развитие методологии органического синтеза в иох им. н.д

РАЗВИТИЕ МЕТОДОЛОГИИ ОРГАНИЧЕСКОГО
СИНТЕЗА В ИОХ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РАН
М.П. Егоров
Директор Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН
В 1930 г. в АН СССР образована Ассоциация Химии объединение самостоятельных научных учреждений с общим
административным аппаратом. В ее состав вошли:
Институт физико-химического анализа – директор академик
Н.С. Курнаков
Институт по изучению платины и других благородных металлов директор академик Н.С. Курнаков
Лаборатория общей химии – директор академик Н.С. Курнаков
Коллоидно-электрохимическая лаборатория – директор академик
В.А. Кистяковский
Биогеохимическая лаборатория – директор академик В.И.
Вернадский.
Лаборатория органического синтеза - директор академик
А.Е.Фаворский
Лаборатория высоких давлений и температур - директор
академик В.Н. Ипатьев
Лаборатория синтеза животных и растительных веществ
(ЛАСИН) - директор академик А.Е.Чичибабин
Возглавил Ассоциацию Химии академик Н.С. Курнаков
Научные школы, составившие основу
Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН
Академик
А.Е. Фаворский
Академик
Н.Д. Зелинский
Академик
В.Н. Ипатьев
Академик
А.Е. Чичибабин
Директор ИОХ с 1934 по 1939 гг.
Проф. М.М. Кацнельсон
Чл.-корр.
А.Д. Петров
Академик
И.Н. Назаров
Лаборатория
химии
непредельных
соединений
1935-1957
Академик АН
Тадж.ССР
В.И. Никитин
Лаборатория
химии
ацетиленовых
спиртов
Чл.-корр.
М.Ф. Шостаковский
Лаборатория
виниловых
соединений
Лаборатория синтеза
животных и растительных
веществ (ЛАСИН)
Лаборатория
пирогенных
процессов
1935-1946
1934-1954
1935-1963
1935-1954
Академик
А. Н.Несмеянов
Академик
А.А. Баландин
Чл.-корр.
Н.И. Шуйкин
Академик
Б.А. Казанский
Лаборатория
металлоорганических
соединений
Лаборатория
контактнокаталитических
реакций
Спецлок
Лаборатория
органического
катализа
1934-1954
Директор ИОХ (1939 - 1954 гг.)
1934-1968
1934-1966
1934-1973
Директор ИОХ (1954-1966 гг.)
Научные школы, составившие основы
Института органической химии им. Н.Д. Зелинского
Наряду с научными коллективами школ академиков А. Е. Фаворского, Н. Д. Зелинского, В. Н.
Ипатьева, А. Е. Чичибабина уже в самом начале в Институт влились лаборатории академика
Н. Я. Демьянова, почетного академика М. А. Ильинского, группа академика Н. М. Кижнера и
ряд сотрудников академика П. П. Шорыгина.
Академик
Н.Я. Демьянов
Лаборатория
витамина «С»
1934-1938
Академик
А.П. Орехов
Лаборатория
растительных
соединений
1938-1939
Лаб. почетного
академика
Н.М. Кижнера
Лаборатория
сульфидных
исследований
1934-1935
Академик
С.С. Наметкин
Проф.
