Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов Шпербер Елизар Рубинович

Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов
<
Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Шпербер Елизар Рубинович. Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов : Дис. ... канд. хим. наук : 02.00.03 : Краснодар, 2003 220 c. РГБ ОД, 61:04-2/246

Содержание к диссертации

Введение

1 Аналитический обзор 9

1.1 Синтез енаминонов 9

1.2 Таутомерия 16

1.3 Спектральные характеристики енаминонов 18

1.3 Электронные спектры поглощения 18

1.3.2 Инфракрасные спектры поглощения 22

1.3.3 Спектры ядерного магнитного резонанса 24

1.4 Химические свойства енаминонов 26

1.4.1 Протонирование енаминонов 27

1.4.2 Алкилирование енаминонов 28

1.4.3 Ацилирование енаминонов 30

1.5 Е наминоны в синтезе гетероциклических систем 31

1.6 Биологическая активность и практическая значимость енаминонов и их производных 36

2 Обсуждение результатов 39

2.1. Синтез и реакции 3,5-дизамещенных 6-[(2)-1-К-амино]этилиден- 2-циклогексен-1 -онов 39

2.1.1 Синтез и свойства 3, 5-дизамещенных 6 гидроксиэтиламино)этилиден]-2-циклогексен-1 -онов 39

2.1.2 Синтез и характеристика 6-[^)-1-бензиламиноэтилиден]-2-циклогексен-1 -нонов 49

2.1.3 Синтез и характеристика 6-[(г)-1-анилиноэтилиден]-2-циклогексен-1 -онов 54

2.1.4 Синтез и характеристика 6-[(2)-1-аминоэтилиден]-2-циклогексен-1-онов 58

2.1.5 Масс-спектральные характеристики 6-[(Z)-l-R]-2-rn«aioreKceH-1 -онов 63

2.1.6 Синтез и свойства N1 - 2-[3,5-дгаамещенных-2-циклогексенилиденамино] этил- 3,5-дшамещенных-2-циклогексен- 1 -иминов 67

2.1.7 Синтез и свойства N1 -{1-[4,6-дизамещенных-2-оксо-3- циклогексенилиден]этил } ацетамидов 75

2.2 Синтез и реакции этил 4, б-дизамещенных-Я-амино-1,3- циклогексадиен-1-карбоксилатов 81

2.2.1 Синтез и свойства 4,6-дизамещенных этил 2-аминоэтанол-1,3-циклогесадиен-1 -карбоксилатов 86

2.2.2 Синтез и свойства 4,6-дизамещенных этил 2-бензиаламино-1,3-циклогексадиен-1 -карбоксилатов 86

2.2.3 Синтез и характеристика 4,6-дизамещенных этил 2-анилино-1,3 -циклогексадиен-1 -карбоксилатов 90

2.2.4 Синтез и свойства этил 2-амино-1,3 циклогексадиен -1,3-карбоксилатов 94

2.2.5 Масс-спектральные характеристики этил 2-N-1,3-циклогексадиен-1 -карбоксилатов 98

2.2.6 Синтез и свойства этил 4,6-дизамещенных-2-

метил карбоксами д о-1,3-цикл огекс ад иен-1 -карбоксилатов 102

2.3 Синтез гетероциклов на основе 6-ацетил-2-циклогексен-1-онов, 6-[^)-1-аминоэтилиден]-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3- цикл огексадиен-1 -карбоксилатов 97

2.3.1 Синтез и свойства 4,5-дигидробензо[оУ]изоксазолов 108

2.3.2 Синтез и свойства 5,7-дизамещенных-4-метшт-5,6-дигидрохиназолинов 125

2.3.3 Синтез и свойства 5,7-дизаметенных-3,4,5,6-тетрагидро-4-хиназолинонов 133

2.4 Биологическая активность синтезированных соединений 139

3. Экспериментальная часть 143

3.1.Методы синтеза и отчистки исходных соединений 143

3.2.Методы анализа 143

3.2.1 Спектральные методы 143

3.2.2 Тонкослойная хроматография 144

3.2.3 Рентгеноструктурный анализ 144

3.3 Методы синтезов 145

Выводы 150

Список использованной литературы

Введение к работе

Главной задачей, поставленной перед химической наукой, является синтез высокоэффективных малотоксичных лекарственных препаратов и химических средств защиты растений. Интенсивное использование химиотерапевтических препаратов и пестицидов в практике требует создания всё новых и новых физиологически активных веществ (ФАВ). Это обусловлено тем, что зачастую применение ФАВ приводит к образованию новых форм микроорганизмов, устойчивых к действию этих ФАВ.

