📄Работа №201106
Тема: СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ПРОИЗВОДНЫХ КАРБАМИДСОДЕРЖАЩИХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ
Характеристики работы
Тип работы
Диссертация
Предмет
Химия
Объем:
115 листов
Год:
2021
Просмотров:
74
700
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
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
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 а-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
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 а-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
📖 Аннотация
В данной диссертационной работе осуществлен целенаправленный синтез и комплексное исследование новых производных карбамидсодержащих гетероциклов, в первую очередь на основе малоизученного 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана. Актуальность исследования обусловлена высокой биологической активностью структурных аналогов, таких как имидазолидин-2-оны и гликольурилы (например, препарат «Мебикар»), а также перспективами создания новых энергетических материалов, что отражено в трудах Е.Ю. Орловой и Д. Гинзбурга. Основные результаты включают разработку эффективных методов алкилирования и ацилирования пропелланового каркаса, а также исследование его нитрования, в ходе которого были получены новые моно- и динитропроизводные и установлен конкурентный механизм лактам-лактимной перегруппировки. Для тетразамещенных гликольурилов разработан универсальный метод синтеза, позволивший получить ряд ранее неизвестных соединений. Научная значимость работы заключается в существенном расширении знаний о реакционной способности конденсированных гетероциклических систем, подобных пропелланам, изученных Э. Альтманом и др. Практическая ценность результатов заключается в создании новых перспективных соединений для последующего скрининга в качестве биологически активных веществ или компонентов специальных материалов.
📖 Введение
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
описаны в литературе.
тетранитрогликольурил) оказались для своего времени 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 У-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 ИПХЭТ СО РАН и в рамках реализации гранта РФФИ «Аспиранты» № 19-33-90060.
Научная новизна работы
Впервые получены 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексаметил-, 3,7,10-
триоксо-2,4,6,8,9,11-гексаэтил- и 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексапропил-
2.4.6.8.9.11- гексааза[3.3.3]пропелланы реакцией N-алкилирования.
Впервые получены моно- и динитропроизводные 3,7,10-триоксо-
2.4.6.8.9.11- гексааза[3.3.3]пропеллана реакцией нитрования
концентрированной азотной кислотой или смесью азотной и серной кислот. Найдены условия, в которых лактамная форма 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана переходит в лактимную.
Установлено, что полное ацетилирование 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана происходит в две стадии через образование и
выделение промежуточных 2,6-ди- и 2,6,9-триацетилзамещенных
производных 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана.
Разработан метод синтеза новых тетразамещенных гликольурилов реакцией N-алкилирования в среде ацетонитрила. Впервые получены алкилпроизводные 1,5-диаминогликольурила.
Впервые показано, что в результате окислительного аминирования мочевой кислоты первичными аминами происходит образование производных аллантоина. Получены 4-этилимино-, 4-пропилимино-, 4- изопропилимино-, 4-бутилимино-, 4-изобутилимино-, 4-трет-бутилимино- и 4-бензилиминоаллантоины.
С помощью квантово-химических расчетов впервые определена геометрия синтезированных нитро- и ацетилпроизводных 3,7,10-триоксо-
2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана.
Практическая значимость. В результате выполненных исследований разработаны доступные и эффективные способы получения новых производных 3,7,10-триоксогексаазапропелланов и тетразамещенных гликольурилов. Установлено, что синтезированные гексаалкилпроизводные 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана и тетразамещенные гликольурилы проявляют ингибирующее действие в отношении бактерии Staphylococcus aureus, а некоторые синтезированные соединения проявили противовирусную активность в отношении вируса гриппа А (H1N1pdm09). Полученные в работе данные в дальнейшем могут быть использованы для фундаментальных и прикладных исследований.
Положения, выносимые на защиту:
1. Метод получения тетразамещенных гликольурилов.
2. Метод синтеза гексаалкилзамещенных 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропелланов с использованием галогеналканов в суперосновной среде. Результаты изучения биологической активности полученных соединений.
3. Способ получения 4-алклилзамещенных аллантоинов
взаимодействием мочевой кислоты с первичными аминами.
4. Результаты исследования реакции 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана с различными нитрующими системами. Способ селективного введения одной и двух нитрогрупп.
5. Лактам-лактимная перегруппировка 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана под действием концентрированной азотной кислоты или азотного ангидрида.