П.А. Бобров
Лаборатория
химии нефти
Лаборатория
лигнина и
целлюлозы
1934-1936
1935-1948
М.О. Коршун
Академик
Л.Ф. Верещагин
Лаборатория
микроанализа
Лаборатория
высоких и
сверхвысоких
давлений
1938-1953
1936-1954
Академик
В.М. Родионов
Лаб. почетного
академика
М.А. Ильинского
Академик
П.П. Шорыгин
Лаборатория
полупродуктов и
красителей
Лаборатория
химии
синтетических
смол
1935-1939
1935-1939
Академик
Б.А. Арбузов
Лаборатория
органической химии
Лаборатория химии
высокомолекулярных соединений
1943-1954
1941-1946
Академик
В.В. Коршак
Лаборатория
высокомолекулярных
соединений
1939-1954
Карбеновый синтез
Создание оригинальных методов синтеза азолил-, цианоалкили (метоксикарбонилалкил)алкинилциклопропанов на основе
превращений гем-алкинилхлорциклопропанов
R
R
Cl
Cl
-HCl
R1
N
N
R
R1
NH
R 1CHLiCN
KOH/DMSO
N
R
THF
CN
30-40%
20-65%
R1
N
R
R1
35-70%
N
R1
R
R1
N
NH
R1
KOH/DMSO
COOMe
R 1 CHLiCOOMe
THF
R1
R
25-45%
R = t-Bu, Ph, Ad; R1 = H, Me
Генерирование и реакции диазоциклопропанов и
ионов диазония
R
R
+
N2
K2CO3
NCONH2
NO
R = H, Me, Cl
5–7 °C
R
H
R
–H+
O
R
+H +
N2
R
H+
NH2 + BuONO
R2
R
R
N
HO
Me
реакции
N
O
X
F2HC
(F3C)
O
COOMe
N N
N
–N2
1,3-диполярное
присоединение
азосочетание
O
N
N Ar
N
H2/Ni, 80°, 90 атм
O
NHAr
NH2
N
NH2
O
Me
O
N
H
O
N
H
O
НОВЫЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА ФТОРИРОВАННЫХ АЛКЕНОВ, ДИЕНОВ И
АРЕНОВ НА ОСНОВЕ КАРБЕННЫХ РЕАКЦИЙ И СКЕЛЕТНЫХ
ПЕРЕГРУППИРОВОК ФТОРЦИКЛОПРОПАНОВ
F
F
R1
CH2R
R2R1C C
C CHR
R3
220°C
R2
R3
F
F
Al2O3
flow
340-370°C
Me
Me
H Cl
flow
R3
(82% )
Cl
CH3
F
F
F
flow
CH3
F
320°C
R - R2 = H, Me; R3 = H, Me, Cl
450°C
CF 2 CFCl
Me
Cl
Me
Cl
+
F
CH2R
R1
Cl
CH3
R2
flow
(48-81% )
F
Cl
+
F
F
F
F
(21% )
F
KOHaq
TEBA
(32% )
CH3
F
F
F
CH3
(84% )
flow
450°C
Cl
F
CH3
Cl
Cl
CHCl 3
CH3
KOHaq
TEBA
F
flow
(75% )
(79% )
CH3
380°C
Cl
F
F
CHCl 3
CH3
KOHaq
TEBA
(58% )
Cl
R
Cl
Cl
CH3
KOHaq
TEBA
(75-92% )
R = H, Cl, Me
CH3
380°C
flow
(78-85% )
R
Cl
CHCl 2F
R
(54-68% )
F
F
CH3
430°C
CH3
R
flow
KOHaq
TEBA
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
CH3
F
flow
R
CHCl 3
410°C
(86% )
(81% )
CH3
Cl
Cl
(81-87% )
Cl
Cl
R = H, Cl, Me
Cl
Элементоорганические соединения и
хелаты в органическом синтезе
Оптически активные
3-гетерабицикло[3.3.1]нон-6-ены
H
O
B
B
OMe
Ph
N
H
Ph
Ph
+
крист. из
Et2O
1.PhCH2NH2
H
O
B
*
Ph
1-1S,5R
Менее растворим
 D20 -38.17
de 97 %
2.HCl
Ph
Ph
TsCl, Py
CH2OH
HOCH2
4-1S,5R
 D25 +13.1 68%
S
H2O2/OH
N
H
*
-
NH Cl
*
1R,5S
OH
+
H
*
H
CH2Ph
N
2-3R,5S
 D20 -22.8
Na2S
CH2OTs
TsOCH2
3-3R,5S
Na2Se
Ph
5-1S,5R
 D25 -170.2 70%
Se
Ph
6-1S,5R
 D25 -220.4 65%
Синтез новых пиразолсодержащих лигандов из βдикетонов (бор-хелатный подход)
R
R
CH3
O
CH3
O
O
B
F
O
F
1
Реакции 1 с DMF (DMA) и далее с NH2NH2 приводят к:
NH
N
H
N
N
N
N
H
H
N
N
N
Ac
N
N
N
N
N
N
Ac
NMe2
H
N
N
Ar
N
N
H
N
N
N
H
NH
R
N
N
N
HN
N
Ar
N
R
N
H
Трифторметилирование иминов
O
N
Ph
BF3·OEt2,
NH
SiMe3
dichloroethane, , 5 min
R
O
Ph
O
F2B
N
N
Me3SiCF3, AcONa
HN
Ph
NH
DMF, r.t., 2 h
R
R
CF3
J. Org. Chem. 2008, 73, 5643.
N
1
R
R2
HF
KHF2, CF3CO2H
+ Me3SiCF3
MeCN, 20 °C, 3–18 h
HN
R1
R2
CF3
80–90%
Eur. J. Org. Chem. 2008, 5226.
МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСНЫЙ КАТАЛИЗ
Самоорганизация нано-частиц и дизайн высокоэффективных
катализаторов региоселективного присоединения тиолов и
селенолов к терминальным алкинам
Новые высокоселективные каталитические методы
получения винилсульфидов(селенидов)
1 +
R
Ni(acac)2
2
PMe2Ph
R1
S
S
1a
S
S
1c
S
S
R = nC4H9
2a
CH2OMe 2b
CH2NMe2 2c
Se
Se
R1 = (CH2)4COOMe
1b
1d
E
R'
( )n
R
E
3 60 - 90%
n = 1, 2
E = S, Se
Cover picture
Eur. J. Inorg. Chem.
No 9, 2009
Вымывание катализатора (leaching) и его связь с
наблюдаемой активностью и селективностью
Обложка
Российские Нанотехнологии
No 7-8, 2009
Энантиоселективный метод синтеза
2-алкилзамещённых эфиров параконовой кислоты
O
O
O
O
R
OH
O
RuCl3 - L*
O
H2
O
R
R
S
R
O
O
O
O
O
trans
O
O
O
R
L *:
R
O
(R)-BINAP
PPh2
O
PPh2
PPh2
O
PPh2
O
(R)-SynPHOS
R
Me
Et
Pr
iPr
R
O
cis
O
Селективность
диастерео
энантио (% ee)
trans/cis
trans
cis
65/35
95
98
60/40
93
99
55/45
96
97
95/5
84
99.5
Tetrahedron: Asymmetry, 2009, (in press)
Химический синтез, в том числе, органический, должен отвечать
требованиям «зеленой химии» - осуществляться с минимальной
отрицательной нагрузкой на окружающую среду
Значительное снижение количества отходов
- увеличение выхода целевого продукта
- увеличение атомной эффективности реакций
- предпочтительно использовать реакции присоединения,
а не замещения
- использование катализаторов
Исключение токсичных растворителей и реагентов
- реакции без растворителя
- реакции в водной среде
- реакции в ионных жидкостях
- реакции в сверхкритических флюидах
Снижение энергозатрат
Многостадийный органический синтез
A→B
B→C
C →D
Недостатки:
- необходимость выделения и очистки промежуточных соединений
(B, C)
- большой расход растворителей, энергии, большие временные и
трудозатраты, много отходов, большие затраты времени на
масштабирование
Альтернатива – каскадные и многостадийные “one pot” реакции
A →(→ B→C→)→D
Аналогия – биохимические реакции в природе
Каскадные и многостадийные “one-pot” реакции – одно из
ключевых направлений развития органического синтеза
Преимущества:
- значительное уменьшение отходов, а значит и негативного воздействия
на окружающую среду
- значительное (как правило) увеличение выхода целевого продукта
- уменьшение числа нарабатываемых и хранящихся промежуточных
соединений
- in situ генерирование и дальнейшее использование высокотоксичных и
опасных соединений
- экономия энергии
- экономия времени
-снижение цены целевого продукта
В идеале – все (или большинство) стадий каскадных и многостадийных
реакций должны быть каталитическими. Для синтеза сложных
органических соединений наиболее перспективным представляется
совместное использование химических, хемокаталитических,
энзиматических и микробиологических стадий в многостадийных и
каскадных процессах
Пример использования каскадных реакций в промышленности
Реализация трехстадийного каскадного “one-pot” синтеза
антидепрессанта серталина позволила компании Pfizer:
- уменьшить расход растворителей с 240 тыс. до 24 тыс. л/т
продукта (перестали использоваться 4 растворителя, а также один
реагент)
- отпала необходимость ежегодно расходовать 440 т TiO2, 150 т
35% HCl, 100 т 50% раствора NaOH.
