Исследование мультикомпонентных реакций 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов : диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук : 02.00.03

📅 2019 год
Сальникова, Т. В.
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Введение…………………………………………………………………………………………………………… 5
Глава 1. Мультикомпонентные реакции изатинов и 1Н-пиррол-2,3-дионов (обзор литературы)…………………………………………………………………………………………………….. 10
1.1. Мультикомпонентные реакции изатинов ……………………………………………… 11
1.1.1. Мультикомпонентные конденсации изатинов с ацетонитрилами и енолами …………………………………………………………………………………………………….. 11
1.1.2. Псевдо-трехкомпонентные реакции изатинов с енолами …………………. 15
1.1.3. Мультикомпонентные реакции изатинов с ацетонитрилами и
енаминами…………………………………………………………………………………………………. 19
1.1.4. Мультикомпонентные реакции изатинов с енаминами и енолами……. 21 1.2. Мультикомпонентные реакции 1Н-пиррол-2,3-дионов …………………………. 27
1.2.1. Трехкомпонентные конденсации 1Н-пиррол-2,3-дионов с ацетонитрилами и енолами ………………………………………………………………………… 27
1.2.2. Псевдо-трехкомпонентные реакции спиро-гетероциклизации 1Н- пиррол-2,3-дионов с енаминами и енолами ………………………………………………… 29
1.2.3. Трехкомпонентные реакции 1Н-пиррол-2,3-дионов с енаминами и енолами …………………………………………………………………………………………………….. 30
Заключение …………………………………………………………………………………………………….. 32 2. Глава 2. Исследование мультикомпонентных реакций 5-фенил-4-
этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов (обсуждение полученных результатов) .. 33
2.1. Синтез 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов ……………………. 33
2.2. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с
малононитрилом и енолами ………………………………………………………………………….. 34
2.2.1. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и 3-оксобутаноатами……………………………………………………….. 34
2.2.2. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и 2-гидроксинафталин-1,4-дионом ………………………………….. 36
2.2.3. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и циклопентан-1,3-дионом………………………………………………. 39
2.2.4. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и тетроновой кислотой ……………………………………………………. 42
3
2.2.5. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с
малононитрилом и 2,4-дигидро-3H-пиразол-3-онами …………………………………. 43 2.2.6. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с
малононитрилом и 4-гидроксихинолин-2(1Н)-онами………………………………….. 46 2.2.7. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с
малононитрилом и енолами. Новое направление………………………………………… 53
2.2.8. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и енолами. Выводы …………………………………………………………. 61
2.3. Псевдо-трехкомпонентное взаимодействие с енолами ………………………….. 62
2.3.1. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с димедоном…………………………………………………………………………………………………. 63
2.3.2. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с 2- гидроксинафталин-1,4-дионом …………………………………………………………………… 65
2.3.3. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с 4- гидроксикумарином …………………………………………………………………………………… 70
2.3.4. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с индан-1,3-дионом ………………………………………………………………………………………. 74
2.3.5. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с тетроновой кислотой …………………………………………………………………………………. 77
2.3.6. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с енолами. Выводы ………………………………………………………………………………………. 80
2.4. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и енаминами ……………………………………………………………………… 81
2.4.1. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и диметил 2-аминомалеатами………………………………………….. 81
2.4.2. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и 3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-енонами……………………. 83
2.4.3. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и енаминами. Выводы …………………………………………………….. 84
2.5. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с енолами и енаминами …………………………………………………………………………………… 85
2.5.1. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с индан-1,3-дионом и 3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-енонами ………………….. 85

4
2.5.2. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с индан-1,3-дионом и 3-амино-1-фенилбут-2-ен-1-оном ……………………………….. 90
2.5.3. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с индан-1,3-дионом и 3-аминобут-2-енонитрилом ………………………………………… 92
2.5.4. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с индан-1,3-дионом и 5-амино-3-метилизоксазолом ……………………………………… 95
2.5.5. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с индан-1,3-дионом и замещенными 5-амино-1Н-пиразолами……………………….. 97
2.5.6. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с 4- гидроксикумарином и 3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-онами ………… 100
2.5.7. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с димедоном и 3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-онами ………………………. 103
2.5.8. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с 2- гидроксинафталин-1,4-дионом и 3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-онами
106
2.5.9. Взаимодействие 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с енолами и енаминами. Выводы ………………………………………………………………… 108
3. Глава 3. Экспериментальная часть……………………………………………………………. 110
3.1. Методики синтеза и физико-химические свойства соединений …………… 110
3.2. Исследование биологической активности синтезированных соединений166
Заключение …………………………………………………………………………………………………… 168 Список сокращений ………………………………………………………………………………………. 173 Список литературы ……………………………………………………………………………………….. 174

