Interaction 2,3-trimethylen-1,2,3,4-tetrahydroquinazolin-4-one and its homologous with electrophylic reagents

Abstract

Subjects of the inquiry: 2,3-tri-,-tetra-,-penta-,-hexamcthylcnc-1,2,3,4-tetrahydroquinazolin-4-oncs.
Aim of the inquiry: reduction of 2,3-polymctylen-3,4-dihydroquinazolin-4-ones by sodium borhydride, systematic study of acylation, carbamoylation, amidomcthylation and clcctrophyl substitution l,2,3,4-tctrahydroquinazolin-4-ones, revealing the optimum conditions reaction. Research of biological activity of synthesized compounds.
Method the inquiry: organic synthesis, IR-, 'H-NMR-spcctroscopy, mass-spectrometry, TLC, X-RAY.
The results achieved and their novelty: reception methods 2,3-polymctylene-l,2,3,4-tctrahcdroquinazolin-4-ones by reduction of 3,4-dihydroquinazolin-4-onc arc improved. It is shown that acylation, carbamoylation, amidomcthylation of them goes on atom of nitrogen N-l, leading corresponding 1-alcyl(aryl)amino(tio)carbamoyl-, -pyrrolidon-2-mcthyl derivatives. It is revealed that in reactions electrophyl substitution at relation 1:1 reaction goes to position C-6, i.e. the normal monosubstituted products arc formed, at relation 1:2 reaction goes unnormal, mentioning positions C-6, C-8 with simultaneous
dehydrogenization -:NH-HC<-bonds, i.e. with formation of-:N=C<-doublc bond.
Practical value: the designed methods of the obtaining 2,3-polymcthylcn-l,2,3,4-tctrahcdroquinazolin-4-ones, their 1-acyl-, -carbamoyl-, -pyrrolidon-2-mcthyl derivatives, as well as 6,8-disubstituted-2,3-polymethylen-3,4-dihydroquinazolin-4-ones, which is difficult to obtain by other methods. It is created way of the syntheses 6-monosubstituted-2,3-polymcthylen-l,2,3,4-tetrahydroquinazolin-4-ones. Amongst synthesized compounds arc revealed biologically active ones.
Degree of embed and economical effectively: amongst synthesized compounds arc revealed compounds, possessing plant growing activity. In future they can find using as stimulators.
Sphere of usage: organic chemistry, agriculture.

Source type: Abstracts
Years of coverage from 1992
inLibrary
Google Scholar
CC BY f
1-23
33

Downloads

Download data is not yet available.
To share
Samarov З. (2023). Interaction 2,3-trimethylen-1,2,3,4-tetrahydroquinazolin-4-one and its homologous with electrophylic reagents. Catalog of Abstracts, 1(1), 1–23. Retrieved from https://www.inlibrary.uz/index.php/autoabstract/article/view/41366
Crossref
Сrossref
Scopus
Scopus

Abstract

Subjects of the inquiry: 2,3-tri-,-tetra-,-penta-,-hexamcthylcnc-1,2,3,4-tetrahydroquinazolin-4-oncs.
Aim of the inquiry: reduction of 2,3-polymctylen-3,4-dihydroquinazolin-4-ones by sodium borhydride, systematic study of acylation, carbamoylation, amidomcthylation and clcctrophyl substitution l,2,3,4-tctrahydroquinazolin-4-ones, revealing the optimum conditions reaction. Research of biological activity of synthesized compounds.
Method the inquiry: organic synthesis, IR-, 'H-NMR-spcctroscopy, mass-spectrometry, TLC, X-RAY.
The results achieved and their novelty: reception methods 2,3-polymctylene-l,2,3,4-tctrahcdroquinazolin-4-ones by reduction of 3,4-dihydroquinazolin-4-onc arc improved. It is shown that acylation, carbamoylation, amidomcthylation of them goes on atom of nitrogen N-l, leading corresponding 1-alcyl(aryl)amino(tio)carbamoyl-, -pyrrolidon-2-mcthyl derivatives. It is revealed that in reactions electrophyl substitution at relation 1:1 reaction goes to position C-6, i.e. the normal monosubstituted products arc formed, at relation 1:2 reaction goes unnormal, mentioning positions C-6, C-8 with simultaneous
dehydrogenization -:NH-HC<-bonds, i.e. with formation of-:N=C<-doublc bond.
Practical value: the designed methods of the obtaining 2,3-polymcthylcn-l,2,3,4-tctrahcdroquinazolin-4-ones, their 1-acyl-, -carbamoyl-, -pyrrolidon-2-mcthyl derivatives, as well as 6,8-disubstituted-2,3-polymethylen-3,4-dihydroquinazolin-4-ones, which is difficult to obtain by other methods. It is created way of the syntheses 6-monosubstituted-2,3-polymcthylen-l,2,3,4-tetrahydroquinazolin-4-ones. Amongst synthesized compounds arc revealed biologically active ones.
Degree of embed and economical effectively: amongst synthesized compounds arc revealed compounds, possessing plant growing activity. In future they can find using as stimulators.
Sphere of usage: organic chemistry, agriculture.


background image

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УЗБЕКИСТАНА

имени МИРЗО УЛУГБЕКА


На правах рукописи

УДК

547.944

945 547.856.1



САМАРОВ ЗАРИФ УЛАШОВИЧ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ 2,3-ТРИМЕТИЛЕН-1,2,3,4-

ТЕТРАГИДРОХИНАЗОЛИН-4-ОНА И ЕГО ГОМОЛОГОВ С

ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫМИ РЕАГЕНТАМИ





02.00.03-Органическая химия



АВТОРЕФЕРАТ


диссертации на соискание ученой степени

кандидата химических наук








Ташкент-2010


background image

2

Работа выполнена в отделе органического синтеза Института химии
растительных веществ имени академика С.Ю. Юнусова Академии Наук
Республики Узбекистан


Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор

Шахидоятов Хуснутдин Мухитович




Официальные оппоненты:

доктор химических наук

Абдугафуров Ибрагимджан Азизович

кандидат химических наук, доцент

Султанкулов Азадбек Султанкулович


Ведущая организация:

Ташкентский химико-технологический

институт


Защита состоится «____» ________2010 года в ___ часов на заседании

Специализированного совета Д 067.02.09. при Национальном университете
Узбекистана им. Мирзо Улугбека по адресу: 700174, г. Ташкент, Вузгородок,
Химический факультет, ауд. 225.

Факс 998-71-244-77-28, 244-73-12.

E-mail: Zarif1980@ rambler. ru

C диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке
Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека по адресу:
700174, г. Ташкент, Вузгородок.


Автореферат разослан: «____»__________2010 года




Ученый секретарь Объединенного
специализированного совета
доктор химических наук, профессор Х.И. Акбаров


background image

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность

работы.

Среди

производных

1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-она найдены вещества, оказывающие диуретическое,
анальгетическое, антигистаминное, противовоспалительное, седативное,
местноанестезирующее, желчегонное и миорелаксантное действия. В этом
ряду выявлены соединения для применения в сельском хозяйстве.

В молекуле 1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов имеются несколько

реакционных центров: атомы азота в положениях 1 и 3, карбонильная группа
у С-4, ароматическое кольцо, а также насыщенная –:NH-HC<-связь. Наличие
их дает возможность проведения реакций с электрофильными и
нуклеофильными реагентами по тому или иному реакционному центру.

В ИХРВ АН РУз им. С.Ю. Юнусова изучено алкилирование и

ацилирование 2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов. Однако
до настоящего времени не исследованы их реакции с электрофильными
агентами. В этой связи изучение их реакций с электрофильными реагентами,
поиск биологически активных веществ в ряду синтезируемых соединений
является актуальной проблемой.

Степень изученности проблемы.