Среди имеющегося арсенала химически активных веществ перспективны соединения, имеющие в своей структуре циклогексеноновый и енаминный фрагменты.

Интерес к подобным соединения очевиден, поскольку они содержат ряд реакционноспособных функциональных групп и поэтому являются прекрасными предшественниками для получения широкого ряда природных и синтетических соединений. Многие из представителей этого класса проявляют различные виды биологической активности, например, антиконвульсантную [1, 2] и противовоспалительную [3] активность, являются ингибиторами циклооксигеназы и липоксигеназы [3].

Циклогексеноновый фрагмент в молекулах таких соединений позволяет использовать их для получения синтетических аналогов алкалоидов [4], наличие енаминной функции предопределяет огромное разнообразие превращений и модификаций [5].

Известно, что енаминоны находят применение для получения различных гетероциклических систем, содержащих фурановый [6], кумариновый [7], индольный [8], пиримидиновый [9, 10, 11), пиридиновый [12, 13], изоксазольный [11, 14], хинолиновый [15] и другие гетероциклические фрагменты. В тоже время, синтетические возможности циклических енаминонов изучены недостаточно. Для оценки реакционной способности енаминонов на основе ацетил- и этоксикарбонилциклогексенонов важное значение приобретает тщательное установление их структуры, изучение таутомерньтх превращений, определение влияния последних на направление протекающих реакций,

В этой связи разработка способов синтеза и исследование свойств енаминонов на основе циклогексенонов является актуальной задачей1.

Диссертационная работа является разделом темы № 2.13.008 проблемной научно-исследовательской лаборатории «Создание теории синтеза О-, N-, S-содержащих полифункциональных соединений, перспективных для химии биологически активных веществ с избирательным действием» (per. номер КубГТУ 01.2001.03.157), и темы кафедры органической химии «Химический дизайн новых конденсированных гетероциклических систем с целью создания потенциальных физиологических веществ с направленным биологическим действием», выполняемых Кубанским Государственным Технологическим Университетом в 2001 — 2005гг.

Цель работы. Дальнейшее изучение химии и возможностей применения циклогексенонов в синтезе енаминонов и новых гетероциклических систем, сочетающих в своей структуре фармакологический важный фурановый и енаминоновый фрагменты.

Научная новизна. Изучено взаимодействие циклогексенонов с аминами и однозначно определена направленность протекания реакции. Получены и охарактеризованы новые ряды енаминонов. На их основе синтезированы замещенные тетрагидрохиназолиноны и тетрагидрохиназолины. Изучена реакция ацилирования N-незамещенных енаминонов.

1 Автор выражает глубокую признательность своему научному консультанту доценту, к.х.н., Усовой В.К. за помощь в разработке методов синтеза к исследовании механизма реакций. Установлено, что взаимодействие 6-ацетил-2-циклогексен-1-онов с этилендиамином протекает иначе, чем с другими аминами: реакция сопровождается кетонным расщеплением и приводит к образованию азометинов.

Реакцией циклогексенонов с гидрохлоридом гидроксиламина получены новые 4,5-дигидробензо[с1]изоксазолы.

Установлены характеристические пути масс распада синтезированных соединений.

На основе комплекса физико-химических методов анализа (ИК-, УФ-, ЯМ? Н - спектроскопии и масс-спектрометрии, рентгеноструктурного анализа) подтверждена структура всех синтезированных соединений, а также тонкая структура 4-(4-бромфенил)-3-метил-6-фенил-4,5-дигидробензо[с1]изоксазола и 5-феншт-3-(2-фурил)-6-[(Z)-1 -(2-гидроксиэтиламино)этилиден]-2-циклогексен-1-она.

Практическая значимость.

Разработаны удобные препаративные методы синтеза енаминонов и ряда гетероароматических соединений на основе производных циклогексенона. Большинство синтезированных соединений представляют практический интерес и могут использоваться в качестве доступных синтонов для дальнейших превращений.

