Құрамында тиазол бар қосылыстардың синтезі

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 42 бет
Таңдаулыға:

Қaзaқcтaн Реcпубликacы
Білім және ғылым миниcтрлігі

Aкaдемик Е.A Бөкетов aтындaғы
Қaрaғaнды универcитеті

А.Т.Ғұмар
М.А.Садыкова
А.Датхабайқызы

Әр түрлі биологиялық белсенділіктері бар аминотиазол туындыларын синтездеу әдістерін зерттеу және әзірлеу

ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА

5В074800 - Фармацевтикалық өндіріс технологиясы мамандығы

Қарағанды қ.
2022
Қaзaқcтaн Реcпубликacы
Білім және ғылым миниcтрлігі

Aкaдемик Е.A Бөкетов aтындaғы
Қaрaғaнды универcитеті

Қорғауға жіберілді
Органикалық химия және полимерлер
кафедра меңгерушісі
х.ғ.к, профессор
____________ Т.С. Жумагалиева
___ ______________ 2022 г.

5В074800 - Фармацевтикалық өндіріс технологиясы мамандығы бойынша
Әр түрлі биологиялық белсенділіктері бар аминотиазол туындыларын синтездеу әдістерін зерттеу және әзірлеу тақырыбындағы
ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА

Ізденетін дәреже: бакалавр

Орындағандар: А.Т.Ғұмар
М.А.Садыкова
А.Датхабайқызы

Ғылыми жетекшісі:
х.ғ.д., профессор Л.К.Салькеева

Қарағанды қ.
2022
Академик Е.А. Бөкетов атындағы
Қарағанды университеті

___________________________________ ______________________ факультеті
___________________________________ ______________________ мамандығы
___________________________________ _____________________ кафедрасы

БЕКІТЕМІН
органикалық химия және полимерлер
кафедрасының меңгерушісі
х.ғ.к., проф._________ Т.С .Жумагалиева
___ ___________2021ж.

Дипломдық жобаны орындауға
ТАПСЫРМА

Студенттер ___________________________________ __________________________

___________________________________ _________________________________

1.Бітіру жұмысының тақырыбы ___________________________________ _____
___________________________________ _________________________________Академик Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды университеті КЕАҚ Басқарма төрағасы-ректорының 202_ж. _____№___ бұйрығымен бекітілді.

2. Аяқталған жобаны тапсыру мерзімі 202_ж _____.

3.Жобаға бастапқы деректер (заңдар, стандарттар, зертханалық-өндірістік деректер) ___________________________________ ___________

4. Бітіру жобасында әзірлеуге жататын мәселелер тізбесі
1. ___________________________________ ___________________________________ ______________________ ___________________________________ _________
2. ___________________________________ ___________________________________ ______________________ ___________________________________ _________
3. ___________________________________ ________________________________
5.Графикалық материалдар тізімі (сызбалар, кестелер, диаграммалар және т.б.)
___________________________________ ________________________________
6.Ұсынылатын дереккөздер тізбесі:
1. ___________________________________ ________________________________
2. ___________________________________ ________________________________
3. ___________________________________ ________________________________

7. Бітіру жұмысын орындау кестесі
№
Жұмыстың кезеңдері
Орындау мерзімі
Ескерту
1
Материалдарды жинау

2

Бітіру жобасының құрылымын әзірлеу

3
Бітіру жобасының Кіріспесін дайындау

4
Жобаның бөлімдерін дайындау

5
Жобаның Қорытындысын дайындау

6
Ғылыми жетекшінің консультациялары

7
Бітіру жобасын плагиатқа тексеруге және нормалық бақылауға ұсыну

Қорытынды аттесттаттаудан бір жарым ай бұрын
8
Бітіру жобасын алдын ала қорғауға ұсыну

Қорытынды аттестаттау басталғанға дейін бір ай уақыт бұрын
9
Бітіру жобасын рецензиялауға ұсыну

10
Бітіру жобасының соңғы нұсқасын жетекшінің пікірімен жіне рецензиямен қоса ұсыну

11
Қорғауға баяндама дайындау

12
Бітіру жобасын қорғау

Тапсырманың берілген күні: 202_ ж. __ ____
Ғылыми жетекші ____ Л.К.Салькеева х.ғ.д., профессор

Тапсырманы студенттер: А.Т.Ғұмар
М.А.Садыкова
А.Датхабайқызы қабылдады.

Мазмұны

Бет.

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
6
1
Әдебиеттік шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
9
1.1
Тиазолды алу жолдары, оның құрылымдық ерекшеліктері мен тиазол туындылары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .

9
1.2
Құрамында тиазол бар қосылыстардың синтезі ... ... ... ... ... ... ... ... ...
17
1.3
Құрамында тиазол бар қосылыстардың қасиеттері мен қолдану саласы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .

24
2
Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
29
2.1
Бөлімде жүргізілген зерттеулердің сипаттамасы берілген - зерттелетін қосылыстарды синтездеу, оқшаулау және тазарту әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

29
3
Нәижелер мен талқылаулар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
34
3.1
2-аминотиазол туындылары негізіндегі мономерлердің синтезі ... ...
34

Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
40

Пайдаланылған дереккөздер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... .
43

Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
46

Кіріспе

Дипломдық жұмыстың өзектілігі: Органикалық химияның дамуының қазіргі бағыттарының бірі - бағытталған физиологиялық әсері бар әртүрлі қосылыстарды синтездеудің жаңа тәсілдерін іздеу. Комбинаторлық химия потенциалды биологиялық белсенділігі бар заттардың кең спектрін алу үшін үлкен мүмкіндіктер ашады, олардың арасында гетероциклді аминдер ерекше орын алады. Аминотоп сульфамидтерге, мочевинаға, карбамидтерге және фармакофорлық қасиеттері бар басқа топтарға оңай айналады, бұл оның модификациясының әртүрлі бағыттары үшін перспективалы етеді.
Органикалық синтез - органикалық химияның зертханада және өнеркәсіпте органикалық қосылыстарды жасанды жасау жолдары мен әдістерімен айналысатын бөлімі. Зертханада (негізінен зерттеу мақсатында) және өнеркәсіпте кеңінен қолданылады.
Органикалық синтездің табысты дамуы химиялық құрылыс теориясының дамуы мен органикалық қосылыстардың химиялық қасиеттері туралы мәліметтер жинақталғаннан кейін (19 ғ. 2-жартысы) басталды. Сол кезден бастап органикалық синтез жаңа органикалық қосылыстардың негізгі көзі ретінде органикалық химияның ғылым ретінде қалыптасуында және оның одан әрі дамуында іргелі рөл атқарып, зерттеу объектілерінің үнемі кеңеюін қамтамасыз етті. Органикалық синтездің 20 ғасырдағы дамуы, әсіресе соңғы онжылдықтарда табиғи қосылыстар мен олардың аналогтары синтезіне үнемі назар аударумен, әдістемелік базаның айтарлықтай нығаюымен (сенімді синтетикалық әдістерді құру) және органикалық синтездің дербес теориясын құрудың басталуы. Ең күрделі табиғи қосылыстардың (мысалы, хлорофилл, В12 витамині, биополимерлер) синтезін жүзеге асыру, әдеттен тыс қасиеттері бар материалдарды (мысалы, органикалық металдар деп аталатындар) жасау іс жүзінде шешілмейтін мәселелердің жоқтығын көрсетеді.
Ерекше қасиеттері бар полимерлерді синтездеу саласында қол жеткізілген әсерлі жетістіктерге қарамастан, поликонденсацияның жаңа әдістерін іздеу, макромолекулярлық дизайн принциптерін орнату, жаңа перспективалы полимерлі материалдарды жасау және оларды терең зерттеу әлі де өзекті [1 - 2].
Гетероциклдер химиясы органикалық химияның ең қызықты және маңызды салаларының бірі болып табылады. Циклде гетероатомның болуы химиялық қасиеттерге қайталанбас ерекшелік енгізеді және синтез әдістерінің ерекшеліктерін анықтайды.
Соңғы жылдары гетероциклді қосылыстардың химиясына қызығушылық айтарлықтай артты. Бұл осы топтың қосылыстарының қасиеттерінің алуан түрлілігіне байланысты. Тиазол қосылыстарын биологиялық белсенді қосылыстар ретінде пайдалану мүмкіндігі де үлкен қызығушылық тудырады. Тиазолдардың вирусқа қарсы, паразитке қарсы, дене қызуын түсіретін қасиеттері бар және медицинада кеңінен қолданылатыны белгілі. Медициналық тәжірибеде радиопротекторлық, антигемолитикалық, гипотензиялық және ганглионды блокаторлық қасиеттері бар аминотиазолдар және физиологиялық белсенді қосылыстар негізіндегі амин спирттері кеңінен қолданылады. Сонымен қатар, олар полимерлердің тұрақтылығын арттыратын және тотығу және коррозия процестерін болдырмайтын комплекс түзетін қасиеттері бар полимерлі материалдардың тиімді құрамдас бөліктері ретінде машина жасауда қолданылады.
Тиазол қосылыстары фармацевтика өнеркәсібі, биохимия, технология, клиникалық және тәжірибелік медицина үшін үлкен маңызға ие. Тиазолдың тәжірибелік туындыларына каучуктың техникалық өндірісінде вулканизацияны тездеткіш ретінде және әртүрлі сульфаниламидтерді, өнеркәсіптік масштабта туберкулезге қарсы препараттарды синтездеуде қолданылатын меркаптотиазолдар жатады. Тиазол циклі пенициллин және тиамин антибиотиктері сияқты кейбір табиғи биологиялық белсенді қосылыстардың құрылымдық бөлігі болып табылады. Тиазол тобының кейбір қосылыстары аминқышқылдарының, пептидтердің және пуриндердің синтезі үшін қажетті аралық өнімдер ретінде маңызды рөл атқарады. Сондай-ақ, тиазол туындылары тонна түрлі бояулар, лактар және пигменттерді өндіруде қолданылатынын атап өткен жөн.
Дәрілік заттардың синтезі саласында соңғы уақытта биологиялық белсенділіктің бір немесе басқа түрі бар қосылыстардың химиялық модификациялары пайда болды, өйткені кейде қосылыстардағы әртүрлі химиялық құрылымдардың комбинациясы синергетикалық әсер етуі немесе жаңа пайдалы қасиеттерге ие болуы мүмкін.
Бұл зерттеудің құрамдас бөліктері фармацевтика өнеркәсібінде, биохимияда, инженерияда, клиникалық және тәжірибелік медицинада бұрыннан белгілі болған тиазол сериясының қосылыстарын қамтиды. Тиазол тобының кейбір қосылыстары аминқышқылдарының, пептидтердің және пуриндердің синтезі үшін қажетті аралық өнімдер ретінде маңызды рөл атқарады. Сондай-ақ, тиазол туындылары тонна түрлі бояулар, лактар және пигменттерді өндіруде қолданылатынын атап өткен жөн. Тиазол циклі В дәрумені (тиамин), пенициллин, карбоксилаза және басқа да табиғи заттардың ферменттерінің бөлігі болып табылады.
Препарат өндірісінде тиазол туындылары қолданылады. Олардың бірі күшті бактерицидтік әсері бар сульфаниламидті препарат - сульфаниламид: Құрамында тиазол сақинасы бар басқа сульфаниламидті препараттар да белгілі.
Зерттеу объектісі - тиазол туындылары.
Зерттеу пәні - органикалық химия
Дипломдық жұмыстың мақсаты - Тиазол туындыларының құрылымдық ерекшеліктерін анықтай отырып, әртүрлі биологиялық белсенділіктері бар аминтиозол туындыларын синтездеу әдістерін зерттеуге және әзірлеуге негізделген.
Келесідей міндеттерді шешу үшін алға қойылған мақсат болып табылады:
- Тиазол туындыларының құрылымдық ерекшеліктері және физика-химиялық қасиеттерін қарастыру.
- Тиазол туындыларын синтездеу әдістерін анықтау.
- Тиазол және оның туындыларының қолданбалы мәнін туралы ақпарат жинау.
- аминтиозол туындыларын синтездеу әдістерін зерттеу және әзірлеу;
Зерттеудің ғылыми жаңалығы:
- тиазол туындыларын синтездеу бойынша оңтайлы әдістер алынды;
-аминатиозолдың жаңа туындыларын алу әдістері зерттеліп, әзірленді
Дипломдық жұмыстың құрылымы кіріспеден, 3 тараудан, қорытындыдан және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.

