Бакбардина ольга владимировна синтез, строение и свойства новых полифункциональных

ч. 1 ... ч. 2 ч. 3 ч. 4 ч. 5

Бакбардина Ольга Владимировна
ПОЛИФУНКЦИОНАЛДЫҚ ЖАРТЫЛАЙ СИНТЕТИКАЛЫҚ ЖӘНЕ СИНТЕТИКАЛЫҚ ҚҰРАМЫНДА АЗОТ- ЖӘНЕ КҮКІРТ БАР КЕЙБІР ГЕТЕРОЦИКЛДІЛІК ЖАҢА ҚОСЫЛЫСТАРДЫҢ СИНТЕЗІ, ҚҰРЫЛЫСЫ ЖӘНЕ ҚАСИЕТТЕРІ
02.00.03- органикалық химия бойынша химия ғылымдарының кандидаты ғылыми дәрежесін алу үшін дайындалған диссертациясының авторефераты
ТҮЙІНДЕМЕ
Зерттеу объектісі. Зерттеу объектілері «Химфарм» АҚ (Шымкент қ.) өнеркәсіптік мүмкін өнімдері – цитизин және анабазин алколоидтары және олардың 170 астам моно- және полифункционалдық шығарылатын - хлорацетамидтер, монотиооксамидтер, псевдогидантоиндер, карбамоиламидок-симдер, ксантогенді қышқылдар және олардың тиоэфирлері, синтетикалық құрамында азот бар гетероциклдік органикалық заттары, оларды синтездеу әдістері, физика-химиялық және биологиялық қасиеттері болып табылады.

Жұмыстың мақсаты монотиооксамидтік, ксантогенаттық, тиазолды және тиоамидтік құрылымдағы жаңа табиғи және синтетикалық құрамында азот және күкірт бар гетероциклдық құрылымдарды мақсаттық бағытта синтездеу мен іздеуді, нуклеофильді, электрофильді қосылыстардың реакцияларындағы реакциялық қабілетін, олардың өту механизмінің гетероциклденуін, переамидалануын, стерео- және региоселективтілігін, сонымен қатар синтезделетін қосылыстардың биологиялық белсенділігін скринингтік және терең зерттеуді білдіреді.

Зерттеу әдістері. 170 астам жаңа гетероциклділік цитизин, анабазин және т.б аминдер алкалоидтерінің синтезінде жұқа органикалық синтез әдістері пайдаланылған, өнімдерді бөлу кезінде сұйық-газ хроматография әдістері қолданылған, олардың құрылысын зерттеу барысында қазіргі заманғы ИК, ПМР-спектроскопия, РСА физика-химиялық зерттеу әдістері пайдаланылған. Теориялық зерттеулер Gaussian–2003 программаларының пакетіне кіретін АМ1, РМ3, MNDO/d, MINDO3 және MOPAC әдістерінің көмегімен жүргізілді.

Негізгі нәтижелері.

- α-хлорацетамидтік шығарылатын алкалоидтердің, олардың монотиооксамидтерінің, тиогидразидті оксамин қышқылдарының, карбамоиламидоксимдерінің және 4,5-дигидро-имидазол-2-карбоксамидті тиоксанил қышқылдары мен тиазолдардың пайда болуымен S-функционализация реакциясы зерттелген. Алынған эксперименттік деректерді талдау негізінде монотиоксамидтердің пайда болуының екі кезеңді механизмі ұсынылған, сабындану, олардың түрлі реагенттер - гидроксиламиндермен, гидразин-гидратпен, a-галогенкетондармен, диаминдермен және т.б переамидалану реакцияларындағы реакциялық қабілеті зерттелген, синтездің қолайлы жолдары әзірленген;



  • алкалоид(аминді)-метилксантогенді қышқылды синтездеудің қолайлы жағдайлары әзірленген, оның негізінде түрлі моно- және полисульфидтік қосылыстардың мақсаттық бағыттағы синтезі іске асырылған. Кондуктометрлеу және комплексометрлеу әдістерін қолдану арқылы ауыр металдар иондарына қатынасы бойынша қосылыстардың сорбциондық сыйымдылықтары анықталған; түрлі табиғат аминдерінің қатысуымен тотықтырғыш тіркесу реакцияларында синтезделген алкалоид(аминді)метилксантогендердің тотықтырғыш-қалыптастыру қасиеттері зерттелген. Алкалоид(алкил)-ксантогенаттардың алкалоидтармен және циклдік аминдармен жұмсақ тотықтырғыштың бар кезінде тотықтырғыш тіркесу реакциялары түрлі S-алкилденген өнімдердің пайда болуына, ал сутегі тотығының 10-30% пайдалану моносульфидтік қосылыстардың пайда болуына әкелетіні белгіленген;

