Введение к работе
Актуальность темы. Важнейшая роль Л-имидазолинов и имидазоли-ниевых ионов в фундаментальных процессах жизнедеятельности, а также многочисленные практически полезные свойства имидазолинов стимулируют постоянное пристально»-внимание исследователей к этому типу соединений. К настоящему времени накоплен значительный экспериментальный материал по химии 2-алкил- и 2-арилимидазолинов, а также имидазолинов, содержащих в а-положении алкильного заместителя при С2 цикла электроноакцепторные заместители. В то же время химическое поведение имидазолинов, содержащих в алкильном или арильяом заместителе при мезоуглероде цикла аминогруппу практически не изучалось.
Между тем, сочетание в одной молекуле таких пространственно сближенных нуклеофильных фрагментов, как имидазолиновый цикл и аминогруппа, наличие С=Н связи, электрофильного мезоуглеродного атома цикла, также возможность участия в химических процессах таутомерной 2-метиленимидазолидиновой формы должны закономерно отражаться в своеобразии химических свойств 2-ариламинометилими-дазолинов, может быть плодотворно использовано для получения мо-но- и бициклических соединений, в поиске новых практически полезных соединений.
В связи с этим систематические исследования в области химии 2-ариламиномегил- и 2-(3-аминофэнил)имидазолинов: разработка методов синтеза, изучение особенностей химического поведения - являются актуальными.
Целью настоящей работы являлось:
-
Разработка удобных методов получения 2-аряламинометилимидазо-линов (ААШ) и 2-(2-аминофенил)имидазолина (2-АФИ).
-
Первичное изучение химического поведения ААШ и 2-АФИ и простейших модельных имидазолинов в однотипных реакциях.
Научная новизна. Показано, что ААШ и 2-АФИ могут быть получены непосредственно из соответствующих аминонитрилов взаимодействием последних с этилендиамином в присутствии PgSs- Впервые систематически исследовано химическое поведение ААШ и 2-АФИ в реакциях с моно-и бисэлектрофилами. Установлено, что ААШ моно-ацилкруются и монотозилируются по более основному нуклеофильному центру - атому азота имидазолинового цикла. Изомерные ААШ, аци-'йарованвые по а-аминогруше, могут быть получены из N-ацилирован-
~3-
ных ариламиноацетонйтрилов по методу Пиннера; аналогично синтезируются и 2-Ш-ацил-Н-ариладанометкл)-бвнзимвдазолы и -бензокса-золы. ААМИ за ацилированием по имидазолиновому никлу могут ацили-роваться и по а-аминогруппе. Показано, что имкдазсликк обратимо присоединяют фенилизотиоцианат по атому азота имидазолинового цикла, а аддукты в зависимости от строения заместителя при С2 ге-тероцикла представляют собой биполярные ионы с протонированным 8р2-гиОридизованным атомом азота или 1 н$еюілтиокарбамоилимидазо-лины. Найдено, что имидазолины монокарбамоилируются по имидазоли-новому циклу под действием аралкил- и арилизоцианатов. Возможно бис-арилкарбамоилирование 2-АФИ по имвдазолиновому циклу и по аминогруппе, тогда как при Оис-арилкарбамоилировании ААМИ происходит неконтролируемый гидролиз с расщеплением имидазолинового цикла. Обнаружена не имеющая близких аналогий реакция 2-алкилими-дазолинов с 3 экв. арилизоциананата, приводящая к конденсированным Оициклическим продуктам - гексагадро-1Н-имидазо-И ,2-с]пири-мидин-5,7-дионам. Показано, что ААМИ как 1,4-бинуклеофилы взаимодействуют с фосгеном, оксалилхлоридом, метилбромацетатом, диами-дофосфонитами и мзтилдихлорфосфонатом с образованием гидрированных конденсированных бициклических систем ряда имидазо[1,5-а]ими-дазола, имидазо[1,2-а]пиразина и имидазоИ ,2-с]-1,3,2-диазафосфо-ла. В реакции 2-АФИ с тетраэтилдиамидофзнилфосфонитом образуется трициклическое конденсированное фосфазосоединение с Р-Н связью. Обнаружено, что активированные алкены и альдегида с имидазолинами, содержащими в своем составе фрагмент a-CHg-C , взаимодействуют по разному - в первом случае происходит присоединение к атому азота цикла, а во втором - внедрение по a-C-Н связи с образованием р-гидроксиимидазолинов. Показано, что 1-И ',2'-ди(карбметокси)-этил}-2-фениламинометилимидазолин при нагревании циклизуется в 5-карбметоксиметил-7-фвнил-гексагидроимидазо[і,2-а)пиразин-Є-он.
Практическая значимость состоит в разработке удобных методов синтеза имидазолинов, содержащих аминогруппу в углеводородном или арильном заместителе при Сг имидазолинового цикла, различным образом моно- и диацилированных ААМИ, а также ацилированных по а-аминогруппе 2-ариламинометилбензимидазолов и -бензоксазолов, монотозилированнах, фенилтиокарбамоилированных, аралкил- и арил-карбамоилйрованных ААМИ и их a-N-ацилщюизводных, бис-арилкарба-моилированшх производных 2-АФИ. На основе реакций ААМИ и 2-АФИ с бисэлектрофилами разработан подход к получению ряда конденсированных пяти и шестичленних азот- и фосфорсодержащих би- и трицик-
-А-
лических систем, труднодоступных иными методами. Выявлены представители а-М-беязоилированных ААМЙ и -бензимидазолов, обладающие высокой антивирусной активностью в отношении вируса гриппа Ag при низкой токсичности.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы были доложены и обсувдены на итоговых научных конференциях ИОФХ им.А.Е.Ар-бузова КНП РАН (г.Казань 1991-1993 гг.). на 18 конференции По хи-мии и технологии органических соединений серы (г.Казань 1992 г.), на 8 международной конференции молодых ученых го органической и биоорганической химии (Рига 1991 г.).
Публикации. По теме диссертации имеется 5 публикаций, в том числе 3 статьи в центральных научных журналах, тезисы 2 докладов.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 198 страницах машнолисного текста, включает 28 таблиц и 19 рисунков. Работа состоит из введения, 3 глав, выводов и библиографии, включающей 220 ссылок. В первой главе представлен обзор литературы го строению и химическим свойствам имидазолинов. Последующие главы посвящены обсуждению собственных результатов и описанию экспериментов.