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 22-73-00251

НазваниеМеталлокомплексный катализ в функционализации циклопропансодержащих напряженных полициклических углеводородов

РуководительЗосим Татьяна Петровна, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук, Республика Башкортостан

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2022 - 06.2024 

Конкурс№70 - Конкурс 2022 года «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 словаметаллокомплексный катализ, бинор-S, квадрициклан, циклопропаны, функционализация, каркасные углеводороды

Код ГРНТИ31.21.19

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Разработка эффективных, высокоселективных препаративных методов синтеза и изучение свойств напряженных полициклических и каркасных углеводородов и их функциональных производных относится к числу важных направлений исследований в области современного органического синтеза, что обусловлено, особенностями строения, своеобразием их поведения в химических реакциях и возрастающим прикладным значением. Актуальной и сложной задачей является также разработка эффективных методов селективной функционализации напряженных полициклических углеводородов. Эта задача до последнего времени решалась преимущественно методами классического органического синтеза. На основании мирового и накопленного автором настоящего проекта опыта можно считать, что использование богатых возможностей металлокомплексного катализа на основе переходных металлов, позволит создать принципиально новые, универсальные и промышленно-перспективные методы введения в молекулы напряженных полициклических углеводородов заместителей разнообразной природы.

Ожидаемые результаты
Реализация планируемой программы исследований позволит разработать новые методы синтеза функционализированных каркасных и полициклических углеводородов. Будут разработаны новые методы амидирования, арилирования, гетарилирования, аллилирования, винилирования, цианирования, аминирования бинора-S, циклопропанированных производных норборнадиена и норборнена с получением функционально замещенных производных каркасных полициклических углеводородов. Будет впервые разработан каталитический метод циклоприсоединения квадрициклана к ацетиленовым и алленовым соединениям.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Разработана новая каталитическая система [FeCl3*6H2O – TsOH* H2O] для амидирования бинора-S в растворе толуола с помощью органических нитрилов в условиях микроволнового синтеза. В результате реакции получены амиды полициклических каркасных соединений с хорошим выходом. Нами обнаружено, что каталитическая система, состоящая из 5-20 мол. % FeCl3*6H2O и 5-20 мол. % моногидрата п-толуолсульфоновой кислоты, при одновременном использовании микроволнового облучения позволяет провести реакцию амидирования норборнена за 90 мин с одновременным снижением температуры проведения реакции до 90 ÷ 95 oC по сравнению с оригинальной методикой. Нами установлено, что каталитическая система, состоящая из 20 мол.% FeCl3•6H2O и 10 мол.% толуолсульфоновой кислоты, при одновременном использовании микроволнового облучения позволяет сократить время реакции амидирования трицикло[3.2.1.02,4]октана и норборнена с одновременным снижением температуры проведения реакциий. Впервые установлено, что 2,3-диалкилзамещенные гем-дибромциклопропаны реагируют с раствором карбеноида алюминия Me2AlCH2I в CH2Cl2, давая замещенные бромалкены с хорошим выходом. Разработана теоретическая модель циклопропил-аллильной перегруппировки. Методом B3LYP/6-31G(d) рассчитаны свободные энергии активации стадии циклопропил-аллильной перегруппировки для ряда гем-дибромциклопропанов и алюминийсодержащих кислот Льюиса. Разработаны эффективные методы получения 1-[2-(2,2-диметилциклопропил)этил]-1,1'-бициклопропана путем циклопропанирования мирцена с CH2N2 в присутствии Et2AlСl, а также с помощью CH2I2 в присутствии Et3Al..

 

Публикации

1. Фролова К. С., Зосим Т. П., Ахмерова А. В., Рамазанов И. Р. КАТАЛИЗИРУЕМАЯ [FeCl3*6H2O – TsOH* H2O] РЕАКЦИЯ БИНОРА-S С ОРГАНИЧЕСКИМИ НИТРИЛАМИ В УСЛОВИЯХ МИКРОВОЛНОВОЙ АКТИВАЦИИ Башкирский химический журнал, №2, том 30, стр. 21-25 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.17122/bcj-2023-2-21-25

2. Ярославова А.В., Зосим Т.П., Рамазанов И.Р. ЦИКЛОПРОПИЛ-АЛЛИЛЬНАЯ ПЕРЕГРУППИРОВКА ГЕМ-ДИБРОМЦИКЛОПРОПАНОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ КАРБЕНОИДОВ АЛЮМИНИЯ Журнал органической химии, № 2, том 60, стр. 259–264 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1134/S1070428024020118

3. Рамазанов И.Р., Зосим Т.П., Садыкова Ф.Т., Джемилев У.М. Способ получения 1-[2-(2,2-диметилциклопропил)этил]-1,1'-бициклопропана ФИПС Москва, бюл. № 10 от 31.03.2023, патент № 2793320 (год публикации - 2023)

4. Рамазанов И.Р., Зосим Т.П., Садыкова Ф.Т., Джемилев У.М. Способ получения 1-[2-(2,2-диметилциклопропил)этил]-1,1'-бициклопропана путём циклопропанирования мирцена ФИПС Москва, бюл. № 10 от 31.03.2023, патент № 2793342 (год публикации - 2023)

5. Рамазанов И.Р., Зосим Т.П., Садыкова Ф.Т., Джемилев У.М. Способ получения 1-[2-(2,2-диметилциклопропил)этил]-1,1'-бициклопропана -, бюл. № 10 от 31.03.2023, патент № 2793320 (год публикации - )

6. Рамазанов И.Р., Зосим Т.П., Садыкова Ф.Т., Джемилев У.М. Способ получения 1-[2-(2,2-диметилциклопропил)этил]-1,1'-бициклопропана путём циклопропанирования мирцена -, бюл. № 10 от 31.03.2023, патент № 2793342 (год публикации - )