1 Әдебиеттік шолу

1.1 Тиазолды алу жолдары, оның құрылымдық ерекшеліктері мен тиазол туындылары

Тиазолдың химиясы жақсы түсінілген және тиазол мен оның туындыларын синтездеу әдістері мұқият әзірленген. Оларды алудың жалпы тәсілі - α-гало алмастырылған альдегидтер мен кетондардың тиоқышқылды амидтермен әрекеттесуі:

(1)

Тиазол - жақсы анықталған хош иісті қасиеттері бар гетероцикл. Тиазол имидазолға қарағанда энергетикалық тұрғыдан тұрақты, бұл резонансты құрылымдардың санымен дәлелденеді(1):

(2)

Тиазолдың молекулалық диаграммасы(2):

(3)

Осыған сүйене отырып, электронды тығыздықтың таралуы туралы қорытынды жасауға болады. Күкірт атомындағы оң заряд атомның электронды қабығында скринингтік әсердің болуын және оның сыртқы электрондарының күшті делокализациясын көрсетеді(3). Азот атомының теріс заряды және күкірт атомының оң заряды тәжірибелік фактілерге сәйкес келеді: атомның электрофильділігі күкірт атомы үшін мүмкін, бірақ азот атомы үшін мүмкін емес; нуклеофильді орын басу электрон тығыздығының жоғарылауына байланысты екінші көміртегі атомында оңай жүреді.
Тиазолдың химиялық қасиеттері:
Тиазол әлсіз негіз болып табылады, бірақ ол тұрақты тұздар түзеді(4):

(4)

Нитрлеу, сульфондау және галогендеу реакциялары қиындықпен жүреді. Бірақ 5-позицияда нитрлеу оңайырақ, егер 2-позицияда амин тобы болса. Тиазолды пероксидтермен тотықтырып, N-оксидтерін түзе алады(5):

(5)

Конденсацияланбаған тиазол туындылары:
Конденсацияланбаған туындылардың ішінде дәрілік заттар да, В1 витамині сияқты биологиялық белсенді заттар да ерекшеленеді.

(6)

1) Норсульфазол немесе 2-(пара-аминобензолсульфамидо)-тиаз ол(6). Басқа атауы - амидотиазол, асептоцил, азосептал және т.б. Бұл ақ немесе сәл сарғыштау иіссіз, суда аз еритін кристалды ұнтақ. Гемолитикалық стрептококк, пневмококк, гонококк, ішек таяқшасы тудыратын инфекцияларда тиімді. Пневмония, церебральды менингит, сепсис және т.б.

(7)

2) Тиамин (В1 дәрумені) немесе 4-метил-5-β-оксиэтил-N-(2-метил-4-а мино-5-метилпиримидил)-тиазолий хлориді гидрохлориді(7). Бұл әлсіз ашытқы иісі бар ақ кристалды ұнтақ және суда оңай ериді. Ол гипо- және авитаминоз B1 алдын алу және емдеу үшін арнайы агент ретінде пайдаланылады. Кейбір жағдайларда неврит, радикулит, невралгия, перифериялық сал ауруын, асқазан мен ұлтабар жарасын, ішек атониясын, бауыр ауруларын, миокард дистрофиясын, дерматоздарды емдеу үшін қолданылады. Тәуліктік доза шамамен 2 мг құрайды.

(8)

3) Фталазол немесе 2-(пара-фталаминобензосульфамидо)-т иазол(8). Бұл суда ерімейтін сарғыш реңкті ақ ұнтақ. Ол дизентерия, колит, гастроэнтерит, ішекке хирургиялық араласу кезінде, іріңді асқынулардың алдын алу үшін қолданылады.
Конденсацияланған тиазол туындылары:

(9)

1) 2-меркаптобензтиазол(9). Бұл суда еритін ашық сары моноклиникалық инелер. Мыспен хелаттық комплекстер түзу арқылы полифенолоксидазаны тежейді. Митохондриялық оқшаулау үшін цистеин немесе меркаптоэтанолмен бірге қолданылады.

(10)

2) Амиказол немесе 2-диметиламино-6-диэтидаминоэтокси- бензтиазол дигидрохлориді(10). Басқа атау - астерол, ателор, димазол. Бұл ақ немесе сәл сарғыш түсті кристалды ұнтақ, суда оңай ериді, гигроскопиялық. Бұл дерматофиттерге және Candida тұқымдасының ашытқы тәрізді саңырауқұлақтарына қарсы әсер ететін зеңге қарсы препарат.

