. (хімія), вип.3(26).-С.107-110.
Колос Н.Н., Папонов Б.В., Орлов В.Д. 1,2-Диаминоазолы в реакциях с ,-ненасыщенными кетонами. // Вісник ХНУ.-2002.-№549. (хімія), вип.8.-С.41-45.
Колос Н.Н., Папонов Б.В., Орлов В.Д. Образование производных 2-пиразолина в реакции 1,5-диаминотетразола с халконами. // Химия гетероцикл. соед.–2003.–№ 2.–С. 310–311.
Desenko S.M., Chebanov V.A., Kolos N.N., Orlov V.D. Cyclocondensation of aromatic and heteroaromatic 1,2-diamines with ,-unsaturated carbonils. /Selected metods for synthesis and modification of heterocycles. Kartsev V.G., Ed., Moscow: IBS Press, 2002.-Vol .1.-P. 48-74.
Колос Н.Н., Орлов В.Д., Слободина Е.Ю., Коршунов В.П., Зыонг Ван Туе. Конденсированные системы на основе 4-амино-3-меркапто-1,2,4-триазола. // Химия гетероцикл. соед.–1992.–№2.–С.267–272.
В.Д.Орлов, Колос Н.Н, М.Туэни, Е.Ю.Юрьева. Синтез и реакционная способность -(5-амино-6-имино-1,3-диметилурацил)халконов. // II Региональная конференция “Енамины в органическом синтезе“.- Пермь, 1991, с.91.
Колос Н.Н., В.Д.Орлов, Е.Ю.Юрьева. Новые возможности синтеза ароматических производных пиримидо[4,5-b]-1,5-диазепинов. // V Всесоюзная конференция по химии азотсодержащих гетероциклических соединений. – Черноголовка, 1991, с.4.35.
Колос Н.М., Орлов В.Д., Воробйова Н.П. Взаємодія 4-нітро-о-фенілендіаміну з ,-дигалегенкетонами. Синтез похідних 1Н-1,5-бензодіазепіну. // ХІІІ Українська конф. з органічної хімії. –Тернопіль, 1992. - с.152.
Колос Н.М., Орлов В.Д., Шишкін О.В. Синтез та дослідження 1,5-діазепінових систем. // ХVII Українська конф. з органічної хімії. –Харків, 1995, с.119.
Колос Н.М., Папонов Б.В., Орлов В.Д. Реакції гетероциклізації на основі 4-арил-1,2-діаміноімідазолів. // Українська конф “Хімія азотовмісних гетероциклів“.- Харків, 1997, с.21.
Колос Н.М., Орлов В.Д., Папонов Б.В., Шишкін О.В. Нетривіальна реакція 1,5-діамінотетразолу з ,-ненасиченими кетонами. // ХVIII Українська конф. з органічної хімії. –Дніпропетровськ, 1998, с.163.
Колос Н.М., Папонов Б.В.,Чебанов В.А., Тищенко А.А., Орлов В.Д., Березкина Т.В. Реакции циклоконденсации с участием гетероциклических о-диаминов, ,-непредельных карбонильных соединений и их производных. // Международная научна конференция “Органический синтез и комбинаторная химия“.- Москва, 1999, с.125.
Колос Н.М., Папонов Б.В., Орлов В.Д. Конденсовані гетероцикли – продукти взаємодії віцинальних діаміноазолів з ,-ненасиченими кетонами. // Українська конф “Хімія азотовмісних гетероциклів“.- Харків, 2000, с.21.
Колос Н.М., Орлов В.Д., Юрченко Є.М., Василенко Л.В. Конденсація біс-(5,5-диметилциклогенсандіонів-1,3-іл-2)-метанів з бідентатними нуклеофілами. // ХІХ Українська конф. з органічної хімії. Тези доповідей. –Львів, 2001, с.142.
Орлов В.Д., Колос Н.Н., Десенко С.М., Липсон В.В., Шишкин О.В., Чебанов В.А., Папонов Б.В. Новые пути синтеза и трансформации дигидроазолопиримидинов и их аналогов. // Рефераты докладов и сообщений ХVI Менделеевского съезда по общей и прикладной химии.- Москва.-1998.-С. 234-235.
Чебанов В.А., Колос Н.Н., Орлов В.Д. Исследование реакций гетероциклизации производных диаминопиримидина с карбонильными соединениями. // Материалы II международной конференции “Проблемы биоорганической химии “, Наманган.-1998.-С.12-13.
