Синтез и изучение свойств производных карбамидсодержащих гетероциклов
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………. 3
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР …………………………………………………….. 8
1.1 Синтез карбамидсодержащих циклов ……………………………………………………. 8
1.1.1 Синтез гликольурила ……………………………………………………………………….. 13
1.1.1.1 Синтез 1,5-диаминогликольурила ………………………………………………….. 14
1.1.2 Синтез имидазолидин-2-она……………………………………………………………… 15
1.2 Синтез производных карбамидсодержащих циклов …………………………….. 16
1.2.1 Получение производных гликольурила …………………………………………….. 17
1.2.1.1 Конденсация мочевин с дикарбонильными соединениями ……………… 17
1.2.1.2 Реакция α-уреидоалкилирования 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-онов
с мочевинами …………………………………………………………………………………………… 18
1.2.1.3 Замещение протонов NH-группы гликольурила……………………………… 19
1.2.2 Синтез производных имидазолидин-2-она ………………………………………… 22
1.2.2.1 Реакция диоксида и монооксида углерода с вторичным диамином …. 22
1.2.2.2 N-Алкилирование незамещенных кольцевых структур …………………… 24
1.3 Нитропроизводные циклических мочевин …………………………………………… 26
1.3.1 Нитропроизводные пропеллана и их теоретические энергетические
свойства …………………………………………………………………………………………………… 26
1.3.2 Нитрование гликольурила ………………………………………………………………… 28
1.3.3 Нитрование имидазолидин-2-она ……………………………………………………… 29
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ …………………………………………. 31
2.1. Получение 1,5-диаминогликольурила ………………………………………………… 32
2.2. Синтез 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана …………….. 36
2.3. Разработка методов получения алкилпроизводных 3,7,10-триоксо-
2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана ………………………………………………………. 38
2.3.1 Поиск путей синтеза 2,4,6,8–тетразамещенных гликольурилов …………. 38
2.3.2. Алкилирование 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана 46
2.3.3 Взаимодействие мочевой кислоты с аминами …………………………………… 48
2.3.4. Синтез производных 1,5-диаминогликольурила ………………………………. 50
2.4 Нитрование 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана ………. 52
2.5 Ацилирование 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана ….. 61
2.6 Квантово-химический расчет 3,7,10-триоксо-гексааза[3.3.3]пропеллана и
его N-нитро и N-ацетил производных……………………………………………………….. 69
2.7 Изучение биологической активности…………………………………………………… 73
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ………………………………………. 76
3.1. Приборы и методы исследования ……………………………………………………….. 76
3.2 Методики синтеза органических соединений ………………………………………. 77
ВЫВОДЫ ……………………………………………………………………………………………….. 96
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ…………………………………………………….. 98
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………………………… 99
Актуальность предложенной темы. 3,7,10-Триоксо-2,4,6,8,9,11-
гексааза[3.3.3]пропеллан – производное циклических мочевин, состоящее из
трех конденсированных циклов, связанных общей углерод-углеродной
связью, является новым веществом, синтезированным во втором десятилетии
XXI века.
Его структурные аналоги: имидазолидин-2-он
OO O O
и гликольурил, включающие один и два
HN NH HN NH HN NH
HN NH
конденсированных цикла с карбамидным
HN NH HN NH
O O
фрагментом, соответственно, хорошо
описаны в литературе.
Их нитропроизводные (1,3-динитроимидазолидин-2-он и 2,4,6,8-
тетранитрогликольурил) оказались для своего времени мощными
взрывчатыми веществами, а алкилпроизводные используются в качестве
лекарственных препаратов. Имидазолидин-2-оны являются важными
веществами класса гетероциклических соединений, проявляющих
анальгезирующую и противосудорожную активности. Гликольурилы нашли
применение как перспективные нейротропные вещества, среди которых
2,4,6,8-тетраметилгликольурил уже используется в клинической практике как
препарат «Мебикар©». В отличие от имидазолидин-2-она и гликольурила,
химия 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана является
практически неизученным направлением и представлена лишь двумя
производными и теоретическими расчетами энергий нитропроизводных.
Таким образом, синтез новых производных 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-
гексааза[3.3.3]пропеллана является актуальной задачей.
Цель работы заключается в разработке методов получения новых
производных карбамидсодержащих гетероциклов, исследовании их свойств и
строения, а также в изучении биологической активности.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие
задачи:
1. Разработать метод получения тетразамещенных гликольурилов.
2. Разработать метод синтеза N-алкилпроизводных 3,7,10-триоксо-
2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана.
3. Исследовать возможности введения нитрогрупп в структуру 3,7,10-
триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана.
4. Изучить реакционную способность 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-
гексааза[3.3.3]пропеллана в реакциях N-ацилирования.
5. Провести квантово-химические расчеты для теоретического
обоснования протекания реакции нитрования и ацетилирования в молекуле
3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза-[3.3.3]пропеллана.
6. Оценить биологическую активность синтезированных соединений.
Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научной
исследовательской работы по проекту V.49.1.4 Направленный синтез
высокоэнергетических соединений из класса циклических и линейных
нитраминов
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (285 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
5 (18 отзывов)
4.9 (66 отзывов)
4.9 (522 отзыва)
4.5 (330 отзывов)
4.8 (1033 отзыва)
4.8 (2878 отзывов)
4.8 (13 отзывов)
