Synthesis of nitrogen coumarin derivatives and study of their oxidation

Σύνθεση αζωτούχων κουμαρινικών παραγώγων και μελέτη της οξείδωσής τους

Synthesis of nitrogen coumarin derivatives and study of their oxidation

Lafazanis, Ioannis

Λαφαζάνης, Ιωάννης

PhD Thesis

2008

Κύριος στόχος της παρούσας διατριβής είναι η σύνθεση νέων υδραζονικών παραγώγων κουμαρινικών καρβονυλικών ενώσεων με πιθανή βιολογική δράση και η μελέτη της οξείδωσής τους. Το πρώτο τμήμα της μελέτης περιλαμβάνει τη σύνθεση υδραζονικών παραγώγων κουμαρινικών καρβονυλικών ενώσεων. Όπως αναφέρεται και στο θεωρητικό μέρος, τόσο οι υδραζόνες όσο και τα κουμαρινικά παράγωγα παρουσιάζουν ενδιαφέρουσα, πολύπλευρη και πολλές φορές ανάλογη βιολογική δράση. Για παράδειγμα και οι δυο τάξεις ενώσεων έχουν εμφανίσει, όπως είναι γνωστό από την βιβλιογραφία, αντικαρκινική δράση. Ο συνδυασμός των παραπάνω ενώσεων ανάλογης δράσης θα μπορούσε να δώσει προϊόν με ισχυρότερες βιολογικές ιδιότητες από κάθε συστατικό ξεχωριστά. Ως πρώτη τάξη καρβονυλικών ενώσεων επελέγησαν κουμαρινικά παράγωγα και συγκεκριμένα η 7-υδροξυ-8-ακετυλοκουμαρίνη και η 6-ακετυλο-7-υδροξυκουμαρίνη οι οποίες σε συνδυασμό με μια σειρά υδραζιδίων και του Ν-φαινυλοσουλφονυλο-υδραζιδίου, οδήγησαν στο σχηματισμό των αντίστοιχων υδραζονικών παραγώγων. Πράγματι, η Ν-βενζοϋλο-υδραζόνη της 7-υδροξυ-8-ακετυλοκουμαρίνης, η οποία χρησιμοποιήθηκε για βιολογικά πειράματα, βρέθηκε ότι παρουσιάζει αξιόλογη αντικαρκινική δράση. Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου, πρόκληση απετέλεσε και η διερεύνηση δυνατότητας διαχωρισμού, καθαρισμού και βελτιστοποίηση της απόδοσης σχηματισμού της 6-ακετυλο-7-υδροξυκουμαρίνης. Από τη βιβλιογραφία είναι γνωστό ότι η ένωση αυτή απομονώνεται σε απόδοση 5%. Το δεύτερο μέρος της παρούσας διατριβής περιλαμβάνει τη μελέτη των αντιδράσεων οξείδωσης των υδραζονικών παραγώγων της 7-υδροξυ-8-ακετυλοκουμαρίνης και της 6-ακετυλο-7-υδροξυκουμαρίνης. Τόσο οι καρβονυλικές κουμαρινικές ενώσεις όσο και τα υδραζίδια που επελέγησαν αποτελούν άριστες πρώτες ύλες για τη σύνθεση υδραζονών κατάλληλων για την προσπάθεια εφαρμογής, σε ετεροκυκλικά συστήματα, της αντίδρασης αντικατάστασης φαινολικού υδροξυλίου από ακυλο-ομάδα και τη διερεύνυση της δυνατότητας οξειδωτικής κυκλοποίησης. Όπως είναι γνωστό από τη βιβλιογραφία, την παραπάνω μετάθεση την δίνουν οι Ν-ακυλο-υδραζόνες των ο-υδροξυ-αρωματικών καρβονυλικών ενώσεων με την επίδραση του τετραοξικού μολύβδου (LTA). Τόσο η 7-υδροξυ-8-ακετυλοκουμαρίνη όσο και η 6-ακετυλο-7-υδροξυκουμαρίνη διαθέτουν υδροξύλιο και ακετυλο-ομάδα σε ορθο-θέση. Η οξείδωση των υδραζονικών παραγώγων μελετήθηκε αρχικά με οξειδωτικό τον τετραοξικό μόλυβδο. Τόσο η αντίδραση των υδραζονών της 7-υδροξυ-8-ακετυλοκουμαρίνης όσο και των υδραζονών της 6-ακετυλο-7-υδροξυκουμαρίνης οδήγησε στο σχηματισμό των προϊόντων μετάθεσης και όχι οξειδωτικής κυκλοποίησης. Συγκεκριμένα παρασκευάστηκαν σε πολύ καλές αποδόσεις οι 7,8-διακυλοκουμαρίνες και οι 6,7-διακυλοκουμαρίνες αντίστοιχα και προτείνεται πιθανός μηχανισμός. Προκειμένου να διερευνηθεί η δυνατότητα σύνθεσης των 6,7-διακυλοκουμαρινών και λόγω της δυσκολίας απομόνωσης σε καθαρή κατάσταση της 6-ακετυλο-7-υδροξυκουμαρίνης, αρχικά μελετήθηκε η οξείδωση μίγματος των υδραζονών της 7-υδροξυ-8-ακετυλο και η 6-ακετυλο-7-υδροξυκουμαρίνης. Στη συνέχεια διαχωρίστηκαν τα προϊόντα οξείδωσης κι εφόσον διευκρινίστηκε η δομή τους επιχειρήθηκε η αντίδραση οξείδωσης, σε μικρές ποσότητες, καθαρών υδραζονών της 6-ακετυλο-7-υδροξυκουμαρίνης.

Επιστήμες Μηχανικού και Τεχνολογία

Επιστήμη Χημικού Μηχανικού

Diacetoxyiodobenzene

Carbonylhydrazones

Οξείδωση

Καρβονυλοϋδραζόνες

7-υδροξυκουμαρίνη

7-hydroxycoumarin

Μετάθεση

Metathesis

Διακυλοκουμαρίνες

Lead tetraacetate

Chemical Engineering

Pyranophthalazinones

Πυρανοφθαλαζινόνες

Επιστήμες Μηχανικού και Τεχνολογία

Επιστήμη Χημικού Μηχανικού

Διακετοξυϊωδοβενζόλιο

Engineering and Technology

Diacylcoumarins

Τετραοξικός μόλυβδος

Oxidation

Ελληνική γλώσσα

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ)

Aristotle University Of Thessaloniki (AUTH)

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ). Σχολή Πολυτεχνική. Τμήμα Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημείας. Εργαστήριο Οργανικής Χημείας

National Documentation Centre (EKT)

National Archive of PhD Theses

Συλλογή ΕΑΔΔ