Введение к работе
Актуальность проблемы. Сочетание в монотиооксамидах 1 и тиогидразидах оксаминовых кислот 2 максимально сближенных амидной и тиоамидной, или тиогидразидной групп обусловливает их большой синтетический потенциал.
Впервые монотиооксамиды были получены еще в конце XIX столетия. Однако до начала наших работ был известен лишь ограниченный набор монотиооксамидов, главным образом, с простыми алкильными и арильными заместителями, а химические свойства этих соединений оставались малоизученными, в основном из-за отсутствия удобных методов их получения.
В то же время необходимость развития химии монотиооксамидов не вызывает сомнения. В последние годы установлено, что монотиооксамиды и тиогидразиды оксаминовых кислот обладают разнообразной биологической активностью. Монотиооксамидные фрагменты были найдены в природных соединениях. Большой интерес представляют монотиооксамиды и тиогидразиды оксаминовых кислот в качестве комплексообразующих структур, поскольку они содержат донорные атомы с высокой (N, O) и низкой (S) электроотрицательностью и благодаря этому способны образовывать устойчивые комплексы как с «жесткими», так и с «мягкими» кислотами Льюиса.
Цель работы - разработка удобных общих методов синтеза монотиооксамидов и тиогидразидов оксаминовых кислот, изучение их реакционной способности и создание на их основе новых структур, среди которых предполагалось получить фотохромные соединения для объемной оптической памяти, комплексные структуры и вещества с высокой антибактериальной и антивирусной активностью.
Научная новизна и практическая значимость.
Впервые систематически исследована реакция S-функционализации ацетамидов, разработан удобный общий метод получения монотиооксамидов и тиогидразидов оксаминовых кислот, заключающийся во взаимодействии доступных -хлорацетамидов с предварительно приготовленными растворами серы с аминами или соответствующими гидразинами.
Предложен подход к синтезу гетероциклических структур заключающийся во взаимодействии -хлорацетамидов с предварительно приготовленными растворами серы и аминов, содержащими второй нуклеофильный центр.
Реакцией оптически активных -хлорацетамидов с аминосодержащими силикагелями в присутствии серы получены хиральные хроматографические сорбенты для разделения оптически активных соединений.
Из монотиооксамидов, содержащих в вицинальном положении функциональные группы, осуществлен синтез конденсированных гетероциклических систем, в частности, тиенопиримидинов и хиназолинов, и впервые получены соединения этого ряда, имеющие в своем составе карбамоильную функцию.
Действием гексацианоферрата калия (III) на гетероциклические монотиооксамиды в условиях окислительной циклизации осуществлен синтез конденсированных гетероциклических систем с карбамоильной группой, таких как 2-карбамоилтиено[3,2-d]тиазолы, 2-карбамоилтиено[2,3-d]тиазолы, 4-метил-4H-пирроло[3,2-d][1,3]тиазолы, 5-амино-тиазоло[4,5-b]пиридин-2-карбоксамиды и тиазоло[5,4-b]пиридин-2-карбоксамиды.
Разработан метод синтеза новых фотохромных 1,2-дигетарилперфторциклопентенов – производных тиофена, содержащих 1,3,4-оксадиазольные заместители.
Получены неизвестные ранее карбамоиламидоксимы, разработан метод их получения, заключающийся во взаимодействии монотиооксамидов с гидроксиламинами в пиридине. Предложен метод синтеза различных производных 3-карбамоил-1,2,4-оксадиазола гетероциклизацией соответствующих карбамоиламидоксимов. Разработан удобный способ получения карбамоилгидроксимоилхлоридов из карбамоиламидоксимов под действием нитрита натрия в присутствии HCl. Впервые показано, что при взаимодействии карбамоилгидроксимоилхлоридов с гидразидами образуются 1,3,4-оксадиазолы.
Найдены новые десульфуризующие реагенты – хлористый тионил в ионной жидкости и DDQ, позволяющие гладко проводить десульфуризацию тиоамидных фрагментов.
Взаимодействием тиогидразидов оксаминовых кислот с тритиокарбонилдигликолевой кислотой были получены неизвестные ранее тиоацетамидоаминороданины.
Впервые показана возможность использования гидразонов тиогидразидов оксаминовых кислот в качестве тридентатных лигандов и получены новые комплексные соединения.
Впервые синтезированы гидразоны тиогидразидов оксаминовых кислот, получены ранее неизвестные 4,5-дигидро-1,3,4-тиадиазол-2-карбоксамиды и 2-карбамоил-4,5-дигидро-1,3,4-тиадиазол-1-оксиды. Синтезированы аналоги лекарственных препаратов «метисазон» и «тиацетазон», обладающие высокой противовирусной и антибактериальной активностью.
В целом в результате проведенного комплексного исследования решена крупная научно-производственная задача – создан новый раздел органической химии, что открывает широкие возможности для синтеза ранее недоступных соединений с полезными свойствами.
На защиту выносятся.
Систематическое исследование реакции S-функционализации ацетамидов, разработка удобного метода получения монотиооксамидов и тиогидразидов оксаминовых кислот, заключающегося во взаимодействии доступных -хлорацетамидов с предварительно приготовленными растворами серы с аминами или соответствующими гидразинами.
Систематическое изучение реакционной способности монотиооксамидов и тиогидразидов оксаминовых кислот и синтез на их основе карбамоилсодержащих гетероциклов, а также производных щавелевой кислоты и комплексных соединений.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 18-ом Международном Конгрессе по органическому синтезу, Флоренция, Италия, июль 1998г., 17-ом Международном Конгрессе по гетероциклической химии, Вена, Австрия, август 1999г., 19-ом Международном Конгрессе по гетероциклической химии, Форт Коллинз, Колорадо, США, август 2003г., ХVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии, Казань, сентябрь 2003г., XXI Международной Чугаевской конференции, Киев, июнь 2003г., 3-ей Евро-Азиатской конференции по гетероциклам (EAHM-2004), Новосибирск, 2004г., 14-ом Европейском Симпозиуме по органической химии, Хельсинки, Финляндия, июль 2005г., XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии, Москва, 2007г., Международной конференции по химии и 5-ом Среднеземноморском коллоквиуме по гетероциклической химии (TRAMECH-5), Петра, Иордания, 2007г., Всероссийской научной конференции «Современные проблемы органической химии», Новосибирск, 2007г., Научной конференции «Органическая химия для медицины», г. Черноголовка, Мос. обл., сентябрь, 2008г., 23-ем Международном симпозиуме по органической химии серы (ISOCS-23), Москва, июнь-июль 2008г.
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 37 научных статьях, в том числе в 2 обзорах, в отечественных и зарубежных журналах, а также в 32 тезисах докладов на научных конференциях.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 312 cтр. и включает в себя введение, литературный обзор, посвященный способам получения монотиооксамидов и тиогидразидов оксаминовых кислот, а также их реакционной способности, обсуждение результатов, экспериментальную часть и выводы.
![Синтез нитрокарбоновых кислот, содержащих 3-азабицикло[3.3.1]-нонановый фрагмент](/i/i/4390/49165.png "Синтез нитрокарбоновых кислот, содержащих 3-азабицикло[3.3.1]-нонановый фрагмент Мелёхина Екатерина Кузьминична")
