Автореферат (1150038)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиМедведев Юрий ЮрьевичСинтезы азотистых гетероциклов на основе термических икаталитических реакций диазокарбонильных соединенийс эфирами N-арилзамещеных δ-аминокислотспециальность 02.00.03 – органическая химияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата химических наукСанкт-Петербург2015Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетномобразовательном учреждении высшего образования«Санкт-Петербургский государственный университет».Научный руководитель:Николаев Валерий Александрович,доктор химических наук, профессорОфициальные оппоненты:Ефремова Ирина Евгеньевна,доктор химических наук, профессор,Федеральное государственное бюджетноеобразовательноеучреждениевысшегопрофессионального образования Российскийгосударственный педагогическийуниверситет им.

А.И. ГерценаОстровский Владимир Аронович,Докторхимическихнаук,профессор,Федеральное государственное бюджетноеобразовательноеучреждениевысшегопрофессионального образования«СанктПетербургскийгосударственныйтехнологический университет (ТехническийУниверситет)»Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетноеучреждение науки Институт органическойхимии им. Н.Д. Зелинского Российскойакадемии наук (ИОХ РАН).Защита состоится ""2015 г. вчасов на заседании советаД 212.232.28 по защите докторских и кандидатских диссертаций приСанкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199004,Санкт-Петербург, Средний пр., д. 41/43, химический факультет (БХА).С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. А.

М.Горького, СПбГУ, Университетская наб., д. 7/9 и на сайте www.spbu.ru.Автореферат разослан"2015 г."Учёный секретарь/В. Н. Сорокоумов/диссертационного совета21. Общая характеристика работыАктуальность темы. Комплексы родия и других металлов переменнойвалентности активно используются в качестве эффективных катализаторов вхимии алифатических диазосоединений (АДС). Одним из наиболее успешноразвивающихся направлений в этой области являются реакции внедренияобразующихся карбеноидов (металло-карбенов) в связи Х–Н различныхсубстратов (X = С, N, O, S и др.).

Сегодня в химии каталитическихпревращений АДС на первый план выходят новые перспективныенаправления – изучение мультикомпонентных процессов и реакций сполифункциональными субстратами. Эти реакции АДС, инициируемыекомплексами переходных металлов в присутствии многофункциональныхреагентов, зачастую позволяют фактически в одну стадию реализоватьмногостадийные процессы с высокой регио- и стереоселективностью.Вполне очевидно, что распространение ‘карбеноидной’ методологиифункционализации органических соединений на субстраты, содержащиенесколько реакционноспособных групп, может существенно расширитьпрепаративные возможности синтеза новых полезных веществ, например,производных аминокислот и других азотсодержащих соединений, которыенаходят практическое применение в фармакологии, сельском хозяйстве и вдругих областях.В связи с этим, установление основных закономерностейкаталитических и термических реакций АДС с полифункциональнымипроизводными аминокислот и других аминосубстратов, а также разработкана этой основе новых методов синтеза азотистых гетероцикловпредставлялись актуальными и перспективными задачами диссертационногоисследования.Цель диссертационной работы заключалась в разработке новыхэффективных методов синтеза азотистых гетероциклов на основекаталитическихитермическихреакцийполифункциональныхдиазокарбонильных соединений с эфирами N-арилзамещенных α,βнепредельных δ-аминокислот.Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:Установлены основные направления каталитических реакцийполифункциональных диазокарбонильных соединений (ДКС) с эфирамиN-арилзамещенныхα,β-непредельных-δ-аминокислотидругимиаминосубстратами;• Определены основные направления термических домино-реакций ДКС сэфирами N-арилзамещенных α,β-непредельных δ-аминокислот вприсутствии гидрида натрия.• Проведено сравнительное изучение эффективности каталитического итермического вариантов синтеза образующихся в этих реакцияхпирролидинов, пиперидин-2-онов и других азотистых гетероциклов,•3• Определены оптимальные условия синтеза полизамещенных азотистыхгетероциклов, установлено влияния структуры исходных ДКС иаминоэфиров, а также природы катализатора на эффективностьнаблюдаемых процессовНаучная новизна• Разработан новый метод синтеза полифункциональных пирролидиновкаталитическим разложением АДС комплексами родия в присутствииэфиров N-арилзамещенных α,β-непредельных δ-аминокислот.• Впервыеустановлено,чтоRh-катализируемыереакциидиазокетоэфиров и диазодикетонов с эфирами δ-аминокислот приводяткперегруппировкеВольфаиокислительнойдеструкциипервоначальных продуктов N-H-внедрения.• Разработанновыйметодсинтезапиперидин-2-онов,дигидропиридинонов и тетрагидроизохинолиндионов термолизомдиазокетоэфиров и диазодикетонов в присутствии эфиров δаминокислот и гидрида натрия.• Установлено, что термический однореакторный вариант этого процессапозволяет значительно повысить выход целевых гетероциклов, посравнению с 2-х-стадийной схемой, включающей синтез амидов βоксокислот с помощью перегруппировки Вольфа ДКС и последующуювнутримолекулярную конденсацию этих амидов под действием NaH.Практическая ценность работы.