Это значительно снизило нагрузку на окружающую среду и
уменьшило затраты на переработку отходов более чем на
$100000 в год
Presidential Green Chemistry Challenge Award, 2002
Актуальные задачи, связанные с разработкой
каскадных и многостадийных “one pot” реакций
Создание банка данных по химическим и хемокаталитическии
реакциям и условиям их проведения
Изучение механизма каскадных реакций с помощью
современных физико-химических методов
Разработка химических реакторов нового поколения, новых
каталитических систем, in situ методов выделения побочных
продуктов, инжиниринг среды протекания реакций
Мультикомпонентные и каскадные
реакции
Синтез полианнелированных гетероциклов.
Реакции «домино» и «кросс-реакции»
Реакция "домино"
CN
R
+
N
H
OEt
Cl
O
S
SN2
O
R
N
H
NH2
R
OEt
S
(3)
(2)
(1)
Торп-Циглер
CN
O
N
H
O
OEt
S
O
H
N
Торп-Гуареши R
N
H
O
O
S
OH
(5)
(4)
Кросс-реакция
H
N
R
N
H
S
H
N
O
р-ция
+ R CHO + CH2(CN)2 Кновенагеля
(6)
(7)
O N C
+
(5) OH
CN
R
р-ция
Михаэля
OH
CH3
N
N
O
R
N
H
R
S
O
(10)
N
CN
NH2
Примеры синтезированных соединений
O
N
H
N
N
CHF2
O
H
N
O
OCH3
OCH3
H
N
O
CH3
S
S
N
O
(11)
(9)
гетероТорп-Циглер
CN
C
(5)
H
N
O
R
(8)
OH
H
N
H
N
S
NH2
Synthesis, 2006, P.2357-2370.
N
O
CN
(12)
CN
NH2
N
N
S
O
O
(13)
CH3
S
CN
CN
NH2
(14)
NH2
Однореакторный метод синтеза CF3-, CHF2замещенных пиридин-2(1Н)-тионов
CXF2
R1
1. CXF2COOEt ( 2), EtONa, Et2O.
2. EtOH, AcOH, NCCH 2CSNH 2 (3)
R2
O
1
O
H 3C
R1
CN
R2
50-98%
N
H
4
R1, R2 = H, Alk, (CH2)n, Ar, Het, Ad, CH2Ar и др..
CHF2
CF3
N
N
N
OH
N
O
5
H
N
R3
NH
S
O
CF3
H
N
CF3
N
H 3C
H 3C
N
S
CH3
O
7
O
H
N
S
6
Ar1
S
N
O
Ar 2
S
N
H
O
8
CN
NH 2
J. Comb.Chem, 2008, 10, 313-322..
МУЛЬТИКОМПОНЕНТНЫЕ ЦЕПНЫЕ ЭЛЕКТРОКАТАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
Трехкомпонентный синтез 4H-хроменов.
