Анотація до роботи:

Мартяк Р.Л. Синтез конденсованих гетероциклічних сполук на основі продуктів реакції Меєрвейна. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.03 – органічна хімія. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2003.

Дисертація присвячена розробці методів синтезу конденсованих гетероциклiв, які ґрунтуються на використаннi продуктiв арилювання та галогенарилювання ненасичених сполук, у реакціях циклоконденсацiй. Досліджено циклізації 2-арил-1,4-бензохінонів з рядом біфункційних S-нуклеофільних реагентів – тіокарбамідом, алкілксантогенатами калію, похідними димеркаптокарбонових кислот, встановлено та обґрунтовано регіонаправленість цих реакцій. Виявлено, що результат взаємодії 2-арил-1,4-бензохінонів з СН-кислотами визначається конкурентністю двох процесів: циклізації моноадукту до похідних бензофурану і окиснення цього ж адукту до хінону, який може реагувати ще з однією молекулою СН-кислоти. З’ясовано, що 2-арил-1,4-бензохінони реагують з етил(3-R-аміно)кротонатами в умовах реакції Неніцеску з утворенням продуктів як індольної, так і бензофуранової циклізації. Розроблено новий підхід до синтезу 3-хлоро-2-хлорокарбоніл-бензо[b]тіофенів із замісниками в ароматичному ядрі на основі 3-арил-2-галогенопропанових кислот та їхніх естерів. Вивчено взаємодію 3-арил-2-бромопропанових кислот та їхніх естерів з 2-меркаптобензімідазолами і розроблено препаративний метод одержання похідних бензімідазо[2,1-b]тіазолідин-3-ону.

1. Досліджено циклізації 2-арил-1,4-бензохінонів з різними біфункційними S- та С-нуклеофільними реагентами, встановлено та обґрунтовано регіонаправленість цих реакцій.

2. З’ясовано, що при взаємодії 2-арил-1,4-бензохінонів з S-нуклеофілами нуклеофільна атака скеровується, в основному, в положення 6 хінонового ядра.

3. У реакції 2-арил-1,4-бензохінонів з тіокарбамідом, в залежності від умов, утворюються похідні 1,3-бензоксатіолу – 7-арил-5-гідрокси-1,3-бензоксатіол-2-они чи бензотіазолу – 2-аміно-4-арил-6-гідроксибензотіазоли.

4. При взаємодії алкілксантогенатів калію з 2-арил-1,4-бензохінонами утворю-ються 7-арил- (або 4-арил-) 5-гідрокси-1,3-бензоксатіол-2-тіони, причому регіонаправленість реакції в значній мірі залежить від природи замісника в ароматичному ядрі. Виявлено, що внаслідок часткового гідролізу проміжного продукту приєднання алкілксантогенат-іону до арилхінону крім заміщених 1,3-бензоксатіол-2-тіонів утворюються також відповідні 1,3-бензоксатіол-2-они.

5. При взаємодії 2-арил-1,4-бензохінонів з 1,1-динатрійдимеркапто-2,2-диціано-етеном, залежно від природи арильного замісника, нуклеофільна атака може скеровуватись у положення 3 або 6 з утворенням відповідно 4-арил-5-гідрокси-2-диціанометилен-1,3-бензоксатіолів та 5-арил-4,7-дигідрокси-2-диціанометилен-1,3-бензодитіолів. Реакція 2-арил-1,4-бензохінонів з 3-меркапто-3-метилтіо-2-ціаноакриламідом проходить селективніше: з високими виходами утворюються 7-арил-5-гідрокси-2-карбамоїлціанометилен-1,3-бензоксатіоли.

6. Виявлено, що результат взаємодії 2-арил-1,4-бензохінонів з СН-кислотами визначається конкурентністю двох процесів: циклізації моноадукту до похідних бензофурану і окиснення цього ж адукту до хінону, який може реагувати ще з однією молекулою СН-кислоти. Це призводить до того, що 2-арил-1,4-бензохінони реагують з естерами ціаноцтової кислоти, малонодинітрилом та 2-бензотіазолілацетонітрилом селективно з утворенням похідних фуробензофурану – 3,7-дизаміщених 2,6-діаміно-4-арилфуро[2',3':4,5]бензо[b]фуранів, а при взаємодії ацетооцтового і бензоїлоцтового естерів та ацетилацетону з арилхінонами утворюються заміщені 7(6)-арил-5-гідроксибензо[b]фурани. Остання реакція не є регіоселективною.

7. З’ясовано, що 2-арил-1,4-бензохінони реагують з етил(3-R-аміно)кротонатами в умовах реакції Неніцеску з утворенням продуктів як індольної, так і бензофуранової циклізації. Встановлено, що регіо- та хемоселективність реакції залежить від умов проведення, електронних ефектів замісників, і пояснюється конкурентністю процесів циклізації гідрохінон-адуктів чи окиснення останніх до хінон-адуктів.

8. При окисненні тіонілхлоридом 3-арил-2-бромопропанових кислот у присутності N-бензил-N-метилморфоліній хлориду утворюються 3-хлоро-2-хлорокарбонілбензо[b]тіофени. На основі цих сполук синтезовано дизаміщені N,N'-тіокарбаміди, які добре циклізуються з йодоцтовою кислотою, даючи похідні 4-тіазолідинону.

9. Продукти бромарилювання акрилової кислоти арендіазонієвими солями – 3-арил-2-бромопропанові кислоти – реагують з 2-меркаптобензімідазолами з утворен-ням тіазолідинонового циклу. Метод виявився препаративним для синтезу похідних бензімідазо[2,1-b]тіазолідин-3-ону із замісниками бензильного типу у положенні 2. При взаємодії естерів 3-арил-2-бромопропанових кислот з 2-меркапто-бензімідазолом циклізація не відбувається – реакція закінчується алкілюванням тіольної групи.