6. Способ ацетилирования, позволяющий вводить шесть ацетильных групп в молекулу 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана.
Степень достоверности результатов проведенных исследований подтверждается применением современных физико-химических методов анализа - ИК-, ЯМР-спектроскопии, элементного анализа,
термогравиметрии, масс-спектрального анализа.
Апробация диссертации: Основные результаты работы
представлялись на XI-XIV Всероссийской научно-практической
конференции аспирантов и молодых ученых с международным участием «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности». Секция - Химическая технология (Бийск, 2018, 2019, 2020), VII Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых "Перспективы создания и применения конденсированных
высокоэнергетических материалов" (Бийск, 2018), Международной научной конференции «Полифункциональные химические материалы и технологии» (Томск, 2019), Международной научно-практической конференции «Инновации в науке и практике» (Барнаул, 2019), XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Санкт-Петербург, 2019), XVII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 2020).
Публикации: результаты диссертации опубликованы в 20 работах, в том числе в 13 статьях в научных журналах и 7 тезисах докладов на конференциях различного уровня.
Объем и структура работы: диссертация изложена на 115 страницах печатного текста и включает введение, 3 главы, выводы, список использованной литературы из 146 наименований, содержит 52 схемы, 13 таблиц и 22 рисунка.
Личный вклад автора. Экспериментальные данные, приведенные в диссертационной работе, получены автором лично либо при его непосредственном участии. Автором идентифицированы структуры новых соединений с применением ряда современных физических методов, проведен анализ литературы, выявлены перспективные направления работы, обобщены полученные экспериментальные результаты и сформулированы основные положения, выносимые на защиту. Автор принимал участие в постановке задач и разработке плана исследований, подготовке статей, и представлял результаты диссертационной работы на конференциях различного уровня.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.х.н. Ильясову Сергею Гавриловичу за всестороннюю помощь в подготовке диссертационной работы, к.х.н. Ельцову И.В. (НГУ) и к.х.н. Нефедову А.А.(НГУ) за помощь в выполнении физико-химических исследований, д.б.н. Ильичёвой Т.Н.(НГУ, ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора) за помощь в изучении биологической активности, а также к.х.н Генаеву А.М. (НИОХ СО РАН) за выполнение квантово-химических расчетов и помощь в интерпретации данных.
Также автор выражает теплые слова благодарности всему коллективу лаборатории синтеза высокоэнергетических соединений за бесценные советы в проведении экспериментальных работ, плодотворные дискуссии по поводу полученных результатов, поддержку во всех начинаниях и создание прекрасной рабочей атмосферы. Отдельные слова благодарности заведующей аспирантурой Акеньшиной Вере Владимировне за помощь, советы и поддержку по ходу обучения.
XXI века.
Его структурные аналоги: имидазолидин-2-он
описаны в литературе.
тетранитрогликольурил) оказались для своего времени 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 У-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 ИПХЭТ СО РАН и в рамках реализации гранта РФФИ «Аспиранты» № 19-33-90060.
Научная новизна работы
Впервые получены 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексаметил-, 3,7,10-
триоксо-2,4,6,8,9,11-гексаэтил- и 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексапропил-
2.4.6.8.9.11- гексааза[3.3.3]пропелланы реакцией N-алкилирования.
Впервые получены моно- и динитропроизводные 3,7,10-триоксо-
2.4.6.8.9.11- гексааза[3.3.3]пропеллана реакцией нитрования
концентрированной азотной кислотой или смесью азотной и серной кислот. Найдены условия, в которых лактамная форма 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана переходит в лактимную.
Установлено, что полное ацетилирование 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана происходит в две стадии через образование и
выделение промежуточных 2,6-ди- и 2,6,9-триацетилзамещенных
производных 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана.
Разработан метод синтеза новых тетразамещенных гликольурилов реакцией N-алкилирования в среде ацетонитрила. Впервые получены алкилпроизводные 1,5-диаминогликольурила.
Впервые показано, что в результате окислительного аминирования мочевой кислоты первичными аминами происходит образование производных аллантоина. Получены 4-этилимино-, 4-пропилимино-, 4- изопропилимино-, 4-бутилимино-, 4-изобутилимино-, 4-трет-бутилимино- и 4-бензилиминоаллантоины.
