Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Электрофильные свойства галогеннитро-, динитропиридо[1,2-а]бензимидазолов

Работа №69891

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

химия

Объем работы48
Год сдачи2019
Стоимость4230 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
56
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1. Реакция SyAr орто-хлорнитробензола с нуклеофилами 6
1.2. Взаимодействие галогендинитроаренов с нуклеофилами 8
1.3. Синтез производных пиридо [ 1,2-а]бензимидазолов 10
1.4. Нитрование конденсированных производных бензимидазола 11
1.5. Биологическая активность производных пиридо[1,2-а] бензимидазолов 15
2. ОБСУЖДЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ 18
2.1. Общая концепция работы 18
2.1.1. Получение 7-хлорпиридо[1,2-а]бензимидазолов 19
2.2. Функционализация замещенных пиридо[1,2-а]бензимидазолов 23
2.2.1. Реакция S/.Ar 23
2.2.2. Реакция SvAr 26
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 41
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ:

Актуальной проблемой в органической химии является поиск наиболее удобных синтетических подходов для получения практически ценных гетероциклических соединений, к которым относятся бензимидазол и его производные.
Многие химические структуры, имеющие фрагмент бензимидазола, проявляют противоопухолевую активность [1-4]. Помимо этого выявлена возможность использования в качестве антибиотика [5]. Также, были найдены соединения, содержащие бензимидазольные фрагменты, способные интеркалироваться в ДНК и тем самым эффективно обрезать пролиферации опухолевых клеточных линий человека [6]. Производные бензимидазола применяют в виде строительных блоков для синтеза непептидных антагонистов рецептора анготензина II [7]. Среди соединений этого класса известны инсектициды, антигельминтные средства и пестициды.
В настоящее время бурно развивается химия конденсированных производных бензимидазола, например, пиридо[1,2-<Дбензимидазолы. Этот интерес связан с тем, что данные соединения обладают широким спектром полезных свойств. Было установлено, что производные пиридо[1,2- а]бензимидазола могут быть использованы в качестве новых антибактериальных [8, 9], противогрибковых [10], противоязвенных [11] соединений, жаропонижающих [12], психотропных и противовирусных препаратов [13, 14]. Они входят в состав антигистаминных и адаптогенных препаратов [15].
Помимо медицинской области, было обнаружено, что пиридо[1,2- а]бензимидазолы показывают интересные фотофизические и флуоресцентные свойства [16]. Так, эти соединения применяют в качестве нового датчика pH для кислотного состояния на основе внутримолекулярного переноса заряда [17]. Новые производные пиридо[1,2-
а]бензимидазола используют в качестве флуоресцентного зонда для обнаружения сульфита [18], Си2+ в живых клетках [19].
Способов синтеза конденсированных производных бензимидазола с узловым атомом азота - пиридо[1,2-а]бензимидазолов в настоящее время существует достаточно большое количество. Однако ограниченное количество исследований реакционной способности этих соединений является препятствием для значительного увеличения структурного разнообразия веществ данного класса. Например, в литературе не найдено работ, посвященных введению различных нуклеофильных частиц в пиридо[1,2-а]бензимидазол и его производные.
Поэтому целью данной работы является исследование возможности функционализации гелогеннитропиридо[1,2-а]бензимидазолов в реакции SwAr.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Синтез соли 1-(2-нитро-4-хлорфенил)пиридиния и 7-хлорпиридо[1,2- а]бензимидазола на ее основе;
2. Функционализация хлорсодержащих пиридо[1,2-а]бензимидазолов в реакциях нитрования;
3. Исследование электрофильных свойств галогеннитропиридо[1,2- а]бензимидазолов в реакции S Ar.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Показано, что удаление продуктов реакции кватернизации пиридина, является эффективным способом увеличения выхода соли У-(2-нитро-4- хлорфенил)пиридиния. Установлено, что 7-хлорпиридо[1.2-о]бензимидазол легко образуется в ходе восстановительной внутримолекулярной циклизации хлорида У-(2-нитро-4-хлорфенил)пиридиния хлоридом олова (II) в кислой водно-спиртовой среде.