  • жаңа ықтимал биоактивті псевдотиогидантоиндердің және 5-арилиден шығарушы псевдотиогидантоиндардың синтезі іске асырылған, олардың қышқылды гидролиз реакциясындағы реакциялық қабілеті зерттелген. Зерттелетін қосылыстардың қышқылды гидролизі 5-арилиден шығаратын псевдотиогидантоиндарда сәйкес -5 арилиден-3-β-аминотиа-золидондар-2,4 хлоргидраттарының пайда болуымен эндоциклділік С=N байланыстың үзілуімен өтетіні көрсетілген; химиялық процестің региоселективті ағымының қолайлы жағдайларын анықтаумен зерттелетін имидазолин-2-тиондардың α,β қаныққан қосылыстарына нуклеофильді және электрофильді қосылу реакциялары зерделенген, S-алкилизотомочевиндер изотуронды тұздарды синтездеу жолдары әзірленген;

- квантты-химиялық есептер (АМ1, РМ3, MNDO/d, MINDO 3) арқылы электрондық және кеңістіктік факторлардың қарастырылған реакциялардың өту сипатына әсері зерделенген, олардың негізінде монотиооксамидтік, алкалоид(аминді)метилксантогенаттық, имидазол-2-тионпропиондық қосы-лыстарының пайда болу механизміне теориялық негіздеме берілген. Монотиооксамидтердің құрамы мен құрылысы элементтік талдаудың, ИК-, ЯМР-спектроскопиясы және рентгенді-құрылымдық деректерімен белгіленген.

Нәтижелердің практикалық маңыздылығы. Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде 170 астам анабазин, цитизин және т.б. аминдердің жаңа монотиоксамидтерінің синтезі іске асырылды, олардың реакциялық қабілеті жөнінде деректер алынды және алдағы кезеңде олардың өзгеру жолдары анықталған, оларды алудың тиімді жолдары әзірленген және ұсынылған. Алынған жаңа қосылыстардың ішінде фунгицидтік, афицидтік және гепатопротекторлық белсенділік түрлеріне ие заттар байқалды. “Амикоскин”- 3% майы дәрмегіне Уақытша фармакөшірмелі мақаласының жобасы әзірленді.

Қолдану облысы. Жаңа химиялық қосылыстардың, қасиеттердің синтезі туралы диссертациялық жұмыстардың нәтижелері, олардың реакциялық қабілеттері туралы қорытындылары, сонымен қатар қосылыстардың құрылымы мен биологиялық белсенділігінің өзара байланысу заңдылықтары туралы мәліметтер органикалық синтез, медицина, ауыл шаруашылығы облысында ізденістік зерттеулер жүргізетін ғылыми-зерттеу мекемелерінде қолданыс табуы мүмкін. Жаңа қосылыстардың реакциялық қабілеттері мен механизмдері туралы деректер жаңа дәрі-дәрмек заттарын жасау бойынша іздеу жұмыстарын жүргізу кезінде қолданылуы мүмкін.
Bakbardina Olga Vladimirovna
SYNTHESIS, STRUCTURE AND PROPERTIES OF NEW POLYFUNCTIONAL FEMISYNTHETIC AND SYNTHETIC NITROGEN- AND SULFUR-СONTAINING HETEROCYCLIC COMPOUNDS
Structure

The abstract of a thesis for competition of a scientific degree of the doctor

сhemical sciences on a speciality 02.00.03 - organic chemistry
SUMMARY
The object of research. The objects of research were the alkaloids, cytisine and anabasine – available industrial products of JSC “Chimpharm” (Shimkent city) and over 170 of their derivatives, new mono- and poly-functional chlorocetamides, monothiooxalamide, pseudohydantoins, carbomoilamidoxims, xanthogene acids and their thioethers, synthetic nitrogen containing heterocyclic organic substances, methods of their synthesis, physico-chemical and biological properties.

