Циклические азапентадиены: новые реагенты для тонкого органического синтеза

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-73-00010

НазваниеЦиклические азапентадиены: новые реагенты для тонкого органического синтеза

Руководитель Шабалин Дмитрий Андреевич, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Иркутский институт химии им. А.Е.Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук" , Иркутская обл

Конкурс №29 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений

Ключевые слова циклические азапентадиены, ацетилены, карбид кальция, нуклеофильное присоединение, циклоприсоединение

Код ГРНТИ31.21.19

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В основу настоящего Проекта положены две тесно связанные научные задачи: 1) разработка надежных и эффективных методов синтеза циклических азапентадиенов на основе систематического исследования реакции оксимов кетонов с ацетиленом и его производными, включая синтетический эквивалент ацетилена (карбид кальция); 2) детальное изучение реакционной способности циклических азапентадиенов в реакциях с нуклеофильными реагентами, а также в реакциях циклоприсоединения. Актуальность решения указанных научных проблем диктуется логикой непрерывного развития органического синтеза (как тонкого, так и промышленно ориентированного), заключающегося в поиске новых реагентов и синтетических методов. Выбор циклических азапентадиенов в качестве объектов исследования определяется их малой изученностью и, в то же время, достаточной стабильностью при хранении с одновременной энергонасыщенностью по сравнению с ароматическими изомерами (1H-пирролами). Последний из вышеназванных факторов позволяет ожидать высокую реакционную способность избранных соединений, что является благоприятной предпосылкой для разработки «мягких» синтетических методов их модификации, удовлетворяющих требованиям парадигм Green chemistry и PASE (минимальное количество реакторов, максимальная экономия атомов и энергии, безотходность). В рамках Проекта планируется: 1) усовершенствовать разработанный руководителем Проекта синтез простейших представителей циклических азапентадиенов путем замены газообразного ацетилена его синтетическим эквивалентом – карбидом кальция (более безопасным и удобным в использовании); 2) изучить фундаментальные закономерности реакции циклических азапентадиенов с N-, O-, S- и C-нуклеофилами, в частности, аминами, гидразинами, спиртами, тиолами, реактивами Гриньяра и т.д.; 3) исследовать реакции циклоприсоединения по типу реакции Дильса-Альдера с участием циклических азапентадиенов как в роли диенов, так и в роли диенофилов; 4) разработать синтез функционализированных азапентадиенов из оксимов кетонов и активированных ацетиленов, включая этилпропиолат, диметилацетилендикарбоксилат, ацилацетилены; 5) проверить возможность получения энантиомерно чистых азапентадиенов с использованием оптически активных оксимов кетонов и ацетилена. Неотделимой составляющей каждой из вышеперечисленных задач является исследование электронного и конформационного строения синтезированных гетероциклов, интермедиатов их синтеза и продуктов их важнейших превращений методами мультиядерной ЯМР, ИК спектроскопии, масс-спектрометрии, рентгеноструктурного анализа. Независимость задач Проекта позволит быстро определить наиболее перспективные направления исследований и гарантирует успешное решение поставленных научных задач.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Шабалин Д.А., Кузьмин А.В., Шмидт Е.Ю., Трофимов Б.А. Non‐aromatic 3H‐pyrroles in the reaction with nucleophiles: is high reactivity a myth? European Journal of Organic Chemistry, 12, 2019, 2305-2312 (год публикации - 2019)
10.1002/ejoc.201900152

2. Шабалин Д. А., Ушаков И. А., Кузьмин А. В., Ващенко А. В., Шмидт Е. Ю., Трофимов Б. А. Site- and stereoselective synthesis of bridgehead tetrahydropyrrolo[2,3-c]pyridines from ketoximes and acetylene gas in two synthetic operations Tetrahedron Letters, 9, 61,151533 (год публикации - 2020)
10.1016/j.tetlet.2019.151533

3. Шабалин Д. А., Дубовцев А. Ю., Шмидт Е. Ю., Трофимов Б. А. Calcium carbide as acetylene source in cascade assemblies of hydroxypyrrolines and 3H‐pyrroles from ketoximes ChemistrySelect, 11, 5, 3434-3437 (год публикации - 2020)
10.1002/slct.202000392

4. Шабалин Д. А., Шмидт Е. Ю. Ацетилен в реакциях с кетоксимами: новые возможности и перспективы Сборник тезисов Всероссийской конференции "Марковниковские чтения: Органическая химия от Марковникова до наших дней", 97 (год публикации - 2020)

Публикации