Введение к работе
Актуальность проблемы. Многие производные пиразола являются основой для создания широкого круга фармацевтических и агрохимических препаратов, компонентов современных красителей и люминофоров, материалов для нелинейной оптики, конденсационных мономеров и т. п. Особо следует отметить многостороннюю биологическую активность производных пиразола: за последние три десятилетия бьши созданы новые эффективные пиразолсодержащие препараты с антимикробной, антивирусной, антиопухолевой, антигистаминной, антидепресантной, жаропонижающей, фунгицидной, антидиабетической, офтальмологической и др. активностями.
В этой связи создание новых подходов к функционализации и аннелированию пиразольного цикла представляется весьма актуальным. Настоящая работа является продолжением систематических исследований, проводимых в лаборатории ароматических азотсодержащих соединений (№18) ИОХ РАН, посвященных химии нитропиразолов и разработке новых методов синтеза гетероциклических соединений на их основе.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), грант №04-03-33097.
Цель работы. Ранее были продемонстрированы большие возможности многоцелевой функционализации пиразольного цикла путем введения нитрогрупп(ы) в молекулу пиразола (см. обзор: С. А. Шевелев, И. Л. Далингер, Журн. орган, химии, 1998, 34, №8, 1127), однако для этого практически не использовались 3,5-динитропиразолы. Целью настоящей работы является создание методов функционализации и аннелирования пиразольного цикла на основе 1-К-4-метил-3,5-диншропиразолов. Такой выбор исходных объектов не случаен. На основе этих соединений, в принципе, возможно введение новых заместителей в пиразольный цикл, во-первых, за счет нуклеофилыюго замещения нитрогруппы и, во-вторых, за счет модификации метильной группы. Последняя в 4-метил-3,5-динитропиразолах активирована электроноакцепторным влиянием двух соседних шпрогрупп, что должно позволить введение функциональных группировок в положение 4, в том числе способных к внутримолекулярной циклизации. В случае легко удаляемого l-R-заместителя может быть сформирован еще один реакционный центр - эндоциклический NH-фрагмент. Наличие в положении 4 цикла метильного заместителя, устойчивого к действию нитрующей смеси, делает l-R-4-Menui-3,5-динитропиразолы потенциально доступными объектами - они в принципе могут быть синтезированы одностадийным нитрованием l-R-4-метилпиразолов.
Me ЇЇ~\ нитрование
і R
Научная новизна и практическая значимость работы. В результате проведенных исследований:
показано, что в 3- и 5-нитропиразолах подвижность нитрогруппы в реакциях нуклеофильного замещения в положении 5 намного выше, чем в положении 3;
впервые систематически изучены подходы к функционализации и аннелированию пиразольного цикла с помощью производных 3,5-динитропиразола - l-R-4-Meran-3,5-динитропиразолов, для которых разработаны препаративные способы получения; при изучении их свойств обнаружено, что нуклеофильное замещение нитрогруппы происходит региоспецифически - замещается только 5-N02-rpynna;
на основе продуктов модификации (окисление, конденсация с диметилацеталем диметилформамида и ароматическими альдегидами) 4-СНз-группы в l-R-4-MeTiw-3,5-динитропиразолах разработаны способы введения различных функциональных групп в положение 4, в том числе способных к внутримолекулярной циклизации;
используя региоспецифическое нуклеофильное замещение 5-N02-rpynnbi в
продуктах модификации 4-СНз-группы в 1-ІІ-4-метил-3,5-динитрошіразолах разработаны
методы синтеза широкого круга ранее неизвестных 5-2-3-нитропиразолов, а также
пиразолсодержащих бициклических гетеросистем с нитрогруппой в пиразольном фрагменте;
разработан метод синтеза соответствующих ТУ-незамещенных 3,5-динитропиразолов на основе нуклеофильного замещения 3,5-динитропиразолат-анионов в 4-замещенных 1-(2,4-дипитрофенил)-3,5-динитропиразолах;
разработан метод синтеза соответствующих ^-незамещенных 5-2-3-нитропиразолов, используя возможность временного введения защитной метоксиметильной группы в положение 1 пиразольного цикла.
Публикации и апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи, 3 статьи приняты к печати. Отдельные части работы были доложены на I Молодежной конференции ИОХ РАН (Москва, 2005 г), Международной конференции по химии гетероциклических соединений, посвященной 90-летию со дня рождения профессора Алексея Николаевича Коста (Россия, Москва, 2005 г.), IX Научной школе-конференции по органической химии (Москва, 2006 г), 23 Международном симпозиуме по органической химии серы (Россия, Москва, 2008 г).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 182 страницах и состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы. В первой главе рассмотрены литературные данные по синтезу и свойствам динитропиразолов. Во второй главе обсуждаются полученные экспериментальные результаты. Третья глава содержит описание эксперимента. Список цитированной литературы состоит из 240 наименований. Диссертация содержит 178 схем, 23 таблицы и 26 рисунков. К диссертации имеется приложение на 43 страницах, содержащее 17 таблиц.
![Синтез -гидрокси(ацетокси)сульфидов и сульфонов на основе 3,5,8-триоксабицикло[5.1.0]октанов](/i/i/4241/470006.png "Синтез -гидрокси(ацетокси)сульфидов и сульфонов на основе 3,5,8-триоксабицикло[5.1.0]октанов Павельев, Роман Сергеевич")