(11)

3) Дитиазанин немесе 3-этил-2-[5'-(3"-этил-2-бензотиазол инилиден)-1',3'-пентадиенил]-бензот иазолий иодил(11). Басқа аты - дельвес, нетоцид, телмецид. бояғыштар тобы (цианинді көк) Трихуриозды, стронгилоидозды емдеу үшін қолданылады.
Соңғы уақытта олардың биологиялық белсенділігіне және практикалық қолданудың көптеген басқа аспектілеріне байланысты бес мүшелі гетероциклді қаңқаның құрылымында күкірт атомы бар қосылыстарды синтездеудің жаңа әдістеріне көп көңіл бөлінді. Органикалық химиктер арасында белсендірек туындыларды алу үшін S-гетероциклдердің бағытталған модификациясын қолдану, сонымен қатар олардың негізінде полимерлі композиттер жасау үрдісі байқалды. Тиофен қатарындағы қосылыстарды синтездеудің белгілі әдістерін күкіртті агенттердің қатысуымен алкендердің (алкиндердің) циклденуі [1] және O-, N-гетероциклдердің S-құрамында аналогына айналуы [2] деп бөлуге болады. Бұл әдістер жоғары температураны (400-600.С) ұстап тұру қажеттілігімен немесе металл оксидтерімен немесе минералды қышқылдармен қышқылдық катализді қолданумен күрделенеді.
Азотты гетероциклді қосылыстар табиғи және синтетикалық препараттар арасында жетекші орындардың бірін алады.
Соңғы жылдардағы расемиялық емес қосылыстарды дәрілік заттар ретінде қолдану тенденциясы азот атомында хиральды орынбасушы бар мұндай құрылымдарды синтездеудің жаңа әмбебап әдістерін әзірлеуді талап етеді. Бұрын біздің топ азот атомындағы хиральды алмастырғышпен индолдарды синтездеудің әртүрлі тәсілдерін әзірледі [1-2]. Осы әдістемелердің бірін басқа гетероциклді жүйелерге сәтті кеңейтуге болады. Мұндай жүйе, мысалы, изотин, оның туындыларының биологиялық белсенділігі кеңінен белгілі. Алайда, біздің жұмысымызға дейін әдебиеттерде оның хиральды туындылары туралы мәліметтер болған жоқ.
Протон алмасу. Бейтарап дейтерометанолдағы оксазолдар, тиазолдар және селеназолдар H-D алмасуынан өтеді. Қышқыл ортада бұл алмасу жылдамдығы нөлге дейін төмендейді, сондықтан бұл реакция электрофильді алмастыру емес, оның ішінде H+ бастапқы қосындысы. Қатты сілтілі ортада бұл азолдар алмасуы 2 және 5 позициялардан Н+ тікелей абстракциялау арқылы жүреді(12).

(12)

Дейтроспирттерде D2O немесе алкоксидтерді қолданғанда 2 және 5 позициялардың протонациясы жақын жылдамдықпен жүретіні [30, 31] көрсетілді. Тіпті қатал жағдайларда 4-позициядағы сутегі атомы алмаспайды. 2-позицияда теріс заряды бар аниондар мен илидтердің қатысуымен алмасу механизмдері әртүрлі рН мәндерінде зерттелді.
Тиаминнің 2 позициясындағы тритий алмасуы зерттелген [31]. [32] жылы гетероциклдер химиясында алғаш рет H-D алмасуын белсендіру үшін фазалық тасымалдау әдістері қолданылды.
Мысалы, 5-этилтиазол тетрабутиламоний бромидінің көмегімен изотопты түрде алмасты. 2-, 5- және 6-алмастырылған бензотиазолдардағы базалық катализденген H - D алмасуы зерттелді және тиазол фрагментінің азот және күкірт атомдары арқылы орынбасарлардың әсерінің берілу сипаты туралы ақпарат алынды [30].
Радикалды реакциялар. Тиазолдар мен бензотиазолдарға алкил радикалдарының қосылуы қызығушылық тудырады, өйткені көптеген алкил радикалдарының нуклеофильді табиғаты және онымен байланысты электрофильді реакциялармен салыстыру мүмкіндігі [25]. Мысалы, бензотиазол 1,4-диоксанил радикалдарымен әрекеттеседі, ал қосылыс 40% шығымда түзіледі [25].
Теориялық болжамдарға сәйкес, фенил радикалдарының (бензоил пероксидінің термолизінен алынған) 2-орынбасушы бензотназолдардың әртүрлі позицияларына қосылу белсенділігі келесі ретпен артады: С-4 С-7 С-5 С-6. Астындағы сызбадағы (14), (15), (16) қосылыстарының циклогексил радикалдарымен әрекеттесу кезінде 2 және 5 орынбасушы өнімдердің қатынасы сәйкесінше 90:10, 95:5 және 100: 0 [30].

17
16
15
14
13

Ацил радикалдары да осы гетероциклдермен туындылардың таңдамалы түзілуімен әрекеттеседі (17 қосылыс) [25]. Бұл тиімді радикалды тазарту процесі ацил радикалдарын анықтау мүмкіндігіне ие. Ацилдер, галогендер және адамантил және ацил радикалдарымен басқа қалдыратын топтар сияқты 2-орынбасарлардың гемолитикалық ipso алмастыру реакцияларының бірқатары сипатталған [25].
Мысалы, 4-бромометил-2-фенилтиазолдың бос радикалды бромдануы 5-бром туындысына әкеледі [4]. Бензотиазолдардың гомолитикалық амидациясы қанағаттанарлық өнімде 2-формамидо- және 2-аминотуындыларын береді.
2-тиазолил радикалдары апротикалық ортада 2-аминотиазолдарды диазотизациялау арқылы, сондай-ақ (тиазолил-2)гидразондардан және ди[(тиазолил-2)карбонил]пероксидтер ден алынды; бұл радикалдар ароматты субстраттармен әрекеттеседі [31].
Барлық үш тиазолил радикалын (яғни, C-2, C-4 және C-5 кезінде) осы әдістердің соңғысы арқылы алуға болады, ал C-5 радикалының салыстырмалы түрде төмен реактивтілігі бар екені көрсетілген.
Қалпына келтіру және тотығу. Тиазол айтарлықтай тұрақты, бірақ белсенді Рэни никельінің әсерінен күкіртсізденуден өтеді. Бензотиазол да тұрақты, бірақ литий алюминий гидриді оны о-меркаптомитиланилинге дейін төмендетеді, ал 2,2'-бис (бензотиазол) тотықсыздануы сызбадағы (18) қосылысқа әкеледі [32].