В отделе органического синтеза в

течение многих лет проводятся фундаментальные исследования по
выявлению

реакционной

способности

пиримидин-4-онов,

их

конденсированных

с

бензольным

(хиназолины),

тиофеновым

(тиенопиримидины), пиридиновым (пиридопиримидины) и др. кольцами
аналогов. В результате были разработаны методы целенаправленного
проведения реакций по одному или нескольким реакционным центрам.
Одним из интересных направлений является реакция с участием −:N=C<-
связи, приводяшая к комплексным соединениям (с Br

2

, SO

3

и т. д.),

восстанавлению еѐ до одинарной связи, приводящее к возникновению ещѐ
одного реакционного центра. Поэтому исследование восстановления
−:N=C<-связи, изучение химического поведения 2,3-полиметилен-1,2,3,4-
тетрагидрохиназолин-4-онов с электрофильными реагентами, выявление
закономерностей протекания реакций является обходимым для решения
важной фундаментальной проблемы органической химии. Решению этих
вопросов посвящене данная диссертационная работа.

Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР.

Работа выполнена в отделе органического синтеза ИХРВ АН РУз и является
частью фундаментальных работ по программе 5-Ф «Синтез, трансформация
природных соединений и их аналогов, поиск биологически активных
веществ, выявление закономерностей химических процессов, зависимости
структура-биологическая активность» (Гос. регистрации № 01.20.0008931) и
ФА-Ф3-Т-047: «Теоретические основы создания нового метода образования
углерод-углеродной связи в ряду алкалоидов и их синтетических аналогов».

Цель исследования.

Целью исследования является изучение:

восстановления трициклических хиназолин-4-онов боргидридом натрия и


background image

4

комплексом

ВН

3

•ТГФ;

реакций

2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидро-

хиназолин-4-онов с уксусным ангидридом и хлорангидридами карбоновых
кислот и взаимодействия с изоцианатами и фенилизотиоцианатом;
амидометилирования N-метилолпирролидоном-2; взаимодействия указанных
хиназолин-4-онов

с

различными

электрофильными

реагетнами

((НNO

3

2

SO

4

), Br

2

, IСl); поиск биологически активных веществ среди

синтезированных соединений.

Задача исследования:

для достижения поставленной цели необходимо

было выполнить следующие задачи:

изучить восстановление 2,3-три-,-тетра-,-пента-,-гексаметилен-3,4-

дигидрохиназолин-4-онов с помощью NаВН

4

и комплексом BH

3

•ТГФ;

исследовать

реакции

ацилирования

2,3-три-,-тетра-,-пента-,

-гексаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов с уксусным ангидридом и
хлорангидридами карбоновых кислот;

изучить реакции 2,3-три-,-тетра-,-пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидро-

хиназолин-4-онов с изоцианатами и фенилизотиоцианатом;

провести

амидометилирование 2,3-три-,-тетра-,-пентаметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-онов N-метилолпирролидоном-2;

изучение реакции нитрования, бромирования и иодирования 2,3-три-,-

тетра-,-пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов;

поиск биологически активных веществ среди синтезированных

соединений.

Объект и предмет исследования.

Объектами исследования служили

2,3-три-,-тетра-,-пента-,-гексаметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-оны

и

продукты их восстановления -2,3-три-,-тетра-,-пента-,-гексаметилен-1,2,3,4-
тетрагидрохиназолин-4-оны.

Предметом исследования является изучение некоторых реакций 2,3-

полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов

с

электрофильными

реагентами (уксусным ангидридом, хлорангидридами карбоновых кислот,
изоцианатами, фенилизотиоцианатом, N-метилолпирролидоном-2).

Методы исследования.

Тонкий органический синтез, ИК-,

1

Н-ЯМР-

спектроскопия, масс-спектрометрия и рентгеноструктурный анализ.

Основные положения, выносимые на защиту:

результаты восстановления трициклических хиназолин-4-онов

боргидридом натрия

и комплексом боран-тетрагидрофуран;

данные по ацилированию 2,3-три-,-тетра,-пента-,-гексаметилен-

1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов

уксусным

ангидридом

и

хлорангидридами карбоновых кислот;

результаты

реакции

2,3-три-,-тетра,-пентаметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-онов с изоцианатами и фенилизотиоцианатом;

реакция амидометилирования 2,3-три-,-тетра,-пентаметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-онов N-метилолпирролидоном-2;


background image

5

данные по взаимодействию 2,3-три-,-тетра,-пентаметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-онов с электрофильными реагентами (HNO

3

2

SO

4

,

Br

2

, ICl).

Научная новизна:

усовершенствованы методы получения 2,3-

полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов восстановлением соответ-
ствующих

3,4-дигидрохиназолин-4-онов

боргидридом

натрия

или

комплексом ВН

3

•ТГФ;

впервые

проведены

систематические

исследования

реакций

ацилирования, карбамоилирования, амидометилирования 2,3-три-,-тетра-,
-пента-,-гексаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов.

показано, что в отличие от 2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-

онов, в случае которых реакция идет по α-метиленовой группе, ацилирование
2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов

хлорангидридами

ароматических кислот идет по атому азота N-1, приводя к соответствующим
1-ароил производным;

карбамоилированием и тиокарбамоилированием 2,3-три-,-тетра-,

-пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов

с

изоцианатами

и

фенилизотиоцианатом получены неизвестные в литературе карбамоилные и
тиокарбамоилные производные хиназолонов;

найдено, что в условиях, приводящих к замещению атома водорода

ароматического кольца, амидометилирование 2,3-три-,-тетра-,-пентаметилен
-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов с N-метилолпирролидоном-2 идет в
положение N-1, приводя к новым 1-(пирролидон-2-метил)-трициклическим
1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онам;

показано,

что

2,3-три-,-тетра-,-пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидро-

хиназолин-4-оны в реакциях электрофильного замещения (нитрование,
бромирование и иодирование) ведут себя по разному. При мольном
соотношении 1:1 реакция идет в положение 6, т.е. образуются нормальные
монозамещенные продукты. Обнаружено, что при мольном соотношении 1:2
реакция идет аномально, затрагивая положения 6 и 8 с одновременной
дегидрогенизацей −:NН-НС<

-

связи, с образованием −:N=C<-двойной связи;

в результате проведенных исследований синтезированы 64

соединений, 50 из которых были получены впервые. Изучены физико-
химические свойства и установлены особенности строения полученных
веществ методами ИК-,

1

Н-ЯМР-спектроскопии, масс-спектрометрии и РСА;

среди синтезированных соединений выявлены вещества, обладающие

ростстимулирующей активностью: соединения OS-4 и OS-13 увеличивают
рост проростков как корней, так и стеблей хлопчатника и по активности
превышают эталон.

Научная и практическая значимость результатов исследования:

разработаны методики получения 2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидро-
хиназолин-4-онов,

их

1-ацил-,

-карбaмоил-,

-пирролидон-2-

метилпроизводных;

6,8-динитро-,

-дибром-,

-дииод-2,3-три-,-тетра-,

-пентаметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-онов.

Создан

способ

синтеза


background image

6

труднодоступных другими методами 6-нитро-,-бром-,-иод-2,3-три-,-тетра-,
-пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов с сохранением −:NH-CH<
-простой связи.

Среди синтезированных соединений обнаружены перспективные

биологически активные вещества. Выявлены соединения, стимулирующие
рост проростков и корней растений.

Реализация результатов:

полученные экспериментальные данные

могут быть использованы в научно-исследовательских работах по изучению
электрофильного замещения 2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-
4-онов. Разработанный способ может быть применен для практических
занятий по ацилированию и карбамоилированию. Полученные данные
биологической активности позволяют предложить выявленные соединения в
качестве перспективных биологически активных веществ.

Апробация работы:

результаты работы были представлены на:

Международной научной конференции (Томск

,

2006), конференциях: «V-

Республика ѐш кимѐгарлар анжумани» (Наманган, 2006), «Ўзбекистонда
табиий бирикмалар кимѐсининг ривожи ва келажаги» (Тошкент, 2007),
«Актуальные проблемы химии природных соединений» (Ташкент, 2009); на
двух симпозиумах: «7-ом Международном симпозиуме по химии природных
соединений» (Ташкент, 2007), «8-ом Международном симпозиуме по химии
природных соединений» (Eskişehir, 2009).

Опубликованность результатов.

По теме диссертации опубликовано

4 статьи и 8 тезисов докладов.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 118

страницах компьютерного текста, включает 4 рисунка и 9 таблиц. Состоит из
введения, трех глав и выводов, библиографии, включающей 112 ссылок
литературы.

ОСНОВНОЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ДИССЕРТАЦИИ

Во введении

обоснована актуальность работы, сформулированы цели

и задачи, научная новизна, практическая значимость проведенных
исследований.

В 1 главе, посвященной обзору литературы,

проанализированы

литературные данные по методам синтеза 1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-
онов, их химическим превращениям.

В главах 2, 3

обсуждены полученные результаты, приведены

экспериментальная часть и основные выводы.








background image

7

Синтез 2,3-триметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-она

и его гомологов

Необходимые для исследований 2,3-три-(

5

),-тетра-(

6

),-пента-(

7

),

-гекса(

8

)метилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-оны

получены

видоизмененным методом восстановления 2,3-три-(

1

),-тетра-(

2

),-пента-(

3

),

-гекса(

4

)метиленхиназолин-4-онов боргидридом натрия по схеме:

N

N

O

H

( C H

2

)

n

N

N

O

( C H

2

)

n

N a B H

4

1 n = 1 ; 2 n = 2 ;3 n = 3 ; 4 n = 4

5 n = 1 ; 6 n = 2 ; 7 n = 3 ; 8 n = 4

Строение соединений

5-8

подтверждено данными ИК-,

1

Н-ЯМР-

спектров.

Восстановление

2,3-три-,-тетра-,-пента-,-гексаметилен-3,4-дигидро-

хиназолин-4-онов (

1-4

) ВН

3

•ТГФ дает также продукты

5-8,

т.е. при этом

реакция идет, как и в случае с боргидридом натрия, исключительно по
-N=C<-связи. В отличие от литературных данных соединение

4

также

восстанавливается до 2,3-гексаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-она
(

8

).

При

восстановлении

же

8

ВН

3

•ТГФ

образуется

1,5-диазабензо[в]циклододекан

(9)

:

Т Г Ф

B H

3

8

9

N

N

O

H

N

N

H

H

а т м .

N

2


Ацилирования 2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов

уксусным ангидридом и хлорангидридами карбоновых кислот

Известно,

что

ацетилирование

2,3-триметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-она дает 1-ацетилпроизводное. Нами проведено
ацилирование соединений

5-8

уксусным ангидридом и хлорангидридами

кислот. При использовании избыточного количества уксусного ангидрида
реакция осуществляется по атому азота N-1 и дает 1-ацетил-2,3-триметилен-
1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-он (

10

) и его гомологи (

11-13

):

N

N

( C H

2

)

n

O

H

N

N

( C H

2

)

n

O

C O

C H

3

n = 1 - 4

5 - 8 1 0 - 1 3

+ ( C H

3

C O )

2

O

Ñ H

3

C O O H

-


background image

8

Строение соединений

10-13

подтверждено данными физических

методов исследования. Так, структура 1-ацетил-2,3-тетраметилен-1,2,3,4-
тетрагидрохиназолин-4-она (

11

)

наряду с ИК-,

1

Н-ЯМР-спектрами

установлена также с помощью рентгеноструктурного анализа.

Изучая ацилирование соединений

5-8

бензоил-, 4-толуил-, 4-нитро-

бензоилхлоридами мы показали, что реакция идет легко в растворе
хлороформа с затрагиванием атома азота N-1 и приводит к 1-ароил-2,3-три-,
-тетра-,-пента-,-гексаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онам

(

14-25

)

(табл. 1):

N

N

( C H

2

)

n

O

H

+ A r

C O C l

N

N

( C H

2

)

n

O

C O

A r

-

H C l

5-8 14-17 Ar =C

6

H

5

; 18-21 Ar= 4-CH

3

-C

6

H

4

; 22-25 Ar= 4-NO

2

-C

6

H

4

Таблица 1.

Выходы и некоторые физико-химические характеристики продуктов

1-ацил-2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов

Продукт

реакции

Исходные
соединения
и реагенты

T

пл.

,

0

С

R

f

(бензол–ацетон,.5:2)

Выход,
%

10

5

(СН

3

СО)

2

О

120-122

0,65

68

11

6

(СН

3

СО)

2

О

130-132

0,68

87

12

7

(СН

3

СО)

2

О

118-120

0,67

90

13

8

(СН

3

СО)

2

О

132-133

0,68

70

14

5

C

6

H

5

COСl

128-130

0,64

69

15

6

C

6

H

5

COСl

181-183

0,68

78

16

7

C

6

H

5

COСl

90-92

0,67

79

17

8

C

6

H

5

COСl

176-178

0,77

64

18

5

п-CH

3

C

6

H

4

COСl

146

0,60

65

19

6

п-CH

3

C

6

H

4

COСl

154-156

0,63

68

20

7

п-CH

3

C

6

H

4

COСl

139

0,65

70

21

8

п-CH

3

C

6

H

4

COСl

148-150

0,67

63

22

5

п-NO

2

C

6

H

4

COСl

158

0,70

70

23

6

п-NO

2

C

6

H

4

COСl

184

0,77

80

24

7

п-NO

2

C

6

H

4

COСl

149-151

0,8

80

25

8

п-NO

2

C

6

H

4

COСl

179

0,65

84


В ИК-спектрах соединений

10-25

имеются полосы поглощения

карбонильной группы в области 1646-1648 см

-1

.

Спектры

1

Н-ЯМР соединений

11

,

15

,

23

представляют собой обычную

для хиназолин-4-онов спектральную структуру. Среди ароматических
протонов особо выделяется своим слабопольным смещением сигнал протона
Н

5

(7.85м.д.). В соединениях

11

и

15

ароматические протоны образуют

симметричную спектральную структуру, которую можно обозначить как
АВ

2

С. Химические сдвиги протонов C-6 и C-7 совпадают, а сигнал протона

C-8 является почти зеркальным отражением сигнала C-5 относительно


background image

9

объединенного сигнала C-6 и C-7. В целом, эти сигналы образуют
характерную симметричную структуру с дублетами (J

8.0 Гц) по краям и

двухпротонным триплетом в центре. В спектре соединения

23

протоны C-6,

C-8 образуют несимметричную структуру, более характерную для
соединения

11

(около 7.2 м.д). В случае соединения

11

ароматические

протоны бензольного ядра заместителя образуют один слегка уширенный
синглет при 7.35 м.д. В случаях же соединений

11

и

23

ароматическое ядро

ароилного заместителя проявляется двумя характерными двухпротонными
дублетами с

орто

константой около 8.0 Гц. Наиболее примечательным

отличием спектров соединений

15

и

23

от

11

является слабополное смещение

сигнала протона C-8 (на

0.5 м.д.). Это смещение обусловлено влиянием

ацильной группы у атома азота при N-1. Полиметиленовая часть спектров

11

,

15

,

23

представлена тремя индивидуальными сигналами (Н-2, Н

е

-12 и Н

а

-12)

и общим шестипротонным мультиплетом в области 1.0-1.90 м.д. Введение
ацильной группы способствует смещению сигнала протона C-8 в
относительно слабое поле. Это влияние обусловлено действием
электроноотрицательной ацетильной группы на протон С-8

Ароматические

протоны же бензоильной, 4-нитробензоильной групп проявляются в области
7.35 м.д. (С

6

Н

5

) и 7.63-8.40 м.д. (С

6

Н

4

-NO

2

-4).


Реакция изоцианатов и фенилизотиоцианата с

2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онами

Мы исследовали взаимодействие соединений

5-7

с алкил и

арилизоцианатами и фенилизотиоцианатом. В качестве изоцианатов
использованы этилизоцианат, аллилизоцианат, 2-, 3-хлорфенилизоцианаты,
2-нитро-, 4-толилизоцианаты.

Реакция

2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов

с

изоцианатами и фенилизотиоцианатом идет в отсутствии катализаторов. Эту
роль играет третичный атом азота в положении N-1, т.е. молекулы

5-7

сами

катализируют этот процесс. Реакция проходит гладко при нагревании смеси
реагентов в соотношении 1:2 в бензольном растворе.

