Синтез и некоторые превращения фурилзамещенных нафто[2,3-b]фуранов Финько, Александр Валериевич

Введение к работе

Актуальность темы. Химия фурана с каждым годом вызывает неизменно растущий интерес у научного сообщества. Это обусловлено, прежде всего, тем, что реакционная способность фурановых соединений многогранна, поэтому они используются в качестве предшественников в синтезе самых разнообразных классов органических соединений. Кроме того, простейшие производные фурана легкодоступны из фурфурола - продукта переработки возобновляемой биомассы, поэтому фурфурол может стать альтернативой нефти с точки зрения сырьевой базы для органического синтеза. В связи с этим получение новых фундаментальных знаний о реакционной способности фурановых соединений весьма актуально.

Но не только этим интересны производные фурана, в настоящее время известно колоссальное число природных соединений, содержащих в своей структуре фурановое ядро, среди которых можно выделить класс нафто[2,3- 6]фуранов. Несмотря на свою относительную малочисленность, эти соединения выделены из различных природных источников, в основном растительного происхождения, а некоторые из представителей этого класса соединений проявляют биологическую активность. Нужно также отметить, что в последнее время появились данные о биологической активности синтетических производных нафто[2,3-6]фурана. Однако информация о методах синтеза этих соединений и их химических превращениях в настоящее время весьма скудна. Ввиду малой изученности производных нафто[2,3-6]фурана и большого потенциала их использования в фармацевтике, разработка новых методов синтеза и изучение их химических и физико-химических свойств является важной и перспективной задачей.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР кафедры органической химии и НИИ ХГС Кубанского государственного технологического университета, проводимой по тематическому плану Министерства науки и образования Российской Федерации: «Разработка новых методов синтеза и изучение механизмов реакций образования гетероциклических соединений с направленным биологическим действием: развитие теории взаимосвязи «химическая структура - биологическое действие»; государственному контракту с министерством образования и науки РФ «Внутримолекулярные взаимодействия фурана с электрофильным углеродом - нестандартные пути синтеза веществ с потенциальной биологической активностью» (П2347 от 17 ноября 2009 года); грантом РФФИ «Внутримолекулярные трансформации фуранов, катализируемые кислотами» (10-03-00254-a) и в рамках аналитической ведомственной программы Министерства образования и науки РФ «Внутримолекулярные рециклизации фуранов в синтезе азагетероциклов» (2.1.1/4628).

Целью работы является исследование превращений 2-(дифурилметил)- бензиловых спиртов и их производных в условиях реакции Фриделя-Крафтса; разработка новых методов синтеза дигидронафто[2,3-6]фуранов и их ароматических аналогов; изучение границ применимости открытой ранее перегруппировки 4-ацетокси-9-фурилнафто[2,3-6]фуранов в дифуронафталины.

В связи с этим были поставлены следующие задачи исследования:

разработать препаративные методы синтеза 2-(дифурилметил)бенз- гидролов и 2-(дифурилметил)трифенилметанолов;

изучить кислотно-катализируемые внутримолекулярные циклизации 2-(дифурилметил)бензиловых спиртов и их производных;

разработать методы синтеза 2-(дифурилметил)бензофенонов и на их основе получить неизвестные 4-арил-9-фурилнафто[2,3-6]фураны;

изучить возможность применения перегруппировки 4-ацетокси-9- фурилнафто[2,3-6]фуранов в нафтодифураны для их аза-аналогов - 4-ацил- амино-9-фурилнафто[2,3-6]фуранов.