С помощью квантово-химических расчетов впервые определена геометрия синтезированных нитро- и ацетилпроизводных 3,7,10-триоксо-
2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана.
Практическая значимость. В результате выполненных исследований разработаны доступные и эффективные способы получения новых производных 3,7,10-триоксогексаазапропелланов и тетразамещенных гликольурилов. Установлено, что синтезированные гексаалкилпроизводные 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана и тетразамещенные гликольурилы проявляют ингибирующее действие в отношении бактерии Staphylococcus aureus, а некоторые синтезированные соединения проявили противовирусную активность в отношении вируса гриппа А (H1N1pdm09). Полученные в работе данные в дальнейшем могут быть использованы для фундаментальных и прикладных исследований.
Положения, выносимые на защиту:
1. Метод получения тетразамещенных гликольурилов.
2. Метод синтеза гексаалкилзамещенных 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропелланов с использованием галогеналканов в суперосновной среде. Результаты изучения биологической активности полученных соединений.
3. Способ получения 4-алклилзамещенных аллантоинов
взаимодействием мочевой кислоты с первичными аминами.
4. Результаты исследования реакции 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана с различными нитрующими системами. Способ селективного введения одной и двух нитрогрупп.
5. Лактам-лактимная перегруппировка 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана под действием концентрированной азотной кислоты или азотного ангидрида.
6. Способ ацетилирования, позволяющий вводить шесть ацетильных групп в молекулу 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана.
Степень достоверности результатов проведенных исследований подтверждается применением современных физико-химических методов анализа - ИК-, ЯМР-спектроскопии, элементного анализа,
термогравиметрии, масс-спектрального анализа.
Апробация диссертации: Основные результаты работы
представлялись на XI-XIV Всероссийской научно-практической
конференции аспирантов и молодых ученых с международным участием «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности». Секция - Химическая технология (Бийск, 2018, 2019, 2020), VII Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых "Перспективы создания и применения конденсированных
высокоэнергетических материалов" (Бийск, 2018), Международной научной конференции «Полифункциональные химические материалы и технологии» (Томск, 2019), Международной научно-практической конференции «Инновации в науке и практике» (Барнаул, 2019), XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Санкт-Петербург, 2019), XVII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 2020).
Публикации: результаты диссертации опубликованы в 20 работах, в том числе в 13 статьях в научных журналах и 7 тезисах докладов на конференциях различного уровня.
Объем и структура работы: диссертация изложена на 115 страницах печатного текста и включает введение, 3 главы, выводы, список использованной литературы из 146 наименований, содержит 52 схемы, 13 таблиц и 22 рисунка.
Личный вклад автора. Экспериментальные данные, приведенные в диссертационной работе, получены автором лично либо при его непосредственном участии. Автором идентифицированы структуры новых соединений с применением ряда современных физических методов, проведен анализ литературы, выявлены перспективные направления работы, обобщены полученные экспериментальные результаты и сформулированы основные положения, выносимые на защиту. Автор принимал участие в постановке задач и разработке плана исследований, подготовке статей, и представлял результаты диссертационной работы на конференциях различного уровня.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.х.н. Ильясову Сергею Гавриловичу за всестороннюю помощь в подготовке диссертационной работы, к.х.н. Ельцову И.В. (НГУ) и к.х.н. Нефедову А.А.(НГУ) за помощь в выполнении физико-химических исследований, д.б.н. Ильичёвой Т.Н.(НГУ, ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора) за помощь в изучении биологической активности, а также к.х.н Генаеву А.М. (НИОХ СО РАН) за выполнение квантово-химических расчетов и помощь в интерпретации данных.
Также автор выражает теплые слова благодарности всему коллективу лаборатории синтеза высокоэнергетических соединений за бесценные советы в проведении экспериментальных работ, плодотворные дискуссии по поводу полученных результатов, поддержку во всех начинаниях и создание прекрасной рабочей атмосферы. Отдельные слова благодарности заведующей аспирантурой Акеньшиной Вере Владимировне за помощь, советы и поддержку по ходу обучения.
✅ Заключение
1. Разработан метод получения тетразамещенных гликольурилов алкилированием смеси изомеров дизамещенных гликольурилов. Изучено влияние различных факторов на выход целевых соединений. Получены и охарактеризованы ранее неизвестные производные, как с одинаковыми, так и с разными заместителями.