R2
O
O
R2
R
+
1
+
O
R1
CN
H
электролиз, 0,03 F/mol
R3OH, NaBr
CN
O
R3 = Me, Et, nPr
R3OH
K
-H2
R1
R1
O
NH2
Выход:
Выход:
-CH(CN)2
CH2(CN)2
CN
8585-95% по веществу
ArCHO
3
-
- R OH
- OH
р-ция Кневенагеля
28002800-3200% по току
CN
R3O
Циклизация
-
O
3
R OH
R2
R2
O
O
CN
CN
1
R
R1
O
NH2
CN
R2
R1
R1
O
CN
1
R
O
R1
-
OH
р-ция Михаэля
Eur. J. Org. Chem., 2006, p. 4335
МУЛЬТИКОМПОНЕНТНЫЕ ЦЕПНЫЕ ЭЛЕКТРОКАТАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
Мультикомпонентный синтез спиро[индол-3,5'-пирано[2,3-d]пиримидинов
путем совместногоэлектролиза спиртовых растворов изатинов,
барбитуровых кислот и малононитрила
3
R4
O
R2
O
O
N
+
R1
X
N
N
1
H2N
O
2
CN
электролиз, 0,1 F/моль
CN
R5OH, NaBr
+
3
R
5
R = Me, Et
R2
O
R
N
NC
X
N
R4
O
O
N
R1
3
Выход по веществу 80-95%
Выход по току 800-950%
Полученые соединения - потенциальные
снотворные, седативные и противосудорожные
средства
Electrochim. Acta , 2008, 53, p. 8346
Ионные жидкости в органическом синтезе
Ионные жидкости и тонкий
органический синтез
O
2
O H R
R
Z
O
CN
R1
R
H
CN Me
O
Пестициды [Synlett, 2003, 2309;
Изв. АН, сер. хим. 2004, 546]
MeO2C
NH2
Гиполипидемическая
активность
[Eur. J. Org. Chem, 2005, 2822]
Ar
O
R
An Kat An Kat
An
Kat An Kat
CO2H
Ранозаживляющие
препараты
An
[Изв. АН, сер. хим. 2004, 618;
Synthesis, 2006 (22), в печати]
R1
Kat An
Kat
R2(RF)
HN
O
N
H
Противораковая
активность [Ж. Орг. Хим.
2005, 524; 2006, 1407]
Преимущества реакций в ИЖ :
увеличение скорости;
* повышение хемо- и энантиоселективности;
* возможность многократного
использования ИЖ и катализатора
*
2
CO2R
Экологически безопасные инсектициды
[Изв. АН, сер. хим. 2004, 629]
R1(RF)
OH
O
R1
ee 70 - 80%
R2
Полупродукты в синтезе
природных соединений
[Eur. J. Org. Chem, 2006, 2000]
Расширение диазиридинового цикла в 1,5диазабицикло[3.1.0]гексанах под действием CS2
и активированных нитрилов в ионных жидкостях
S
S
Ar
CS2
Ar
N
N
S
S
N N
IL
Ar
2 (~99%)
4
R C N
1
N
N
IL
IL = [bmim][BF4] ([PF6])
R = EtOCO, PhCO, Cl3C
Ar
R
N
R
N N
5
Ar = 4-EtOC6H4, 4-i-PrOC6H4, 4-MeOC6H4, 4-MeC6H4
N
Ar
N
N
3 (40-99%)
Реакция 1,2-ди- и 1,2,3-триалкилдиазиридинов с
диэтилацетилендикарбоксилатом в ионных жидкостях
CO2Et
EtO2C
CO2Et
R
H
C
2
R H2C
CC
2 DEAD
N
N
N
N
EtO2C
1
C H
C
2
2 CH2R ILs, 20 oC
R
C R H R1
CO2Et
1
1
R1, R2 = H, Alk
EtO2C
R1
EtO2C
H
R2
N
N
CH2R1
CO2Et
57-77%
DEAD - Diethyl Acethylenedicarboxylate
ILs = [bmim][BF4], [bmim][PF6] (R2 = H); [emim][HSO4] (R2 = Alk)
J. Heterocyclic Chem., 2009 (in press)
Энантиоселективные реакции под действием
субстрат-специфичных хиральных ионных жидкостей
An
Cat
m
N O
Me Me
BF4
+
Chiral
moiety
n
m
O N
Me Me
H
N
H BF4
O
n-C12H25
N
N
Chiral
moiety
Linker
Cat
An
O
n-C4H9
4 O
N
COOH
NTf2
O
n-C4H9
N
H
4
PF6
N
H
CO2H
O
O
N
O
n-C4H9
O
N
n-C4H9
PF6
H2N
R2
HN
CO2H
Ph
HO Ph
IL-cat
10 cycles
R3
O
N
H
PF6
O
R1
4
R
4
O
+
N
H2O
R1, R2 = Alk, -(CH2)n-, -CH2XCH2R3 = Ar, Het
O
OH
R3
R1
R2
up to 99% ee
up to 99:1 anti:syn
Tetr. Lett., 2008, 49, 1212
Tetrahedron, 2009, 65, 1366
Синтез органических соединений в среде
гексафторизопропанола
OMe
OMe
OMe
+
O
SiMe3
69%
Me3Si
OSiMe3
O O
+
OSiMe3
O
MeO
76%
+
OMe
CH2Cl2
25°C
O
MeO
O
OMe
61%
Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 9739
Синтез нитраминов в среде жидкого
и сверхкритического СО2
CO2 (газ)
HNO3
R1R2NNO2
60-75%
R1 = R2 = Alk, -(CH2)2ONO2
R1 + R2 = -(CH2)2N(NO2)(CH2)2-(CH2)2OCH2)2-
Ac2O
CO2
CO2
(жидкий или ск)
R1R2NH2+NO3ˉ
Катализатор
Нитрование аминов впервые осуществлено в среде
жидкого и сверхкритического СО2, что позволило
повысить селективность и значительно уменьшить
взрыво- и пожароопасность процесса получения
нитраминов – важнейшего класса энергоемких
веществ.