18

Тиазолдар тотыққанда N-оксидтері түзіледі. 2-(пиридил-2)бензотиазолдың кейбір пероксиқышқылдармен тотығуы пиридин сақинасының ашылуына әкеліп соғады, алайда үшфтороперсірке қышқылының әсерінен тотығу тиазол сақинасының азот атомында жүреді [26].
Кейбір 2-гидроксиселеназолдар хиноидты бояғыштардың түзілуімен 5-позицияда тотығу димеризациясына ұшырайды [33]. 6-гидроксибензотиазолдың екінші реттік аминдермен және CuII катализдейтін оттегімен әрекеттесуі 4-амино-6,7-диоксо өнімдеріне әкелетін әдеттен тыс тотығу процестеріне әкеледі [25].
Фотохимиялық реакциялар. Оксазолдар жағдайындағы сияқты, басым фотохимиялық процестер тиазолдар мен изотиазолдардың изомерленуі және өзара трансформациясы болып табылады [26].
Сызбадағы (19) типті қосылыстарды (20) және (21) [33] қосылыстарына айналдырудың бірнеше мүмкін механизмдері қарастырылды, оның ішінде бірадикал аралық өнімдер, сондай-ақ (22) және (23) типті валенттілік изомерлері бар.

21
20
19

23
22

Тиазол туындыларының ішінде аминотиазолдар, әсіресе 2- және 5-аминотиазолдар ең жақсы зерттелген. 4-аминотиазолдар тек олардың N-ацил туындылары ретінде белгілі.
Амин топтарының таутомерия жағдайлары сипатталмаған. 2- және 5-аминотиазолдардың алкилденуі кезінде шабуыл әдетте сақинаның азотынан кейін тиазолий тұздарының түзілуімен (24), кейін олардың жалпы формуласы (25) [34] қосылыстарына ауысады:

25
24

2- және 5-аминотиазолдардың ацилденуі, керісінше, тек амин тобында жүреді, мысалы, сызбадағы (26) қосылыстың түзілуімен [35]:

26

2- және 5-Аминотиазолдар диазотизация реакциясына түсіп, альдегидтермен конденсацияланатын ароматты аминдерге тән қасиеттерді көрсетеді.
Тиазол қосылыстарының фотохимиялық трансформацияларының ішінде трициклді сульфаний катионының аралық түзілуімен 2-фенилтиазолдың (27) 4-фенилтиазолға (28) қайта орналасуына назар аудару керек:

29
28
27

Қосымша өнім ретінде 3-фенилизотиазол (29) түзіледі. Қайта реттеу механизмі дейтерий алмасуының көмегімен расталды [36].

1.2 Құрамында тиазол бар қосылыстардың синтезі

Гетероциклді қосылыстардың көп саны белгілі. Бұл циклдік құрылымды заттар, олардың құрамында көміртек атомдарынан басқа да элементтер (N, S, O, P және т.б.) бар. Барлық гетероциклдердің ішінде тиазолдар ерекше қызығушылық тудырады.
Тиазол бес мүшелі органикалық қосылыс болып табылады, оның құрамында 3-позициядағы азоттан басқа, 1-позициядағы күкірт бар:

(30)

Тиазолдың ерекше (30) құрылымы оның нуклеофильді және электрофильді қасиеттерінің болуын түсіндіреді. Тиазол молекуласы ароматты 6PI-е жүйесімен ұсынылған. Тиазолдың химиялық қасиеттері пиридин мен тиофендікіне ұқсас: ол N-протондану немесе Льюис қышқылдарымен комплексті түзу салдарынан аса белсенді болмаса да, электрофильді орынбасуға ұшырайды. Егер Льюис қышқылдары болмаса, мысалы, бензолдағы галогендеу реакциясында нуклеофильдер ɑ-орнына өтеді. Тиазол сонымен қатар нуклеофильді орын басу реакцияларына түсе алады. Мысал ретінде сызбада көрсетілген Чичибабин реакциясын келтіруге болады (31):

(31)

Тиазол сызбада көрсетілгендей N-оксидтерін түзу үшін азотта тотығады (32):
(32)

Тиазол тотықсыздануға ұшырамайды, бірақ сонымен бірге күшті тотықсыздандырғыштармен әрекеттеседі: Рэни никельінің әсерінен тиазол алифатты қосылыстар түзу үшін күкіртсізденеді, ал натрий боргидриді оны тетрагидротиазолға айналдырады. Тиазол туындылары табиғатта (тиамин немесе В-1 витамині) ғана емес, сонымен қатар пенициллин немесе фталозол сияқты әртүрлі препараттардың құрамына кіреді (1-сурет) [1-24].

