Диссертация (1150132)
Текст из файла
Санкт-Петербургский государственный университетНа правах рукописиГолубев Павел Романович2-Арил-5-(триметилсилил)-1-этоксипент-1-ен-4-ин-3-оныв синтезе азотистых гетероцикловСпециальность 02.00.03 – органическая химияДиссертация на соискание учёной степеникандидата химических наукНаучный руководитель:доктор химических наук,профессор М. А. КузнецовСанкт-Петербург20151ОглавлениеI. Введение.............................................................................................................................................. 4II. Обзор литературы. Сопряжённые ениноны в синтезе карбо- и гетероциклов .................. 62.1.
Линейно сопряжённые пент-2-ен-4-ин-1-оны .......................................................................... 62.1.1.В синтезе карбоциклических соединений ..................................................................... 62.1.2.В синтезе гетероциклических соединений .................................................................. 102.1.3.Реакции, приводящие к образованию двух и более циклов ....................................... 192.1.4.Ениноны как источник фурилкарбеноидов .................................................................
222.2. Кросс-сопряжённые пент-1-ен-4-ин-3-оны ............................................................................. 332.2.1.В синтезе карбоциклических соединений ................................................................... 332.2.2.В синтезе гетероциклических соединений .................................................................. 362.3. Кросс-сопряжённые 2-метиленбут-3-ин-1-оны ...................................................................... 422.3.1.В реакциях с мононуклеофилами. Синтезы алленов .................................................. 422.3.2.В синтезе карбоциклических соединений ................................................................... 442.3.3.В синтезе гетероциклических соединений ..................................................................
462.3.4.В синтезе фуранов .......................................................................................................... 502.4. Линейно сопряжённые пент-4-ен-2-ин-1-оны ........................................................................ 572.5. Алкендиины с сопряжённой карбонильной группой .............................................................
58III. Обсуждение результатов ............................................................................................................ 613.1.Синтез исходных соединений ............................................................................................... 613.2.Реакции енинонов с гидразинами. Синтез алкинилпиразолов .......................................... 693.2.1.Оптимизация условий реакции енинона 4c с гидразином 29с..................................
693.2.2.Реакции енинонов 4 с моноарилгидразинами ............................................................. 713.2.3.Реакции енинона 4а с гидразинами 32а-е .................................................................... 743.3.Реакции с амидинами. Синтез 4-этинилпиримидинов ....................................................... 783.4.Реакции енинонов 4 с аминами. Синтез 2-(триметилсилилметилен)- пиррол-3-онов .... 823.5.Реакции с N-незамещёнными 3(5)-аминопиразолами. Синтез пиразоло[1,5a]пиримидинов .......................................................................................................................
91IV. Экспериментальная часть ......................................................................................................... 954.1. Синтез исходных соединений .................................................................................................. 954.2. Общая методика синтеза кетонов 3a-e .................................................................................... 994.3. Общая методика синтеза енинонов 4a-e ...............................................................................
1004.4. Синтез пиразолов 30/31 и 33/34 ............................................................................................. 1024.5.Синтез пиримидинов 35 ...................................................................................................... 10624.6.Синтез пирролонов 39 ......................................................................................................... 1124.6.1.Общая методика синтеза енаминов 38.
...................................................................... 1124.6.2.Общая методика синтеза пирролонов 39 ................................................................... 1144.7.Общая методика синтеза пиразолопиримидинов 41 ........................................................
120V. Выводы .......................................................................................................................................... 122VI. Список литературы ................................................................................................................... 123VII. Благодарности........................................................................................................................... 139VIII.
Приложение ............................................................................................................................. 1403I. ВведениеСоединения с двойной и тройной углерод-углеродными связями, сопряженными скарбонильнойгруппой(сопряжённые алкениноны), широко используются в синтезеразнообразных карбо- и гетероциклов (см. раздел II). За последние десять лет количество работ,посвященных превращениям таких енинонов, заметно увеличилось, прежде всего, вследствиебурного развития катализа комплексами и солями переходных металлов. В каталитическихусловиях становятся возможными процессы с участием обычно неактивных групп, что,естественно, расширяет границы использования соединений.
Однако «традиционные»конструктивные реакции имеют свою привлекательность, обусловленную доступностьюсубстратов и реагентов и простотой исполнения, что обеспечивает актуальность поиска иразработки новых некаталитических реакций с целью синтеза сложных структур.На сегодняшний день в литературе можно найти примеры использования всех четырехвозможных типов енинонов: линейно сопряжённых соединений со структурными фрагментамипент-2-ен-4-ин-1-она (A) и пент-4-ен-2-ин-1-она (B), а также кросс-сопряжённых пент-1-ен-4ин-3-онов (C) и 2-метиленбут-3-ин-1-онов (D). Относительное расположение трёх кратныхсвязей влияет на доступность и активность этих соединений.