Среди синтезированных веществ выявлены соединения, обладающие рострегулирующей активностью, которые могут быть использованы для улучшения посевных качеств семян пшеницы.

На защиту выносятся:

- реакции 6-ацетил-2-циклогексен-1-онов и этил З-циклогексен-1 карбоксилатов с азотсодержащими нуклеофилами. особенности реакции 6-ацетил-2-циклогексен-1-онов с этилендиамином.

- реакции ацилирования 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов. - 6-ацетил-2-циклогексен-1 -оны, 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1 -оны, этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилаты как синтоны в построении конденсированных гетероциклических систем.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 1-й Международной конференции «Химия и биологическая активность азотистых гетероциклов и алкалоидов» (Москва, 2001); Второй региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2001г.); Третьей региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых «Наука - XXI веку» (Майкоп, 2002 г.); 2-й Международной конференции «Химия и биологическая активность кислород- и серу содержащих гетероциклов» (Москва, 2003).

По теме диссертации опубликовано 4 статьи, 6 тезисов научных докладов, получено решение ФИПС на выдачу патента.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 169 страницах машинописного текста, содержит 35 схем, 6 рисунков, 39 таблиц. Библиография насчитывает 160 ссылок. Приложение включает 15 таблиц с данными ЯМР н - спектров, рентгеноструктурного анализа синтезированных соединений, а также акты испытаний ряда полученных веществ на антистрессовую и рострегулирующую активность.  

Электронные спектры поглощения

Для продуктов взаимодействия р-дикарбонильных соединений с азо-тосодержащими реагентами наиболее вероятны три таутомерные формы -иминная XXI, сопряженная енаминная XXII и иминоенольная XXIII :

Следует отметить, что енаминоны в формах XXI и XXII образуют внутримолекулярные водородные связи [79, 80], что подтверждается с помощью ИК- [81] и ЯМР Н — спектроскопии [&2 - 84]. В тоже время для азотистых аналогов р-дикарбонильных соединений до сих пор отсутствуют убедительные примеры появления иминоенольной формы ХХШ в равновесии с другими формами. Авторы считают, что атом азота стремится образовывать с другими атомами простые, а не кратные связи, чем объясняют большую стабильность енаминной формы XXII.

Равновесие, где вместе с иминной и (или) енаминной формой сосуществует иминоенольная, встречается только для соединений, которые чисто формально можно отнести к азотистым аналогам р-дикарбонильных соединений [85, 86]. Появление у них иминоенольной формы происходит тогда, когда переход из этой формы в енаминную сопровождается потерей ароматичности в каком-либо элементов таутомерной системы [17, 21, 85 -87].

Все описанные азотистые производные истинных р-дикарбонильных соединений, для доказательства строения которых применялись надежные спектральные методы, существуют в ими иной XXI, є намин ной XXII форме или представляют собой таутомерные смеси этих двух форм [85].

Авторы [88] при изучении таутомерии имидазолидинов предположили, что имидазолидины как и Р-аминовинилкетоны могут существовать в трех таутомерных формах: кетоенаминной XXIV, иминоенольной XXV и кетоиминной XXVI, из которых содержание последней, судя по отсутствию в спектрах ЯМР Н сигнала экзометиленовой группы, не превышает 5%.

В связи с тем, что на основе данных ИК- и ЯМР Н-спектроскопии невозможно сделать однозначный выбор между структурами XXIV и XXV, проведено рентгеноструктурное исследование кристалла имидазолидина. С помощью данных РСА установлено, что строение исследованного имидазолидина соответствует наложению кетоенаминного таутомера XXIV и резонансных структур с разделенными зарядами.

На основании приведенных примеров можно сделать вывод, что азотистые производные (3-дикарбонильных соединений, содержащие первичную или вторичную аминогруппу, способны к таутомерным превращениям, однако преимущественно существуют в енаминной форме.

Спектральные характеристики енаминонов Известно, что ациклические енаминокарбонильные соединения могут существовать в различных конфигурациях: транс-s-транс, транс- -цис, цис-я-транс, цис-5-цис [89]:

Для установления строения енаминонов широко применяются такие физико-химические методы анализа как УФ-, ИК-, ЯМР-спектроскопия, примеры использования которых приведены ниже.

