Синтез N,S-гетероциклов на основе реакций гетарено[e]пиррол-2,3-дионов

Объекты исследования: гетарено[е]пиррол-2,3-дионы. Цель диссертационной работы: Разработка методов синтеза N,S-содержащих гетероциклических соединений на основе взаимодействия гетарено[е]пиррол-2,3-дионов с бинуклеофилами. Методы исследования. Методология исследования заключается в постановке и проведении химических экспериментов с использованием современных методов органической химии. Выделение и очистка продуктов проводились методами осаждения, экстракции, колоночной хроматографии, перекристаллизации. Для установления структур и характеристики полученных соединений использовались физико-химические методы: спектроскопия ядерного магнитного резонанса, в том числе двумерные корреляционные эксперименты, масс-спектрометрия, элементный анализ, рентгеноструктурный анализ. Достигнутые результаты. Систематизированы исследования по взаимодействию гетарено[е]пиррол-2,3-дионов с N,S-бинуклеофилами. Продемонстрирована возможность использования данных гетероциклических соединений в синтезе конденсированных и спиро-конденсированных тиазолов, бензотиазолов, бензотиазинов, бензотиазепинов, а также 5-тиозамещенных 3-гидроксипиррол-2-онов, пиразол-3-карбоновых кислот и новых производных тиогидантоинов. Исследована противомикробная, противотуберкулезная, антиоксидантная и противовоспалительная активности синтезированных гетероциклических соединений. Научная новизна. Разработана новая методика селективного N1-алкилирования 3,4-дигидрохиноксалин-2(1H)-онов и методика получения бензотиазинов. Впервые предложен способ получения производных тиадиазолов. Продемонстрирована двойственная реакционная способность N1-замещенных тиосемикарбазидов, реагирующих как N,N- и N,S-бинуклеофилы с пирролобензоксазинтрионами с образованием тиогидантоинов и спиро-тиазолов соответственно. Исследовано ранее не наблюдающееся поведение пирролохиноксалинтрионов в реакции с N1-замещенным тиосемикарбазидом, в ходе которой образуются пиразол-3-карбоновые кислоты. Впервые изучена реакция пирролобензоксазинтрионов с тиосемикарбазонами ароматических, гетероароматических альдегидов и кетонов, протекающая с образованием спиро-тиазолов. Впервые осуществлен дивергентный синтез бензотиазолов и бензотиазепинов на основе взаимодействия пирролохиноксалинтрионов с о-аминотиофенолом. Разработан новый метод синтеза 5-тиозамещенных 3-гидроксипиррол-2-онов на основе взаимодействия гетарено[е]пиррол-2,3-дионов с тиолами. Проведена первичная оценка биологической активности некоторых синтезированных соединений. Внедрение. Разработаны эффективные способы получения лекарственной субстанции ранее неописанных бензотиазолов, бензотиазинов, а также 5-тиозамещенных 3-гидроксипиррол-2-онов и пиразол-3-карбоновых кислот. Эффективность. Предложены эффективные способы получения конденсированных и спиро-конденсированных тиазолов, бензотиазепинов и тиогидантоинов с биологической активностью. Разработанный полный синтез может стать основой для дальнейших исследований и прикладных разработок с целью замены дорогостоящих импортных препаратов отечественными аналогами. Область применения. Полученные результаты потенциально могут быть использованы для создания новых лекарственных препаратов и дальнейшего изучения свойств N,S-содержащих гетероциклов.