5-Алкенілфункціоналізовані 4-хлороімідазоли та їх похідні
No Thumbnail Available
Date
2016
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Національний університет "Львівська політехніка"
Abstract
Дисертація присвячена створенню методів синтезу та дослідженню хімічних перетворень 5-алкенілфункціоналізованих 4-хлоро-1Н-імідазолів. Конденсацією 5-форміл-4-хлороімідазолів із нітроалканами та ацетофенонами розроблено загальні синтетичні підходи до нових імідазолілвмісних електрофільних реагентів – 5-(2-нітровініл)-4-хлороімідазолів та 3-(імідазол-5-іл)-1-арил-2-пропен-1-онів, які використані в препаративно зручних варіантах синтезу 4-(4-нітропіроліденіл)-4-хлороімідазолів, (4-хлороімідазол-5-іл)гексагідроспіро(індоліл-3,3'-піролізин)-2-онів, [4-(4-хлороімідазол-5-іл)-3-піроліденіл]арилкетонів та 2-(4-хлороімідазол-5-іл)-3-нітрохроменів Запропоновані методи одержання синтетично важливих (4-хлоро-1Н-імідазол-5-іл)оцтових кислот та фармакологічно значимих 5-(4-хлороімідазол-5-іл)метилен-1,3-тіазолідин-2,4-діонів та 4-(4-хлороімідазол-5-іл)-2-амінохроменокарбонітрилів. Методами біоскринінгу виявлена виражена бактерицидна дія 4-хлоро-5-(2-нітровініл)- та 5-ароїлвінілімідазолів, синтезованих на їх базі похідних піридину та хромену, а також гіпоглікемічна активність гібридних імідазоліл-тіазолідинових структур. Диссертация посвящена разработке методов синтеза и химическим превращениям 5-алкенилфункционализированных 4-хлор-1Н-имидазолов. Показано, что конденсация 5-формил-4-хлоримидазолов с нитроалканами и ацетофенонами представляет собой удобный метод получения новых 5-(2-нитровинил)-4-хлоримидазолов и 3-(имидазол-5-ил)-1-арил-2-пропен-1-онов, которые являются перспективными предшественниками для дальнейшего синтеза новых производных в том числе с биологической активностью. Выявлено, что 5-(2-нитровинил)-4-хлоримидазолы и 3-(имидазол-5-ил)-1-арил-2-пропен-1-оны являются эффективными электрофильными реагентами в реакциях [2+3]-циклоприсоединения с нестабилизированными азометинилидами. На их основе разработано препаративно простой способ синтеза 4-(4-нитропирролиденил)-4-хлоримидазолов, (4-хлоримидазол-5-ил)гексагидроспиро(индолил-3,3'-пирролизин)-2-онов и [4-(4-хлоримидазол-5-ил)-3-пирролиденил]арилкетонов. Квантово-химическими методами вычислены энергии исходных соединений, переходных состояний и продуктов реакции. Взаимодействием 4-хлор-5-(2-нитровинил)имидазола с салициловым альдегидом получены ранее неизвестные 2-(4-хлоримидазол-5-ил)-3-нитрохромены, циклоконденсация которых с N-метилазометинилидом и азидом натрия приводит к производным 4-(4-хлоримидазол-5-ил)-3а-нитрохромено[3,4-c]пиррола и 4-(4-хлоримидазол-5-ил)хромено[3,4-d][1,2,3]триазола. Конденсацией 5-формил-4-хлоримидазолов с (метилсульфинил)(метилтио)-метаном по Кневенагелю получены S,S(O)-кетенацетальные производные имидазола, кислотный гидролиз которых приводит к синтетически важным (4-хлоримидазол-5-ил)уксусным кислотам. Продемонстрировано, что кетовинильний фрагмент 3-(имидазол-5-ил)-1-арил-2-пропен-1-онов может быть удачно использован для создания нового пиррольного цикла. В условиях реакции Генри они реагируют с нитрометаном с образованием 1-арил-3-(имидазол-5-ил)-4-нитробутанонов, восстановительной конденсацией которых цинком в уксусной кислоте получены производные (3,4-дигидро-2Н-пиррол-3-ил)-4-хлоримидазолов.