При изучении азотистых аналогов Р-дикарбонильных соединений часто используют электронные спектры поглощения (ЭСП), Енольные, анионные и енолий-катионные формы енаминокетонов содержат сопряженную л-электронную систему и характеризуются интенсивными электронными переходами, которые проявляются как в ультрафиолетовой, так и в видимой части спектра (215 - 600 нм).

Обычно в качестве основного хромофора соединения содержат ена-минокетонную систему, имеющую характеристичную полосу поглощения Б области 270 - 360 нм [85]. Наличие в молекуле фенильных заместителей приводит к появлению еще одной полосы поглощения при 220-275 нм.

Для соединений XXVII и XXVIII, производных 1,3-циклогександиона и диме дона соответственно, имеющих транс-Б-транс форму, характерна полоса поглощения в области 270 - 315 нм [39, 90 - 96]. Найдено, что на положение этой полосы оказывает влияние природа заместителей при атоме азота [97 - 99]. Авторы отмечают, что наличие только одного алкильного заместителя при азоте практически не меняет положение и интенсивность полосы поглощения.

Для енаминонов XXIX [98] максимум поглощения наблюдается в области 360 - 390 нм, причем фенильный и CF3 заместители приводят к более высокому значению максимума поглощения. Такой сильный батохромний сдвиг длинноволновой полосы поглощения, вероятно, можно объяснить планарностью енаминокетонного фрагмента в молекуле XXIX

Синтез и характеристика 6-[(г)-1-анилиноэтилиден]-2-циклогексен-1 -онов

Сигнал протона 4-НА расщеплен в мультиплет (2,8 - 3,17 м.д.) соседней метиновой группой (J 6 Гц), и дальним взаимодействием с протоном 2-Н олефинового звена (J = 2 Гц), а также геминальным взаимодействием с 4-Н и протоном (Т4нл4нв — 15 - 16 Гц). Сигнал в области 3,10 - 3,20 м.д. принадлежит протону Нв и расщеплен в дублет только геминальным спин-спиновым взаимодействием с 4-НА протоном.

Наличие дальнего спин-спинового взаимодействия между протонами 4-Нд и 2-Н (через четыре о — связи) возможно при W — образном расположении с - связей между этими ядрами. Следовательно, протон 4-НЛ занимает экваториальное положение, так как только при таком расположении возникает W - образная конфигурация связей. В свою очередь, протон 4-HR занимает аксиальное положение и с протоном 2-Н не взаимодействует.

Удивительно, что отсутствует вицинальное взаимодействие между этим же протоном 4-Нв и метановым протоном 5-Н. Последнее, вероятно, связано с псевдоаксиальным расположением «тяжелого» (фенильного, фу-рильного ) заместителя у 5 положения алицикла. Тогда протон 5-Н должен занимать псевдоэкваториальное положение: торсионный угол между свя зями С — 5-Н и С - 4-Нв составляет примерно 90, при таком расположении величина константы спин-спинового взаимодействия 3-Ьн-4нв близка к нулю.

В слабом поле (12-13 м.д.) спектров ЯМР - Н всех синтезированных соединений 1а-ж имеется узкий синглет интенсивностью Ш, что свидетельствует об образовании внутримолекулярной водородной связи N-H О- Такая водородная связь может реализоваться только в виде хелата 1 а.

В тоже время известно [149], что в спектрах исходных соединений (структура Г) сигналы хелатного протона располагаются в значительно более слабом поле (15 - 16 м.д.). Смещение сигнала хелатного протона в спектрах соединений 1 а-ж, возможно, обусловлено неравной удаленностью атома водорода от атомов азота и кислорода, в то время как в структурах типа Г протон примерно в одной мере принадлежит обоим атомам кислорода. Сигналы метиленовых групп этаноламинового фрагмента должны иметь вид двух триплетов равной интенсивности. В спектрах присутствуют один явный триплет и один уширенный сигнал. Триплет в более слабом поле (3,8 м.д.) принадлежит протонам метиленового звена, связанного с атомом кислорода. Уширенный сигнал в более сильном поле (3,5 м.д.) принадлежит протонам метиленового звена, связанного с атомом азота. Очевидно, квадрупольное взаимодействие атома азота с протонами соседнего метиленового звена приводит к дополнительному расщеплению компонентов сигнала последних, и результирующий сигнал протонов N-CH2 группы приобретает вид уширенного синглета (хотя таковым по существу не является). Тем не менее, даже такой детальный анализ спектров ИК-, УФ- и ЯМР- Н не дает возможности сделать однозначный выбор между структурами 1А и 1В.

