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.
ℹ️Настоящий 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.
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1. Синтез бензимидазолов 6
1.1.1. Синтез бензимидазолов на основе о-диаминобензолов 6
1.1.2. Синтез бензимидазолов из о-нитроанилинов 8
1.1.3. Многокомпонентный синтез бензимидазолов 12
1.1.4. Синтез бензимидазолов на основе N-замещенных анилинов 14
1.2. Введение фармакофорных групп в бензимидазолы 16
1.2.1. Реакции по эндоциклическому азоту 16
1.2.2. Функционализация по 2 положению имидазольного цикла 20
1.2.3. Реакции по бензольному кольцу 22
1.2.3.1. Реакции S/.Ar 23
1.2.3.2. Реакции SAr 27
1.2.3.3. Восстановление NO2 - групп бензольного кольца 28
1.3. Биологическая активность бензимидазолов 29
2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 36
2.1.Общая концепция работы 36
2.2. Синтез бензимидазола с предварительным введением фармакофора..39
2.2.1. Получение №(4,5-дихлор-2-нитрофенил)-пропанамида 39
2.2.2. Синтез 4-хлор-5-морфолин-4-ил-2-нитро-фениламина 43
2.2.3. Получение о-фенилендиамина 47
2.2.4. Синтез 2-трифторметилзамещенного бензимидазола 51
2.3. Получение бензимидазола с последующим введением фармакофора..53
2.3.1. Конденсация о-фенилендиамина с одноосновной алифатической
карбоновой кислотой 53
2.3.2. Исследование реакции S^Ar 2-трифторметилбензимидазола 53
2.3.3. Восстановление NO2-группы в 5-нитро-2-трифторметилбензимидазоле 56
3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 60
ВЫВОДЫ 64
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 65
📖 Аннотация
Работа посвящена разработке эффективного способа синтеза бензимидазолов, содержащих различные фармакофорные группы. Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания простых и селективных методов получения полифункциональных бензимидазолов, которые обладают широким спектром биологической активности, включая противоопухолевую, противогрибковую, противовирусную и противомикробную, и востребованы как в фармацевтике, так и в промышленности для создания термостойких полимеров. В работе предложена двухстадийная стратегия: на первом этапе разработан синтез о-фенилендиамина, содержащего морфолиновый фрагмент, включающий стадии ацилирования, селективного нитрования при 5°C, реакции нуклеофильного замещения (SwAr) и восстановления с использованием SnCl2, при этом установлено, что применение хлорида титана (III) позволяет избежать побочного дехлорирования. На втором этапе показана эффективность конденсации полученного диамина с трифторуксусной кислотой для одновременного аннелирования имидазольного цикла и введения трифторметильной фармакофорной группы. Изучена ориентация реакции нитрования 2-трифторметилбензимидазола, выявлено, что реакционным центром является положение 5 бензольного кольца, а образующийся 2-трифторметил-1Н-бензимидазол-5-иламин в биполярном апротонном растворителе существует в виде двух таутомерных форм, в отличие от неполярного растворителя. В работе использованы подходы, описанные в исследованиях Ельцова А.В. (1982) по синтезу производных бензимидазола. Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные методы могут быть использованы в лабораториях органического синтеза и на фармацевтических предприятиях для получения новых биологически активных соединений на основе бензимидазола с заданными фармакофорными заместителями.
📖 Введение
Актуальной тенденцией в развитии современной органической химии является поиск простых методов синтеза ряда гетероциклических соединений, наиболее важными из которых являются полифункциональные бензимидазолы.
Бензимидазол и его производные обладают целым спектром биологической активности, включая противоопухолевую [1],
противогрибковую и противовирусную [2], противомикробную [3,4], противовоспалительную и обезболивающую, а также находят применение и в ветеринарии. [5]
Замещенные бензимидазолы присутствуют в многочисленных ценных биологически активных веществах [1], полезных как для человека, так и для животных.
Кроме фармацевтической области, некоторые производные бензимидазола используются и в промышленной сфере: в процессе создания сверхпрочных термостойких полимерных материалов. [6]
Большое количество исследований и трудов в химии посвящено разработке новых способов синтеза бензимидазолов с различными фармакофорными группами. Наличие тех или иных заместителей определяет биологическую активность бензимидазола.
Поэтому целью работы стала разработка эффективного способа синтеза бензимидазолов, содержащих различные фармакофорные заместители.
В связи с этим поставлены следующие задачи:
1. Разработка схемы получения о-фенилендиамина, содержащего азотсодержащий предельный гетероцикл .
2. Аннелирование имидазольного цикла к бензольному кольцу, сопровождающееся введением фармакофора в молекулу гетероцикла.
3. Формирование фармакофорной группы в бензимидазоле.
✅ Заключение
1. Предложен эффективный способ синтеза диамина, содержащего предельный азотсодержащий гетероцикл, который включал стадии: защита ПЛ2-группы в реакции ацилирования ^ нитрование N-ацилированного производного дихлоранилина ^ введение морфолинового фрагмента в ходе реакции SwAr ^ кислотный гидролиз ацетамидной связи ^ восстановление. Показано, что на селективность реакции нитрования А-(3,4-дихлорфенил)- пропанамида сильное влияние оказывает температура. Наибольшая селективность наблюдалась при 5°C. Для введения гетероциклического вторичного амина в ходе SwAr требовалось использование N-ацилированного производного. Установлено, что применение SnCl2 в отличие от хлорида титана (III) при восстановлении галогензамещенных бензолов приводило к протеканию побочного процесса - дехлорирования.
2. Показана эффективность использования реакции конденсации о- фенилендиамина с трифторуксусной кислотой для одновременного аннелирования имидазольного цикла и введения фармакофорного трифторметильного фрагмента в молекулу.
3. Изучена ориентация реакции нитрования 2-
трифторметилбензимидазола. Показано, что в качестве реакционного центра выступает положение 5 бензольного кольца. Установлено, что образующийся в ходе восстановления 5-нитро-2-трифторметилбензимидазола 2- трифторметил-1Н-бензимидазол-5-иламин в растворе биполярного
апротонного растворителя существует в виде двух таутомерных форм. В растворе неполярного апротонного растворителя таутомерия не наблюдалась.