Решение от 23.07.2009 о выдаче патента РФ по заявке № 2008138194/04.
Изв. Акад. наук, сер. хим., 2009, №10.
Химия нитро- и полиазотных соединений
Стабилизированные полиазотные системы
O
N
N
But
O
N +
N
N X
O
X1
X2
N
N
O
N
N
N
O
X2
N
N
N X
X
N
N
O
N
N
N
O
O
N
N
N
O
O
O
+N
N Y
N
(But)+
O
O
X1
N
N
N
N
N
N
N
O
N
N
O
N
O
O
N
N
N
N
X
N
N
Y+
O
O
N
N
N
N
O
O
N
N
N
N
N
O
N
X
2,4,6-Тринитротолуол (тротил) как многоцелевое химическое сырье.
1. Синтез 4,6-динитробензаннелированных гетероциклов
NO2
NO2
CH3
O2N
NO2
NO2
O2N
NO2
NO2
Y
NO2
Z-
X
O2N
NO2
Nu
Y
O2N
X
X = O, S, N
-NO 2
THT
R
-
X1
O2N
-NO 2
Nu
R
O2N
Z
Y = N, S, C-R
X2
O2N
2. Синтез конденсационных мономеров и полупродуктов для красителей
H2N
CH3
CH3
H2N
S(O)nPh
H2N
H2N
NH2
NH2
NH2
NH2
NH2
PhO
,
NH2
CH3
O2N
,
OH
,
OAr
CH3
NO2
[H]
O2N
NO2
Термостойкие полиимиды
O X O
PhO
O
H2N
CH3
NH2
NO2
,
X=
CH3
NH2
OPh
H+/H2O
HO
Y
Y = C(CH3)2, C(CF3)2
OH
азокрасители, стойкие к физическим воздействиям
NH2
OH
азокрасители
пенополиуретаны
3. Синтез бензаннелированных гетероциклов на основе ТНБ
NO2
O2N
NO2
H2
H 4N
C
6
X
S
2-H = O,
X
O2N
H
N
+
CH2R'
NO2
ТНБ
R'
R
NO2
O2N
NO2
X
O
N
H

O
O2N
NH2
NH2
R
O2N
O
N
Ar
O2N
OH
R'
CH2R'
O
Ar +
O2N
R'
Ar
N
H
Химия гетероциклических соединений
СИНТЕЗ ПЕРВЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ
1,4,6,10-ТЕТРААЗАДАМАНТАНОВ
NH3
R
3
+
(a,b)
CH2
NO2
R
N
HO
N
OH
R
N
N OH
R
(c)
R
N
HO R
N
OH
N
N
R
OH
R1
N X
R1-X
OH
R
N
R
N
N
OH
HO R
72 - 100%
(a). Силилирование
(b). NH3/MeOH
(c). AcOH/MeOH-H2O
R = H, Me, Et, CH2CH2CO2Me, Bn R1 = H, Bn X = Cl, Br
Org. Lett., 2009, 4072-4075.