Для однозначного выбора между структурами 1А и 1В проведены дополнительные исследования с использованием двумерной спектроскопии ядерного эффекта Оверхаузера (NOESY).

Двумерный NOESY - спектр молекулы 5-феншьЗ-(2-фурил)-6-[ )-(2-гидроксиэтиламино)этилиден]-2-циклогексен-1 -она (1г), (растворитель CDC13). По данным двумерного NOESY - спектра мощный корреляционный пик молекулы 5-фенил-3-(2-фурил)-6-[ )-1-(2-гидроксиэтиламино)этили-ден]-2-циклогексен-1-она (1г) на прямой, отвечающей химическому сдвигу 1,87 м.д., свидетельствует о том, что протоны метильнои группы, имеющие этот химический сдвиг, пространственно сближены и спиново связаны с протонами при 3,5 м.д. (CH2-N)., что позволяет сделать выбор в пользу структуры 1А. Наличие внедиагонального пика с координатами 1,87/7,30 м.д. означает, что протоны метильнои группы имеют также спиновое взаимодействие с протонами фенильного заместителя, подтверждая цис-енольную форму епаминона.

На линии химического сдвига протонов алицикла 4-НА и 4-Нв имеется четыре внедиагональных пика, которые коррелируются с химическими сдвигами пространственно близких с ним протонов алицикла Н-5 и Н-2, а также протонами фенильного и фурильного заместителя.

Таким образом, с помощью двумерного NOESY-спектра молекулы 1г удаётся однозначно доказать, что взаимодействие с моноэтанол амином протекает по экзоциклической карбонильной группе.

С целью всестороннего изучения влияния строения 6-ацетил-2-циклогексен-1-онов на направленность и стереохимический результат реакций с аминами изучено взаимодействие 6-ацетилциклогексен-1-онов с жирноаромэтическими аминами на примере бензиламина.

В результате взаимодействия б-ацетилциклогексен-1-онов с бензи-ламином (схема 2.1.3) в присутствии уксусной кислоты выделены желтые кристаллы с Тпл = 93-169 С, растворимые в спирте, ацетоне, толуоле и не растворимые в воде и неполярных растворителях. Физико-химические характеристики соединений 2а-е представлены в таблице 2.1.3. Реакция про ведена при температуре 90 - 100 С в течение 4 часов. За ходом реакции следили методом тонкослойной хроматографии по расходу 6-ацетилциклогексен-1-она. Следует отметить, что введение бензиламиновой группы приводит к увеличению температуры плавления каждого нового соединения по сравнению с первоначальным соединением на 35-45 С.

Синтез и характеристика 4,6-дизамещенных этил 2-анилино-1,3 -циклогексадиен-1 -карбоксилатов

Исходные этил 2-оксо-3-циклогексен-1-карбоксилаты, полученные конденсацией халконов с ацетоуксусным эфиром, представляют собой бесцветные кристаллические вещества [154].

В ИК спектрах соединений содержатся полосы средней интенсивности, обусловленные валентными колебаниями С=С связей (1630-1640 см 1) и интенсивные полосы поглощения сложноэфирной (1715 см"1) и сопряженной с двойной связью кетонной (1660 см" ) групп. В ЯМР Н спектрах этих соединений в слабом поле присутствуют сигналы ароматических протонов. В области средних полей имеются сложные сигналы, которые принадлежат протонам алицикла и эфирной СН2 группы (квартет интенсивностью 2Н). В сильном поле (1,3 м.д.) наблюдается триплетный сигнал ме-тильного фрагмента сложноэфирной группы.

Для этил 2-оксо-3-циклогексен-1-карбоксилатов возможно таумер-ное равновесие А - В (схема 2.2.2). R Ri R л Ri Наличие резонанса протона ал и цикла 6-Н и отсутствие сигнала в области -16 м.д., характерного для протонов енольной гидроксильной группы, позволяют нам считать, что этил 2-оксо-3-циклогексен-1-карбоксилаты имеют кетонную структуру А.

