📄Работа №101657

Тема: МОДИФИКАЦИЯ 1,2,4,5-ТЕТРАЗИНОВ И АЗОЛО [1,2,4,5] ТЕТРАЗИНОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НУКЛЕОФИЛОВ

Характеристики работы

Тип работы Авторефераты (РГБ)
Химия
Предмет Химия
📄
Объем: 24 листов
📅
Год: 2011
👁️
Просмотров: 89
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Выводы
Публикации

📖 Введение

Актуальность темы. Наличие в структуре 1,2,4,5-тетразина четырех акцепторных атомов азота определяет уникальность физико-химических свойств данного гетероцикла, что приводит к активному поиску в ряду тетразинов новых материалов для медицины и техники, в частности энергонасыщенных соединений, материалов с люминесцентными свойствами, электрохимически активных веществ, компонентов сенсорных устройств. Особый интерес представляют азоло[1,2,4,5]тетразины, являющиеся полиазотсодержащими аналогами пуринов, перспективными для создания на их основе новых биологически активных веществ.
Для успешного решения проблемы построения целевых структур с заданными свойствами требуется развитие методов синтеза и функционализации 1,2,4,5- тетразинов и их азолоаннелированных производных. Основным способом модификации неаннелированных 1,2,4,5-тетразинов является нуклеофильное замещение традиционных уходящих групп (галоген, метилмеркапто) в С(3) и С(6) положениях цикла, однако в этом случае исходные соединения недостаточно стабильны и труднодоступны. В связи с отсутствием удобных методов синтеза, азолоаннелированные тетразины являются малораспространенным классом соединений, что осложняет изучение их реакционной способности и развитие методов введения целевых структурных фрагментов.
Таким образом, разработка эффективных методов функционализации производных 1,2,4,5-тетразина нуклеофилами, а также создание новых способов синтеза и модификации азоло[1,2,4,5]тетразинов являются актуальными задачами.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 07-03-96112-а, 11-03-00545-а, а также в рамках государственных контрактов № 02.740.11.0260 и 11411.1008700.13.073.
Цель работы: модификация 1,2,4,5-тетразинов и азоло[1,2,4,5]тетразинов под действием нуклеофилов; установление факторов, влияющих на синтетический результат реакций. Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
■ функционализация 1,2,4,5-тетразинов, содержащих гетероциклические уходящие группы, под действием №, 8-, О- и С-нуклеофилов;
■ синтез новых азолоаннелированных 1,2,4,5-тетразинов на основе полученных 3,6- дизамещенных производных;
■ исследование реакций азоло[1,2,4,5]тетразинов с 8- и С-нуклеофилами;
■ изучение биологической активности полученных продуктов.
Научная новизна. Синтезированы новые производные 1,2,4,5-тетразина, моно- и дизамещенные фрагментами функционализированных аминов, меркаптанов, спиртов и СН-активных соединений.
Разработаны новые методы синтеза неизвестных ранее азоло[1,2,4,5]тетразинов:
■ циклизация 1,2,4,5-тетразинов, содержащих цианометильный фрагмент, под действием ацетилацетона или ацетоуксусного эфира в пирроло[1,2- 6][1,2,4,5]тетразины;
■ циклоконденсация тетразинов, замещенных ацеталем аминоуксусного альдегида, в имидазо[1,2-6][1,2,4,5]тетразины;
■ изомеризация тетразинилгидразонов кетонов в стабильные 3,7-дигидро-
[1,2,4]триазоло[4,3-6][1,2,4,5]тетразины, в том числе спироциклические
соединения.
■ термическое превращение 3,3’-азобис(1,2,4,5-тетразинов) в полиазотсодержащие
трициклические системы - [1',2',4']триазоло[4',3':1,5][1,2,4]триазоло[4,3-
6][1,2,4,5]тетразины.
Впервые обнаружены процессы нуклеофильного ароматического замещения водорода 8-нуклеофилами в имидазольном цикле, активированном аннелированным тетразиновым фрагментом. Синтезированы новые 6-замещенные и 6,7-дизамещенные меркаптанами производные имидазо[1,2-6][1,2,4,5]тетразина.
Обнаружены и исследованы новые реакции азоло[1,2,4,5]тетразинов с СН- активными соединениями, инициируемые редкой в химии гетероциклов атакой нуклеофила по атому азота и приводящие к образованию производных неизвестных ранее азагетероциклических систем на основе 1,2,4,6-тетразепина - [1,2,4]триазоло[4,3-6][1,2,4,6]тетразепина, [1',2',4']триазоло[4',3':1,5][1,2,4]триазоло[4,3- 6][1,2,4,6]тетразепина и тетразоло[1,5-6][1,2,4,6]тетразепина, а также новых производных азолопиримидинов.
Практическая значимость работы. Разработаны методы введения в тетразиновый цикл фрагментов спиртов, меркаптанов и СН-активных соединений с использованием в качестве объектов для модификации стабильных и синтетически доступных 3,6-ди(азол-1-ил)-1,2,4,5-тетразинов. Предложены способы циклизации 3,6- дизамещенных 1,2,4,5-тетразинов, приводящие к неизвестным ранее азолоаннелированным производным. Разработан оригинальный метод синтеза азоло[1,2,4,6]тетразепинов, заключающийся в расширении 1,2,4,5-тетразинового цикла при действии СН-активных соединений.
Среди синтезированных соединений выявлены вещества с противовирусной и антиоксидантной активностью. Обнаружены производные 1,2,4,5-тетразина, обладающие противотуберкулезной активностью, отличающиеся механизмом действия от применяемых в медицине препаратов.
Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном конгрессе по органической химии (Казань, 2011), I Международной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (Кисловодск, 2009), IV Международной конференции «Высокоспиновые молекулы и молекулярные магнетики» (Екатеринбург, 2008), XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии (Одесса, 2007), XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Москва, 2007), IX научной школе-конференции по органической химии (Москва, 2006).
По теме диссертации опубликовано 7 статей, 5 из которых в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий ВАК РФ, 9 тезисов докладов международных и российских конференций.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на страницах, содержит 7 таблиц, 23 рисунка, 78 схем, и состоит из введения, 3 глав, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 130 ссылок на публикации отечественных и зарубежных авторов. В первой главе представлен литературный обзор, в котором описаны существующие методы синтеза 3,6-дизамещенных и азолоаннелированных 1,2,4,5-тетразинов и их реакции с нуклеофилами. Вторая глава содержит результаты собственных исследований автора. В третьей главе приведены экспериментальные данные проведенных исследований.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