Возможность протекания ее без применения катализаторов, в

частности, часто

используемого

для

этих

целей

триэтиламина,

свидетельствует о достаточно высокой основности атома азота N-1
соединений

5-7

:

N

N

( C H

2

)

n

O

H

+ R

N

C = X

5 - 7

б е н з о л

N

N

( C H

2

)

n

O

C

N H

R

X



background image

10

26 n=1, R=C

2

H

5

; 27 n=2, R= C

2

H

5

; 28 n=3, R=C

2

H

5

; X=O

29. n=1, R=2-Cl-C

6

H

4

; 30 n=2, R=2-Cl-C

6

H

4

; 31 n=3, R=2-Cl-C

6

H

4

; X=O

32. n=1, R=3-Cl-C

6

H

4

; 33 n=2, R=3-Cl-C

6

H

4

; 34 n=3, R=3-Cl-C

6

H

4

; X=O

35. n=1, R=2-NO

2

-C

6

H

4

; 36 n=2, R=2-NO

2

-C

6

H

4

;37 n=3, R=2-NO

2

-C

6

H

4

; X=O

38. n=1, R=4-CН

3

-C

6

H

4

; 39 n=2, R=4-CН

3

-C

6

H

4

; 40 n=3, R=4-CН

3

-C

6

H

4

; X=O

41. n=1, R=C

6

H

5

; 42 n=2, R=C

6

H

5

; 43 n=3, R=C

6

H

5

; Х=S

Свойства

полученных

1-алкил(арил)карбамоил-2,3-три-,-тетра-,-

пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолонов-4 приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Выходы и некоторые физико-химические характеристики продуктов реакции

2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов с изоцианатами и

фенилизотиоцианатом

Полученные

продукты

Исходные

соединения

Выход,

%

T.,
пл. С

0

Rf,

(бензол-ацетон, 5:2)

26

5

C

2

H

5

NCO

60

206-208

0,49

27

6

C

2

H

5

NCO

65

214-216

0,52

28

7

C

2

H

5

NCO

67

196-198

0,56

29

5

о-Cl-C

6

H

4

NCO

41

210

0,48

30

6

о-Cl-C

6

H

4

NCO

68

214

0,67

31

7

о-Cl-C

6

H

4

NCO

48

248

0,74

32

5

м-Cl-C

6

H

4

NCO

48

258-259

0,48

33

6

м-Cl-C

6

H

4

NCO

70

245

0,68

34

7

м-Cl-C

6

H

4

NCO

49

255

0,69

35

5

о-NO

2

-C

6

H

4

NCO

73

205

0,57

36

6

о-NO

2

-C

6

H

4

NCO

71

195

0,68

37

7

о-NO

2

-C

6

H

4

NCO

68

210-212

0,85

38

5

п-СН

3

-C

6

H

4

NCO

70

253

0,61

39

6

п-СН

3

-C

6

H

4

NCO

60

273

0,68

40

7

п-СН

3

-C

6

H

4

NCO

60

242

0,65

41

5

C

6

H

5

NCS

20

206

0,58

42

6

C

6

H

5

NCS

29

212-214

0,68

43

7

C

6

H

5

NCS

32

189-191

0,7


Протекание реакций в отсутствии катализаторов можно объяснить

следующим

образом.

Сравнение

молекулы

2,3-полиметилен-3,4-

дигидрохиназолин-4-онов

(на

примере

2,3-триметилен-3,4-

дигидрохиназолин-4-она (1)) с их 1,2,3,4-тетрагидропроизводными, т.е. 2,3-
полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онами

(на

примере

2,3-

триметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-она

(5))

показывает,

что

основность последних выше, чем у первых.

N

N

O

N

N

O

H

1 5

1

2

3

4

 

 

5

6

7

8

5

6

7 8

 

 

Это связано с тем, что в молекуле соединения

1

имеется цепь

сопряжения −С5=С6−С7=С8−, –N1=C2−N3−C4=O, которая способствует


background image

11

взаимодействию неподеленной электронной пары атома азота в положении 1
как с бензольным кольцом, так и с атомом азота N3, образуя сопряженную
систему с участием фрагмента –N1=C2–N3−:

N

N

O



 

В случае же соединения

5

неподеленная электронная пара атома азота

N1 находится в сопряжении только с ароматическим кольцом из-за
отсутствия −:N=C< двойной связи. Поэтому молекулу соединения

1

можно

рассматривать как амидиновую систему, сопряженную с бензольным циклом.
Структуру же соединения

5

можно сравнить с ароматическими аминами,

замещенными у N-1. Поэтому в случае

5

основность выше, чем в

сопряженных амидинах. В соединении

5

неподеланная электронная пара

атома азота в положении N-3 смещена в сторону карбонильной группы и не
влияет на основность N-1 атома азота. В соединении же

1

наряду со

смещением неподеленной электронной пары N-1 с бензольным кольцом он
находится также под влиянием N-3 атома азота из-за наличия −:N=C<-
двойной связи. Кроме того, неподеленная электронная пара атома азота в
положении N-3 смещена в сторону карбонильной группы. Все это приводит к
тому, что основность соединения

5

выше, чем таковая для соединения

1

.

В связи с вышеизложенным, в реакции соединений

5-7

с изоцианатами

и фенилизотиоцианатом катализирующую роль играют сами молекулы

5-7

.

Как видно из данных, приведенных в табл. 2, выход тиомочевины

относительно низкий. Этот факт объясняется, вероятно, относительно низкой
электроотрицательностью атома серы в фенилизотиоцианате. Из-за этого
положительный заряд в случае изоцианатов выше, чем в изотиоцианатах.
Поэтому при нуклеофильной атаке фенилизотиоцианат менее активен, чем
изоцианат, т.е. δ

+

'+

.

-

''-

+

>

. .

. .

:

R

N

C

O

-

''-

. .

. .

:

R

N

C

S

'+

.

Поэтому

они

в

реакциях

с

2,3-полиметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-онами реагируют хуже, чем с другими аминами.

Строение соединений

26-42

установлено спектральными данными, а

соединений

27

,

29

,

33

дополнительно

рентгеноструктурным анализом.

В ИК-спектре

26-43

имеются полосы поглощения в области 1681-1648

см

-1

, 1628-1647 см

-1

, 3434-3390 см

-1

. Полоса поглощения карбонильной

группы соединения

26

проявляется при 1694 см

-1

, а NH-колебания- при 3185

см

-1

.

В масс-спектрах соединений

36-38

обнаружены пики молекулярных

ионов и фрагментов, полностью подтверждающие предложенные

структуры.

Масс-спектры характеризуются образованием фрагментов [M

+

-RNHCO] и

[CONHR].


background image

12

Амидометилирование 2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидро-

хиназолин-4-онов N-метилолпирролидоном-2

Представлял интерес изучить амидометилирование 2,3-полиметилен-

1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов,

поскольку

реакция

амидометилирования позволяет ввести одновременно амидную и
метиленовую группы. В качестве объекта мы выбрали N-метилол-
пирролидон-2,

в

качестве

катализатора

была

использована

концентрированная серная кислота; реакция идет при температуре 5

0

С с

образованием соединений

44-46

:

N

N

( C H

2

)

n

O

H

+

N

C H

2

O H

O

N

N

( C H

2

)

n

O

C H

2

N

O

4 4 . n = 1 ; 4 5 . n = 2 ; 4 6. n = 3

5 - 7

H

2

S O

4

-

H

2

O

Строение полученных соединений подтверждено данными ИК-,

1

Н-

ЯМР-спектров и на примере 1-(пирролидон-2-метил)-2,3-тетраметилен-
1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-она (

45

) дополнительно методом РСА. В ИК-

спектрах продуктов реакции зарегистрированы полосы валентных колебаний
карбонильной группы в области 1647-1649 см

-1

. Еще более интенсивные

полосы характеризуют колебания азометиновых связей, причем поглощение
их наблюдается в относительно более высокочастотной области (1610 см

-1

).

Результаты

рентгенструктурного

анализа

подтверждают

предложенную структуру 1-(пирролидон-2-метил)-2,3-тетраметилен-1,2,3,4-
тетрагидрохиназолин-4-она. Монокристаллы соединения

45

содержат две

молекулы воды, т.е. они оказались дигидратами (C

17

H

21

O

2

N

3

2H

2

O):

Рис.2. Пространственное строение 1-(пирролидон-2-метил)-2,3-

тетраметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-она (45).