Исходные этил 2-оксо-3-циклогексен-1-карбоксилаты использовали в реакции с моноэтаноламином. В результате взаимодействия выделены желтые кристаллические вещества с Тпл = 94 - 120 С. Следует отметить, что для успешного протекания реакции необходим четырехкратный избыток амина, иначе реакция проходит медленно и не до конца. Физико-химические свойства соединений представлены в таблице 2.2.1.

Взаимодействие циклогексенонов с моноэтаноламином, вероятно, может протекать с образованием енаминонов 7А или амидов 7В (схема 2.2.3).

Образование структуры 7В возможно в том случае, когда в реакции участвует сложноэфирная карбонильная группа, а структуры 7А - когда реагирует кетонная группа. Строение синтезированных соединений 7а-г устанавливали с помощью спектральных методов анализа ИК-, УФ-, ЯМР-Н-спектроскопии и масс-спектрометрии.

В ЯМР- Н спектрах продуктов 7а-г (приложение 7) в слабом поле при 9,15-9,20 м.д. присутствует уширенный сигнал, который мы отнесли к протону группы NH. Сигнал в сильном поле (1,78-2,18 м.д.) принадлежит, вероятно, гидроксильной группе этаноламина. В средней части спектра присутствуют мультиплеты алицикла. Квартет метиленового звена и триплет метильной группы подтверждают наличие в структуре сложноэфир-ной группы. Следовательно, реакция протекает как замещение по эндоцик-лической кетонной группе с сохранением сложноэфирной группы.

Для продуктов реакции циклогексенонов с моноэтанол амином 7а-г возможно таутомерное равновесие енамин 7А - азометин 7С. Сопоставляя литературные сведения [94] и данные спектров ЯМР!Н, мы полагаем, что продукты реакции имеют преимущественно енаминную структуру, так как сигнал протона 1-Н алицикла не проявляется, т.е. содержание в таутомер-ной смеси азометиновой формы составляет менее 1 %. Следовательно, соединения имеют структуру 7А, а не 7С.

В электронных спектрах синтезированных соединений 7а-г (таблица 2.2.2) длинноволновая полоса поглощения смещена на 30-40 нм в видимую область спектра (400—415 нм) по сравнению с аналогичной полосой циклогексенонов, что объясняется появлением в молекуле электронодонорной аминогруппы, которая участвует в цепи сопряжения.

В инфракрасных спектрах соединений 7а-г (таблица 2.2.2) сигнал валентных колебаний сложноэфирной карбонильной группы смещен в низкочастотную область (1605-1620 см"1). Гилсохромный сдвиг полосы поглощения валентных колебаний является результатом образования внутримолекулярной водородной связи между атомом кислорода карбонильной группы и атомом азота. В высокочастотной части спектра (3400-3100 см"1) появляются пики, характерные для симметричных валентных колебаний аминогруппы (3300-3315 см"1) и гидроксильной группы этаноламина (3400-3500 см4).

Исследуя возможность введения первичных аминов в реакцию с этил 2-оксо-3-циклогексен-1-карбоксилатами, мы изучили взаимодействие последних с бензиламином. В результате реакции этил 2-оксо-З-циклогексен-1 -карбоксилатов с бензиламином (схема 2.2.4) в присутствии уксусной кислоты выделены желтые кристаллы с Тпл = 93-143 С, растворимые в спирте, ацетоне, толуоле и нерастворимые в воде и неполярных растворителях.

Тонкослойная хроматография

Испытания на биологическую активность некоторых из синтезированных соединений (табл. 2.4) проведены в проблемной научно-исследовательской лаборатории КубГТУ (приложения 16, 17, 18) на семенах озимой пшеницы сорта Половчанка.

Исследована рострегулирующая и антистрессовая активность 3,5-дизамещенных б-[(7)-1-аминоэтилиден]-2-циклогексен-1-онов (4а, 4г), 4,6-дизамещенных этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов (106,10в), Ы1-{1-[4,6-дизамещенных-2-оксо-3-циклогексеншшден]этил}ацетамидов(6а, 6г), этил 4,6-дизамещенных-2-метилкарбоксамидо-1,3-ЦИКЛогексадиен-1 -карбоксилатов (116, Ив) и 4,5-дигидробензо[с1]изоксазолов (12а, 12г-ж).

