Диссертация (1150398)
Текст из файла
Санкт-Петербургский государственный университетНа правах рукописиЯковенко Роман ОлеговичРЕАКЦИИ ТРИФТОРМЕТИЛКАРБОНИЛ ЗАМЕЩЕННЫХАЛКЕНОВ С АРЕНАМИ В СУПЕРКИСЛОТАХ02.00.03 – Органическая химияДиссертация на соискание ученой степеникандидата химических наукНаучный руководитель:Д.х.н., проф. Васильев А. В.Санкт-Петербург20151ОглавлениеВВЕДЕНИЕ41. Литературный обзор81.1 Методы синтеза 4-арил-1,1,1-трифторбут-4-ен-2-онов81.1.1 Синтез путем формирования связи C1-C291.1.2 Синтез путем формирования связи C2-C3111.1.3 Синтез путем формирования связи C3=C4141.1.4 Синтез путем формирования связи C4-R171.1.5 Получение галогензамещенных ненасыщенныхтрифторметилкетонов1.2 Реакции 4-арил-1,1,1-трифторбут-4-ен-2-онов1.2.1 Реакции с нуклеофилами1820201.2.1.1 Реакции по карбонильной группе201.2.1.2 Реакции по двойной углерод-углеродной связи231.2.1.3 Реакции по двойной связи и карбонильной группе271.2.2 Перициклические реакции331.2.3 Окислительно-восстановительные реакции341.3 Дикатионы енонов и CF3-инденильные катионы какинтермедиаты реакций2.
Обсуждение результатов35392.1 Квантово-химические расчеты протонированных форм 4-арил1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов392.2 Исследование протонирования 1,1,1-трифторбут-3-ен-2-оновв суперкислотах методами ЯМР422.3 Реакции 1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов с аренами в суперкислотах 472.4 Обсуждение механизма реакции562.5 Реакции 4-арил-3-бром- (3,4-дибром-) 1,1,1-трифторбут3-ен-2-онов в суперкислотах2.6 Исследование биологической активности инданов 2а-с,g-l3. Экспериментальная часть61707623.1 Синтезы 4-арил-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов (1a-u)773.2 Синтезы соединений 3c, 4a, 5a, 6a, 14853.3 Методики проведения реакций 4-арил-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов (1a-u) и соединений 3c, 4a, 5a, 6a, 14 в суперкислотах933.3.1 Реакции 4-арил-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов 1a-f,hс аренами в суперкислотах933.3.2 Реакции соединений 3c, 4a, 5a, 6a, 14 в суперкислотах1023.3.3 Циклизация бутенонов 1i-u в инденолы 17a-m в FSO3H1063.3.4 Реакции бутенонов 1i,m и инденолов 16a,c,dс бензолом в TfOH1113.3.5 Реакции бутенонов 1o,r,s и инденолов 16g-k,mс бензолом в TfOH1134.
Выводы1165. Список литературы117БЛАГОДАРНОСТИ135ПРИЛОЖЕНИЕ1363ВведениеАктуальность темы.Фторорганические соединения широко используются в химии, физике,биологии, медицине, материаловедении, нанотехнологиях и др. [1, 2]. Средисоединений, содержащих фтор, есть хладагенты, огнеупорные и хемостойкиевещества, смазочные материалы, пестициды, кровезаменяющие вещества.Особый интерес с точки зрения химии представляет собой уникальный наборхарактеристикатомафтора–высокаяполярность,сильныйэлектроноакцепторный характер, малый радиус, низкая поляризуемость ивысокая химическая инертность. Группа CF3, введенная во многие молекулыбиологически активных соединений, способна повышать их липофильностьиметаболическуюактивность.Также,благодарямощнымэлектроноакцепторным свойствам, данная группа в структуре органическогосоединения способна контролировать направление химических реакций.Наличие заместителя CF3 в структуре карбокатионов увеличивает ихэлектрофильность и реакционную способность.
