Анотація до роботи:

Сахно Я.І. Реакції гетероциклізації піровиноградної кислоти та її похідних з аміноазолами. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.03 - органічна хімія. - Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Харків, 2008

Дисертацію присвячено вивченню реакцій гетероциклізації піровиноградних кислот з аміноазолами, виявленню закономірностей їх протікання, розробці нових селективних препаративних методів синтезу анельованих похідних піридину і піримідину, що містять карбоксильну групу.

У роботі виявлено загальні закономірності проходження реакцій піровиноградної кислоти, її ариліден- і арилпохідних з аміноазолами, розроблено зручні селективні методи синтезу анельованих похідних піридину і піримідину, вивчено шляхи їх подальшої модифікації. Показано, що вивчені гетероциклізації протікають за трьома основними напрямками: з формуванням азолоазинових систем, похідних піролу або фуранону.

Виявлення закономірностей перебігу реакцій піровинограних кислот дозволило шляхом зміни таких параметрів як температура, кислотність середовища і тип каталізатора та структура реагуючих сполук розробити принципи керування регіонаправленістю гетероциклізацій. Знайдено, що реакції ариліденпіровиноградних кислот або їх синтетичних попередників проходять за альтернативними механізмами і у більшості випадків приводять до формування гетероциклів з різною позиційною або регіонаправленістю. Знайдено вплив стеричних факторів на перебіг деяких гетероциклізацій.

В результаті виконаних комплексних досліджень досягнуто основну мету дисертаційної роботи – виявлено загальні закономірності проходження реакцій гетероциклізації пировиноградної кислоти, її ариліден- і арилпохідних з 1,3-бінуклеофілами аміноазольного ряду, розроблено нові хемо- і регіоселективні методи синтезу анельованих похідних піридину і піримідину, що містять карбоксильну групу, вивчені шляхи їх подальшої модифікації.

1. Гетероциклізації похідних піровиноградної кислоти з аміноазолами протікають за трьома основними напрямками:

- за участю єнонової системи, аміногрупи і одного з ендоциклічних реакційних центрів з формуванням азолоазинових систем;

- взаємодія з аміноазолами, як з гетероциклічними аналогами аніліну, що приводить до похідних піролу;

- з утворенням похідних фуранону.

Напрямок реакцій у ряді випадків керується варіюванням параметрів взаємодії.

2. Циклоконденсації 5-амінотетразолу, 3-аміно-1,2,4-триазолів і 5-аміно-N-арилпіразоло-4-карбоксамідів з ариліденпіровиноградними кислотами або їх синтетичними попередниками (піровиноградною кислотою і ароматичними альдегідами) мають однакову позиційну направленість і приводять до утворення відповідних 4,7-дигідроазоло[1,5-a]піримідин-5-карбонових кислот.

3. Для 3-заміщених 5-амінопіразолів заміна ариліденпіровиноградних кислот їх синтетичними попередниками приводить до зміни напрямку перебігу реакції: у першому випадку екзоциклічна аміногрупа аміноазолу атакує карбонільну групу ненасиченої кислоти, у другому – карбонільну групу ароматичного альдегіду.

4. Реакції ариліденпіровиноградних кислот з 3-аміно-1,2,4-триазолами та 5-аміно-3-арилпіразолами відбуваються з низькою регіоселективністю та приводять до утворення гетероциклічних карбонових кислот за участю альтернативних нуклеофільних центрів – N² або N⁴ амінотриазолу, N¹ або C⁴ амінопіразолу.

5. Багатокомпонентні реакції арилпіровиноградних кислот і альдегідів з 3-аміно-1,2,4-триазолом, 3-аміно-2-метилтіо-1,2,4-триазолом і 5-аміно-N-арилпіразоло-4-карбоксамідами протікають як під кінетичним, так й під термодинамічним контролем з утворенням 7-гідрокси-4,5,6,7-тетрагідроазоло[1,5-a]піримідин-7-карбонових кислот або 3-гідрокси-1-азоліл-2,5-дигідропірол-2-онів, відповідно.

6. Циклізації арилпіровиноградних кислот і альдегідів з 5-аміно-3-метилпіразолами проходять з формуванням піридинового циклу за участю екзоциклічної аміногрупи і С⁴ нуклеофільного центру амінопіразолу, тоді як у випадку аналогічної взаємодії з 3-арил-5-амінопіразолами через стеричну завантаженість С⁴ групи, продуктами циклізації є 3-гідрокси-1-піразолілпірол-2-они.

7. У конденсаціях за участю 3,5-діаміно-1-арил-1,2,4-триазола не відбувається формування піримідинового циклу: взаємодія з ариліден-піровиноградними кислотами або з їх синтетичними попередниками приводить до утворення 5-арил-3-азолілфуран-2-онів, тоді як реакції з арилпіровиноградними кислотами і альдегідами дозволяють одержати
   1-азоліл-3-гідрокси-4,5-діарилпірол-2-они.

8. Окремі представники синтезованих сполук мають цукрознижуючу і протиракову активність, що показує перспективність створення на їх основі антидіабетичних та протипухлинних засобів.