Этим же определяется инаправление их дальнейших превращений, в итоге которых одна кратная связь, как правило,остается незатронутой.В ходе наших исследований мы разработали простой метод синтеза нового типа такихсоединений со скелетом 5-(триметилисилил)-1-этоксипент-1-ен-4-ин-3-она 11. Они относятся кклассу С и имеют три электрофильных центра, поэтому при взаимодействии с нуклеофиламиможно ожидать образования нескольких типов продуктов. В то же время, наличиеэтоксигруппы позволяет надеяться на высокую реакционную способность β-атома углеродадвойной связи и, как следствие, на высокую региоселективность присоединения нуклеофилов вцелом.
Если фрагмент –C≡C–Si(CH3)3 сохранится в молекуле продукта, то легко удаляемаятриметилсилильная группа открывает возможности дальнейшей модификации соединений, а сдругойстороны,такиепревращениямогутстатьудобнойальтернативойметалл-катализируемым реакциям введения тройной связи.1Нумерация соединений и схем в главах I-III независимая4Поэтому целью диссертационной работы стало исследование взаимодействия енинонов 1 сразличными моно- и бинуклеофилами. В качестве нуклеофилов были выбраны наиболеедоступные и активные азотсодержащие соединения: амины 2, гидразины 3 и амидины 4, атакже гетероциклические аналоги последних – 1H-пиразол-5-амины 5. Варьированиезаместителей в енинонах и нуклеофилах позволяет изучить влияние электронных и стерическихфакторов на возможность и ход превращений и определить границы применимостипредлагаемых реакций.В результате нами разработаны новые эффективные пути синтеза функционализированныхпяти- и шестичленных азотистых гетероциклов с кратными связями в боковой цепи:5-(триметилсилилэтинил)пиразолов 6, 4-этинилпиримидинов 7, 2-(триметилсилилметилен)пиррол-3-онов8и7-(триметилсилилэтинил)пиразоло[1,5-а]пиримидинов9.Всеэтисоединения, как и исходные ениноны 1, получены нами впервые.Помимо введения, диссертация включает в себя литературный обзор, обсуждениерезультатов, экспериментальную часть, выводы, список цитируемой литературы и приложение.Литературный обзор дает исчерпывающее представление об описанных на сегодняшний деньпримерах использования енинонов в синтезе карбо- и гетероциклических соединений.
Вэкспериментальной части изложены методики проведённых реакций, а также дано описаниефизических свойств и спектральных характеристик полученных в ходе работы соединений.Основное содержание работы опубликовано в трех статьях в ведущих международныхжурналах [1-3] и представлено в виде девяти докладов (из них три устных) на международных ивсероссийских конференциях [4-12].5II. Обзор литературы.Сопряжённые ениноны в синтезе карбо- и гетероцикловЦентральными объектами исследования в нашей работе стали кросс-сопряжённыесоединения со скелетом пент-1-ен-4-ин-3-она. Поэтому литературный обзор посвящён химииалкенинонов (далее просто “ениноны”), а именно, их использованию в синтезе карбо- игетероциклов. Несмотря на то, что ениноны представляют достаточно хорошо изученный класссоединений, а их превращения разнообразны и могут приводить к широкому кругу продуктов,нам удалось найти лишь один обзор, посвящённый химии енинонов, в котором былирассмотрены только реакции бензаннелирования под действием катализаторов на основе золотаи меди [13].
Мы же попытались собрать и систематизировать литературу, посвящённуюиспользованию всех четырёх типов енинонов в синтезе как карбо-, так и гетероциклическихсоединений.2.1. Линейно сопряжённые пент-2-ен-4-ин-1-оны2.1.1. В синтезе карбоциклических соединенийБензаннелирование сопряжённых енинов под действием палладиевых катализаторовпредставляет собой удобный и хорошо изученный способ синтеза ди- и тризамещённыхбензолов [14].Вероятно, главным ограничением этого метода является то, что 1,2- и 2,4-дизамещённыеенины с алкильными или ароматическими группами оказались непригодны для данногопревращения. С другой стороны, было показано, что электронодефицитные енины 1 легковступают в реакцию гомосочетания с образованием моно- и дизамещённых производныхбензойной кислоты 2 [15, 16].Введение карбонильной группы активирует соединения 1 по сравнению с аналогичнымидиалкил- и диарилзамещёнными енинами, и конечные продукты образуются с хорошимивыходами.
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}
