ВВЕДЕНИЕ 12
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 14
1.1 Соединения поливалентного иода 14
1.2 Диарилиодониевые соли 19
1.2.1 Структура и реакционная способность 19
1.2.2 Методы получения диарилиодониевых солей 21
1.3 Базовые принципы «зеленой химии» 30
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 34
2.1 Материалы, оборудование и методы исследования 34
2.2 Методика синтеза тозилатов диарилиодония 34
2.3 Методика синтеза бромидов диарилиодония 36
2.4 Методика иммобилизации серной кислоты на силикагеле 37
2.5 Методика синтеза солей диарилиодония с использованием серной
кислоты, иммобилизированной на поверхности силикагеля 37
2.6 Методика получения трифлатов при помощи реакции анионного
метатезиса в диарилиодониевых солях 40
2.7 Методика получения трифторацетатов при помощи реакции
анионного метатезиса в диарилиодониевых солях 40
2.8 Методика получения бромидов при помощи реакции анионного метатезиса в диарилиодониевых солях 40
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 42
3.1 Синтез тозилатов и бромидов диарилиодония с использованием окислительной системы Oxone®- H2SO4 43
3.2 Синтез тозилатов и бромидов диарилиодония с использованием
окислительной системы Oxone®- H2SO4-SiO2*H2SO4 44
3.3 Реакции анионного метатезиса в диарилиодониевых солях 46
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ,
РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 48
4.1 Предпроектный анализ 48
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 48
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 48
4.1.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации 50
4.1.4 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования 52
4.2 Инициация проекта 52
4.2.1 Цели и результат проекта 52
4.2.2 Организационная структура проекта 53
4.3 Ограничения и допущения проекта 53
4.4 Планирование управления научно-техническим проектом 54
4.4.1 Контрольные события проекта 54
4.4.2 План проекта 55
4.5 Диаграмма Исикавы 58
4.6 Бюджет научного исследования 60
4.6.1 Материальные затраты 60
4.6.2 Расчет затрат на оборудование для научно-экспериментальных
работ 61
4.6.3 Основная заработная плата исполнителей темы 61
4.6.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 63
4.6.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления)
64
4.6.6 Расчет затрат на электроэнергию 64
4.6.7 Контрагентные расходы 65
4.6.8 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта 65
4.7 Оценка сравнительной эффективности исследования 66
Соединения поливалентного иода (СПИ) широко используются в органическом синтезе в качестве эффективных реагентов, чьи химические свойства похожи на свойства переходных металлов таких, как ртуть (II), свинец (IV), таллий (III), осмий (VIII) и хром (VI), но без токсичности и экологического урона. Многие исследования, связанные с химией поливалентного иода, были опубликованы только в последние десять лет.
В данное время СПИ применяются в качестве реагентов для создания фтор- и иодсодержащих радиофармпрепаратов (РФП) с ароматическими и гетероциклическими фрагментами. Помимо этого, уникальность СПИ заключается в том, что они участвуют в окислительных процессах с образованием С-С- и С-Х-связей, где Х = О, N, F, Cl, Br, I, S, Se и т. д. Поэтому их по праву можно отнести к практически универсальным «инструментам» для получения широкого ряда важных для практического применения веществ.
Диарилиодониевые соли, обнаруженные более ста лет назад, являются наиболее изученными среди иодониевых солей. Интерес к данным соединениям не ослабевает до сих пор, в связи с тем, что отдельные представители соединений поливалентного иода (+3) приобрели особую популярность в последние годы так как могут быть использованы в качестве прекурсоров в синтезе трейсеров для ПЭТ-диагностики. На сегодняшний день, одним из перспективных путей введения атома фтора-18 в структуру органических соединений является разложение иодониевых солей в присутствии ионов F.
Цель работы
Цель работы - разработка методики синтеза диарилиодониевых солей с использованием окислительной системы на основе Oxone®, серной кислоты и силикагеля с иммобилизованными на его поверхности сульфогруппами.
На основании поставленной цели следует решить следующие задачи:
1) Исследовать влияние соотношения компонентов окислительной системы на выход диарилиодониевых солей;
2) Получить диарилиодониевые трифлаты, трифторацетаты и бромиды из диарилиодониевых тозилатов реакцией анионного метатезиса.
Научная новизна
Впервые была разработана методика синтеза ряда несимметричных замещенных диарилиодониевых солей с использованием окислителя Oxone и серной кислоты, иммобилизированной на поверхности силикагеля.
Практическая значимость работы
Полученные соединения являются отличными арилирующими реагентами для ряда нуклеофильных реагентов; несимметричные соли обеспечивают селективность при переносе одного из арильных компонентов при реакции с нуклеофилами.
Помимо этого, исследования в области синтеза диарилиодониевых солей важны для позитронно - эмиссионной томографии (ПЭТ) - радионуклидного томографического метода исследования внутренних органов. На сегодняшний день в ПЭТ в основном применяются позитрон-излучающие изотопы [ F]. Современные исследования делают упор на разработке способов введения [ F] - ионов в арилзамещенную группу диарилиодониевых солей.
Диарилиодониевые соли могут применяться в качестве эффективных фотоинициаторов катионной полимеризации для виниловых, эпоксидных, 1,3,5 - триоксановых, фурановых и других полимеров. В большинстве традиционных систем фотоинициирования используется освещение в ультрафиолетовом диапазоне. При использовании диарилиодониевых солей инициация возможна при видимом свете и в водной среде, что делает технологию более экологически чистой для использования в синтезе материалов биологического назначения.
