Введение к работе
Актуальность проблемы.
Одной из важнейших задач органической химии является развитие методов направленного синтеза сложных органических молекул с целью получения физиологически активных веществ с избирательным действием.
В химии гетероциклических соединений ведущее положение занимают азотсодержащие гетероциклы. Это связано с тем, что они играют огромную роль в функционировании важных природных биомолекул (белки, нуклеиновые кислоты, ферменты), входят в состав многих лекарственных препаратов, пестицидов.
На кафедре органической химии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева основное направление исследований посвящено химии гетероциклических соединений. Работы связаны с приоритетным направлением развития науки в РФ и включают поиск новых методов синтеза веществ с потенциальной биологической активностью, необходимых сельскому хозяйству и медицине, изучение механизма реакций, проведение первичного биоскрининга полученных соединений. Данная работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (Грант № 07-03-0057).
Быстрая сборка молекулярно сложных соединений является важной целью синтетической органической химии и одной из современных ключевых проблем поиска лекарственных препаратов. Перспективный путь решения этой проблемы состоит в развитии одностадийных мультикомпонентных реакций (МКР), в особенности для создания потенциально биологически активных соединений на основе гетероциклических систем.
Автор выражает благодарность руководителю гранта И.В. Магедову за постоянную помощь в работе.
В последнее время в синтетической химии большое внимание
уделяется получению аналогов известных природных соединений.
Подофиллотоксин - один из представителей антимитотических природных
продуктов, полу синтетические производные подофиллотоксина
используются в клинике для противораковой химиотерапии и проявляют широкий спектр клинической активности в лечении различных видов опухолей. Интерес к таким структурам обусловлен как их биологической активностью, так и развитием новых методов биохимического тестирования веществ. Активно развиваются синтетические способы получения и модификации азаподофиллотоксинов и других гетероциклических аналогов.
Цель работы. Основная цель исследования заключалась в разработке методов синтеза новых гетероциклических аналогов подофиллотоксина с помощью мультикомпонентных одностадийных реакций. Задачей работы также являлось изучение физико-химических свойств впервые синтезированных соединений и их тестирование для выявления биологически активных веществ.
Научная новизна и практическая значимость:
Разработан новый удобный общий подход к синтезу разнообразных потенциально биологически активных гетероциклических аналогов подофиллотоксина. В качестве исходных веществ использованы доступные альдегиды, амины, циклические дикетоны, малононитрил.
Впервые показано, что мультикомпонентный синтез позволяет получать аналоги подофиллотоксина с хорошими выходами.
Установлено, что механизм мультикомпонентного синтеза включает 2 стадии: 1) взаимодействие альдегида с дикетоном или малононитрилом (реакция Кневенагеля); 2) циклизация интермедиата с третьим компонентом реакции с образованием гетероциклической конденсированной системы.
4. Получен ряд новых неизвестных ранее пиранопиридонов,
дигидропиридопиразолов, дигидробензохроменов,
тетрагидрофуропиридопиримидинов.
Апробация работы.
Материалы диссертации доложены на конференциях:
Международная научная конференция «Агротехнологии XXI века» (Москва 2008).
Международная конференция «Нанобиотехнологии в сельском хозяйстве» (Москва 2009).
Международная конференция «Мультикомпонентные реакции» (Екатеринбург 2009).
Международная конференция «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (Кисловодск 2009).
Международной научно-практической конференции «М.В. Ломоносов. Врата в науку» (Волгоград, 2011).
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 5 статьях и 5 тезисах докладов международных конференций.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 180 страницах, иллюстрирована 26 таблицами, 47 схемами и 13 рисунками, содержит одно приложение. Библиография содержит 158 литературных ссылок.
В первой главе приведен литературный обзор, посвященный синтезу природного биологически активного соединения подофиллотоксина и его аналогов. Во второй главе обсуждается полученный экспериментальный материал. В последней главе приведены экспериментальные данные по методам синтеза соединений, включенных в диссертационную работу.
![6,7-дихлор-1,4-диоксаспиро[4,4]нон-6-ен-8-он в синтезе аналогов хлорвулонов](/i/i/4274/444267.png "6,7-дихлор-1,4-диоксаспиро[4,4]нон-6-ен-8-он в синтезе аналогов хлорвулонов Байбулатова Гюзель Минияровна")
![Синтез аналогов природных хинонов на основе реакции [4+2]-циклоприсоединения силоксибутадиенов](/i/i/4460/49241.png "Синтез аналогов природных хинонов на основе реакции [4+2]-циклоприсоединения силоксибутадиенов Нечепуренко Иван Васильевич")