Пространственное строение показано на рис. 2, из которого следует,

что хиназолиновое ядро за исключением атома С-2 плоское (с точностью
±0,083 Å). Шестичленный гетероцикл в хиназолиновом ядре принимает
конформацию софы с выходом атома С-2 из плоскости атомов на -0,409Å.


background image

13

Третий цикле, содержащий пиперидиновый фрагмент, имеет конформацию
кресла. Пирролидон-2-метиловое кольцо у атома N-1 также плоское (с
точностью ±0,005Å).

В молекуле длины однотипных С4=О1 (1,241(2) Å) и С14=О2 (1,228(2)

Å) связей слегка удлинены от общепринятой величины С=О (1,21Å).
Планарность валентных связей атомов N-2 и N-3 указывает на наличие
сопряжения π-электронной системы карбонильной группы с неподеленной
электронной парой соответствующих атомов N-2 и N-3. Аномальных
значений длин валентных связей ароматической, полиметиленовой частей и
разнотипных гетеросвязей -НС-N< не наблюдаются.


Реакции электрофильного замещения в ароматическом кольце 2,3-

триметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-она и его гомологов

В 2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онах в отличие от

2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-онов отсутствует −:N=C<-двойная
cвязь, образующая сопряженную систему −:N=C<-фрагмент с −:N−C=О-
фрагментом, т.е. имеется обычная одинарная –NH−HC<-связь. Поэтому
можно было предполoжить, что это приведет к частичному увеличению
нуклеофильности бензольного кольца. Поэтому представлял интерес
изучение реакции 2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов с
электрофильными реагентами. Электрофильное замещение вышеуказанных
соединений мы изучили на примере нитрования (нитрующая смесь),
бромирования (бром в 70%-ной уксусной кислоте), иодирования (иод
однохлористый в 70%-ной уксусной кислоте).

Изучение реакции нитрования соединений

5-7

показало, что при

соотношении

5-7

:

нитрующая

смесь-1:1

образуются

6-нитро-2,3-

полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-оны (

47-49

); использование же

соотношения реагентов 1:2 приводит к образованию 6,8-динитро-2,3-три-,
-тетра-,-пентаметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-онов

(

50-52

)

вместо

ожидаемых

6,8-динитро-2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-

онов (табл. 3).

Таким образом нами выявлено, что при соотношении 1:1 реакция идет

нормально с замещением атома водорода у С-6; при этом –NH–HC<-связь не
затрагивается. В случае же использования соотношения 1:2 происходит более
глубокое превращение, т.е. наблюдается одновременное нитрование 6-го и 8-
го положений хиназолинонов

5-7

. Дальнейшее превращение –NH–HC<-связи

в −:N=C<-двойную связь происходит в результате дегидрогенизацие
–NH–HC<-связи азотной кислотой. Этот факт объясняется, по-видимому,
наличием

двух

электроноакцепторных

нитрогрупп,

облегчающих

дегидрированию –:NH−HC<-группы.

Можно было также допустить первоначальное дегидрирование

5-7

до

соответствующих 3,4-дигидрохиназолин-4-онов или их 6-нитропроизводных


background image

14

(первичных продуктов нитрования) до 6,8-динитро-2,3-полиметилен-3,4-
динитрохиназолин-4-онов. Однако этот путь опровергается литературными
данными по нитрованию 2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-онов,
поскольку процесс останавливается на стадии образования 6-нитро-2,3-
полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-онов:

5 - 7

N

N

( C H

2

)

n

O

H

1 :1

N

N

( C H

2

)

n

O

H

O

2

N

N

N

( C H

2

)

n

O

O

2

N

N O

2

1 :2

4 7 - 4 9

H N O

3

5 0 - 5 2

H

2

S O

4

H N O

3

H

2

S O

4

6,8-Динитро-2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-оны

трудно-

доступные соединения, поскольку одновременное введение двух нитрогрупп
в положения С-6 и С-8 прямым нитрованием 2,3-полиметилен-3,4-
дигидрохиназолин-4-онов невозможно. Поэтому разработанный нами метод
получения 6,8-динитропроизводных трициклических 3,4-дигидрохиназолин-
4-онов представляет несомненный практический интерес для синтеза их и
подобных им соединений.

Представлял интерес исследование поведения соединений

5-7

при

взаимодействии с другими электрофильными реагентами, например, с
бромом. Бромирование 2,3-три-,-тетра-,-пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидро-
хиназолин-4-онов бромом в 70%-ной уксусной кислоте при соотношении

5-7

:

бром-1:1 приводит к образованию 6-бром-2,3-три-,-тетра-,-пентаметилен-
1,2,3,4-тетрагидро-хиназолин-4-онов (

53-55

), использование же соотношения

1:2 дает 6,8-дибром-2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-оны (

56-58

);

т.е. бромирование идет аналогично реакции нитрования с одновременным
дегидрированием −:NH−HC<

-

связи до −:N=C<-двойной связи (табл. 3).

5 - 7

5 3 - 5 5

5 6 - 5 8

N

N

( C H

2

)

n

O

H

N

N

( C H

2

)

n

O

H

B r

N

N

( C H

2

)

n

O

B r

B r

B r

2

1 :1

1 :2

B r

2

Мы

также

обнаружили,

что

бромирование

2,3-три-,-тетра-,

-пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов

в

отличие

от

соответствующих

3,4-дигидрохиназолин-4-онов

не

протекает

по

α-углеродному атому. Это связано отсутствием

−:N=C<-связи, активирующей

подвижность атомов водородов α-углеродного атома, в результате чего
отщепление водорода в виде протона невозможно.

В свете результатов, полученных при нитровании и бромировании

5-7,

представляло интерес изучить поведение их в реакции иодирования.
Оказалось, что и в реакции с ICl при соотношении 1:1 образуются 6-иод-2,3-
полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-оны (

59-61

), а использование

двойного избытка однохлористого иода приводит к 6,8-дииод-2,3-
полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-онам (

62-64

) (таблица 3):


background image

15

N

N

( C H

2

) n

H

I

O

N

N

( C H

2

) n

I

I

O

1

:

1

1 : 2

5 9 - 6 1

6 2 - 6 4

5 - 7

N

N

( C H

2

) n

H

O

I C l

I C l

Таблица 3.

Выходы и некоторые физико-химические характеристики продуктов реакции

2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов с электрофильными

реагентами

Продукт

Исходные

соединения

Соотношение

Выход,

%

T

пл.,

0

С

Rf

(бензол-ацетон-5:2)

47

5

HNO

3

+H

2

SO

4

1:1

80

210

0,49

48

6

HNO

3

+H

2

SO

4

1:1

78

224-226

0,56

49

7

HNO

3

+H

2

SO

4

1:1

82

175-177

0,55

50

5

HNO

3

+H

2

SO

4

1:2

90

216-218

0,69

51

6

HNO

3

+H

2

SO

4

1:2

85

220-222

0,7

52

7

HNO

3

+H

2

SO

4

1:2

90

239-241

0,75

53

5

Br

2

1:1

36

218-220

0,62

54

6

Br

2

1:1

40

214-216

0,52

55

7

Br

2

1:1

38

245-247

0,72

56

5

Br

2

1:2

87

255-257

0,66

57

6

Br

2

1:2

85

217-218

0,75

58

7

Br

2

1:2

87

166-168

0,83

59

5

ICl

1:1

42

149-152

0,54

60

6

ICl

1:1

48

168-170

0,58

61

7

ICl

1:1

49

154-156

0,6

62

5

ICl

1:2

68

180-182

0,62

63

6

ICl

1:2

74

167-169

0,64

64

7

ICl

1:2

76

196-198

0,7


Строение синтезированных соединений

47-64

подтверждено методами

ИК-,

1

Н-ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии.

В ИК-спектрах соединений

47-64

характерными являются наличие

полос поглощения валентных асимметричных и симметричных колебаний
групп -NO

2

, -Br, -I в области 1522-851 см

-1

. Валентные колебания

карбонильной группы проявляются в области 1645-1643 см

-1

.