Тиенил-содержащие спиросоединения:
фото-, термо- и сольватохромы, красители.
R
Me
Me
N
N
O
I
Me Me
N
N
O
S
Me
N
S
O
S
II
Me Me
Me Me
III
Me
O
Me
R
N
O
S
IV
N
Me Me
Me
O2 N
N
S
O
Me Me
S
Me
Me Me
V
Me Me
NO2
R
+
O
N
O
S
NO2
N
O
Me
R
O
Me
O
VI
Me
O
O
N
VII
NO2
S Me
Me
O
VIII
Фотоактивные хромоны
для архивной оптической памяти
O
O
O
O
R
R
S
O
X
Ia
O
X
O
R'
Ib
R'
R
R"
Ar
O
O
O
R"
X
R'
Ic
X = O,S R = H, Me; R' = H, Me, Br, NO2 ; R" = H,Me
O
O
R
R
Me
+
ClCOAr
OH
O
R
Me O
O
Ar
R
X
O
R'
t-BuOK
R
R'
O
Ar
O
X
O
R'
X
OH
O
SeO2
O
Ar
Ar
Ar
O
O
R
Py
O
O
OH
O
I
UV
Ar
R
X
X
O
R'
II
O
R'
Синтез 4-замещенных 5Н-1,2,3-дитиазолов
R
a R = Ph
b R = 4-NO2C6H4
c R = 4-FC6H4
d R = 2-pyridyl
e R = 2-benzofuryl
f R = 2-thienyl
g R = Me
h R = CO2Et
Me
+ S2Cl 2
N
OH
1
Py, MeCN
R
N
NPh
S
4
S
27-58%
R
N
MeC(S)NH2
R
N
PhNH2
S
S
5
S
25-73%
Cl
S
2
S+
Cl
_
O
R
HCO 2H
N
24-58%
S
3
CH2(CN) 2
12-23%
S
NC
R
O
N
CN
N
N
S
6
S
S
S
96g
Brest Cancer MFC-7
70% (72 h, 10-5 M)
Bioorg. Med. Chem. Lett., 2009, 19, 136
Фуроксаны и диазиридины – синтоны для
синтеза азотсодержащих гетероциклов
NO2
R
R
N
N
R1
N
N
Ac
N
O
CO2Alk
S
R
X
Y_
Z N
N
N
N
N
R2
NO2
HON (NO2)
R
1
O
Ar(Het)
NO2
H2N
N
N
N
O
Ar(Fur)
X=Y-Z: -N=N-Ar (Fur) =N-NH-Ar (Het)
-N=C(R1)NHR 2 -NHC(S)NHCO2Alk
1
(R CO) H
N N
COR
ArR 1C=C=O
R1COCl
R+R=(CH2)3
O
R
N
Ar
N
1
R
N
R
ArR 1C=C=O
N
Ar 1
R
O
1
Ar2C=C=O
ArCONCS
N
N
R
N
O
N
COAr
R
O
N
S
ArCO
N
N
N
ArCONCO
R
R
N
R
N
R
R
ionic liquids
R
N
O
Ar
Ar
R
Ar
Ar
Направленный синтез биологически
активных соединений
Новый подход к синтезу природных производных
бутиролактона – сигнальных веществ насекомыхвредителей
1. SOCl2
2. HN(CH2)4
OH
O
Br2
N
O
76%
Br
84%
O
N+
Br–
1
NaOAc•3H2O
aq. MeCN
Br
O
MeONa
Me2CuLi
CH3
~40%
O
O
2
феромон рисового
долгоносика
OMe
O
O
n-C4H9
O
84%
68%
72%
n-BuMgCl
CuCN
n-C7H15MgBr
CuCN
O
O
3
феромон
капрового жука
n-C7H15
64%
O
O
4
репеллент
жука-скитальца
Новые типы модифицированных стероидов
O
O
N
N
S
O
NHR
H
X
O
X = O; NH
4-Окса- и 4-азапентараны
Тиооксамидопиразолины
с ожидаемым цитотоксическим действием
биоцидного действия
Новый полный синтез констанолактонов - "морских" эйкозаноидов
H
6 стадий
H
O
O
HO
R
HO
H
H
J
HO
+
HO
H
H
O
CLA,B
Простой хемоселективный
метод окисления