Мультикомпонентные реакции являются передовым
инструментом химиков для осуществления синтеза сложных, труднодоступных гетероциклических систем путем простого однореакторного исполнения. На сегодняшний день существует небольшое количество примеров мультикомпонентных реакций 1Н-пиррол-2,3-дионов. Данный класс соединений интересен наличием трех электронодефицитных центров, атомов углерода в положении 2, 3 и 5 пирролдионового цикла, позволяющим ожидать новые и разнообразные направления мультикомпонентных реакций с нуклеофильными реагентами и, следовательно, образования новых гетероциклических систем. Мультикомпонентные реакции 1Н-пиррол-2,3-дионов позволяют включать в структуру гетероциклов перспективный с медицинской точки зрения пиррол-2- оновый фрагмент, содержащийся, например, в алкалоидах клаузенамиде, отеромицине и тетрамовых кислотах [1-3].
Введение в положение 4 пирролдионового цикла этоксикарбонильного заместителя (дополнительного электрофильного центра) увеличивает потенциал химических превращений 1Н-пиррол-2,3-дионов.
В связи с вышеизложенным, исследование мультикомпонентных реакций 5- фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с различными нуклеофильными реагентами представлялось перспективным и актуальным.
Степень разработанности темы исследования. Ранее проведенные исследования посвящены изучению взаимодействия 5-фенил-4-этоксикарбонил-
6
1Н-пиррол-2,3-дионов с ацетонитрилами и циклическими енолами. Псевдо- трехкомпонентные реакции 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с енолами, а также трехкомпонентные реакции 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н- пиррол-2,3-дионов с енаминами и енолами изучены на единичных примерах. Реакции 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и енаминами ранее не изучены.
Цель работы. Выявление закономерности поведения 5-фенил-4- этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов в мультикомпонентных реакциях с различными нуклеофильными реагентами.
Задачи исследования.
 Исследование взаимодействия 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3- дионов с малононитрилом и енолами, с двумя молекулами енолов, с малононитрилом и енаминами, с енаминами и енолами.
 Синтез структур близких к биологически активным соединениям. Научная новизна:
 Впервые исследованы реакции 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3- дионов с малононитрилом и ациклическими енолами, с малононитрилом и енаминами, а также псевдо-трехкомпонентные реакции с пятичленными циклическими енолами.
 Найдено, что направление протекания реакции 5-фенил-4-этоксикарбонил- 1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и енолами зависит от природы заместителя у атома азота.
 Обнаружено различие в поведении пяти- и шестичленных циклических енолов в псевдо-трехкомпонентных реакциях с 5-фенил-4-этоксикарбонил- 1Н-пиррол-2,3-дионами.
 Показано, что замена индан-1,3-диона на шестичленные циклические енолы в реакции с 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионами и 3-амино- 5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-онами приводит к образованию спиро[пиран- 4,3′-пирролов] вместо ожидаемых спиро[пиридин-4,3′-пирролов].

7
Теоретическая значимость. Установлены закономерности взаимодействия 5-фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с нуклеофильными реагентами в мультикомпонентных реакциях.
Практическая значимость. Разработаны новые методы синтеза систем 8- окса-2-азаспиро[4.5]дека-3,6,9-триенов, спиро[бензо[g]хромено-4,3’-пирролов], спиро[циклопента[b]пиран-4,3′-пирролов], спиро[фуро[3,4-b]пиран-4,3′-пирро- лов], спиро[пирано[2,3-с]пиразол-4,3′-пирролов], бензофуро[3,2-b]пирролов, наф- то[2′,3′:4,5]фуро[3,2-b]пирролов, спиро[дибензо[b,i]ксантен-13,3′-пирролов], хро- мено[3′,4′,4,5]фуро[3,2-b]пирролов, 2,8-диазаспиро[4.5]дека-3,6,9-триенов, спи- ро[пиррол-3,4′-хинолинов], спиро[индено[1,2-b]пиридин-4,3′-пирролов], спиро- [индено[1,2-b]изоксазоло[4,3-е]пиридин-4,3′-пирролов] и спиро[индено[1,2-b]пи- разоло[4,3-е]пиридин-4,3′-пирролов]. Модифицированы известные методы синте- за спиро[пирано[3,2-c]хинолин-4,3′-пирролов] и спиро[индено[1,2-b]хинолин- 10,3′-пирролов]. Разработаны новые подходы к построению 2-(2-амино-2-оксо-1- цианоэтил)-5-оксо-2-фенил-2,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоксилатов, 4,4-бис(фу- ран-3-ил)пирролов и 4,4-бис(инден-3-ил)пирролов.
Предлагаемые методы просты в исполнении и могут найти применение как препаративные в синтетической органической химии. Среди полученных продуктов обнаружены соединения, проявляющие анальгетическую и противомикробную активность.
Методология и методы исследования. Контроль и оптимизация условий протекания реакций выполнены методами спектроскопии ЯМР 1Н, ультра- ВЭЖХ-МС и тонкослойной хроматографии. Структуры синтезированных соединений доказаны с применением спектроскопии ИК, ЯМР 1Н, ЯМР 13С, ультра-ВЭЖХ-МС, элементного, а также рентгеноструктурного анализа.
Положения, выносимые на защиту:
 Общие закономерности и специфические особенности взаимодействия 5- фенил-4-этоксикарбонил-1Н-пиррол-2,3-дионов с малононитрилом и енолами, с двумя молекулами енолов, с малононитрилом и енаминами, с енаминами и енолами.