2. Изучен процесс алкилирования 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана. Исследовано влияние природы растворителя, температуры и времени реакции на выход продуктов алкилирования. Получены и охарактеризованы ранее неизвестные производные с метильными, этильными и пропильными заместителями.
3. Исследован процесс нитрования 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-
гексааза[3.3.3]пропеллана азотной кислотой, смесью азотной и серной кислот, а также азотным ангидридом. В процессе нитрования получены моно- и динитропроизводные 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-
гексааза[3.3.3]пропеллана. Установлено, что наряду с нитрованием протекает конкурирующая лактам-лактимная перегруппировка, которой способствуют низкие температуры систем (азотной кислоты или смеси азотной и серной кислот).
4. Проведено исследование взаимодействия 3,7,10-триоксо- 2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана с различными ацилирующими агентами. Показано, что замещение атома водорода возможно только под действием уксусного ангидрида с образованием 2,6-ди- и 2,6,9- триацетилпроизводных. Впервые действием ацетилхлорида на смесь 2,6-ди- и 2,6,9-триацетилпроизводных синтезирован 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексаацетил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллан.
5. 5. На основании квантово-химических расчетов обоснован синтез
нитро- и ацетилпроизводных 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-
гексааза[3.3.3]пропеллана. Нестабильность 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексанитро-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана объясняется удлинением
связей С1-С5 и N-NO2 в молекуле. При введении ацетильных групп длина связи С1-С5 становится короче и молекула приобретает стабильность, что приводит к успешному синтезу 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексаацетил- 2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана.
6. 6. Изучена биологическая активность в отношении бактерий и
вируса гриппа А полученных производных 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана, а также синтезированных тетразамещенных гликольурилов. Биологическую активность против бактерии Staphylococcus aureus проявили все исследуемые образцы, противовирусную - 3,7,10- триоксо-2,6,8,9,11-гексапропил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллан, ди-
трет-бутил-дибензил-, ди-трет-бутил-диметил-, а также ди-изопропил- дибензилгликольурил.
В результате диссертационного исследования было получено 32 новых соединения.
2. Изучен процесс алкилирования 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана. Исследовано влияние природы растворителя, температуры и времени реакции на выход продуктов алкилирования. Получены и охарактеризованы ранее неизвестные производные с метильными, этильными и пропильными заместителями.
3. Исследован процесс нитрования 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-
гексааза[3.3.3]пропеллана азотной кислотой, смесью азотной и серной кислот, а также азотным ангидридом. В процессе нитрования получены моно- и динитропроизводные 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-
гексааза[3.3.3]пропеллана. Установлено, что наряду с нитрованием протекает конкурирующая лактам-лактимная перегруппировка, которой способствуют низкие температуры систем (азотной кислоты или смеси азотной и серной кислот).
4. Проведено исследование взаимодействия 3,7,10-триоксо- 2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана с различными ацилирующими агентами. Показано, что замещение атома водорода возможно только под действием уксусного ангидрида с образованием 2,6-ди- и 2,6,9- триацетилпроизводных. Впервые действием ацетилхлорида на смесь 2,6-ди- и 2,6,9-триацетилпроизводных синтезирован 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексаацетил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллан.
5. 5. На основании квантово-химических расчетов обоснован синтез
нитро- и ацетилпроизводных 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-
гексааза[3.3.3]пропеллана. Нестабильность 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексанитро-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана объясняется удлинением
связей С1-С5 и N-NO2 в молекуле. При введении ацетильных групп длина связи С1-С5 становится короче и молекула приобретает стабильность, что приводит к успешному синтезу 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексаацетил- 2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана.
6. 6. Изучена биологическая активность в отношении бактерий и
вируса гриппа А полученных производных 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11- гексааза[3.3.3]пропеллана, а также синтезированных тетразамещенных гликольурилов. Биологическую активность против бактерии Staphylococcus aureus проявили все исследуемые образцы, противовирусную - 3,7,10- триоксо-2,6,8,9,11-гексапропил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллан, ди-
трет-бутил-дибензил-, ди-трет-бутил-диметил-, а также ди-изопропил- дибензилгликольурил.
В результате диссертационного исследования было получено 32 новых соединения.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.