Реферат
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1. Синтез гликолурилов 10
1.1.1 Реакции мочевин и их производных с а-дикарбонильными соединениями 10
1.1.2 Реакции мочевин и их аналогов с 4,5-дигидроксиимидазолидин-2-онами 20
1.2. Химические и физические свойства оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ
кислота) 26
1.2.1. Физические и химические свойства 26
1.2.2. Соли оксиэтилидендифосфоновой кислоты и мочевины 26
1.3 Заключение 27
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 28
2.1. Требования к безопасности при проведении синтеза 28
2.2. Анализ и идентификация полученных продуктов 29
2.2.1. Метод ТСХ 29
2.2.2 Метод ЯМР-спектроскопии 29
2.2.3 Метод ИК-спектроскопии 30
2.2.4 Определение температуры плавления 30
2.2.5 Метод ВЭЖХ 30
2.3 Описание эксперимента 30
2.3.1 Синтез гликолурилов с использованием ОЭДФ в качестве катализатора 30
2.3.2. Синтез гидантоина и его производных 32
2.3.3 Ацетилирование гликолурила в присутствии фосфосодержащих катализаторов:
фосфористая, фосфорная и оксиэтиллидендифосфоновая кислоты 34
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 36
3.1. Синтез гликолурила и его производных 36
3.2 Изучение модификаций гликолурила в присутствии ОЭДФ 43
ВЫВОДЫ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 51
ПРИЛОЖЕНИЕ А 57
В настоящее время внимание исследователей привлекает разработка новых методов получения и исследования бициклических бисмочевин, которые, в свою очередь, находят применение в различных областях человеческой деятельности. Бициклические бисмочевины октанового ряда - гликолурилы, являются перспективным новым классом нейротропных веществ, среди которых используется в клинической практике такой препарат как мебикар (адаптол), также, помимо фармацевтической отрасли используются как строительные блоки в супрамолекулярной химии, стабилизаторы полимеров, взрывчатые вещества, компоненты других важных веществ и материалов, и т.д. Именно возможности широкого применения гликолурилов и их аналогов привлекают исследователей к изучению и разработки новых методов синтеза, которые, в свою очередь, будут более безопасными для экологии и селективными.
Большинство известных методов синтеза имеют недостатки, такие как: длительное время реакции, суровые условия синтеза, использование органических растворителей и минеральных кислот (сильно загрязняющих окружающую среду). В последнее время, с учетом экологичности химических процессов, поиск новых синтетических стратегий для получения гликолурилов с хорошей селективностью в мягких условиях и с легкой обработкой, в последнее время является актуальным. Поэтому разработку новых методов синтеза, как правило, ведут по следующим направлениям:
• Уход от органических растворителей в пользу воды, для уменьшения выброса продуктов и примесей, загрязняющих окружающую среду;
• Повышение селективности процесса, увеличение выхода продукта реакции;
• Разработка новых методов очистки готовой продукции.
Таким образом, целью данной работы является поиск и исследование новых методов синтеза гликолурила и его замещенных по атомам углерода и азота аналогов, а также исследование реакции ацетилирования в присутствии фосфорсодержащих кислоты (фосфористая, фосфорная и оксиэтилидифосфоновая кислоты), оптимизация методов их получения, изучение строения полученных соединений с использованием современных спектральных методов исследования: ИК-спектроскопия и спектроскопии ЯМР на ядрах 1Н, 13С, 31Р.
Для осуществления поставленной цели были определены следующие задачи:
1) получить гликолурил в присутствии ОЭДФ;
2) синтезировать замещенные по атомам азота и углерода гликолурилы в присутствии ОЭДФ;
3) провести поиск оптимальных условий синтеза с наибольшим выходом и чистотой продукта;
4) провести синтез тетраацетилгликолурила в присутствии разных фосфорсодержащих катализаторов;
Научная новизна работы определяется тем, что впервые:
- разработан высокоэффективный экологически благоприятный метод синтеза гликолурилов и гидантоинов в воде с применением в качестве «зеленого» катализатора ОЭДФ.
- в ходе изучения процесса образования гликолурилов идентифицированы ключевые и родственные примеси методом ЯМР-спектрометрии, которые послужили основанием для предложения химизма синтеза их синтеза с использованием ОЭДФ в качестве катализатора.
- изучено влияние фосфорсодержащих катализаторов на выход продуктов и ход
реакции синтеза тетраацетилгликолурила: фосфористой и фосфорной кислот,
диэтилфосфата и оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ).
Положения, выносимые на защиту:
1. Метод получения гликолурилов и гидантоинов реакцией мочевин и 1,2- дикарбонильных соединений в присутствии ОЭДФ;
2. Синтез тетраацетилгликолурила в присутствии фосфорсодержащих катализаторов;
3. Влияние условий превращения тетраацетилгликолурила и
тетрагидроксиметилгликолурила под действием ОЭДФ.
Достоверность результатов работы подтверждается тем, что данные получены с использованием современного аналитического оборудования аналитического
оборудования, прошедшего своевременную метрологическую поверку. Идентификация соединений и подтверждение их структуры проведены с использованием инструментальных физико-химических методов анализа. Проведена оценка метрологических характеристик разработанных методик, методики анализа апробированы на реальных исследуемых объектах.
Личный вклад автора заключался в планировании и проведении экспериментов, связанных с организацией, разработкой методик, проведением органического синтеза и обработкой полученных данных.
Публикации. По теме диссертационной работы всего опубликовано 2 статьи, входящие в базы данных РИНЦ и Scopus.
• Проведены синтеза гликолурила и его производных в присутствии ОЭДФ с количественными выходами;
• Выяснено, что реакция образования гликолурила происходит ступенчато;
• Подобраны оптимальные условия синтеза гликолурила, его производных, а также гидантоина;
• Изучено влияние фосфорсодержащих катализаторов в синтезе
тетраацетилгликолурила;
• Разработан достаточно простой и технологичный способ получение тетраацетилгликолурила, основанный на взаимодействии гликолурила с уксусным ангидридом в присутсвтии фосфористой, фосфорной кислот и показаны особенности влияния ОЭДФ на процессы N-ацетилирования - дезацетилирования субстратов;