The purpose of the research is to detect and develop a purposed synthesis of new natural and synthetic nitrogen and sulphur containing heterocyclic structures of monothiooxalamide, xanthogenate, thiazole, and thioamide composition. Also to study the structure, and reactionary ability in reactions of nucleophilic, electrophilic addition, heterocyclization, amide interchange, stereo- and regeoselectivity of their course mechanism, as well as to conduct screening and in-depth research of biological activeness of synthesized compounds.

The methods of research. Synthesis of over 170 new heterocyclic derivative alkaloids of cytisine, anabasine, and other amides employs methods of fine organic synthesis, methods of gas-liquid chromatography were used while extracting products, modern physicochemical methods of analyses were widely employed during the study of their structure, such as IR-, NMR-spectroscopy, X-ray. Theoretical research was conducted with the help of , РМ3, MNDO/d, MINDO3 and MOPAC methods included in the package of Gaussian – 2003 program.

Basic results.

- reaction of S-fictionalization of α-chloracetamide derivative alkaloids has been studied with the formation of corresponding monothiooxalamides, thiohydroxydes of oxaminic acids, carbomoilamidoxims and 4,5 dihydroimidazole-2-carboxamide of thioxanile acids and thiozoles accordingly.



Based on the analyses of experimental test results a two-stage mechanism of monothiooxalamides has been proposed, their reactionary ability has been studied in the reactions of saponification, amide interchange with different reagents – hydroxylamine, hydrazine-hydrate, a-halogenketones, diamines and other, optimal synthesis methods have been developed;

  • Optimal conditions have been developed for the synthesis of alkaloid (amino)-methylxanthogene acid, based on which a purposed synthesis of various mono- and polysulphidic compounds. With the help of conductometric and complexometric methods sorption capacity has been defined in relation to ions of heavy metals; oxidative-reductive properties of synthesized alkaloid(amino)methylxagents in reactions of oxidative combination involving amines of various natures. It has been established that reactions of oxidative combination of alkaloid(alkyl)xanthogenates with alkaloids and cyclical amines in the presence of mild oxidative lead to formation of various S-alkylated products, while using 10-30% hydrogen dioxide leads to formation of monosulphidic compounds;

  • a synthesis of new potentially bioactive pseudothiohydantoins and 5-arylidenderivatives pseudothiohydantoins has been performed, their reactionary ability in the reaction of acid hydrolysis. It has been shown that acid hydrolysis of the studied compounds proceeds with a break of endocyclical C=N connection in -arylidenderivatives pseudothiohydantoins with formation corresponding hydrochlorides 5-aryliden-3-β-aminothiazolidon-2,4; a study of the reactions of nucleophilic and electrophilic addition of the studied imidazolyn-2-thions to α,β-nonsaturated compounds with defining optimal conditions of regioselective course of chemical process, has been performed, ways of synthesizing isothiuronien salts of S-alkylisotourea have been developed;

  • with the help of quantochemical calculations (АМ1, РМ3, MNDO/d, MINDO 3) the influence of electronic and dimensional factors on the nature of the course of reactions mentioned above has been studied, which served as the basis for theoretical substantiation of the formation mechanism of monothiooxamide, alkaloid)amino)methylxanthogenate, imidazole-2-thionpropionic compounds. Composition and structure of monothiooxamides have been detected by the data of element analyses, IR-, NMR -spectroscopy and X-ray structure analyses.

Practical value of the results. The result of the research is synthesis of more than 170 new monothiooxalamides of anabasine, cytosine and other amines, their reactionary ability has been detected and the ways of their further modifications have been discovered, optimal conditions of their extraction have been developed and proposed. Among the number of new compounds certain substances have been detected that possess antifungal, aficidal, and hepatoprotectant types of activity. A project of temporary pharmaceutical article for the medicine substance of “Amikoskin”-ointment 3% has been developed.

The sphere of application. The result of the dissertation on the synthesis of new chemical compounds, their properties, conclusions on their reactionary ability, as well as information on the laws of interrelation of structure and biological activity of compounds can be used in scientific-research organizations conducting research in the field of organic synthesis, medicine, agriculture. Information on the reactionary ability and mechanisms of new compounds formation can be used in the research of creating new medicinal substances.


* Квантово-химические расчеты были проведены совместно

с д.х.н., профессором К.А. Аяпбергеновым





ч. 1 ... ч. 2 ч. 3 ч. 4 ч. 5