1-сурет. 1 - витамин В-1; 2 - фталозол; 3 - пенициллин

Қазіргі химияда тиазол бар қосылыстарды алудың көптеген әдістері бар. Бұл тиазол сақинасын құрастыруды немесе дайын циклі бар қосылыстарды дайындауды қамтуы мүмкін.
Алғаш рет алмастырылған тиазолдардың синтезін сонау 19 ғасырда Ганч жүзеге асырды. Тиазолдар қосылыстардың тәуелсіз класы болмаса да, олар кейде органикалық фрагменттерде шешуші рөл атқарады - тиазол компонентінің болуы бүкіл қосылыстың биологиялық белсенділігін анықтайды. Тиазол сақинасын құрастыру қолданылатын компоненттерге байланысты көптеген вариацияларда болуы мүмкін. Негізінен, тапсырма азот атомын, үш көміртегі мен бір күкірт атомын циклде орналастыруға арналған. Өнеркәсіптік, ірі және шағын тоннажды өндіріс тұрғысынан ең қызықтысы - операциялардың ең аз санында циклді қалыптастыруға мүмкіндік беретін әдістер. Әдебиет деректеріне сүйене отырып [2-24], ең танымалы құрамында азот пен күкірт бар қосылыстарды қамтитын синтездер деп қорытынды жасауға болады.
Бір аттас Ганч синтезі (33) [2] ең көп қолданылады.

(33)

Әдіс альфа-галокарбонилді қосылыс пен фрагменттердің N-C-S байланысымен (тиоамидтер және тиомочевина) әрекеттесуінен тұрады [3-6]. Нәтижесінде әртүрлі алмастырғыштары бар әртүрлі тиазолдар пайда болады. Бұл әдіс оңай масштабталатын схемаларға жатады.
Тиазол әртүрлі қасиеттерді көрсететін көптеген күрделі органикалық молекулалардың құрамына кіреді. Оларды алу практикалық және таза академиялық қызығушылықты тудыруы мүмкін. Сонымен, В.М. Дианов өзінің 3-амин(тио)метил-6Н,8-метилтиазол о[3,2-F]ксантиндер синтезі атты мақаласында жоғарыда аталған қосылыстарды синтездеді (34). Айта кету керек, барлық дерлік тиазол бар қосылыстар биологиялық белсенділік пен медицина тұрғысынан қызығушылық тудырады. Мысалы, бұл заттардың агрегацияға қарсы, қабынуға қарсы және микробқа қарсы әсері бар [7-9].

(34)

Құрамында тиазол бар қосылыстардың синтезі бойынша әдебиеттерді талдай отырып, синтезге арналған реагенттер мен еріткіштердің диапазоны өте үлкен екенін көруге болады. Сондықтан ғалымдар көбінесе оның тиімділігі мен экономикалық пайдасы үшін мүмкіндігінше алу әдісін оңтайландыру міндетін қояды.
Осылайша, Қытайдың химия институттарының ғалымдары тобы [10] диметилсульфоксидте катализаторсыз 2-арилбензотиазолдардың синтезін жасады, мұнда ауа тотықтырғыш ретінде әрекет етеді (35).
2-Арилбензотиазолдар, құрамында тиазол бар басқа молекулалар сияқты, олардың биологиялық белсенділігіне және кең ауқымды емдік қасиеттеріне (ісікке қарсы, микробқа қарсы, қабынуға қарсы және т.б.) байланысты қызығушылық тудырады.
Зерттеуде бұл 2-арилбензотиазолдарды алудың жалғыз жолы емес екенін көрсетеді. Бірақ басқа әдістер күрделі катализаторларды және тотықтырғыштардың артық мөлшерін пайдаланады, бұл жанама өнімдердің пайда болуына және мақсатты кірістің төмендеуіне әкелуі мүмкін. Диметил сульфоксиді, керісінше, органикалық синтезде кеңінен қолданылатын арзан, әмбебап апротикалық еріткіш. Ауа сонымен қатар жанама реакцияларды тудырмайтын арзан, тиімді, улы емес тотықтырғыш болып табылады.
Шын мәнінде, бұл реакцияны жасыл химия саласына жатқызуға болады.

(35)

Қытай химиктері үлкен жұмыс жасады: олар еріткіштердің, температуралық жағдайлардың және мүмкін субстраттардың әсерін бағалады. Орынбасарлар туралы айтатын болсақ, хош иісті альдегидтер, галогендер, бұл реакцияға электрон беретін және электрон тартып алатын топтар қолданылады. Стерикалық әсерлер аз әсер етті.
Әдебиеттерде белгілі әдістермен салыстырғанда бұл синтез жұмсақ жағдайлармен, катализатордың жоқтығымен сипатталады.
Ғалымдар реакцияның механизмі туралы да болжамдар жасады.
Қазіргі уақытта зерттеулер жалғасып жатқанымен, практикалық дәлелдер одан әрі циклизациямен өзара әрекеттесу бар екенін көрсетті.
Жақында көптеген ғалымдар органикалық синтездегі декарбоксилат реакцияларын зерттеумен айналысуда, өйткені карбон қышқылдары салыстырмалы түрде арзан, кең таралған қосылыстар, олар жеткілікті түрде зерттелген және қол жетімді. Бұл синтез әдісі көміртегі-көміртекті байланыстарды құру үшін қолайлы.
Металл катализаторы арқылы осы тәсілді қолдану туралы көптеген ғылыми еңбектер жазылған. Сондықтан металсыз реакцияны жүргізу мәселесі ашық күйінде қалады. 2-арилбензотиазолдарды синтездеудің жалпы әдістеріне о-аминотиофенолдардың немесе бензотиазолдардың альдегидтермен немесе эквивалентті қосылыстармен реакциясы жатады.
Дегенмен, бұл әдістер бастапқы реагенттерді алдын ала функционалдықтандыру қажеттілігімен, металдарды қолданумен, тотықтырғыштың артық болуымен және реакцияларды жүргізудің қиындығымен қиындауы мүмкін.
Үндістандағы Банарас индус университетінің Жаратылыстану ғылымдары факультетінің химия кафедрасының бір топ ғалымдары [11] о-хлоронитроарендер мен арилсірке қышқылдарының реакциясы арқылы 2 алмастырылған бензотиазолдарды алу стратегиясын жасап, сипаттады. Бұл металдар мен еріткіштер болмаған кезде элементтік күкірт пен N-метилморфолиннің қатысуымен болды (36).

(36)

Әртүрлі реакция параметрлерін өзгерту арқылы синтездің оңтайлы шарттары анықталды. Диметилсульфоксидте К2СО3 қолданғанда температураны жоғарылату шығымдылықты аз ғана арттырды. Ғалымдар басқа негіздердің әсерін қарастырды, бірақ еріткішсіз n-метилморфолинді қолдану ең жақсы нәтиже берді. Орто алмастырылған арилсірке қышқылдарын енгізу пара-немесе мета алмастырылған реагенттермен салыстырғанда өнімнің төмен шығымдылығын берді, мүмкін стерикалық кедергіге байланысты. Валерий, гептандық және 3-(3,4-диметоксифенил)пропан қышқылдары сияқты алифаттық қышқылдар бұл жағдайларда әрекеттеспеді. Реакция механизмі туралы түсінік алу үшін радикалды ұстау бойынша бірнеше бақылау эксперименттері жүргізілді.
TEMPO (2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-ил)о ксил) сияқты радикалды тазартқыштар стандартты жағдайларда реакцияны толығымен тежеді. Содан кейін реакциялар мен әдебиеттерге сүйене отырып, бұл реакцияның ықтимал механизмі ұсынылды.
Элементарлы күкірт пен негіздің қатысуымен фенилсірке қышқылы кезекті декарбоксилденуден және күкірттің экструзиясынан өтіп, радикалды аралық өнім түзеді, ол кейіннен о-хлоронитроареннің NO2 тобымен реакцияға түскенде, сайып келгенде, қажетті затты алу үшін циклизациядан өтетін аралық өнім береді.
Тиоамидтің аз мөлшері де жанама өнім ретінде түзіледі.
Шын мәнінде, Үндістан ғалымдары хлоронитроарендер мен арилсірке қышқылдарынан алынған және еріткіштерді, тотықтырғыштарды және металды қолданусыз элементар күкіртті қамтитын декарбоксилатты тотықсыздандыру циклизациясына негізделген 2 алмастырылған бензотиазолдарды алудың тиімді әдісін әзірледі.
Соңғы он жылда өтпелі металдармен катализделген тотығу реакциялары егжей-тегжейлі зерттелді және көміртегі-көміртек және көміртек-гетероатомдық байланыстарды алудың жақсы әдісі ретінде танылды. Дегенмен, сыртқы тотықтырғыштарды қолдану бұл реакциялардың ауыр реакциялық жағдайлармен, көбінесе функционалдық топтарды енгізудің мүмкін еместігімен қатар жүретініне әкеледі. Бұл мәселені шешу үшін ғалымдар ішкі тотықтырғыштарды зерттей бастады. Ішкі тотықтырғыштарды қолданатын реакциялар тотықсыздандырғыш-бейтарап болып табылады және сыртқы тотықтырғыштарды қажет етпейді. Бұл реакциялардың жеңіл реакция жағдайлары, жоғары селективтілігі және енгізілген функциялардың кең ауқымы сияқты көптеген артықшылықтары бар. Гуанчжоудағы Химия және химиялық инженерия мектебінің және Оңтүстік Қытай технологиялық университетінің ғалымдары 2-аминотиазолдарды алу үшін ацетилоксимдердің изотиоцианаттармен мыс катализді циклизациясы бойынша зерттеуді [12] сипаттады (37). Авторлар жұмсақ жағдайда әртүрлі 4-алмастырылған және 4,5-алмастырылған 2-аминотиазолдарды дайындады. Мыс катализаторының әсерінен N-O байланыстары үзілді, винил C-H және C-SC-N байланыстарының sp² байланыстары белсендірілді. Айта кету керек, ацетилоксимдер тек субстрат ретінде ғана емес, сонымен қатар тотықтырғыш ретінде де қолданылған. Ішкі тотықтырғыш ретінде N-байланыстарды пайдалана отырып, ацетилоксимдердің изотиоцианаттармен мыс катализделген тотығу циклизациясы арқылы 2-аминотиазолдарды алудың жаңа әдісі - сыртқы катализаторға қажеттілікті жояды.

(37)

Органикалық химиктерді тиазол сақинасы бар күрделі гетероциклді молекулалардың синтезі де қызықтырады. Мұның биологиялық және басқа да бірқатар әрекеттердің көрінісімен байланысты екендігі бұрын айтылған. Құрамында дайын тиазол сақинасы бар қосылыстар көбінесе белгілі бір реакцияда белсенділікті жоғарылатады, бұл оларды құрама кітапханаларды алу үшін өте тартымды реагенттер етеді.
А.Е.Фаворский атындағы Иркутск химия институтының бір топ ғалымдары 2- амино-4-(2,2-дихлорвинил)-1,3-тиазо л полихлорацетальдегид-арилсульфонилм индердің әрекеттесуіне негізделген имидазо[2,1-б]тиазол туындыларының синтезін ұсынады [13 -15]. Бұл әдіс өте маңызды, өйткені алынған заттардың құрамында фармакологиялық тартымды сульфониламин топтары мен дихлорвинил топтары болады.
2-Амин-4-(2,2-дихлоровинил)-1,3-тиа зол хлорал және фенилдихлорсірке альдегидінің электрофильділігі жоғары N-арилсульфониламиндерімен экзоциклді амин тобы арқылы әрекеттеседі, азометилин тобына нуклеофилинді иминдерді қосудың жақсы өнімін - N-[2-полихлор-1-(1,3-тиазол-2-илами н)-этил]-аренсульфаниламидтер түзеді (38).