Одним из эффективныхспособов генерирования карбокатионов из молекул органических соединенийявляется электрофильная активация последних под действием суперкислотБренстеда и Льюиса [3,4]. Протонирование в суперкислотах сопряженныхтрифторметилкарбонил замещенных алкенов >С=CR–СOCF3 может датькатионые частицы, имеющие реакционноспособные центры на атомахуглеродадвойнойсвязитрифторметилкарбониликарбонильнойзамещенныхгруппы.алкеновПревращениявусловияхсуперэлектрофильной активации ранее не исследовали.Развитие методов органического синтеза на базе электрофильныхреакций фторорганических соединений в суперкислотах Бренстеда являетсяактуальной задачей.Цельработы:разработкаметодовсинтезафторорганическихсоединений на основе электрофильной активации 1,1,1-трифторбут-3-ен-24онов в суперкислотах Бренстеда: трифторметансульфоновой CF3SO3H(TfOH) и фторсульфоновой FSO3H.Для достижения поставленной цели предстояло решить следующиеосновные задачи:- исследоватьпревращения4-арил-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-оновсаренами в TfOH или FSO3H, выделить продукты реакций и определить ихстроение;-изучитьпротонирование4-арил-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-оноввсуперкислотах методом ЯМР;-спомощьюпротонированныеквантово-химическихформырасчетовохарактеризовать4-арил-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов:О-монопротонированные (по карбонильной группе) и О,С-дипротонированные(по карбонильной группе и двойной связи углерод-углерод), оценитьреакционную способность таких катионов;- исследоватьпревращения4-арил-3-бром(или3,4-дибром)-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов в суперкислотах, выделить продукты реакций иопределить их строение;- исследовать механизмы реакций 4-арил-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов всуперкислотах;- изучитьбиологическуюактивностьновыхполученныхфторорганических соединений.Научная новизна.Впервые исследованы реакции 4-арил-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов и 4арил-3-бром(или 3,4-дибром)-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов с аренами всуперкислотах Бренстеда TfOH и FSO3H.
Предложены наиболее вероятныемеханизмы этих превращений. Изучено сродство ряда транс-1,3-диарил-1трифторметилинданов к каннабиноидным рецепторам СВ1 и СВ2.Практическая ценность работы.Разработаныметодысинтезапредставителейновыхклассовфторорганических производных: транс-1,3-диарил-1-трифторметилинданов,52-бром(или2,3-дибром)-1-трифторметил-1Н-инден-1-олов,2-бром-1-трифторметил-3-фенил -1Н-инденов и 2-бром-3-трифторметил-1,1-дифенил-1Н-инденов.НайденаканнабиноидныхноваярецепторовгруппаселективныхСВ2–модуляторовтранс-1,3-диарил-1-трифторметилинданы.Положения, выносимые на защиту:- методы синтеза транс-1,3-диарил-1-трифторметилинданов, 2-бром(или2,3-дибром)-1-трифторметил-1Н-инден-1-олов,2-бром-1-трифторметил-3-фенил-1Н-инденов, 2-бром-3-трифторметил-1,1-дифенил-1Н-инденов;- механизмы превращений 4-арил-1,1,1-трифторбут-3-ен-2-онов всуперкислотах Бренстеда;- данныепоконстантамсвязываниятранс-1,3-диарил-1-трифторметилинданов с каннабиноидными рецепторами СВ1 и СВ2.Достоверность и надежность результатов.Достоверность и надежность полученных результатов экспериментов ивыводов работы обеспечены тщательным контролем условий проведенияэксперимента, а также применением современных методов установленияструктуры синтезированных соединений, включая РСА и двумернуюспектроскопию ЯМР.
Сделанные в работе выводы логично следуют изполученных автором экспериментальных данных.Личный вклад автора состоит в участии в формулировке целей изадач работы, разработке методологии исследования, в самостоятельномполучении экспериментальных данных, вошедших в текст диссертации, и винтерпретации полученных результатов, а также в подготовке докладов дляконференций на основе этих материалов и написании статей по темеисследования.Апробация работы. Результаты работы доложены на 4 конференциях:VII Всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов и студентов смеждународным участием по химии и наноматериалам «Менделеев-2013»(Санкт-Петербург, 2013 г.), кластере конференций по органической химии6«ОргХим-2013» (Санкт-Петербург, 2013 г.), Всероссийской конференции похимии непредельных соединений «Кучеров-2014» (Санкт-Петербург, 2014г.),InternationalConference of Young Scientists «Chemistry Today-2014»(Yerevan, 2014).Публикации: по теме диссертации опубликовано 3 статьи и 5 тезисовдокладов на конференциях.Статьи опубликованы в журналах Tetrahedron Letters (2014, vol.
55, P.6851-6855), Журнал Органической Химии (2015, Т. 51, №3, С. 449-451) иOrganic & Biomolecular Chemistry (2015, vol. 13, P. 8827-8842).71. Литературный обзор1.1 Методы синтеза 4-арил-1,1,1-трифторбут-4-ен-2-оновВсе методы синтеза 4-арил-1,1,1-трифторбутенонов можно разбить наотдельные группы по создаваемым углерод-углеродным связям в бутеновомфрагменте.Возможно несколько путей создания структуры RR´C=CR´´COCF3(схема 1).1.ФормированиесвязиC1-C2путемнуклеофильногосвязиС2-C3путемэлектрофильноготрифторметилирования.2.Формированиетрифторацилирования3.
Формирование связи С3=С4 путем окислительного дегидрирования,конденсации и по реакции Виттига.4. Формирование связи R-C4 с помощью различных реакций с Cнуклеофилами.5. Получение галогензамещенных 4-арил-1,1,1-трифторбутенонов поположениям 2 и 3.Схема 181.1.1 Синтез путем формирования связи C1-C2Всесинтезыданногоклассапредставляютсобойреакциинуклеофильного трифторметилирования.
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}