Установлено, что 5-(2-нитровинил)-4-хлоримидазолы реагируют с тиолами, анилинами и 3-метил-2-пиразолин-5-оном по схеме реакции Михаэля с образованием соответственно 5-(2-нитроэтил-1-сульфанил)-4-хлоримидазолов, N-[2-нитроэтил-1-(4-хлоримидазол-5-ил)]-N-ариламинов и 4-[2-нитроалкил-1-(4-хлоримидазол-5-ил)]-5-метилпирразол-3-онов. Разработаны региоселективные трехкомпонентные циклизации 5-формил-4-хлоримидазолов с циануксусным эфиром (малононитрилом) и ацетофеноном (димедоном), которые протекают через промежуточные 5-алкенилфункционализированные имидазолы и приводят к 4-(4-хлоримидазол-5-ил)-2-оксо-1,2-дигидропиридин-3-карбонитрилам и 4-(4-хлоримидазол-5-ил)-2-аминохроменокарбонитрилам. Разработаны способы получения фармакологически значимых гибридных структур – 5-[(1-арил-4-хлор-1Н-имидазол-5-ил)метилен]-1,3-тиазолидин-2,4-дионов и их экзогидрированных аналогов - 5-[(1-арил-4-хлор-1Н-имидазол-5-ил)метил]-1,3-тиазолидин-2,4-дионов. Методами биоскрининга выявлено выраженное бактерицидное действие 4-хлор-5-(2-нитровинил)- и 5-ароилвинилимидазолов, а также синтезированных на их основе производных пиридина и хромена, и гипогликемическая активность гибридных имидазолил-тиазолидиновых структур. This thesis is devoted to creation methods of synthesis and investigation of chemical transformations of alkenyl-functionalized 4-chloro-1H-imidazoles. Condensation of 5-formyl-4-chloroimidazoles with nitroalkanes and acetophenones developed general synthetic approaches of new imidazole-containing electrophilic reagents – 5-(2-nitrovinyl)-4-chloroimidazoles and 3-(imidazol-5-yl)-1-aryl-2-propen-1-ones that are used in preparatory convenient synthesis variants of 4-(4-nitropyrrolidinyl)-4-chloroimidazoles, (4-chloroimidazol-5-yl)hexahydrospiro(indolyl-3,3'-pyrrolysine)-2-ones and [4-(4-chloroimidazol-5-yl)-3-pyrrolidinyl]arylketones 2-(4-chloro-5-imidazolyl) -3-nitrochromenes. The methods of obtaining synthetically important (4-chloro-1H-imidazole-5-yl)acetic acid and pharmacologically significant 5-(4-chloroimidazol-5-yl)methylene-1,3-thiazolidine-2,4-dione and 4-(4-chloroimidazol-5-yl)-2-aminochromenocarbonitriles was proposed. By bioscreening methods revealed pronounced bactericidal effect of 4-chloro-5-(2- nitrovinyl)- and 5-aroylvinylimidazoles, synthesized based on them pyridine and chromene derivatives and also hypoglycemic activity of hybrid imidazolyl-thiazolidine structures.
Description
Keywords
5-алкенілфункціоналізовані 4-хлороімідазоли, синтез, нуклеофільні реагенти, реакції Міхаеля та Кневенагеля, циклоконденсація, біологічна дія, 5-алкенилфункционализированные 4-хлоримидазолы, синтез, нуклеофильные реагенты, реакции Михаэля и Кневенагеля, циклоконденсация, биологическое действие, 5-alkenyl-functionalized 4-chloroimidazoles, synthesis, nucleophilic reagents, Michael and Knoevenagel reaction, cyclocondensation, biological action
Citation
Мельник О. Я. 5-Алкенілфункціоналізовані 4-хлороімідазоли та їх похідні : дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук : 02.00.03 – органічна хімія / Оксана Ярославівна Мельник ; Міністерство освіти і науки України, Національний університет "Львівська політехніка”. – Львів, 2016. – 157 с. – Бібліографія: с. 129–157 (269 назв).