В масс-спектрах соединений

47-64

обнаружены пики молекулярных

ионов и фрагментов, полностью подтверждающие предложенные структуры.

В

1

Н-ЯМР-спектрах соединений

47-64

имеются характерные сигналы

протонов хиназолонового фрагмента: дублет Н-5 в области

8.87-9.25 м.д.

(J

3

=2.4-2.8 Гц), а также дублет Н-8 при 8.55-8.67 м.д., (J

3

=2.4-2.8 Гц).

Сигналы протонов метиленовых групп проявляются в достаточно сильном
поле (4.2-2.27 м.д.). Структура образующихся 6,8-дизамещенных-2,3-
полиметилен-3,4-дигидрохинозолин-4-онов дополнительно подтверждена на
примере

52

рентгеноструктурным анализом:


background image

16

Рис.2. Пространственное строение молекулы

6,8-динитро-2,3-пентаметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-она (52).

Таким

образом,

2,3-три-,-тетра-,-пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидро-

хиназолин-4-оны во всех трех типах реакций электрофильного замещения
(нитрование, бромирование, иодирование) ведут себя аналогично, т.е. при
соотношении субстрат: электрофильной реаген 1:1 образуются нормальные
продукты электрофильного замещения атома С-6 с образованием
6-нитро(бром,иод)-2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов.
Использование же соотношения 1:2 приводит к одновременному замещению
атомов водорода углеродных атомов в положениях 6 и 8. Наличие двух
электроноакцепторных групп или атомов галоида с -I-эффектом облегчает
дегидрирование −:NH−HC<-одинарной связи до –:N=C<-двойной связи с
образованием 6,8-динитро (дибром, дииод)-2,3-три-,-тетра-,-пентаметилен-
3,4-дигидрохиназолин-4-онов. Этим путь дал возможность нам перейти от
незамещенных 1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов к 6,8-дизамещенным-3,4-
дигидрохиназолин-4-онам, которые невозможно синтезировать прямым
электрофильным замещением 2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-
онов. Полученные результаты позволяют считать, что для введения двух
электрофильных частиц в ароматическое кольцо трициклических
хиназолинов необходимо либо отсутствие -N=C<-двойной связи как в случае
1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов, либо карбонильной группы у С-4,
известно, что трициклические 3,4-дигидрохиназолины также подвергаются
электрофильному ароматическому замещению с образованием либо моно-,
либо дизамещенных производных с затрагиванием С-6 или С-6, С-8
углеродных атомов.


Биологическая активность синтезированных соединений

Биологические

испытания

по

определению

оптимальной

стимулирующей концентрации соединений OS-4, OS-9, OS-10, OS-11, OS-12,
OS-13 и OS-14 проведены на гипокотилях хлопчатника сорта С-6524
сотрудниками лаборатории фитотоксикологии ИХРВ АН РУз.

Предпосевная обработка семян проведена замочкой семян хлопчатника

в течение 8-12 часов в растворах испытуемых препаратов. Норма расхода
рабочей жидкости составлена из расчета 180л на одну тонну семян с
последующим проращиванием в стаканчиках в термостате при температуре


background image

17

27

0

С. Параллельно с данным опытом, семена хлопчатника проращивались в

чашках Петри, где проведены учеты биологических показателей.
Биологическая активность определялась по всхожести семян на третьи, 5 и 7
сутки по показателям роста стебля и корня. Норма расхода была 0,1%,
0,01%, 0,001%. Опыты проводились в 4-х кратной повторности. В качестве
эталона использовался рекомендованной для применения в сельском
хозяйстве препарат Рослин, контроль-семена без обработки (БОС). Норма
расхода эталона 1л на тонну семян (табл. 4).

Таблица 4.

Влияние соединений на всхожесть семян и проростки хлопчатника

сорта С-6524 (лабораторный опыт, замочка семян)

Варианты

Конц.

(%)

Всхожесть на 3

сутки, %

Рост 7 суточных проростков, %
Корни

Стебли

Контроль БОС

---

53,3

100,0

100,0

Эталон-Рослин

л/т. с

*

93,3

115,7

98,8

ОS-4

0,01

94,6

116,5

119,6

OS-13

0,01

91,2

116,9

112,5

OS-10

0,01

60,5

89,6

76,4

OS-11

0,01

60,8

70,9

69,2

OS-12

0,01

55,1

65,9

75,6

OS-14

0,01

62,4

71,9

73,5

OS-9

0,01

38,5

46,9

59,4

* л/т. с-литр на тонну семян

Как видно из данных, приведенных в табл.4, наилучшую всхожесть

показали варианты с применением соединений OS-4 и OS-13 в концентрации
0,01%. Они по всхожести и росту 7-ми суточных проростков превзошли
показатели контроля и эталона. Повышение нормы расхода соединений не
дало увеличения всхожести семян, а рост 7-ми суточных проростков был на
уровне контроля. Результаты опытов показали, что при замочке семян
препаратом Рослин всхожесть семян на 3 сутки составила 93,3% и
превышала контроль на 40,0%, а длина корней и высота проростков были
115,7 и 98,8% соответственно.

Таким образом, соединения OS-4 и OS-13 по активности превышают

эталон Рослин, увеличивая рост проростков, корней и стеблей. Следует
отметить, что норма расхода Рослин была 1л на тонну семян, т. е. она была
очень высокой по сравнению с таковыми для OS-4 и OS-13.


background image

18

ВЫВОДЫ

1.

Впервые

проведены

систематические

исследования

реакций

ацилирования, карбамоилирования, амидометилирования 2,3-три-,-
тетра-,-пента-,-гексаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов.

2.

Показано,

что

ацилирование

2,3-полиметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-онов идет по атому азота N-1, приводя к
соответствующим 1-ацил(ароил) производным.

3.

Карбамоилированием и тиокарбамоилированием 2,3-три-,-тетра-,-
пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов с изоцианатами и
фенилизотиоцианатом

получены

новые

карбамоильные

и

тиокарбамоильные производные хиназолин-4-онов.

4.

Найдено, что амидометилирование 2,3-три-,-тетра-,-пентаметилен-
1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов с N-метилолпирролидоном-2 в
условиях, приводящих к идет в положение N-1 c образованем новых 1-
(пирролидон-2-метил)трициклическим хиназолин-4-онов.

5.

Показано,

что

2,3-три-,-тетра-,-пентаметилен-1,2,3,4-тетрагидро-

хиназолин-4-оны в реакциях электрофильного замещения (нитрование,
бромирование и иодирование) ведут себя по разному. При мольном
соотношении 1:1 реакция идет в положение 6, т.е. образуются
нормальные монозамещенные продукты. Обнаружено, что при мольном
соотношении 1:2 реакция идет аномально, затрагивая положения 6, 8 с
одновременной дегидрогенизацей –:NH–HC<-связи в −:N=C<-двойную
связь.

6.

Усовершенствованы

методы

получения

2,3-полиметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-онов восстановлением соответствующих 3,4-
дигидрохиназолин-4-онов боргидридом натрия или его комплексом
ВН

3

•ТГФ. Выявлено, что восстановление 2,3-гексаметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-она комплексом ВН

3

•ТГФ идет с более глубоким

превращением и образованием аннелированного с бензольным кольцом
циклического 1,5-диазабензо[b]циклододекана.

7.

В результате проведенных исследований синтезированы 64 соединений,
50 из которых были получены впервые. Изучены физико-химические
свойства и установлены особенности строения полученных веществ
методами ИК-,

1

Н-ЯМР-спектроскопии, масс-спектрометрии и РСА.

8.

Среди синтезированных соединений выявлены вещества, обладающие
ростстимулирующей активностью: соединения OS-4 и OS-13
увеличивают рост проростков как корней, так и стеблей хлопчатника и
по активности превышают эталон Рослин.





background image

19

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1.