(38)

Соңғысының әрі қарай молекулаішілік гетероциклденуі 5-арилсульфониламино[3-(2,2-дихлорэ тил)-6-фенил]имидазо[2,1-б][1,3] тиазолдардың түзілуіне әкеледі (39) [16] .

(39)

Органикалық химиктер үшін хиназолинон туындыларының тиімді синтезін іздеу үлкен қызығушылық тудырады. Бұл заттардың биологиялық белсенділігі және әртүрлі емдік қасиеттері бар [17-22].
Р.М. Шленев және Ярославль мемлекеттік техникалық университетінің басқа ғалымдары алмастырылған бензой және никотин қышқылдарының және 2-аминотиазолдың қышқыл хлоридтері негізінде тиазоло-[3,2-а]-киназолин-5-ондарды ң жаңа туындыларын синтездеді. Негізгі тапсырма реакция шығымы мен хош иісті жүйелерге әр түрлі әсер ететін функционалдық топтардың бастапқы қосылыстарындағы позиция арасындағы заңдылықты ашу болды (40).

(40)

Әртүрлі алмастырылған реагенттерді және әртүрлі реакция жағдайларын, соның ішінде еріткіштерді қолдану нәтижесінде ғалымдар реакция ортасы ретінде ацетонитрил-пиридин (триэтиламин) қоспасын қолдану мақсатты өнімдерге жақсы өнім беріп қана қоймай, сонымен қатар еріткіштерді қолдану нәтижесінде келесі қорытындыға келді. реакция уақытын 8 есе дерлік қысқартты. Бұл тәсіл әр түрлі функционалдық топтарды қосу арқылы [a]-аннеляцияланған хиназолинондарды түрлендірудің перспективті әдісі болуы мүмкін [23].
Құрамында тиазол бар қосылыстарды синтездеу бойынша жұмыстардың көпшілігі күрделі органикалық туындыларды дайындаумен байланысты. Бұл молекулалардың биологиялық белсенділігі және кең ауқымды емдік қасиеттері бар. Судолова мен Ким [24] 2011 жылы антиоксиданттар болып табылатын және бірқатар пайдалы емдік қасиеттері бар 2-меркаптобензотиазолдың S-туындыларын синтездеді.
2-Меркаптобензотиазол полярлы еріткіштерде негіздердің қатысуымен әртүрлі алкилгалогенидтермен алкилденді.
Айта кету керек, бұл жұмыста ғалымдар жақсы өнімділігі бар қызықты синтездерді ұсынады: полимерлі матрицаны және ультрадыбыстық әдісті пайдалану.
Дегенмен, S-алкил туындыларын алудағы негізгі принцип әлі күнге дейін реакцияны жеделдету үшін күшті қыздыру жағдайында сілтілер мен карбонаттардың сулы ерітінділерін негіз ретінде пайдалану болып қала береді. Сондықтан әр түрлі негіздер мен еріткіштерді қолданып туынды алу басты мақсат болды, бұл шығымның реакция жағдайына тәуелділігін ашуға, сонымен қатар реагенттер мен жаңа қосылыстардың спектрін кеңейтуге көмектесті. Мақала авторлары 2-меркаптобензотиазолдың әртүрлі органогалогендік қосылыстармен әрекеттесуін зерттеуде табысқа жетті (41).

(41)

Кәдімгі KOH қолдану қажетті өнімді бермегенін атап өту маңызды, ал натрий изопроксидін пайдалану оңтайлы шешім болып табылады. Бұл жұмыста зерттелген көптеген реакциялардан басқа, ерекше назар аударарлық нәрсе бар. Бұл дисульфидті көпірмен қосылған екі гетероциклді компоненті бар күрделі қосылыстардың таза препараты (42).

(42)

Жоғарыда айтылғандардың барлығын қорытындылай келе, Челябі ғалымдарының жұмысының қаншалықты жан-жақты болғанын көруге болады.
Олар көптеген реакцияларды, әртүрлі жағдайларды, еріткіштер мен реагенттерді сипаттап, орындады. Олар әртүрлі S-туындыларын және күрделі қосылыс 1,2-Бис(2-бензотиазолил)тиоэтанды алды.

1.3 Құрамында тиазол бар қосылыстардың қасиеттері мен қолдану саласы

Құрамында тиазол бар қосылыстар әртүрлі қасиеттерге ие және сондықтан көптеген салаларда қолданылады: органикалық синтезде, медицинада және өнеркәсіпте. Ең алдымен, құрамында тиазол бар қосылыстардың синтезіне қызығушылық олардың биологиялық белсенділігінің кең спектрімен байланысты.
Биологиялық белсенді заттар - бұл аз концентрацияда организмдер топтарына (адам, өсімдіктер, жануарлар, саңырауқұлақтар) немесе жасушалардың белгілі бір топтарына қатысты жоғары белсенділік көрсететін арнайы химиялық заттар.
Биологиялық белсенді заттар медицинада профилактикалық және дәрілік заттар ретінде қолданылады. Биологиялық белсенді заттардың алуан түрлілігі бар. Көптеген жағдайларда олар оң әсер ететіндіктен, олардың синтезі мен қолданылуы химиктер үшін өте қызықты.
Сонымен, К.В.Туров, Т.К.Виноградова, В.С.Броварец [25] мақаласында 2-метил-4-тозил-1,3-тиазол-5-сульфо нилхлорид қолда бар 2-метил-5-метилсульфанил- хлорлау арқылы алынған. 4-тозил-1,3-тиазол. Алынған туындылардың бірі, құрамында морфолил бар (2-сурет) ісік жасушаларының өсуін белсенді түрде тежеді, атап айтқанда, өкпенің ұсақ жасушалы ісігі, меланома. Сондай-ақ, алынған ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.