Диссертация (1150039)
Текст из файла
Санкт-Петербургский Государственный УниверситетНа правах рукописиМедведев Юрий ЮрьевичСИНТЕЗЫ АЗОТИСТЫХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ НА ОСНОВЕ ТЕРМИЧЕСКИХ ИКАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ДИАЗОКАРБОНИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙС ЭФИРАМИ N-АРИЛЗАМЕЩЕННЫХ δ-АМИНОКИСЛОТ02.00.03 – Органическая химияДиссертация на соискание ученой степеникандидата химических наукНаучный руководитель:д.х.н., проф. Николаев В.А.Санкт-Петербург2015ОглавлениеВВЕДЕНИЕ...............................................................................................................................................3I.Литературный обзор. Реакции диазокарбонильных соединений с аминами, катализируемыекомплексами родия....................................................................................................................................61.1.
Основные типы катализаторов на основе комплексов родия ...............................................81.2. Реакции N-H внедрения, катализируемые комплексами двухвалентного родия Rh(II) ..111.3. Генерирование и превращения аммониевых илидов ..........................................................21II. Обсуждение результатов.
Синтезы азотистых гетероциклов на основе термических икаталитических реакци й диазокарбониьных соединений..................................................................332.1. Цели, задачи и объекты исследования ..................................................................................352.2. Синтез исходных соединений ................................................................................................372.2.1. Получение диазокарбонильных соединений 1-4 ...........................................372.2.2. Синтез аминоэфиров 5 и 6 ..............................................................................382.2.3. Получение родиевых катализаторов ...............................................................402.3.
Каталитические реакции диазоэфиров 1а-в и 4а-в с α,β-непредельными δаминоэфирами 5 ......................................................................................................................422.4. Каталитические реакции диазокетоэфиров 2а,в, диазодикетона 3а иароилдиазометанов 4 г-е с аминосубстратами 5-7 ............................................................532.5.
Термические реакции диазодикарбонильных соединений 2, 3 с α,β-непредельнымиаминоэфирами 5 ......................................................................................................................63III.Экспериментальная часть................................................................................................................773.1.
Синтез исходных соединений ...............................................................................................783.1.1 Синтез исходных диазосоединений .................................................................783.1.2 Синтез аминоэфиров 5 и 6 ................................................................................803.1.3 Получение родиевых катализаторов ................................................................863.2. Каталитические превращения ДКС в присутствии аминоэфиров .....................................873.3. Термические реакции ДКС 2,3 с аминоэфирами 5.
...........................................................113СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ........................................................123СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.........................................................................................................124ПРИЛОЖЕНИЕ.....................................................................................................................................1412ВВЕДЕНИЕРеакции алифатических диазосоединений (АДС) с элиминированиеммолекулы азота приводят к образованию промежуточных частиц, обладающихвысокой реакционной способностью.
В зависимости от целей и задач экспериментаэтиинтермедиатыможногенерироватьтермическимразложениемдиазосоединений, с помощью каталитических реакций или УФ облучения. Впоследнее время все большую популярность в этой области приобретаюткаталитические варианты генерирования реакционноспособных интермедиатов, гдев качестве эффективных катализаторов разнообразных превращений АДСиспользуются комплексы родия и других металлов переменной валентности.Однимизнаиболееактивноразвивающихсянаправленийхимиикаталитических превращений диазосоединений с использованием комплексовпереходныхметалловявляютсятакназываемыереакции“внедрения”образующихся карбеноидов (металло-карбенов) в связи Х–Н различных субстратов(X = С, N, O, S и др).
Эти реакции в последние годы стали стандартной иэффективной процедурой направленного органического синтеза, поскольку даютвозможностьпрактическиводнустадиюсинтезироватьсложныеитруднодоступные другими путями органические молекулы. В качестве примераможно привести каталитическое разложение диазосоединений в присутствииаминов и амидов, предложенное фирмой Merck для синтеза биологическиактивных -лактамов, где ключевой стадией всего процесса является внедрениепромежуточного металло-карбена в связь N–Н амидной группировки различныхазотсодержащих субстратов [1].Сегодня в химии каталитических превращений диазосоединений на первыйплан выходят новые перспективные направления – изучение мультикомпонентныхпроцессов и реакций с полифункциональными субстратами.
Эти реакции АДС,инициируемыекомплексамипереходныхметалловвприсутствиимногофункциональных реагентов, зачастую позволяют фактически в одну стадиюреализовать многостадийный процесс с высоким уровнем селективности.3Вполне очевидно, что распространение “карбеноидной” методологиифункционализации органических соединений на субстраты, содержащие несколькореакционноспособных групп, может существенно расширить препаративныевозможностисинтезановыхаминокислот,многиеизполезныхкоторыхвеществ,находятнапример,практическоепроизводныхприменениевфармакологии, сельском хозяйстве и в других областях. Кроме того, этиисследования дали бы возможность установить закономерности реакций металлокарбеновсполифункциональнымисистемами,содержащимиN-H-группу,выяснить влияние их структуры на направление наблюдаемых процессов и, такимобразом, расширить наши знания и представления о реакционной способности этихпромежуточных частиц.В связи с этим выяснение основных закономерностей каталитических (итермических) реакций диазосоединений с производными аминокислот, а такжеразработка на основе этих реакций новых методов создания азотистыхгетероцикловпредставлялисьактуальнымииперспективнымизадачейдиссертационного исследования.На защиту выносятся следующие достижения проведенного исследования:•Новый метод синтеза полифункциональных пирролидинов с помощьюкаталитических домино-реакций диазокарбонильных соединений различныхклассовсэфирамиN-арилзамещенныхα,β-непредельных-δ-аминокислот,установление структуры продуктов реакции.•Разработка новых методов синтеза пиперидин-2-онов, дигидропиридиноновитетрагидроизохинолиндионовтермолизомдиазокетоэфировидиазодикетонов в присутствии эфиров α,β-непредельных δ-аминокислот игидрида натрия.•Результаты сравнительного изученияэффективности каталитического итермического вариантов синтеза образующихся в этих реакциях азотистыхгетероциклов.4• Результаты изучения влияния структурных параметров диазокарбонильныхсоединений, аминосубстратов и природы лигандов Rh(II)-катализаторов наэффективность наблюдаемых процессов.Представленная к защите диссертационная работа имеет традиционнуюструктуру и состоит из введения, литературного обзора, обсуждения полученныхрезультатов, экспериментальной части, выводов, списка цитируемой литературы ипримеров спектров ключевых продуктов в приложении.
Первая глава посвященаанализу литературных данных о реакциях диазокарбонильных соединений саминами, катализируемых комплексами родия. Во второй главе изложены иобсуждены результаты данного исследования по изучению каталитических итермических превращений полифункциональных диазосоединений с эфирами Nарилзамещенных α,β-непредельных δ-аминокислот и другими аминосубстратами.Методики проведения экспериментов, спектральные и аналитические данныесинтезированныхсоединенийисоединенийуравненийсуммированыреакцийвиндивидуальная.5впервойтретьейивторойглаве.НумерацияглавахдипломаГлава IРеакции диазокарбонильных соединений с аминами,катализируемые комплексами родияЛитературный обзор6Углерод-гетероатомные связи (С-X) широко распространены в природныхсоединениях, а также объектах направленного органического синтеза, поэтомуразработка эффективных методов создания таких связей в структуре целевоймолекулы является актуальной задачей синтетической органической химии.Одним из наиболее эффективных методов создания C-X связей являютсяреакции внедрения карбеноидов (или карбенов) в связи X-H различныхсоединений, где X может быть атомом азота, кислорода, серы, фосфора и другихэлементов [2].
В этом ряду можно особо выделить разработку методов создания вцелевоймолекулепредставительствомсоединенийсрединовыхС-Nазотистыхприродныхсвязей,гетероцикловобъектов,чтоиобусловленодругихсинтетическихширокимазотсодержащихинтермедиатовифармацевтических препаратов [3-5].Первоначальные работы по реакциям Х-H внедрения [6] и даже некоторыеуспехи в использовании компанией Merck подобных процессов в промышленнойхимии компанией Merck [1] не привели к бурному развитию дальнейшихисследований и немедленному прорыву в этой области органического синтеза [2].Это, скорее всего, было обусловлено несколькими факторами. Во-первых,существованием множества альтернативных методов создания С-Х и, в том числе,С-N связей с помощью хорошо известных реакций нуклеофильного замещения ианалогичных процессов.
Во-вторых, в пионерских работах в этой области спектраминосубстратов ограничивался довольно узким набором соединений с N-Hсвязьюиз-завозможностиотравленияиспользуемыхкатализаторовнуклеофильными N-H-субстратами, известными как каталитические яды [7].Однако современная химия требует проведения экспериментов с болеесложными, чем раньше, объектами, использования реакций с высокой хемо-, региои стереоселективностью, что труднодостижимо в некаталитических процессах. Всвязи с этим в последние годы стали весьма успешно разрабатываться и внастоящее время широко используются в целенаправленном органическом синтезеновые методы создания Х-Н связей, предполагающие применение в качествекатализаторов комплексов металлов с переменной валентностью.Широкоеприменение для этих целей получили, например, Pd-катализируемые реакции7кросс-сочетания [8,9].
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
