Введение к работе
Актуальность исследования. К настоящему времени накоплен обширный материал по синтезу, строению, свойствам и реакциям разнообразных гетеро-циклов Свидетельством тому является число синтезированных и исследованных веществ гетероциклического ряда, значительно превосходящее количество алициклических и карбоциклических соединений, широкое использование их в качестве полупродуктов и синтонов в производстве найлона, специальных кау-чуков, заменителей кровяной плазмы, полупроводниковых материалов, ценных биологически активных веществ и лекарственных препаратов, нашедших широкое применение в медицине и сельском хозяйстве Однако гетероциклические соединения, содержащие в своем составе карборанильные заместители, способные оказывать существенное влияние на гетероциклические системы и придавать им специфические свойства, до последнего времени были исследованы недостаточно систематично
В связи с этим проведенные нами исследования по синтезу карборанилсо-держащих производных кумарина, пирана, фталида и оксолана, являющихся представителями различных типов гетероциклических соединений, а также аминов и аммониевых солей, проявляющих выраженную противоопухолевую активность и другие практически полезные свойства, представляются не только актуальными, но и весьма перспективными, открывающими новые направления в тонком органическом синтезе и изыскании эффективных лекарственных средств широкого спектра действия
Степень разработанности проблемы. К началу настоящей работы карбо-ранилсодержащие гетероциклические соединения были изучены недостаточно систематично и представлены лишь в одной монографии, двух обзорах и нескольких диссертациях (Р Граймс Карбораны - М Мир, 1974 - 264 с , 2Н-пираны (обзор), ХГС, 1985, № 3, с 291-307, Взаимные превращения солей пи-рилия, пиранов и их раскрытых форм (обзор), Успехи химии - 1985 - Т 12, с 1971-1995)
В связи с вышеизложенным приоритетной задачей настоящей работы являлась разработка препаративно удобных методов синтеза карборанилсодержа-щих функционально замещенных производных кумарина, пирана, фталида и оксолана, а также аминов и аммониевых солей, углубленное изучение их свойств и превращений, изыскание на их основе новых биологически активных веществ широкого спектра действия
Связь работы с планом государственных научных программ. Диссертационная работа выполнена совместно с АО «НПЦ «Фитохимия» по теме «Синтез, строение и биологическая активность новых полифенольных соединений» (№ гос регистрации 0103РК00169), входящей в Программу фундаментальных исследований (Ф 0286) «Поиск новых биологически активных растительных веществ и разработка на их основе практически ценных препаратов» на 2003-2005 гт, является частью исследований, проводимых на кафедре органической химии и полимеров Карагандинского государственного университета им Е А Бу-кетова по теме «Синтез биологически активных веществ на основе органических соединений бора, фосфора и азота» (№ гос регистрации 01 86 0082558)
Цели работы.
1 Синтез карборанилсодержащих производных кумарина, пирана, фталида и оксолана, а также аминов и аммониевых солей
Исследование свойств и превращений синтезированных соединений, установление закономерностей и специфических особенностей их химического поведения в разнообразных реакциях, связанных с индуктивным влиянием электронодефицитных карборанильных заместителей
Проведение первичных испытаний производных кумарина, пирана и аммониевых солей на биологическую активность и изыскание на их основе новых эффективных лекарственных средств широкого спектра действия
Научная новизна работы.
В диссертации представлены результаты систематических исследований по синтезу карборанилсодержащих производных кумарина, пирана, фталида, оксолана, аминов и аммониевых солей, потенциально обладающих биологической активностью
Изучены реакции литий- и магнийпроизводных о- и л*-карборанов с разнообразными производными кумарина и выявлены закономерности и специфические особенности протекания исследованных реакций
Впервые исследована конденсация кумарина и 3-этоксикарбонилкумарина со вторичными аминами, малоновым эфиром, нитро-метаном, литиевыми солями карборанилзамещенных нитроновых кислот и на ее основе получены новые производные кумарина
Впервые исследованы реакции 4-(изопропил-о-карборанил)-3-этоксикарбонил-3,4-дигидрокумарина с аминами, магнием, щелочными металлами и их гидроксидами, бутиллитием и бензолдиазонийхлоридом, на основе которых синтезированы новые карборанилсодержащие функционально замещенные производные кумарина и пирана
Впервые показано, что бензолдиазонийхлорид сочетается с 4-(изопропил-о-карборанил)-3-этоксикарбонил-3,4-дигидрокумарином и 4-(фенил-о-карборанил)-3,4-дигидрокумарином региоспецифично с образованием соответственно азосоединений и гидразонов
Впервые синтезирован 4-(изопропил-о-карборанил)-4-фенилазо-3-этоксикарбонил-3-гидрокумарин и исследованы его реакции с металлическим калием, КОН, разнообразными аминами, цитизином, пролином и 2-амино-б-бромбензтиазолом
Разработан препаративно удобный метод синтеза 2-гидрокси-З-этоксикарбонил-4-(изопропил-о-карборанил)бензо-4Н-пирана и исследованы его реакции с хлористым бензоилом, w-толуолсульфохлоридом, первичными и вторичными аминами, ацетатом меди, борной и хлорной кислотами
Впервые исследовано аминометилирование о- и л/-карборанов и их гетероциклических производных, разработаны препаративно удобные и технологичные методы синтеза гидрохлоридов 1,2- и 1,7-бис(диметиламинометил)-о- и л/-карборанов, используемых в борнейтронозахватной терапии рака, и ряда ге-терил-о-карборанов
Практическая значимость работы. На основе исследованных реакций разработаны препаративно удобные и технологичные методы синтеза ряда ранее неизвестных и мало изученных карборанилсодержащих производных кумарина, пирана и других гетероциклических соединений, а также разнообразных аммониевых солей, обладающих потенциальной и выраженной биологической активностью Синтезировано и охарактеризовано 50 новых соединений, из которых 9 проявили выраженную антибактериальную и 2 выраженную противоопухолевую активность
Основные положения, выносимые на защиту.
Синтез карборанилсодержащих и других производных кумарина
Исследование свойств и превращений карборанилсодержащих производных кумарина
Синтез и реакции 2-гидрокси-3-этоксикарбонил-4-(изопропил-о-карборанил)бензо-4Н-пирана
Синтез и реакции азотсодержащих и других производных о- и м-карборанов
Результаты первичных испытаний биологической активности ряда синтезированных карборановых соединений
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии в выполнении диссертационной работы на всех ее этапах, в частности, обобщении литературных данных, выполнении экспериментальной части, анализе, интерпретации и обсуждении полученных экспериментальных результатов
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ из них 4 статьи в журналах, рекомендованных КНАСОН РК, и 12 работ в материалах международных конференций
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены и обсуждены на Международных научно-практических конференциях «Физико-химические процессы в газовых и жидких средах» (г Караганда, 11-12 марта, 2005г), «Валихановские чтения-11» (гКокшетау, 21-23 апреля, 2006г), «Химия и технология растительных веществ» (Россия, г Сыктывкар, 25-30 июня 2006г), «Теоретическая и экспериментальная химия» (г Караганда, 21-22 сентября 2006г )
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на ПО страницах машинописного текста, включает 24 рисунка и 14 таблиц Диссертация состоит из введения, 3 глав (литературного обзора, обсуждения полученных результатов, экспериментальной части), заключения, списка использованных источников, включающего 111 наименований, 2 приложений