Х.М. Шахидоятов, З.У. Самаров, Н.И. Мукаррамов, М.Г. Левкович, Н.Д.
Абдуллаев, Б.Ташходжаев, Яссер Баракат, Б.А. Ураков. Химическая
модификация алкалоида 2,3-тетраметилен-3,4-дигидрохиназолона-4.
Химия природ. соедин. 2007. -С. 364-370.

2.

З.У. Самаров, З.М. Хакимова, Р. Окманов, Б. Ташходжаев, Х.М.
Шахидоятов. Особенности поведения хиназолиновых алкалоидов и их
производных при взаимодействии с электрофильными реагентами.
Химия природ. соедин. 2008. -С. 387-393.

3.

R.Ya. Okmanov, Z.U. Samarov, K.K. Turgunov, B. Tashkhodjaev and Kh. M.
Shahidoyatov.

6,7,8,9,10,11-Hexahydro-13

H

-azocino[2,1-

b

]quinazolin-13-

one. Acta Cryst. (2009).

E

65, o1776.

4.

Zarif U. Samarov, Rasul Ya. Okmanov, Bakhodir Tashkhodjaev,
Khusnutdin M. Shakhidoyatov . 5N-(2'-Oxo-pyrrolidin-1'-ylmethyl)-
5,6,7,8,9,14-hexahydro-pyrido[2,1-b]quinazolin-11-one dihydrate. Acta Cryst.
(2010).

E

66, o890.

5.

З.У. Самаров, Н.И. Мукаррамов, Б.А. Ураков, Х.М. Шахидоятов. Синтез
и ацилирование 2,3-тетраметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов
Сборник тезисов. Международной научной конференции «Химия,
химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий».
-Томск, 2006. -С. 309.

6.

З.У. Самаров, А.Г. Тожибоев, К.К. Тургунов, Б. Ташходжаев, Н.И.
Мукаррамов, Х.М. Шахидоятов. Кристаллическая и молекулярная
структура тетрахлорцинката бис-2,3-гексаметилен-3,4-дигидрохиназо-
лина-4-она. Сборник тезисов. «V-республика ѐш кимѐгарлар анжумани».
-Наманган, 2006. -С. 34.

7.

З.У. Самаров, Н.И. Мукаррамов, Х.М. Шахидоятов. Синтез 2,3-
тетраметилен-3,4-дигидрохиназолона-4 и взаимодействие его с
изоцианатами. Сборник тезисов. «V-республика ѐш кимѐгарлар
анжумани». -Наманган, 2006. -С. 34.

8.

З.У. Самаров, Н.И. Мукаррамов, Х.М. Шахидоятов. Химическая
модификация

алкалоида

дезоксивазицинона.

Сборник

тезисов.

«Ўзбекистонда табиий бирикмалар кимѐсининг ривожи ва келажаги».
-Ташкент, 2007. -С. 134-135.

9.

Z.U. Samarov, N.I. Mukarramov, B.A. Urakov, A. Malik, Kh.M.
Shakhidoyatov. About reaction route of 1,2-dihydrodeoxivazisinone and 2,3-
tetramethylen-1,2,3,4-tetrahydroquinazolone-4 with electrophyliс reagents.
«7

th

International Symposium on the Chemistry of Natural Compounds».

-Tashkent, 2007. -Р. 145.

10.

A.G. Tojiboev, K.K. Turgunov, Z.U. Samarov. Crystal structure of 2,3-
hexamethylene-3,4-dihydroquinazolin-4-one and bis-(2,3-hexamethylene-3,4-
dihydroquinazolinium) tetrachlorozincate. «7

th

International Symposium on

the Chemistry of Natural Compounds». -Tashkent, 2007. -Р. 195.


background image

20

11.

Самаров З.У. Амидометилирование 2,3-тетраметилен-1,2,3,4-тетрагидро-
хиназолин-4-она с N-метилолпирролидоном. «Актуальные проблемы
химии природных соединений». -Ташкент, 2009. -С. 328.

12.

Z.U. Samarov, Kh.M. Shakhidoyatov. A study about the reaction direction of
1,2-dihydrodeoxyvasicinone and its analogs with electrophylic reagents. «8

th

International Symposium on the Chemistry of Natural Compounds» -
Eskişehir, Тurkey 2009. -Р. 70.


background image

21

Кимѐ фанлари номзоди илмий даражасига талабгор З.У. Самаровнинг
02.00.03-органик

кимѐ ихтисослиги бўйича «2,3-Триметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-он ва унинг гомологларини электрофил реагентлар
билан таъсирланиши» мавзусидаги диссертациясининг

РЕЗЮМЕСИ

Таянч сўзлар:

2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онлар,

натрий боргидрид, ациллаш, карбамоиллаш, амидометиллаш, электрофил
алмашиниш.

Тақиқот объетлари:

2,3-три-,-тетра-,-пента-,-гексаметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-онлар.

Ишнинг мақсади:

2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-онларни

натрий боргидрид билан қайтариш, тегишли 1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-
онларни ациллаш, карбамоилаш, амидометиллаш ва электрофил алмашиниш
реакцияларини систематик равишда ўрганиш. Биологик фаол моддаларни
излаш.

Тадқиқот методлари:

органик синтез, ИҚ-,

1

Н-ЯМР-спектроскопия,

масс-спектрометрия, ЮҚХ, РТТ.

Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги:

2,3-полиметилен-3,4-

дигидрохиназолин-4-онларни

қайтариб

тегишли

1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-онлар

олинди.

Ациллаш,

карбамоиллаш,

амидометиллаш реакциялари N-1 атомига кетганлиги, тегишли 1-ацил-,
алкил(арил)амино-(тио)карбамоил-

ва

-пирролидон-2-метил

қатори

моддалари ҳосил бўлиши кўрсатилди. Электрофил алмашиниш реакцияси 1:1
моль нисбатда олиб борилганда реакция С-6 ҳолатга кетиб, моноалмашинган
моддалар, реакция 1:2 моль нисбатларда олиб борилганда реакция тарзда
С-6, С-8 ҳолатларга кетиши билан бир вақтда −:NH−HC<-боғининг
дегидрогенланиши, яни −:N=C<-қўш боғига айланиши кузатилди.

Амалий аҳамияти:

2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-

онлар, уларнинг 1-ацил-, -карбамоил-, -пирролидон-2-метил ҳосилалари
олиш услуби, шунингдек бошқа усуллар билан қийин олинадиган 6,8-
диалмашинган-2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-онлар синтезининг
янги

усули

яратилди.

6-Моноалмашинган-2,3-полиметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-онлар синтези йўлга қўйилди. Синтез қилинган
моддалар орасида биологик фаол моддалар борлиги аниқланди.

Тадбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги:

синтез

қилинган моддалар орасида ўстирувчилик хоссасига эга бўлган моддалар
топилди. Улар келажакда стимуляторлар сифатида ишлатилиши мумкин.

Қўлланиш соҳаси:

органик кимѐ, қишлоқ хўжалиги.




background image

22

РЕЗЮМЕ

диссертации З.У. Самарова на тему

«Взаимодействие

2,3-триметилен-

1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-она и его гомологов с электрофильными
реагентами»

на соискание ученой степени кандидата химических наук по

специальности 02.00.03-Органическая химия

Ключевые слова:

2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-

оны,

натрий

боргидрид,

ацилирование,

карбамоилирование,

амидометилирование, электрофильное замещение.

Объекты исследования:

2,3-три,-тетра-,-пента-,-гексаметилен-1,2,3,4-

тетрагидрохиназолин-4-оны.

Цель работы:

восстановление 2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-

4-она

боргидридом натрия, систематические исследование реакций

ацилирования, карбамоилирования, амидометилирования и электрофильного
замещения соответствующих 1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов, выявление
оптимальных условий реакций. Поиск биологически активных веществ.

Метод исследования:

органический синтез, методы ИК-,

1

Н-ЯМР-

спектроскопии, масс-спектрометрия, ТСХ, РСА.