O
OH
I
O
O
OH
8 стадий
CH2OH
O
DMF, 25°C,
2.5 - 5 ч
90-99%
O
CHO
Синтез пентасахаридной гликоформы I внешней области кора
липополисахарида P.aeruginosa (синегнойная палочка)
5
Ph
O
O
4
3
2
1
HO
O
N3
OMe
Биосинтез D-фукофуранозы – компонента
О-антигена кишечной палочки Escherichia coli
CH2OH
O
CH2OH
PPi
dTDP
O
OPO3H2 RmlA
HO
O
CH3
+
NADP
O
OH
редуктаза
OH
O
4
OdTDP
OH
мутаз
а
O
O O
1
2
O P
3
OH
5
CH3
6
OH
P
O- O -
H3C
4
5
O
CH2
5'
6
1
N
3 NH
2
O
O
1'
4'
3'
OH
4-кето-6-дезоксисахар
OdTDP
Fcf 2
D-фукопираноза
O
OH
OH
O
OH
OH
Fcf1
OdTDP
CH3
HO
OdTDP
4,6-дегидратаза
дезокситимидин-дифосфат
NADPH
OH
RmlB
OdTDP
OH
OH
Глюкозо-1-фосфат
O
O
OH
OH
HO
CH3
H2O
2'
Дезокситимидин-дифосфатD-фукофураноза
OH
CH3
OH
D-фукафураноза
МЕХАНИЗМЫ И ИНТЕРМЕДИАТЫ РЕАКЦИЙ
ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Генерирование, стабилизация и фотохимические превращения
диметилвинилэтинилкарбена
3290 (H), 2492 (D2) (( C-H/D)
2208 (D2) ((=C-D)
1044 (H), 1083 (D2) ((C-Me)
809 (H), 671 (D2) ( out-of-plane C=C(H/D)-C)
Ar- matrix, 10 К
H(D)
H(D)
H(D)
H(D)
:
N
N
H3C
320 - 400 нм
N
H(D)
CH3
313 нм
N
:
H(D)
H3C
H(D)
H 3C
H3C
CH3
CH3
CH3
>200 нм
H(D)
>200 нм
< 360 нм
H(D)
H(D)
H3C
3330 (H), 2599 (D2) (( C-H))
H3C
896 (H), 897 (D2) ((=CH2)
638 (H), 471 (D2) (( C-H/D))
(D)H
Me
Me
:
H
H(D)
H(D)
H2C
H(D)
1707 (H), 1673 (D2) ((C=C))
1384 (H), 1376 (D2) ((C-Me)+(C-Me))
1285 (H), 1279 (D2) ((C-C)цикл))
CH3
3319 (H), 2596 (D2) (( C-H/D))
2379 (D2) ((=C-D)
2110 (H), 1993 (D2) ((C C))
1716 (H) ((C=C)
620 и 608 (H), 497 и 475 (D2) (( C-H/D))
J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 14688-14698
ИК-спектроскопическое исследование
бензилпероксильного радикала C6H5CH2OO и продуктов
его фотолиза в матрице аргона
Матрица Ar, 10 K

C6H5CH2
C6H5CH2OO
18
16
1120
C6H5C +H2O
18
O- O
1090
18
16
O- O
1092
1140
1120
1100
1080
O
C6H5C +OH
H
O
16
16
260 нм
18
O- O
1060
O- O
Absorbance
C6H5CH2Br
O2
1060
1040
1020
ЭЛЕКТРОИНДУЦИРОВАННОЕ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОЕ АРОМАТИЧЕСКОЕ
ЗАМЕЩЕНИЕ В ПРИСУТСТВИЕ НУКЛЕОФИЛОВ
MeO
Nu
[i]
OMe
OMe
+
-e
R
Nu
MeO
Nu
+
R
+
-e
R
(а)
1
Nu
R
-e
MeO Nu
+
Nu
[ii]
MeO
Nu
Nu
2
+
Nu
R
R
(б)
+ Nu
Nu
3
R = донорный заместитель, Н
R