Синтез n-алкенілзаміщених похідних урацилу та їх галогенування

 

Управління освіти, науки та молоді Волинської облдержадміністрації

Волинське відділення МАН України

НВК «ЗОШ І-ІІІ ст. – гімназія» ім. С. Є. Ткача смт Голоби

 

 

Відділення: хімії та біології

Секція: хімія

 

СИНТЕЗ N-АЛКЕНІЛЗАМІЩЕНИХ ПОХІДНИХ УРАЦИЛУ ТА ЇХ ГАЛОГЕНУВАННЯ

 

 

Виконав:

Муляр Олександр,

учень 10 класу

НВК «ЗОШ І-ІІІ ст. – гімназія»

ім. С. Є. Ткача смт Голоби

 

Науковий керівник:

Сливка Н.Ю.,

кандидат хімічних наук,

доцент кафедри

органічної та

біоорганічної хімії

 

ЛУЦЬК 2016

Зміст

 

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ……………………….3

ВСТУП……………………………………………………………………………..4

РОЗДІЛ 1. РЕАКЦІЇ ЕЛЕКТРОФІЛЬНОЇ ВНУТРІШНЬОМОЛЕКУЛЯРНОЇ ЦИКЛІЗАЦІЇ ПОХІДНИХ ПІРИМІДИНУ, ІМІДАЗОЛУ, ХІНАЗОЛІНОНУ (літературний огляд)………………………………………………….…………..6

1.1. Гетероциклізація похідних піримідину………………………………...…..6

1.2. Взаємодія похідних імідазолу та хіназолінону з бромом та йодом……....9

РОЗДІЛ 2. ОДЕРЖАННЯ КОНДЕНСОВАНИХ СПОЛУК НА ОСНОВІ

6-МЕТИЛУРАЦИЛУ (обговорення одержаних результатів)………………...13

2.1. Синтез 6-метилурацилу……………………………………..……………..13

2.1.1. Одержання 1-(N-аліл)-6-метилурацилу…………………..………..14

2.2. Одержання конденсованих сполук на основі 1-(N-аліл)-6-метилура-цилу………………………………………………………..………………...18

2.2.1. Бромування 1-(N-аліл)-6-метилурацилу…………..……………….18

2.2.2. Йодування 1-(N-аліл)-6-метилурацилу……………..……………...19

РОЗДІЛ 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА…………………………...…21

ВИСНОВКИ………………………………………………………………...…....23

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………………….24

ДОДАТКИ……………………………………………………………………..…27

 

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ

 

ДМСО - диметилсульфоксид

ЕВЦ     - електрофільна внутрішньомолекулярна циклізація

ТШХ   - тонкошарова хроматографія

Т_пл.       - температура плавлення

ПМР    - протонний магнітний резонанс

ЯМР    - ядерний магнітний резонанс

ВСТУП

Реакції електрофільної внутрішньомолекулярної циклізації (ЕВЦ) функціональнозаміщених алкенів і алкінів набувають все більшого значення в синтезі гетероциклів і гетероциклічних систем. В теперішній час, завдяки проведенню досліджень в цій області, реакції ЕВЦ являють один із могутніх підходів в хімії гетероциклічних сполук.

Реакції електрофільної гетероциклізації функціональнозаміщених олефінів і ацетиленів все ширше стали використовуватися для вирішення проблем синтетичного дизайну гетероциклів і гетероциклічних систем. Цьому сприяє пошук нових варіантів цієї реакції за участю невивчених функціональних груп ненасичених сполук і впровадження нових електрофільних реагентів. Особливо активно ведуться дослідження в області стереоконтролю процесів електрофільної внутрішньомолекулярної циклізації. Помітно зросла зацікавленість до напрямку, пов’язаному з участю в реакціях ЕВЦ нуклеофільних центрів гетероциклічних ядер. Встановлення факторів, що контролюють регіо- і стереохімію замикання кілець, а також рішення цих і інших питань дозволяє прогнозувати перебіг таких реакцій і керувати ними, що важливо для одержання нових синтонів і синтетичних блоків і подальшого використання їх в синтезі сполук складної структури природного характеру. Актуальність досліджень в цьому напрямі зумовлена, в першу чергу, пошуком нових, простих шляхів одержання гідрованих функціональнозаміщених гетероциклічних систем для вивчення їх активності.

Актуальність теми: дослідження систем, що містять піримідиновий цикл, викликає зацікавлення дослідника тим, що багато цих сполук володіють фізіологічною активністю і, як відомо, багато з них є лікарськими препаратами. Так, наприклад, 6-метилурацил – широко відомий протизапальний препарат, що проявляє високу ефективність. Використання новітніх методів дає змогу отримати цілий спектр цікавих за своєю будову та властивостями сполук, які використовуються і слугують синтетичними блоками для отримання структур більш складного характеру. Тому розробка методів одержання гетероциклічних систем на основі піримідину шляхом внутрішньомолекулярної циклізації його алкенільних похідних  під дією йоду та брому має важливе практичне значення.

Мета дослідження: синтез та вивчення властивостей похідних 1-(N-алкеніл)урацилів, одержання конденсованих сполук на основі 6-метилурацилу шляхом галогеноциклізації під дією брому та йоду.

Задачі дослідження:синтез 6-метилурацилу, одержання 1-(N-аліл)-6-метилурацилу, галогенування алкенільних похідних 6-метилурацилу.

Об’єкт дослідження: 6-метилурацил, алкенілзаміщені 6-метилурацилу та циклічні системи на їх основі.

Предмет дослідження:реакції електрофільної внутрішньомолекулярної циклізації алкенілзаміщених похідних урацилу, як метод утворення відповідних гетероциклічних сполук.

Методи дослідження: органічний синтез, елементний аналіз, ЯМР ¹H-спектроскопія.

Елементи наукової новизни: галогенуванням заміщеного 1-(N-алкеніл)урацилу одержано відповідні триброміди (трийодиди) 2-бром(йод)метил-5-метил-2,3-дигідрооксазоло-8H-[3,2-b]піримідинію, 2-феніл-3-бром(йод)-6-метил-2,3-дигідрооксазино-9H-[3,2-b]піримідинію та одержано відповідні сполуки шляхом галогеноциклізації 1,3-(N,N-цинаміл)урацилу.

Практичне значення одержаних результатів: на основі реакцій електрофільної внутрішньомолекулярної циклізації розроблені препаративні методи синтезу алкенілзаміщених похідних урацилу, що володіють фізіологічною активністю.