2. Исследована ориентация реакции нитрования 7-хлорпиридо[1,2- о]бензимидазола и 7-хлор-8-нитропиридо[1,2-о]бензимидазола. Показано, что центром для электрофильной атаки в 7-хлорпиридо[1,2-о]бензимидазоле является положение 8. Введение второй электрофильной частицы происходит в 6 положение 7-хлор-8-нитропиридо[1,2-о]бензимидазола. Высокий выход и мягкие условия протекания синтеза свидетельствовали о высокой реакционной способности 7-хлорпиридо[1,2-о]бензимидазола (4) в реакции нитрования.
3. Изучены электрофильные свойства орто-галогеннитропроизводных пиридо[1,2-о]бензимидазола, содержащих Cl в седьмом положении. Выявлено, что они являются более слабыми электрофилами, чем орто-нитрохлорбензол. Пиридоимидазольные циклы оказывают дезактивирующее влияние на протекание реакции SyAr. При взаимодействии 7-хлор-6,8- динитропиридо[1,2-о]бензимидазола с тиофенолом происходит замещение нескольких функциональных групп.



1. Via L.D. and others. Synthesis, in vitro antiproliferative activity and DNA- interaction of benzimidazoquinazoline derivatives as potential anti-tumor agents // Il Farmaco. - 2001. - Vol. 56. - P. 159-167.
2. Li L. and others. Multistep Parallel Synthesis of Substituted 5- Aminobenzimidazoles in Solution Phase // J. Comb. Chem. - 2004. - Vol. 6.
- № 5. - P. 811-821.
3. Hranjec M. and others. Novel Cyano- and Amidino-Substituted Derivatives of
Styryl-2-Benzimidazoles and Benzimidazo[1,2-a]quinolines. Synthesis,
Photochemical Synthesis, DNA Binding, and Antitumor Evaluation, Part 3 // Journal of Medicinal Chemistry. - 2007. - Vol. 50. - № 23. P. 5696-5711.
4. Aldabbagh F. and others. Synthesis of Benzimidazolequinone Analogue of Cyclopropamitosene Antitumor Agents // Synlett. - 2004. - № 13. - P. 2382-2384.
5. Koo, H.L., DuPont, H.L. Rifaximin: a unique gastrointestinal-selective antibiotic for enteric diseases // Current Opinion in Gastroenterology. - 2010.
- Vol. 26. - № 1. - P. 17-25.
6. Carpenter R.D., Lam K.S., Kurth M.J. Microwave-Mediated Heterocyclization to Benzimidazo[2,1-^]quinazolin-12(5H)-ones // J. Org. Chem. - 2007. - Vol. 72. - № 1. - P. 284-287.
7. Липунова Г. Н., Носова Э. В., Чарушин В. Н. Фторсодержащие бензимидазолы и их [а]- и [&]гетероаннелорованные производные: синтез и биологическая активность // Химия гетероциклических соединений. - 2014. - № 6. - С. 831-859.
8. Зубенко А.А. Производные пиридо[1,2-а]бензимидазола, обладающие антибактериальным действием, и спобос их получения // Патент РФ 2008151859/04, 25.12.2008. Опубл. 20.07.2010.
9. Shaaban M.R. Synthesis and Antimicrobial Evaluation of Novel Pyrazolo[1,5- a]pyrimidine, Pyrimido[1,2-a]benzimidazole, Triazolo[4,3-a]pyrimidine and Pyrido[1,2-o]benzimidazole Derivatives Incorporated Phenylsulfonyl Moiety // Heterocycles. - 2008. - Vol. 75. - № 12. - P. 3005-3014.
10. Bossche H.V., Engelen M., Rochette F. Antifungal agents of use in animal health - practical application // J. vet. Pharmacol. Therap. - 2003. - № 23. - P. 31-53.