1. Показана эффективность использования 3,6-ди(азол-1-ил)-1,2,4,5-тетразинов в качестве исходных соединений для функционализации тетразинового цикла в реакциях с К-, 8-, О- и С-нуклеофилами.
2. На основе синтезированных 3,6-дизамещенных 1,2,4,5-тетразинов разработаны новые методы синтеза азолоаннелированных производных. Получен ряд неизвестных ранее пирроло[1,2-6]-, имидазо[1,2-6]- и [1,2,4]триазоло[4,3-6][1,2,4,5]тетразинов.
3. Установлено, что аннелирование азольного фрагмента приводит к снижению активности в реакциях нуклеофильного замещения уходящей группы при атоме углерода тетразинового цикла и к появлению новых центров нуклеофильной атаки (атом азота в тетразиновом цикле и атомы углерода в азольной части).
4. Выявлено, что в азолоаннелированных тетразинах вместо замещения
гетероциклической уходящей группы реализуется необычная атака С-нуклеофилов по атому азота тетразинового цикла. Действие СН-активных соединений, активированных карбонильными фрагментами, приводит к новым реакциям расширения тетразинового цикла с образованием производных 1,2,4,6-тетразепина - [1,2,4]триазоло[4,3-6] [1,2,4,6] тетразепинов, [1',2',4']триазоло[4',3':1,5][1,2,4] триазоло-[4,3-
6][1,2,4,6]тетразепинов и тетразоло[1,5-6][1,2,4,6]тетразепинов. Азафильная атака карбаниона, генерированного из малононитрила, приводит к новому превращению азолотетразинов в азолопиримидины.
5. Впервые обнаружены процессы нуклеофильного ароматического замещения атомов водорода 8-нуклеофилами в имидазольном цикле, активированном аннелированным тетразиновым фрагментом.
6. Выявлены соединения с противотуберкулезной, противовирусной и антиоксидантной активностью, представляющие интерес для дальнейшего изучения.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Толщина С.Г., Ишметова Р.И., Игнатенко Н.К., Коротина А.В., Ганебных И.Н., Ольшевская В.А., Калинин В.Н., Русинов Г.Л. Взаимодействие 1,2,4,5-тетразинов с S- нуклеофилами // Изв. АН. Сер. хим. - 2011. - № 5. - С. 961-967.
2. Ganebnykh I.N., Tolshchina S.G., Ishmetova R.I., Ignatenko N.K., Slepukhin P.A., Rusinov G.L., Charushin V.N. Unusual expansion of the 1,2,4,5-tetrazine ring in [1,2,4]triazolo[4,3- ¿][1,2,4,5]tetrazines leading to [1,2,4,6]tetrazepine systems // Eur. J. Org. Chem. - 2011. - P. 2309-2318.
3. Ishmetova R.I., Ignatenko N.K., Ganebnykh I.N., Tolshchina S.G., Slepukhin P.A., Rusinov G.L. Reactions of 3,6-bis(3,5-dimethyl-4-R-pyrazol-1-yl)-1,2,4,5-tetrazines with indole and 1,3,3-trimethyl-2-methyleneindoline // Heterocycles. - 2011. - V. 83. - N. 6. - P. 1363-1370.
4. Толщина С.Г., Игнатенко Н.К., Слепухин П.А., Ишметова Р.И., Русинов Г.Л. Синтез (5-
трифторметилпиразол-1-ил)замещенных 1,2,4,5-тетразинов // Химия гетероцикл.
соединений. - 2010. - № 6. - С. 860-867.
5. Русинов Г.Л., Ишметова Р.И., Толщина С.Г., Игнатенко Н.К., Ганебных И.Н., Слепухин П.А., Ольшевская В.А., Калинин В.Н., Чарушин В.Н. Реакции [4+2]- циклоприсоединения 1,2,4,5-тетразинов с аллилкарборанами // Изв. АН. Сер. хим. - 2010. - № 1. - С. 116-121.
6. Толщина С.Г., Вяхирева А.Г., Игнатенко Н.К., Ишметова Р.И., Ганебных И.Н., Слепухин П.А., Русинов Г.Л. Циклизация (1,2,4,5-тетразин-3-ил)гидразонов в 3,7-дигидро-1,2,4- триазоло[4,3-^]-1,2,4,5-тетразины // Изв. АН. Сер. хим. - 2009. - № 6. - С. 2045-2054.