Публікації автора:

1. Обушак Н.Д., Матийчук В.С., Мартяк Р.Л. Синтез гетероциклов на основе продуктов анионарилирования непредельных соединений. 5. О взаимодействии 2-арил-1,4-бензохинонов с тиомочевиной // Химия гетероцикл. соед. – 2001. – № 7. – С. 986–992.

2. Обушак Н.Д., Матийчук В.С., Мартяк Р.Л. Синтез гетероциклов на основе продуктов анионарилирования непредельных соединений. 7. Продукты галогенарилирования акриловой кислоты и ее эфиров в синтезе производных бензо[b]тиофена // Химия гетероцикл. соед. – 2003. – № 7. – С. 1019–1026.

3. Obushak M.D., Martyak R.L., Matiychuk V.S. Synthesis of heterocycles on the basis of arylation products of unsaturated compounds. 9. Dialkyl 2,6-diamino-4-arylfuro[2',3':4,5]benzo[b]furan-3,7-dicarboxylates from 2-aryl-1,4-benzoquinones and cyanoacetic esters // Polish J. Chem. – 2002. – Vol. 76, № 10. – P. 1419–1424.

4. Матійчук В.С., Мартяк Р.Л., Обушак М.Д., Василишин Р.Я. Синтез аналогів фенікаберану з арильними замісниками // Фармац. журн. – 2002. – № 6. – С. 45–51.

5. Мартяк Р., Матійчук В., Обушак М. Одержання похідних бензо[b]тіофену на основі 3-арил-2-галогенпропанових кислот та їхніх естерів // Вісник Львів. ун-ту. Сер. хім. – 2000. – Вип. 39. – С. 259–261.

6. Мартяк Р., Матiйчук В., Обушак М. Особливості взаємодії 2-арил-1,4-бензохінонів з алкілксантогенатами калію // Вісник Львів. ун-ту. Сер. хім. – 2001. – Вип. 40. – С. 179–184.

7. Мартяк Р., Матійчук В., Обушак М. Приєднання похідних дитіокарбонових кислот до 2-арил-1,4-бензохінонів // Вісник Львів. ун-ту. Сер. хім. – 2002. – Вип. 41. – С. 157–163.

8. Матійчук В.С., Мартяк Р.Л., Обушак М.Д. 3-Арил-2-бромопропанові кислоти у синтезі 2-(R-бензил)-2,3-дигідробенз[4,5]імідазо[2,1-b][1,3]тіазол-3-онів // Вопросы химии и хим. технологии. – 2003. – № 1. – С. 29–33.

9. Obushak M.D., Martyak R.L., Matiychuk V.S. Synthesis of benzodifuran derivatives by using 2-aryl-1,4-benzoquinones // The sixth international electronic conference on synthetic organic chemistry (ECSOC-6). – Basel (Switzerland). – 2002. – A013. 4 р.; http://www.mdpi.org/ecsoc-6.htm.

10. Матійчук В., Мартяк Р., Обушак М. Синтез 7-арил-5-гідрокси-1,3-бензоксатіол-2-онів та похідних бензо[b]тіофену на основі продуктів реакції Меєрвейна // Тези доп. сьомої наукової конф. “Львівські хімічні читання-99”. – Львів, 1999. – С. 41.

11. Обушак Н.Д., Матийчук В.С., Мартяк Р.Л. 2-Арил-1,4-бензохиноны в синтезе гетероциклов // Тез. докл. 1 конф. по химии гетероциклов памяти А.Н. Коста. – Суздаль (Россия). – 2000. – С. 303.

12. Мартяк Р.Л., Матійчук В.С. Взаємодія 2-арил-1,4-бензохінонів з деякими S-нуклеофілами // Тези доп. конф. молодих вчених з актуальних питань хімії. – Дніпропетровськ, 2000. – С. 25.

13. Мартяк Р.Л., Матійчук В.С., Обушак М.Д. Особливості циклізацій 2-арил-1,4-бензохінонів з С-нуклеофілами // Тези доп. XIX Укр. конф. з орг. хімії. – Львів, 2001. – С. 404.

14. Матійчук В.С., Мартяк Р.Л., Обушак М.Д. Синтез похідних бензо[b]тіофе-ну на основі 3-арил-2-галогенпропанових кислот та їхніх естерів // Тези доп. XIX Укр. конф. з орг. хімії. – Львів, 2001. – С. 401.

15. Мартяк Р., Матійчук В., Обушак М. Циклізації 2-арил-1,4-бензохінонів з С-нуклеофілами // Тези доп. VIII наук. конф. “Львівські хімічні читання-2001”. – Львів, 2001. – С. О2.

16. Обушак М.Д., Матійчук В.С., Карп’як В.В., Мартяк Р.Л., Цялковський В.М., Остап’юк Ю.В. Застосування реакції Меєрвейна для синтезу гетероциклічних сполук // Тези доп. Укр. конф. “Актуальні питання органічної та елементоорганічної хімії і аспекти викладання органічної хімії у вищій школі”. – Ніжин, 2002. – С. 80.

17. Обушак М., Матійчук В., Мартяк Р. Арилхінони в реакціях циклізацій // Тези доп. дев’ятої наукової конф. “Львівські хімічні читання-2003”. – Львів, 2003.– С. П6.

18. Обушак М.Д., Мартяк Р.Л., Матійчук В.С. 2-Арил-1,4-бензохінони в синтезі бензогетероциклів // Тези доп. Укр. конф. “Домбровські хімічні читання 2003”. – Черкаси, 2003. – С. 28.