11. Emery, V.C., Hassan-Walker, A.F. Focus on New Drugs in Development Against Human Cytomegalovirus // Drugs. - 2002. - Vol. 62. - № 13. - P. 1853-1858.
12. Prostakov N.S. and others. A new synthesis of pyrido[1,2-o]benzimidazole // Khimiya geterotsiklicheskikh soedinenii. - 1983. - № 10. - P. 1384-1386.
13. Babaev E.V., Tikhomirov G.A. Heterocycles with a bridging nitrogen atom. The Novel recyclization of dipyrido[1,2-o:1',2'-c]-imidazolium salts to pyrido[1,2-o]-benzimidazole-8carboxaldehydes // Chemistry of Heterocyclic Compounds. - 2005. - V. 41. No. 1 - P. 119-123.
14. Kotovskaya S. K. and others. Synthesis and antiviral activity of fluorinated pyrido[1,2-a]benzimidazoles // Pharmaceutical Chemistry Journal. - 2005. - Vol. 39. - № 11. - P. 574-578.
15. Фомин В.Н. и др. Синтез, свойства и применение производных бензимидазола // Вестник карагандинского университета. - 2006. - T. 41. - № 1. - С. 32-37.
16. Ge Y.Q. and others. The synthesis, characterization and optical properties of novel pyrido[1,2-o]benzimidazole derivatives // Dyes and Pigments. - 2011. Vol. 88. - № 3. - P. 344-349.
17. Ge Y. and others. A simple fluorescent probe for monitoring pH in cells based on new fluorophorepyrido[1,2 -o]benzimidazole // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2018. - Vol. 254. - P. 314-320.
18. Liu A. and others. A ratiometric fluorescent probe for sensing sulfite based on a pyrido[1,2-a]benzimidazole fluorophore // New Journal of Chemistry. - 2017. - Vol. 41. - № 18. - P. 10096-10100.
19. Ge Y. and others. A new pyrido[1,2-a]benzimidazole-rhodamine FRET system as an efficient ratiometric fluorescent probe for copper (II) in living cells // Analytica Chimica Acta. - 2017. - Vol. 965. - P. 103-110.
20. Zupancic B. Process for the synthesis of 1-(2-(2,4-
dimethylphenyl)thio)phenul)piperazine // Patent US 9,493.409 B2 Nov. 15, 2016. Pub. Date: Oct. 9, 2014.
21. Nakagawa M., Futemma T., Kitagawa T. NMR and DFT studies on persistent carbocations derived from benzo[kl]xanthene, dibenzo[J,J']benzo[1,2-b:4,3- A]difuran, and dibenzo[d,d']benzo[1,2-A4,5-A]difuran in super acidic media // J. Phys. Org. Chem. - 2016. - Vol. 29. - P. 107-111.
22. Shao Y. and others. Synthesis and characterization of soluble polyimides derived from a novel unsymmetrical diamine monomer: 1,4-(2’,4’’- diaminodiphenoxy)benzene // European Polymer Journal. - 2007. - № 43. - P. 4389-4397.
23. Angrish C., Kumar A. Microwave-assisted aromatic nucleophilic substitution reaction of chloronitrobenzenes with amines in ionic liquids // Indian Journal of chemistry. - 2005. - Vol. 44B. - pp. 1515-1518.
24. Dias A.G., Pereira F.M.A., Soares R. de O. Preparagao de A-alquil derivados do 1-bromo-2,4-dinitrobenzeno e do 1-cloro-2-nitrobenzeno. Uma alternativa as aulas praticas de substituigao nucleofllica aromatic //Quim. Nova. - 2008. - Vol. 31. - № 7. P. 1885-1887.
25. Zhou X., Xie X., Liu G. Quinazoline-2,4(1 H, 3H )-diones inhibit the growth of multiple human tumor cell lines // Mol Divers. - 2013. - Vol. 17. - № 2. - P. 197-219.