7. Ишметова Р.И., Латош Н.И., Ганебных И.Н., Игнатенко Н.К., Толщина С.Г., Русинов Г.Л. Замещение диметилпиразолильной группы в 1,2,4,5-тетразинах алифатическими спиртами и водой // Журн. орган. химии. - 2009. - Т. 45. - № 7. - С. 1113-1118.
8. Заявка на выдачу патента РФ на изобретение № 2011125951 от 24.06.2011 «Замещенные азоло[1,2,4,5]тетразины - ингибиторы актинобактериальных серин-треониновых протенкиназ», авторы Беккер О.Б., Даниленко В.Н., Ишметова Р.И., Маслов Д.А., Русинов Г.Л., Толщина С.Г., Чарушин В.Н. Положительный результат формальной экспертизы от 25.07.2011.
Тезисы докладов:
1. Tolshchina S.G., Ganebnykh I.N., Korotina A.V., Ishmetova R.I., Ignatenko N.K., Rusinov G.L., Chupakhin O.N., Charushin V.N. Nucleophilic substitution of hydrogen in imidazo[1,2- ¿][1,2,4,5]tetrazines // International Congress on Organic Chemistry. Symposium “Modern trends in functionalization of C-H bonds in arenes and heteroarenes”: book of abstracts. - Kazan, 2011. - P. 474.
2. Толщина С.Г., Ишметова Р.И., Игнатенко Н.К., Слепухин П.А., Русинов Г.Л. Синтез и превращения производных 3,3’-азобис-(1,2,4,5-тетразина) // Тез. докл. всероссийской конференции «Химия нитросоединений и родственных азот-кислородных систем». - Москва, 2009. - С. 130.
3. Толщина С.Г., Березин А.С., Игнатенко Н.К., Ишметова Р.И., Русинов Г.Л.
Модификация 1,2,4,5-тетразинов 5-нуклеофилами // Тез. докл. I Международной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений». -
Кисловодск, 2009. - С. 456.
4. Толщина С.Г., Ишметова Р.И., Игнатенко Н.К., Слепухин П.А., Русинов Г.Л. Синтез полиазотсодержащих лигандов и комплексов на основе 1,2,4,5-тетразина // Тез. докл. IV Международной конференции «Высокоспиновые молекулы и молекулярные магнетики». - Екатеринбург, 2008. - С. 113.
5. Русинов Г.Л., Ишметова Р.И., Толщина С.Г., Игнатенко Н.К., Ганебных И.Н., Чарушин В.Н., Ольшевская В.А., Калинин В.Н. Синтез пиридазинов с фрагментами орто- и мета-карборанов как потенциальных реагентов для бор-нейтронозахватной терапии рака // Тез. докл. VI Всероссийского научного семинара «Химия и медицина». - Уфа, 2007. - С. 210.
6. Толщина С.Г., Вяхирева А.Г., Игнатенко Н.К., Ишметова Р.И., Русинов Г.Л., Слепухин П.А. Новый метод синтеза дигидро-1,2,4-триазоло-[4,3-й]-1,2,4,5-тетразинов // Тез. докл. XVIII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. - Москва, 2007. - С. 225.
7. Толщина С.Г., Игнатенко Н.К., Ишметова Р.И., Русинов Г.Л., Слепухин П.А. Превращения производных 1,2,4,5-тетразина с ацетилацетоном в условиях металлокомплексного катализа // Тез. докл. XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии. - Одесса, 2007. - С. 683.
8. Игнатенко Н.К., Ишметова Р.И., Русинов Г.Л., Ганебных И.Н., Слепухин П.А., Тумашов А.А., Чарушин В.Н., Ольшевская В.А., Калинин В.Н. Аллилкарбораны в реакциях [4+2]- циклоприсоединения с 5-тетразинами // Тез. докл. IX Научной школы-конференции по органической химии. - Москва, 2006. - С. 364.
9. Ишметова Р.И., Толщина С.Г., Русинов Г.Л., Игнатенко Н.К. Взаимодействие 3,6- дизамещенных симмтетразинов с С-нуклеофилами и изучение комплексообразующих свойств продуктов реакции // Материалы VIII молодежной школы-конференции по органической химии. - Казань, 2005. - С.258.

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