ИСТИНА

2,4,6-Тригидрокситолуол (метилфлороглюцин, МФГ) вследствие своего химического строения является весьма перспективным прекурсором для синтеза органических карбо- и гетероциклических соединений разнообразного строения, обладающих широким спектром перспективных практически важных свойств. Однако, синтетический потенциал, заключенный в структуре МФГ еще совсем недавно не мог быть эффективно реализован из-за малой доступности и высокой цены МФГ. Актуальность представленной работы определяется в значительной степени тем, что после разработки в лаборатории №18 ИОХ им. Н.Д. Зелинского РАН метода синтеза МФГ из 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ, тротил) МФГ стал коммерчески доступным и синтетически привлекательным химическим реагентом, что в свою очередь диктует важность поиска перспективных путей его химической трансформации, т.к. это увеличивает количество вариантов решения важнейшей народно-хозяйственной задачи – превращение «демилитаризованного» ТНТ в химические продукты мирного назначения. Следует отметить, что к началу настоящей работы в литературе отсутствовали систематические исследования, в которых МФГ использовался бы в качестве предшественника в синтезе соединений классов флаваноидов, ксантонов и других конденсированных O,N-гетероциклов, практический потенциал которых в качестве химико-фармацевтических препаратов, красителей и люминофоров хорошо известен и широко используется. Цель работы. Исследование реакции гетероциклизации МФГ и некоторых его функциональных производных с целью разработки методов синтеза полифункциональных О,N-гетероциклических соединений – перспективных в качестве биологически- и сорбционноактивных соединений, красителей, люминофоров. Научная новизна: 1. Впервые на достаточно широком наборе примеров реакции гетероциклизации с разнообразными по строению полифункциональными реагентами показано, что МФГ является высокореакционноспособным субстратом в синтезе шестичленных бензаннелированных O, N-гетероциклических соединений. 2. Установлено, что строение реагента, в частности природа карбонильной группы («алифатическая», «ароматическая», «гетероциклическая») а также условия проведения реакции гетероциклизации определяют региоселективность процесса. 3. Впервые осуществлены реакции МФГ с арилзамещенными β-оксонитрилами, изатином и его производными. Выявлены особенности протекания реакции, выделены и охарактеризованы соответствующие неописанные ранее продукты реакции гетероциклизации. 4. Впервые исследована реакция 5,7-дигидрокси-2Н-1-бензопиран-2-она с солями диазония различного строения, описан химизм процесса и найдены условия, позволяющие селективно получать продукты моно- или бис- азосочетания. 5. Найдено, что реакция ацилирования 2-имино-4,8-диметил-2Н-хромен-5,7-дионов в пиридине сопровождается гидролизом иминиевых солей с образованием 3-арилзамещенных-5,7-диацетокси-4,8-диметилхромен-2-онов. Практическая значимость работы: 1. Разработаны методики получения, выделены и идентифицированы 49, неописанных ранее полифункциональных O,N-гетероциклических соединений. 2. Разработан метод получения 2,4,6-тригидрокси-3-метилбензойной кислоты (КМФГ) и показано, что она является перспективным исходным соединением для получения линейки полигидрокси карбоновых кислот ряда бензаннелированных O,N-гетероциклических соединений. 3. Установлено, что азопроизводные, синтезированные на основе 5,7-дигидрокси-4,8-диметилхромен-2-она, окрашивают образцы ткани из поликапроамида в условиях стандартного крашения дисперсными красителями в цвета желто-коричневой гаммы, обеспечивая высокую устойчивость полученных окрасок к действию физико-химических факторов. 4.Показано, что полученные производные 5,7-дигидрокси-4,8-диметилхромен-2-онов обладают интенсивной люминесценцией в области 450-500 нм с квантовым выходом 9 - 40%. 5. Результаты расчетов молекулярных дескрипторов, определяющих потенциальные фармацевтические свойства синтезированных соединений (программа ChemoSoft), определения вероятной способности или неспособности проникновения через гематоэнцефалический барьер, к проникновению через стенки желудочно кишечного тракта, способности к связыванию с белками крови (программа ChemoSoftTM), оценки потенциальной биологической активности (программа PASS) свидетельствуют, что практически все вновь синтезированные соединения могут быть рекомендованы в качестве объектов для проведения испытаний на химико-фармацевтическую активность. 6. В соответствии с результатами испытаний синтезированнных соединений на проявление ими фунгицидной активности установлено, что ряд протестированных соединений представляют интерес в качестве среднеактивных фунгицидов против отдельных. Выводы 1. В результате проведенных исследований с использованием разнообразных по строению полифункциональных реагентов показано, что 2,4,6-тригидрокситолуол (метилфлороглюцин) является высокореакционноспособным, перспективным субстратом в синтезе шестичленных конденсированных O,N-гетероциклических соединений (2H-бензопиран-2-онов, ксантонов, акридинов). 2. Установлено, что вследствие несимметричности строения метилфлороглюцин в зависимости от типа реагента и условий реакций может образовывать в реакции циклоконденсации региоизомеры. В некоторых случаях подобраны условия региоселективного проведения отдельных реакций. 3. Впервые реакцией метилфлороглюцина с β-оксонитрилами и изатинами, синтезированы неописанные ранее гетероциклические соединения и с помощью комплекса современных физико-химических методов анализа подтверждены их структуры. Описаны некоторые полученные ранее конденсированные гетероциклы, структуры которых не были однозначно установлены. Всего разработаны методики синтеза, выделены и идентифицированы 49 неописанных ранее соединений. 4. Установлено, что азосоединения, синтезированные на основе 5,7-дигидрокси-4,8-диметилхромен-2-она могут быть использованы в качестве дисперсных красителей, для колорирования текстильных материалов. Обнаружены флуоресцентные свойства синтезированных продуктов и показана зависимость этих свойств от строения изученных соединений. 5. Результаты компьютерного скрининга биофизических характеристик, биологической активности и острой токсичности полученных соединений, а также испытаний на противомикробную и фунгицидную активность позволяют сделать вывод о перспективности использования синтезированных продуктов как объектов для изучения в качестве химико-фармацевтических препаратов или в схемах фрагментарно-ориентированного дизайна перспективных лекарственных средств.