26. Абрамов И.Г. и др. Подходы к синтезу бензо[4,5]имидазо[1,2-<т]пиридин- 7,8-дикарбонитрила // Химия и хим. технология. - 2007. - Том 50. - Вып.
4. - С. 7-8.
27. Котовская С.К. и др. Синтез и противовирусная активность фторсодержащих производных пиридо[1,2-о]бензимидазолов // Хим.- фарм. журнал. - 2005. - том 39. - № 11. - С. 12-16.
28. Gnanasekaran K.K., Muddala N.P., Bunce R.A. Benzo[4,5]imidazo[2,1- 6]quinazolin-12-ones and benzo[4,5]imidazo-[1,2-o]pyrido[2,3-^]pyrimidin- 5-ones by a sequential N-acylation-SNAr reaction // Tetrahedron Letters. - 2015. - Vol. 56. - № 52. - P. 7180-7183.
29. Skido E.B. and others. The organic chemistry of the pyrrolo[1,2- o]benzimidazole antitumor agents. An example of rational drug desigh // Synlett. - 1996. - P. 297-309.
30. Imadul I., Skibo E.B. Synthesis and Physical Studies of Azamitosene and Iminoazamitosene Reductive Alkylating Agents. Iminoquinone Hydrolytic Stability, Syn/Anti Isomerization, and Electrochemistry // J. Org. Chem. - 1990. - № 55. - P. 3195-3205.
31. Schulz W.G., Skibo E.B. Inhibitors of Topoisomerase II Based on the Benzodiimidazole and Dipyrroloimidazobenzimidazole Ring Systems: Controlling DT-Diaphorase Reductive Inactivation with Steric Bulk // J. Med. Chem. - 2000. - Vol. 43. - №4. - P. 629-638.
32. Suleman A., Skibo E. B. A comprehensive Study of the Active Site Residues of DT-Diaphorase: Rational Design of Benzimidazolediones as DT- Diaphorase Substrates // J. Med. Chem. - 2002. - Vol. 45. - № 6. - P. 1211-1220.
33. Fagan V. and others. One-pot double intramolecular homolytic aromatic substitution routes to dialicyclic ring fused imidazobenzimidazolequinones and preliminary analysis of anticancer activity // Org. Biomol. Chem. - 2010. - № 8. - P.3149-3156.
34. Varlamov A.V. and others. High-temperature catalytic synthesis of quinolino[1,2-o]benzimidazole and some of its transformations // Chemistry of Heterocyclic Compounds. - 1996. - Vol. 32. - № 4. - P. 459-61.
35. Арутюнян А.А., Авакимян Дж.А., Степанян Г.М. Антибактериальные свойства некоторых полициклических гетероциклов на основе пиримидина и бензимидазола // Биолог. Журнал Армении. - 2016. - Vol. 68. - № 2. - С. 88-91.
36. Singh K. and others. Antimalarial Pyrido[1,2-o]benzimidazoles: Lead Optimization, Parasite Life Cycle Stage Profile, Mechanistic Evaluation, Killing Kinetics, and in Vivo Oral Efficacy in a Mouse Model // J. Med. Chem. - 2017. - Vol. 60. - P. 1432-1448.
37. Бегунов Р.С., Рызванович Г.А. Восстановительная циклизация хлорида
А-(2,4-динитрофенил)-пиридиния хлоридом олова (II) // Химия
гетероцикл. соединений. - 2004. - № 9. - C. 1407-1408.
38. Бегунов Р.С., Рызванович Г.А., Фирганг С.И. Простой способ синтеза замещенных бензо[4,5]имидазо[1,2- о]пиридинов // Журн. орг. химии. - 2004. - Т. 40. - № 11. - С. 1740-1742.
39. Begunov R.S., Ryzvanovich G.A., Nozdracheva O.I. Synthesis of
pyrido[3’,2’:4,5]imidazo[1,2-o]pyridines by reductive cyclisation of
pyridinium salts // Mendeleev Commun. - 2006. - Vol. 16. - № 2. - P. 119¬120.
