Аніонарилювання функціоналізованих похідних акрилової та метакрилової кислот

Abstract

Дисертація присвячена дослідженню взаємодії ароматичних солей діазонію з функціоналізованими похідними акрилової та метакрилової кислот: естерами, амідами, нітрилами в присутності зовнішніх нуклеофілів. Розроблено оптимальні умови синтезу продуктів хлоро-, бромо-, тіоціанато- та О-етилдитіокарбонатоарилювання ряду функціоналізованих акрилатів і метакрилатів. Запропоновано зручний метод синтезу -азидоамідів на основі продуктів бромарилювання амідів ненасичених кислот. Встановлено можливість синтетичного використання тіоціанатопохідних акриламіду і метакриламіду для одержання 5-арилзаміщених ацетильних та амінопохідних тіазол-4-ону. Показано, що гетероциклізація 3-арил-2-тіоціанатопропанамідів під дією оцтового ангідриду супроводжується додатковим ацилюванням атома оксигену в положення 4 тіазольного циклу внаслідок кетоєнольної таутомеризації тіазол-4-онової системи. Запропоновано ймовірні механізми гетероциклізації тіоціанатоамідів з утворенням ацетильних та амінопохідних тіазол-4-ону. Розширено синтетичні можливості реакції аніонарилювання шляхом введення в неї нового арилюючого реагенту – (4-фенілазо) фенілдіазоній тетрафлуороборату з метою одержання продуктів аніонарилювання, які містять хромофорний азобензеновий фрагмент і є перспективними в плані вивчення оптичних та фотохімічних властивостей цих речовин. Синтезовано низку нових арилалкільних тіоціанатів, галогенідів та похідних тіазолу, окремі з яких характеризуються ефективними антибактеріальними та антигрибковими властивостями. Встановлена залежність між будовою і антимікробною активністю одержаних сполук. Виявлено, що 2-аміно-5-бензил-(5-метил)тіазол-4-онам притаманна висока інгібуюча активність відносно штамів М. tuberculosis. Диссертация посвящена изучению взаимодействия ароматических солей диазония с функционализированными производными акриловой и метакриловой кислот: эфирами, амидами и нитрилами в присутствии внешних нуклеофилов. Найдены оптимальные условия синтеза продуктов хлор-, бром-, тиоцианато- и О-этилдитиокарбонатоарилирования ряда функциональных производных акрилатов и метакрилатов. Предложен удобный метод синтеза -азидоамидов на основе продуктов бромарилирования амидов непредельных кислот. Установлена возможность синтетического использования тиоцианатных производных акриламида и метакриламида для получения 5-арилзамещенных ацетильных и аминопроизводных тиазол-4-она. Показано, что гетероциклизация 3-арил-2-тиоцианатопропанамидов под действием уксусного ангидрида сопровождается дополнительным ацилированием атома кислорода в положение 4 тиазольного цикла вследствие кето-енольной таутомеризации тиазол-4-оновой системы. Предложены возможные механизмы гетероциклизации тиоцианатоамидов с образованием ацетильных и аминопроизводных тиазол-4-она. Расширены синтетические возможности реакции анионарилирования введением в нее нового арилирующего реагента – тетрафторобората (4-фенилазо)фенилдиазония, позволяющего получать труднодоступные производные, содержащие хромофорный азобензольный фрагмент, которые являются перспективными в плане изучения оптических и фотохимических свойств этих соединений. Синтезирован ряд новых арилалкильных тиоцианатов, галогенидов и производных тиазола обладающих эффективными антибактериальными и противогрибковыми свойствами. Установлена зависимость между строением и антимикробной активностью полученных соединений. Обнаружено, что 2-амино-5-бензил-(5-метил)тиазол-4-оны проявляют высокую ингибирующую активность по отношении к штаммам М. tuberculosis.The dissertation is devoted to the interaction of aromatic diazonium salts with functionalized derivatives of acrylic and methacrylic acid: esters, amides, nitriles in the presence of external nucleophiles. The optimal conditions for the synthesis of chloro-, bromo-, thiocyanato-, O-ethyldithiocarbonatoarylation products of some functional acrylates and methacrylates were found. For example of dodecyl, 2-(dimethylamino)ethyl, allyl and 2,3-epoxypropyl esters of methacrylic acid is shown that the structure of alkoxyl radical does not affect the reactivity and expression of ambident properties of thiocyanate anion in the thiocyanatoarylation reaction. 3-Aryl-(2-methyl)-2-chloro(bromo)propanamides were prepared in conditions of Meerwein and anionarylation reactions. A convenient method for the synthesis of azidoamides on the base of bromoarylated unsaturated amides has been proposed. Bromoamides by boiling with morpholine or piperidine easily eliminate of hydrogen bromide with forming of 3-arylpropenamides. It was shown, that the yields of acrylonitrile and methacrylonitrile bromoarylation products increase in conditions of Meerwein reaction. That is connected with the strengthening of the competing processes due to dediazoniation temperature. It is established that during the thiocyanatoarylation of unsaturated amides in a water-DMSO (1:4) solution, the reaction takes place at a lower temperature, for 5-10% increase of product yields and decreases the amount of thio- and isothiocyanatoarenes. The possibility of synthetic using of thiocyanate derivatives of acrylamide and methacrylamide to produce of 5-arylsubstituted acetyl and aminothiazol-4-one derivatives was studied. It was shown that heterocyclisation of 2-thiocyanato-3-arylpropanamides under the action of acetic anhydride was adding followed by acylation with an oxygen atom at the 4-position of the thiazole ring due to keto-enol tautomerization of the thiazol-4-one system. We also found the conditions for direct cyclization of thiocyanatoamides to 2-aminothiazol-4-ones which occurs in boiling trifluoroacetic anhydride, DMF with triethylamine and the alloy with maleic acid or its anhydride. The possible mechanisms of thiocyanatoamides heterocyclization with the formation of acetyl and aminothiazole-4-one derivatives were presented. The synthetic potential of the anionarylation by introduction of new arylating reagent – (4-phenylazo)phenyldiazonium tetrafluoroborate was expanded. The interaction of (4-phenylazo)phenyldiazonium tetrafluoroborate with acrylic and methacrylic acid derivatives and styrene in presence of thiocyanate anion accompanied by the exclusively formation of thiocyanatoarylation products. The using of 3-(4-(phenyldiazenyl)phenyl)-(2-methyl)-2-thiocyanatopropanamides in cyclization reactions reveals the possibility of constructing of new acetyl and aminothiazole derivatives, which containing chromophore azobenzene fragment and are promising in terms of studying the optical and photochemical properties of these substances. A number of new arylalkyl thiocyanates, halides and thiazole derivatives which have effective antibacterial and antifungal properties were synthesized. The dependence between the structure and antimicrobial activity of the compounds were revealed. It has been found that 2-amino-5-benzyl-(5-methyl)thiazol-4-ones exhibit an excellent inhibitory activity against strains of M. tuberculosis.