8
 Разработка методов синтеза 8-окса-2-азаспиро[4.5]дека-3,6,9-триенов, спиро[бензо[g]хромено-4,3’-пирролов], спиро[циклопента[b]пиран-4,3′- пирролов], спиро[фуро[3,4-b]пиран-4,3′-пирролов], спиро[пирано[2,3- с]пиразол-4,3′-пирролов], бензофуро[3,2-b]пирролов, нафто[2′,3′:4,5]фуро- [3,2-b]пирролов, спиро[дибензо[b,i]ксантен-13,3′-пирролов], хромено- [3′,4′:4,5]фуро[3,2-b]пирролов, 2,8-диазаспиро[4.5]дека-3,6,9-триенов, спи- ро[пиррол-3,4′-хинолинов], спиро[индено[1,2-b]пиридин-4,3′-пирролов], спиро[индено[1,2-b]изоксазоло[4,3-е]пиридин-4,3′-пирролов], спиро[инде- но[1,2-b]пиразоло[4,3-е]пиридин-4,3′-пирролов], спиро[пирано[3,2-c]хино- лин-4,3′-пирролов], спиро[индено[1,2-b]хинолин-10,3′-пирролов], 2-(2-ами- но-2-оксо-1-цианоэтил)-5-оксо-2-фенил-2,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбок- силатов, 4,4-бис(фуран-3-ил)пирролов и 4,4-бис(инден-3-ил)пирролов.
 Анализ строения синтезированных рядов соединений с использованием современных физико-химических методов.
 Исследование биологической активности синтезированных соединений. Достоверность полученных данных. Строение и чистота полученных
соединений подтверждается современными физико-химическими методами. Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в систематизации литературных данных, планировании эксперимента, анализа
полученных результатов, написании научных статей и патента.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 8 статей в
рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, 4 тезиса и материала доклада на международных и российских конференциях, получен 1 патент РФ.
Апробация. Результаты работы доложены на Всероссийской конференции с международным участием «Современные достижения химических наук» (Пермь, 2016), V Всероссийской конференции с международным участием «Енамины в органическом синтезе» (Пермь, 2017), Международной научно-практической конференции «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (Екатеринбург, 2018),

9
V Международной конференции «Успехи синтеза и комплексообразования» (Москва, 2019).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа общим числом 191 страниц машинописного текста состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, выводов, заключения, содержит 18 рисунков. Список литературы включает 128 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.
Благодарность. Автор выражает благодарность к.х.н. Дмитриеву М.В. (ПГНИУ, г. Пермь) за проведение рентгеноструктурных исследований и исследований соединений методом ВЭЖХ-МС, Галееву А.Р. (ПГНИУ, г. Пермь) за проведение исследований соединений методом спектроскопии ЯМР, Шавриной Т.В. (ПГНИУ, г. Пермь) за выполнение ИК спектроскопических исследований, д.х.н., профессору Шурову С.Н. (ПГНИУ, г. Пермь) за выполнение квантово- химических расчетов, к.фарм.н. Махмудову Р.Р. (ПГНИУ, г. Пермь) и Баландиной С.Ю. (НИЛ «Бактерицид», г. Пермь) за проведение исследования биологической активности синтезированных соединений.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России (проект No4.6774.2017/8.9), Министерства образования Пермского края (конкурс научных школ, конкурс МИГ), Совета по грантам Президента РФ (грант No МК- 1657.2017.3) и РФФИ (гранты 14-03-31765, 16-43-590357, 16-43-590613).

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Помогаем с подготовкой сопроводительных документов

    Совместно разработаем индивидуальный план и выберем тему работы Подробнее
    Помощь в подготовке к кандидатскому экзамену и допуске к нему Подробнее
    Поможем в написании научных статей для публикации в журналах ВАК Подробнее
    Структурируем работу и напишем автореферат Подробнее

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Разработка новых подходов к азетидиноновым и пирролидиновым блокам, синтез карбапенемов
    📅 2022год
    🏢 ФГБНУ Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук
    3-Замещенные 2Н-хромен-2-оны в синтезе кислород-, азот-, серасодержащих гетероциклических гибридов
    📅 2022год
    🏢 ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского»