微波条件下噻唑并吡啶和吡喃并噻唑类化合物的合成研究

摘要

噻唑烷二酮类(Thiazolidinediones，TZDs)是PPARy激动剂，包括曲格列酮(Troglitazone，TRO)、罗格列酮(Rosiglitazone，ROS)、吡格列酮(Pioglitazone，PIO)、环格列酮(ciglitazone，CI)、达格列酮(darglitazone，DAR)等。TZDs主要用于防治糖尿病，近来发现具有其它直接或间接作用，如心血管保护、治疗多囊性卵巢综合征(PCOS)、预防2型糖尿病(T2DM)、治疗非酒精性脂肪肝炎、增加骨密度、调整夜间血压、抗炎等。吡啶是目前杂环化合物中开发应用范围最广的品种之一，主要应用于农药、医药、燃料、日用化工、香料、饲料添加剂、橡胶助剂等领域。苯并吡喃类化合物具有良好的生理和药理活性，可促进发育、抗过敏和抗真菌，对于治疗过敏性气管炎和抗癌活性也曾有过报道。同时，苯并吡喃类化合物还是一类重要的钾离子通道调节剂和天然产物的合成子。本课题综述了吡啶及苯并吡喃类化合物的合成进展，设计合成了三个系列衍生物，其中12个新化合物未见报道。
　　 科学技术的进步产生了越来越多的交叉学科。微波辐射作为一种有效的热源广泛应用于化学各个领域，尤其在有机化学中的发展更加迅速，已被广泛应用于各种有机反应，如酯化、皂化、磺化、氧化、水解、加成、取代、缩和、羟基化、重排、Diels-Alder反应、Reformatsky反应、Knovenagel反应、Perkin反应、Deckeman反应、Witting反应、Bischler-Napieraski反应、保护及脱保护、协同反应、环化、开环、成醚反应等。
　　 本文采用微波方法合成了系列目标化合物。
　　 芳香醛和2，4-噻唑烷二酮在哌啶的催化下，用微波辐射法合成了芳亚甲基噻唑烷2，4-二酮系列化合物(3a-3i)。
　　 芳香醛和丙二腈在无催化剂条件下，用微波辐射法合成了芳亚甲基丙二腈系列化合物(5a-51)。
　　 芳亚甲基丙二腈、2，4-噻唑烷二酮和醋酸胺在微波条件下反应，得到5-胺基-2-氧代-7-芳基-2，3，4，7-四氢-1，3-噻唑并[4，5-b]-吡啶-6-甲酰胺系列化合物(6a-6e)。
　　 芳亚甲基丙二腈、2，4-噻唑烷二酮和哌啶在微波条件下反应，得到2-胺基-6-氧代-3-(哌啶基脒基)-4-芳基-6，7-二氢-吡喃并[2，3-d]-5，7-噻唑系列化合物(7a-7g)。
　　 目标产物经元素分析、红外光谱、核磁共振分析、质谱分析，证实与真实结构相符。
　　 X-射线衍射单晶结构分析是现代化学研究中重要的技术手段之一，被广泛的应用于精确测定分子三维空间结构研究，确定其相互作用。在本文中，我们将得到的5个具有单晶结构的化合物用X-射线衍射进行了晶体结构分析，确定了它们的微观结构。根据晶体结构数据获知：3a、3c、3e属于单斜晶系，空间群为P21/c；3b、属于三斜晶系，空间群为P-1；3g属于正交晶系，空间群为Fdd2。