40. Бегунов Р.С., Рызванович Г.А. Влияние НС1 на процесс восстановительного аминирования солей 1-(3-нитро-2-пиридил) пиридиния // Журн. орг. химии. - 2007. - Т. 43. - № 7. - C. 1103-1104.
41. Рызванович Г.А. Синтез, структура и свойства конденсированных производных имидазола с узловым атомом азота: дис. на соиск. уч. степ. канд. хим. наук: 02.00.03 - М., 2011. - 137 с.
42. Бегунов Р.С. Синтез четвертичных солей пиридиния при взаимодействии пиридина с 1,2-дихлор-4,6-динитробензолом // Башкирский химический журнал. - 2013. - Т. 20. - № 3. - С. 33-35.
43. Cheng W.-C., Kurth J. The zincke reaction. A review // Organic preparations and procedures int. - 2002. - Vol. 34. - № 6. - P.585-608.
44. Sowmiah S. and others. Pyridinium salts: from synthesis to reactivity andapplications // Org. Chem. Front. - 2018. - № 5. - P. 453-493.
45. Kassl C.J., Swenson D.C., Pigge F.C. Charge-Assisted Halogen Bonding in Bromo- and Iodophenylpyridinium Chlorides // Crystal Growth & Design. - 2015. - Vol. 15. - № 9. - P. 4571-4580.
46. Robertson L., Hartley R.C. Synthesis of N-arylpyridinium salts bearing a nitrone spin trap as potential mitochondria-targeted antioxidants // Tetrahedron. - 2009. - Vol. 65. - P. 5284-5292.
47. Ютилова К.С. и другие. Нуклеофильность третичных аминов в реакции кватернизации бензилхлоридом // Вестник Днепропетровского университета. Серия химия. - 2015. - Т. 23. - № 2. - С.15-21.
48. Бегунов Р.С., Соколов А.А., Сажина А.А Влияние температуры и природы протонирующего агента на восстановление хлоридов N-(2- нитроарил)пиридиния // Журнал органической химии - Т. 51. Вып. 8. — 2015. - С. 1215-1216.
49. Sundberg R.J., Ellis J.E. Cycloaddition Reactions of N-p- Toluenesulfonylimino derivatives of quinoline and isoquinoline. A route to pyrazolo[l,5-a]quinolinesandpyrazolo[5,1-a]isoquinolines // J. Heterocycl. Chem. - 1982. - Vol. 19. № 3. - P. 585-588.
50. Prostakov N.S. and others. Conversions of pyrido[1,2-a]benzimidazole // Zh. Org. Khim. - 1990. - V. 26. - P. 1351-1356.
51. Varlamov A.V. and others. High-temperature catalytic synthesis of quinolino[1,2-a]benzimidazole and some of its transformations // Chem. Heterocycl. Compd. - 1996. - Vol. 32. - №. 4. - P. 459-461.
52. Huang L-Z. A Facile and Efficient Synthesis of Diaryl Amines or Ethers under Microwave Irradiation at Presence of KF/Al2O3 without Solvent and Their Anti-Fungal Biological Activities against Six Phytopathogens / L-Z. Huang, P. Han, Y-Q. Li, Y-M. Xu, T. Zhang, Z-T Du // nt. J. Mol. Sci. - 2013. - Vol. 14 - P. 18850-18860.
53. Vatsadze I.A. and others. Nitropyrazoles 22. On reactivity of 3,5-dinitro-4- (phenylsulfonyl)pyrazole and its N-methil derivative // Russian chemical bulletin - 2012. - Vol. 61. № 2. - C. 469-471.
54. Brown G.R., Foubister A.J., Ratcliffe P.D. High Yields of meta-Substituted Amination Products in the SNAr Substitution of Benzenes. // Tetrahedron Letters. - 1999. - № 40. - Р. 1219-1222.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.