Научная новизна. Найдена новая перегруппировка, протекающая с миграцией фуранового цикла: 2-(дифурилметил)бензгидролы под действием кислот превращаются не в ожидаемые 4,9-дигидро-9-фурилнафто[2,3-6]фураны, а в изомерные 4,9-дигидро-4-фурилнафто[2,3-6]фураны. Аналогичная миграция фуранового цикла наблюдается и в случае 2-(дифурилметил)три- фенилметанолов. Найдена новая реакция ароматизации, протекающая с отщеплением фуранового цикла - установлено, что 9-арил-4,9-дигидро-4- фурилнафто[2,3-6]фураны в кислых условиях могут превращаться в производные 9-арилнафто[2,3-6]фурана. Разработаны эффективные методы синтеза неизвестных 9-арил-4-фурилнафто[2,3-6]фуранов и 4-арил-9- фурилнафто[2,3-6]фуранов. Установлено, что в зависимости от температуры конденсация 2-ароилбензальдегидов и сильвана приводит либо к 2-(дифурил- метил)бензофенонам, либо к 4-арил-9-фурилнафто[2,3-6]фуранам. Показано, что перегруппировка 4-ацетокси-9-фурилнафто[2,3-6]фуранов в нафтодифураны не применима для 4-ациламино-9-фурилнафто[2,3-6]фуранов. Методами РСА и ЯМР изучено строение производных 4- и 9-замещенных нафто[2,3-6]фуранов.

Практическая значимость работы. Разработаны удобные препаративные методы синтеза 2-(дифурилметил)бензгидролов, 2-(дифурилметил)- трифенилметанолов, 2-(дифурилметил)бензофенонов. Предложены технологически простые методы синтеза 9-арил-4-фурилнафто[2,3-6]фуранов и 4-арил-9-фурилнафто[2,3-6]фуранов, первой стадией которых является конденсация 2-ароилбензальдегидов и сильвана. При этом 4-арил-9- фурилнафто[2,3-6]фураны могут быть получены в one-pot режиме. Синтезированные нафто[2,3-6]фураны являются привлекательными объектами для биологического скрининга.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на III Международной конференции «Химия гетероциклических соединений» (Москва, 2010); II Международной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (Железноводск, 2011); II Всероссийской научной конференции «Успехи синтеза и комплексообразования» (Москва, 2012); Всероссийской конференции «Органический синтез: химия и технология» (Екатеринбург, 2012); XXV^th European colloquium on heterocyclic chemistry (Reading, United Kingdom, 2012).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 2 статьи и тезисы 5 докладов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка цитируемой литературы и 4 приложений. Работа изложена на 133 страницах, содержит 59 схем, 21 рисунок и 37 таблиц. Список цитируемой литературы включает 121 ссылку.

Похожие диссертации на Синтез и некоторые превращения фурилзамещенных нафто[2,3-b]фуранов

Синтез, превращения и свойства 2-бром-5-нитро-6-метилимидазо-[2, 1-b]-1,3,4-тиадиазола Шарипова Рузигул Ёкубовна

Синтез, структура и химические превращения 2,5-дибром-6-фенилимидазо[2,1-b]-1,3,4-тиадиазолаРахмонов Рахмон Охонович

Синтез и нуклеофильные превращения 4-алкоксикарбонил-1,5-диарил-4-метилпирроло[3,4-b]пиррол-2,3,6-трионов и 3-ароил-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-1,2,4-трионовДыренков, Ростислав Олегович

Получение и химические превращения полифторированных циклопента[b]тиофена и 2,3-дигидробензо[b]тиофеновМаксимов, Александр Михайлович

Тандемные превращения тетрагидро-g- и b-карболинов и 7-трифторацетил-1,2,3,4-тетрагидро-2,3,5-триметилпирроло[1,2-c]пиримидина под действием активированных алкинов Куликова Лариса Николаевна

9-фурилнафто[2,3-b]фураны : Синтез, свойства и реакцииМельчин Владимир Викторович

Тиено(3,2-b)пирроленины: методы получения и синтез первых фотохромных спиросоединений и мероцианинов на их основеНикалин Денис Михайлович

Синтез новых гетероциклических систем на основе 3-аминотиено[2,3-b]пиридинов и их свойстваВасилин Владимир Константинович

3-аминотиено(2,3-b)пиридин-2-иларил(алкил)метаноны в синтезе аннелированных азолов, азинов, оксазинов и родственных им соединенийЛипунов Михаил Михайлович

3-аминотиено[2,3-b]пиридины и гетероциклические системы на их основе: синтез, свойства и биологическое действие Осипова Анжелика Автандиловна