Полученные результаты и их новизна:

усовершенствованы методы

получения

2,3-полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов

восстановлением соответствующих 3,4-дигидрохиназолин-4-онов. Показано,
что ацилирование, карбамоилирование, амидометилирование их идет по
атому

азота

N-1,

приводя

к

соответствующим

1-ацил-,

алкил(арил)амино(тио)-карбамоил- и -пирролидон-2-метилпроизводным.
Выявлено, что в реакциях электрофильного замещения при мольном
соотношении 1:1 реакция идет в положение С-6, т.е. образуются нормальные
монозамещенные продукты, при мольном соотношении 1:2 реакция идет с
образованием дизамещенных, затрагивая положения С-6, С-8 с
одновременной дегидрогенизацей −:NH−HC<фрагмент

связи, т.е. с

образованием

−:N=C<-двойной связи.

Практическая значимость:

разработаны методики получения 2,3-

полиметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов, их 1-ацил-, -карбамоил-,
-тиокабамоил-, -пирролидон-2-метилпроизводных, а также 6,8-дизамещеных-
2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолин-4-онов, труднодоступных другими
методами. Создан способ синтеза 6-монозамещеных-2,3-полиметилен-1,2,3,4-
тетрагидрохиназолин-4-онов. Среди синтезированных соединений выявлены
биологически активные вещества.

Степень внедрения и экономическая эффективность:

среди

синтезированных

соединений

выявлены

вещества,

обладающие

ростстимулирующей активностью. В перспективе они могут найти
применении в качестве стимуляторов.

Область применения:

органическая химия, сельское хозяйство.


background image

23

RESUME

Thesis of Z.U. Samarov on the scientific dеgree competition of the doctor of
philosophy in chemistry by speciality 02.00.03-Organic chemisty, subject:

«

Interaction

2,3-trimethylen-1,2,3,4-tetrahydroquinazolin-4-one

and

its

homologous with electrophylic reagents».

Key words:

2,3-polymethylen-1,2,3,4-tetrahydroquinazolin-4-ones, sodium

borhydride, acylation, carbamoylation, amidomethylation, electrophylic reagents

Subjects of the inquiry:

2,3-tri-,-tetra-,-penta-,-hexamethylene-1,2,3,4-

tetrahydroquinazolin-4-ones.

Aim of the inquiry:

reduction of 2,3-polymetylen-3,4-dihydroquinazolin-4-

ones by sodium borhydride, systematic study of acylation, carbamoylation,

amidomethylation and electrophyl substitution 1,2,3,4-tetrahydroquinazolin-4-
ones, revealing the optimum conditions reaction. Research of biological activity of
synthesized compounds.

Method the inquiry:

organic synthesis, IR-,

1

H-NMR-spectroscopy, mass-

spectrometry, TLC, X-RAY.

The results achieved and their novelty:

reception methods 2,3-

polymetylene-1,2,3,4-tetrahedroquinazolin-4-ones

by

reduction

of

3,4-

dihydroquinazolin-4-one are improved. It is shown that acylation, carbamoylation,
amidomethylation of them goes on atom of nitrogen N-1, leading corresponding 1-
alcyl(aryl)amino(tio)carbamoyl-, -pyrrolidon-2-methyl derivatives. It is revealed
that in reactions electrophyl substitution at relation 1:1 reaction goes to position
С-6, i.e. the normal monosubstituted products are formed, at relation 1:2 reaction
goes

unnormal,

mentioning

positions

С-6, С-8 with simultaneous

dehydrogenization −:NH−HC<-bonds, i.e. with formation of −:N=C<-double bond.

Practical value:

the designed methods of the obtaining 2,3-polymethylen-

1,2,3,4-tetrahedroquinazolin-4-ones, their 1-acyl-, -carbamoyl-, -pyrrolidon-2-
methyl

derivatives,

as

well

as

6,8-disubstituted-2,3-polymethylen-3,4-

dihydroquinazolin-4-ones, which is difficult to obtain by other methods. It is
created way of the syntheses 6-monosubstituted-2,3-polymethylen-1,2,3,4-
tetrahydroquinazolin-4-ones. Amongst synthesized compounds are revealed
biologically active ones.

Degree of embed and economical effectively:

amongst synthesized

compounds are revealed compounds, possessing plant growing activity. In future
they can find using as stimulators.

Sphere of usage:

organic chemistry, agriculture.




Соискатель:

References

Х.М. Шахидоятов, З.У. Самаров, Н.И. Мукаррамов, М.Г. Левкович, Н.Д. Абдуллаев, Б.Ташходжаев, Яссер Баракат, Б.А. Ураков. Химическая модификация алкалоида 2,3-тетраметилен-3,4-дигидрохиназолона-4. Химия природ, соедин. 2007. -С. 364-370.

З.У. Самаров, З.М. Хакимова, Р. Окманов, Б. Ташходжаев, Х.М. Шахидоятов. Особенности поведения хиназолиновых алкалоидов и их производных при взаимодействии с электрофильными реагентами. Химия природ, соедин. 2008. -С. 387-393.

R.Ya. Okmanov, Z.U. Samarov, K.K.. Turgunov, В. Tashkhodjacv and Kh. M.

Shahidoyatov. 6,7,8,9,10,11 -Hexahydro-13/f-azocino[2,1 -6]quinazolin- 13-

one. Acta Cryst. (2009). E65, о 1776.

Zarif U. Samarov, Rasul Ya. Okmanov, Bakhodir Tashkhodjacv, Khusnutdin M. Shakhidoyatov. 5N-(2'-Oxo-pyrrolidin-T-ylmcthyl)-5,6,7,8,9,14-hexahydro-pyrido[2,l-b]quinazolin-l 1-onc dihydrate. Acta Cryst. (2010). E66, o890.

З.У. Самаров, Н.И. Мукаррамов, Б.А. Ураков, Х.М. Шахидоятов. Синтез и ацилирование 2,3-тетраметилен-1,2,3,4-тетрагидрохиназолин-4-онов Сборник тезисов. Международной научной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий». -Томск, 2006. -С. 309.

З.У. Самаров, А.Г. Тожибоев, К.К. Тургунов, Б. Ташходжаев, Н.И. Мукаррамов, Х.М. Шахидоятов. Кристаллическая и молекулярная структура тетрахлорцинката бис-2,3-гексаметилен-3,4-дигидрохиназо-лина-4-она. Сборник тезисов. «V-республика ёш кимёгарлар анжумани». -Наманган, 2006. -С. 34.

З.У. Самаров, Н.И. Мукаррамов, Х.М. Шахидоятов. Синтез 2,3-

тетраметилен-3,4-дигидрохиназолона-4 и взаимодействие его с изоцианатами. Сборник тезисов. «V-республика ёш кимёгарлар

анжумани». -Наманган, 2006. -С. 34.

З.У. Самаров, Н.И. Мукаррамов, Х.М. Шахидоятов. Химическая

модификация алкалоида дезоксивазицинона. Сборник тезисов.

«Узбекистонда табиий бирикмалар кимёсининг ривожи ва келажаги». -Ташкент, 2007. -С. 134-135.

Z.U. Samarov, N.I. Mukarramov, В.А. Urakov, A. Malik, Kh.M. Shakhidoyatov. About reaction route of 1,2-dihydrodcoxivazisinonc and 2,3-tetramethylen-l,2,3,4-tctrahydroquinazolone-4 with electrophylic reagents. «7th International Symposium on the Chemistry of Natural Compounds». -Tashkent, 2007. -P. 145.

A.G. Tojiboev, K.K. Turgunov, Z.U. Samarov. Crystal structure of 2,3-hcxamcthylcnc-3,4-dihydroquinazolin-4-onc and bis-(2,3 -hexamcthylenc-3,4-dihydroquinazolinium) tetrachlorozincate. «7th International Symposium on the Chemistry of Natural Compounds». -Tashkent, 2007. -P. 195.

Самаров З.У. Амидометилирование 2,3-тетраметилен-1,2,3,4-тетрагидро-хиназолин-4-она с N-метилолпирролидоном. «Актуальные проблемы химии природных соединений». -Ташкент, 2009. -С. 328.

Z.U. Samarov, Kh.M. Shakhidoyatov. A study about the reaction direction of 1,2-dihydrodcoxyvasicinonc and its analogs with clcctrophylic reagents. «8,b International Symposium on the Chemistry of Natural Compounds» -Eski§ehir, Turkey 2009. -P. 70.