Соединения применялись в виде водных растворов для предпосевной обработки семян. Установлено, что в диапазоне концентраций 0,01 - 0,0001 мае. % испытанные соединения обладают рострегулирующей активностью.

В оптимальных рост активирующих концентрациях соединения 4а, 4г, 106, 10в, 12а улучшают посевные качества семян озимой пшеницы сорта Половчанка, активируют рост проростков и побеговой системы проростков. Соединения 106, 10в, 12а проявляют высокую рострегулирующую активность, стимулируют рост корневой системы, оказывают более эффективное воздействие на прорастание семян, чем соединения 4а и 4г. Соединения 116 и 6г активируют преимущественно рост побеговой системы проростков, при этом соединения 116 более эффективно, чем соединение 6г, однако оба эти соединения по своей активности уступают гиббереллину — аналогу по свойствам, активирующему преимущественно рост побеговой системы проростков.

Соединения 12а, 12г-ж активируют преимущественно рост корневой системы и ингибируют рост побеговой системы проростков. Соединение 12г наиболее эффективно активирует рост корневой системы. На наш взгляд соединение 12а может найти большое практическое применение, поскольку оно ингибирует рост побеговой системы, но не снижает их массу, что позволяет предположить наличие у него ретардантной активности.

На проростках озимой пшеницы сорта Половчанка были испытаны соединения 12а,г-ж на антистрессовую активность (стресс - засуха). Установлено, что эти соединения способствуют повышению устойчивости проростков к подсушиванию, о чём свидетельствует активная регенерация корневой системы после воздействия на проростки водного стресса.

Соединение 12а наиболее эффективно, на наш взгляд, сохраняет устойчивость проростков к водному стрессу, следовательно, может найти применение в качестве средства для улучшения посевных качеств пшеницы и особенно в зонах рискованного земледелия.

Таким образом в ходе скрининга установлено, что соединения 4а, 4г, 106, 10в, 6а, 6г, 116, 11в, 12а, 12г, 12д, 12е, 12ж улучшают посевные качества семян пшеницы.

Соединения Па и 66 активируют преимущественно рост побеговой системы, а соединения 12а, г-ж — рост корневой системы проростков, то есть оказывают влияние на донорно-акцепторное взаимодействие в растениях на ранних стадиях онтогенеза. Это обусловливает перспективу и определяет направление практического их использования в качестве регуляторов роста и развития растений.

Для соединений 12а, г-ж установлена антистрессовая активность (стресс - засуха) и выявлено наиболее активное соединение (12а), которое может быть рекомендовано для использования с целью повышения устойчивости сельскохозяйственных растений к засухе.

Исходные соединения - 6-ацетил-3,5-дизамещенные-2-циклогексен-1-оны и этил 4,6-дизамещенные-2-оксо-3-циклогексен-1-карбоксилаты -получены по известным методикам, описанным ранее в статьях [149, 154].

Все использованные в работе алифатические и ароматические амины, а также спирты и другие исходные соединения применяли в виде реактивов марок «х.ч.» либо «ч.д.а.». Применяемые растворители очищали и высушивали общепринятыми методами [156], после чего хранили до употребления над соответствующими осушителями (осушители добавляли в склянку с растворителем).

Для идентификации, установления структуры и состава синтезированных соединений использованы современные физико-химические методы анализа: в том числе электронная, ИК-, ЯМР- Н- спектроскопия и масс-спектрометрия, РСА, а также элементный анализ. Для наблюдения за ходом реакции и определения чистоты синтезированных соединений применяли метод тонкослойной хроматографии.

ИК-спектры записаны на спектрофотометре «Specord 75 IR» в области 3600 - 650 см" с использованием призм NaCI. Вещества для регистрации спектра готовили в виде пасты в вазелиновом масле. Интерпретация и отнесение сигналов производились согласно [157, 158].

Похожие диссертации на Синтез, строение и реакции 3,5-дизамещенных 6-аминоэтилиден-2-циклогексен-1-онов и этил 2-амино-1,3-циклогексадиен-1-карбоксилатов