Разработан эффективный метод синтезаполифункциональныхпирролидиновкаталитическимразложениемдиазомалонатов и других диазоэфиров комплексами родия в присутствииэфиров N-арилзамещенных α,β-непредельных δ-аминокислот. На основетермических реакций диазокетоэфиров и диазодикетонов с эфирами α,βнепредельных δ-аминокислот в присутствии гидрида натрия разработанпрепаративный метод синтеза пиперидин-2-онов, дигидропиридинонов итетрагидроизохинолиндионов.

Показано, что однореакторный вариант этогопроцесса дает более высокие выходы азотистых гетероциклов, чем 2-хстадийная схема, включающая перегруппировку Вольфа с последующейконденсацией Михаэля образующихся амидов β-оксокислот под действиемгидрида натрия.На защиту выносятся следующие достижения исследования:• Новый метод синтеза полифункциональных пирролидинов с помощьюкаталитических домино-реакций ДКС различных классов с эфирами Nарилзамещенныхα,β-непредельных-δ-аминокислот,установлениеструктуры продуктов реакции.• Разработка новых методов синтеза пиперидин-2-онов, дигидропиридинонов и тетрагидроизохинолиндионов термолизом ДКС в присутствииэфиров α,β-непредельных δ-аминокислот и гидрида натрия.4••Результаты сравнительного изучения эффективности каталитического итермического вариантов синтеза образующихся азотистых гетероциклов.Результаты изучения влияния структурных параметров диазокарбонильных соединений, аминосубстрата и природы лигандов Rh(II)катализаторов на эффективность наблюдаемых процессов.Апробация работы.

Материал диссертации был представлен на 2-хвсероссийских и международных конференциях и обсужден на коллоквиумах Института органической химии университета г. Лейпцига (2012 и 2014г.г.). По теме диссертации опубликованы две экспериментальные статьи (вжурнале Org. Biomol. Chem.), обзор (в журнале Успехи химии) и тезисы 2-хдокладов.Объём и структура диссертации.

Работа изложена на 154 страницах исостоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов,выводов, экспериментальной части, списка сокращений и условныхобозначений, списка цитированной литературы, включающего 157наименований, и приложений. В литературном обзоре (глава I) рассмотреныосновные типы катализаторов на основе родия, реакции N-H внедрениядиазосоединений, катализируемые комплексами родия, а также реакцииаммониевых илидов с электрофилами.

В главе II рассмотрены и обсужденырезультаты изучения реакций термического и каталитического разложениядиазокарбонильных соединений в присутствии эфиров δ-амино кислот идругих аминосубстратов. В экспериментальной части представленыметодики синтеза, физические характеристики и спектральные данныеполученных соединений.Автор выражает искреннюю признательность профессору К. Шнайдеруза предоставленную возможность выполнить часть диссертационной работыв его лаборатории в Институте органической химии университета г.Лейпцига (Германия).

Автор также признателен DFG (стипендия SCHN441/10-1) и DAAD за финансовую поддержку этих исследований в рамкахпрограмм Эйлеровские стипендиаты (2012) и "Дмитрий Менделеев"(2013/2014).Работа выполнялась с использованием оборудования ресурсных центровСПбГУ “Магнитно-резонансные методы исследования” и “Методы анализасостава вещества”.

Рентгеновские исследования проведены в ресурсномцентре СПбГУ “Рентгенодифракционные методы исследования”.Нумерация соединений, схем и таблиц в автореферате идентичнаиспользованной в диссертации.2. Основные результаты и их обсуждениеСтроение всех полученных в работе соединений установлено наосновании анализа данных ИК, 1Н, 13С ЯМР спектроскопии и массспектрометрии, состав подтверждён с помощью HRMS, и, в отдельных5случаях, элементным анализом. Строение двух ключевых соединенийустановлено с помощью рентгеноструктурного анализа.2.1.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации