Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


а-Диазобутиролактамы: реакции формального внедрения в связи С-С и Н-гетероатом

Работа №127923

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

химия

Объем работы51
Год сдачи2022
Стоимость4230 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
26
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 4
1.1 Реакции внедрения в связи Н-гетероатом с участием диазолактамов 4
1.2 Реакция Бюхнера-Курциуса-Шлоттербека 9
1.3 Заключение 14
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 15
2.1 Оборудование и материалы 15
2.2 Получение продуктов реакций Х-Н внедрения 15
2.3 Получение енаминов в условиях реакции Х-Н внедрения 22
2.4 Синтез А-(1-метилпирролидин-3-ил)пиридин-2-амина 23
2.5 Синтез дигидро-2Н-тиопиран-4(3А)-она 23
2.6 Получение спироциклических производных по реакции Бюхнера-Курциуса-Шлоттербека .24
2.7 Проведение реакции Бюхнера-Курциуса-Шлоттербека с А-метил-а-диазо-у-лактамом 2а ...31
2.8 Кристаллографические данные для соединения 6j 32
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 33
3.1 Получение исходных соединений 33
3.2 Получение продуктов реакций Х-Н внедрения 35
3.3 Оптимизация условий проведения реакции Бюхнера-Курциуса-Шлоттербека 38
3.4 Получение спироциклических производных по реакции Бюхнера-Курциуса-Шлоттербека .39
ВЫВОДЫ: 42
БЛАГОДАРНОСТИ 43
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 44

Химия диазосоединений продолжает активно развиваться в настоящее время, что обусловлено возможностью как создания на их основе новых методов получения различных карбо- и гетероциклических каркасов [1,2], так и осуществления эффективной направленной функционализации скелета молекулы. Отдельный интерес представляет разработка методов функционализации у-лактамов, так как этот лактамный скаффолд входит в состав фармацевтически активных препаратов и природных соединений.
Одним из подходов к получению производных лактамов является путь через соответствующие а-диазопроизводные. Богатая химия диазокарбонильных соединений представляет собой уникальную и эффективную платформу для функционализации различных скаффолдов с помощью широкого круга разнообразных превращений [3]. Подход, основанный на использовании диазолактамов, открывает доступ к синтезу широкого круга замещенных лактамов исходя из одного диазо¬предшественника путём варьирования субстратов и условий проведения реакции.
Благодаря недавним исследованиям, проведенным в нашей научной группе, [4-7] по изучению реакций а-диазо-у-лактамов, был существенно расширен круг химических превращений с их участием, однако по-прежнему остались неизученными реакции с участием А-алкил-а-диазо-у-лактамов, которые требовали особого подхода ввиду их нестабильности. Поэтому одной из задач данной работы стала разработка методологии функционализации А-алкилбутиролактамов на основе диазосубстратов.
Важную роль циклические диазосоединения играют в синтезе спироциклических соединений [8]. Учитывая большое значение спироциклических скффолдов в области медицинской химии [9], развитие новых синтетических подходов для их формирования представляет актуальную задачу. Недавно в нашей лаборатории было изучено взаимодействие а-диазобутиролактона с циклическими кетонами, катализируемое кислотами Льюиса и приводящее к новым спироциклическим производным [10]. Поэтому следующей задачей данной работы стало распространение этого подхода на А-замещенные а-диазобутиролактамы.
Таким образом, целью данной работы является разработка метода функционализации А-алкил-замещенных а-диазо-у-лактамов на основе реакций внедрения в связи X-H (X = N, O, S) различных субстратов и метода получения новых спироциклических соединений на основе реакции формального внедрения а-диазо-у- лактамов в связь С-С циклических кетонов.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Разработан метод получения продуктов реакции ХН-внедрения с участием нестабильных N-алкил-а-диазо-у-лактамов в one-pot формате исходя из этоксалил-замещенных лактамов. Целевые соединения получаются с умеренными выходами. На одном примере продемонстрирована возможность полного восстановления карбонильной группы в функционализированном лактаме.
2. Оптимизированы условия проведения реакции Бюхнера-Курциуса-Шлоттербека
для а-диазо-у-лактамов с циклическими кетонами. Наибольший выход достигается при использовании в качестве катализатора 1 эквивалента диэтилэфирата трифтористого бора и проведении реакции при -78 °С.
3. При проведении синтеза с шести- и семичленными циклическими кетонами была получена серия новых спироциклических бутиролактамов с хорошими выходами. В случае использования N-Boc-замещенного диазосубстрата в процессе синтеза происходит деблокирование лактамного атома азота.



[1] - De C. da Silva, F., K. Jordao, A., R. da Rocha, D., B. Ferreira, S., C. Cunha, A., & F. Ferreira, V. (2012). Recent Advances on the Synthesis of Heterocycles from Diazo Compounds. Current Organic Chemistry, 16(2), 224-251.
[2] - Budeev, A.; Kantin, G.; Dar’in, D.; Krasavin, M. (2021). Diazocarbonyl and Related Compounds in the Synthesis of Azoles. Molecules, 26, 2530.
[3] - Ford, A., Miel, H., Ring, A., Slattery, C. N., Maguire, A. R., & McKervey, M. A. (2015). Modern Organic Synthesis with a-Diazocarbonyl Compounds. Chemical Reviews, 115(18), 9981-10080.
[4] - Zhukovsky, D., Dar’in, D., Kantin, G., & Krasavin, M. (2019). Synthetic exploration of a-diazo y-butyrolactams. European Journal of Organic Chemistry.
[5] - Barkhatova, D., Zhukovsky, D., Dar’in, D., & Krasavin, M. (2019). Employing a- diazocarbonyl compound chemistry in the assembly of medicinally important aryl(alkyl)thiolactam scaffold. European Journal of Organic Chemistry.
[6] - Zhukovsky, Daniil & Dar'in, Dmitrii & Krasavin, Mikhail. (2019). Rh2(esp)2-catalysed coupling of a-diazo-y-butyrolactams with aromatic amines. European Journal of Organic Chemistry.
[7] - Zhukovsky, D., Dar’in, D., & Krasavin, M. (2020). tert-Butyl 3-Diazo-2-oxopyrrolidine- 1-carboxylate - A New Reagent for Introduction of the 2-Oxopyrrolidin-3-yl Motif via RhII -Catalyzed X-H Insertion Reactions. European Journal of Organic Chemistry, 2020(20), 3013-3018.
[8] - Solovyev, I.; Eremeyeva, M.; Zhukovsky, D.; Dar'in, D.; Krasavin, M. (2021) Cyclic diazo compounds in the construction of spirocyclic scaffolds. Tetrahedron Lett., 62, 152671.
[9] - Hiesinger, K.; Dar'in, D.; Proschak, E.; Krasavin, M. (2021) Spirocyclic Scaffolds in Medicinal Chemistry. J. Med. Chem., 64, 150-183.
[10] - Shershnev, I.; Dar’in, D.; Chuprun, S.; Kantin, G.; Bakulina, O.; Krasavin, M. (2019). The use of a-diazo-y-butyrolactone in the Buchner-Curtius-Schlotterbeck reaction of cyclic ketones: a facile entry into spirocyclic scaffolds. Tetrahedron Lett., 60, 1800
[11] - Gillingham, D., & Fei, N. (2013). Catalytic X-H insertion reactions based on carbenoids. Chemical Society Reviews, 42(12), 4918.
[12] - Miller, D. J., & Moody, C. J. (1995). Synthetic applications of the O-H insertion reactions of carbenes and carbenoids derived from diazocarbonyl and related diazo compounds. Tetrahedron, 51(40), 10811-10843.
[13] - Moyer, M. P., Feldman, P. L., & Rapoport, H. (1985). Intramolecular nitrogen-hydrogen, oxygen-hydrogen and sulfur-hydrogen insertion reactions. Synthesis of heterocycles from alpha-diazo beta-keto esters. The Journal of Organic Chemistry, 50(25), 5223-5230.
[14] - Daorui H, Shenxin C, Xueyan Z, Qiuhan Y, Qizheng Y and Zhenya D. Advances in Research on Transition-metal-catalyzed Diazo Compounds X-H Insertion Reactions and Applications. Austin J Anal Pharm Chem. 2016; 3(2): 1064. ISSN : 2381-8913
[15] - Tan, F., Liu, X., Hao, X., Tang, Y., Lin, L., & Feng, X. (2016). Asymmetric Catalytic Insertion of a-Diazo Carbonyl Compounds into O-H Bonds of Carboxylic Acids. ACS Catalysis, 6(10), 6930-6934.
[16] - Zhu, S.-F., Xu, B., Wang, G.-P., & Zhou, Q.-L. (2011). Well-Defined Binuclear Chiral Spiro Copper Catalysts for Enantioselective N-H Insertion. Journal of the American Chemical Society, 134(1), 436-442.
[17] - Zhang, Y.-Z., Zhu, S.-F., Cai, Y., Mao, H.-X., & Zhou, Q.-L. (2009). Copper-catalyzed enantioselective carbenoid insertion into S-H bonds. Chemical Communications, (36), 5362.
[18] - Hutchinson, I. S., Matlin, S. A., & Mete, A. (2002). The synthesis and chemistry of 3- diazo-piperidin-2-one. Tetrahedron, 58(16), 3137-3143.
[19] - Muthusamy, S., & Srinivasan, P. (2005). Facile chemoselective rhodium carbenoid N- H insertion reactions: synthesis of 3-arylamino- or 3-heteroarylpiperidin-2-ones. Tetrahedron Letters, 46(7), 1063-1066.
[20] - DeAngelis, A., Dmitrenko, O., & Fox, J. M. (2012). Rh-Catalyzed Intermolecular Reactions of Cyclic a-Diazocarbonyl Compounds with Selectivity over Tertiary C-H Bond Migration. Journal of the American Chemical Society, 134(26), 11035-11043.
[21] - T. D. Aicher, M. J. Chicarelli, R. J. Hinklin, H. Tian, O. B. Wallace, Z. Chen, T. E. Mabry, J. R. Mccowan, N. J. Snyder, L. L. Winneroski, J. G. Allen, PCT Int. Appl. WO2006049952; Chem. Abstr. 2006, 144, 468015.
[22] - Buchner, E., & Curtius, T. (1885). Synthese von Ketonsaureathern aus Aldehyden und Diazoessigather. Berichte Der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 18(2), 2371-2377.
[23] - Schlotterbeck, F. (1907). Synthese von 0-Ketonsaureestern mittels Diazoessigester. Berichte Der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 40(3), 3000-3002.
[24] - Holmquist, C. R., & Roskamp, E. J. (1989). A selective method for the direct conversion of aldehydes into .beta.-keto esters with ethyl diazoacetate catalyzed by tin(II) chloride. The Journal of Organic Chemistry, 54(14), 3258-3260.
[25] - Holmquist, C. R., & Roskamp, E. J. (1992). Tin(II) chloride catalyzed addition of diazo sulfones, diazo phosphine oxides, and diazo phosphonates to aldehydes. Tetrahedron Letters, 33(9), 1131-1134.
[26] - Liu, Z., Sivaguru, P., Zanoni, G., Anderson, E. A., & Bi, X. (2018). Catalyst-Dependent Chemoselective Formal Insertion of Diazo Compounds into C-C or C-H Bonds of 1,3- Dicarbonyl Compounds. Angewandte Chemie, 130(29), 9065-9069.
[27] - Candeias, N. R., Paterna, R., & Gois, P. M. P. (2016). Homologation Reaction of Ketones with Diazo Compounds. Chemical Reviews, 116(5), 2937-2981.
[28] - Maruoka, K., Concepcion, A. B., & Yamamoto, H. (1994). Organoaluminum- Promoted Homologation of Ketones with Diazoalkanes. The Journal of Organic Chemistry, 59(17), 4725-4726.
[29] - Moebius, D. C.; Kingsbury, J. S. (2009). Catalytic Homologation of Cycloalkanones with Substituted Diazomethanes. Mild and Efficient Single-Step Access to a-Tertiary and a¬Quaternary Carbonyl Compounds. J. Am. Chem. Soc., 131, 878-879
[30] - Hashimoto, T., Naganawa, Y., & Maruoka, K. (2009). Stereoselective Construction of Seven-Membered Rings with an All-Carbon Quaternary Center by Direct Tiffeneau-Demjanov-type Ring Expansion. Journal of the American Chemical Society, 131(18), 6614-6617.
[31] - Parrain, J.-L., Chouraqui, G., Dousset, M., Le Jeune, K., & Cohen, S. (2016). Tiffeneau-Demjanov Rearrangement by Using a-Chloro-a-diazoacetate: A Direct Access to a-Chlorinated Medium-Size-Ring Ketones via Ring Enlargement. Synthesis, 48(15), 2396¬2401.
[32] - Hashimoto, T., Naganawa, Y., & Maruoka, K. (2011). Desymmetrizing Asymmetric Ring Expansion of Cyclohexanones with a-Diazoacetates Catalyzed by Chiral Aluminum Lewis Acid. Journal of the American Chemical Society, 133(23), 8834-8837.
[33] - Chuprun, S., Dar’in, D., Kantin, G., Zhmurov, P., Krasavin, M. (2020). a- Diazoacetamides in Sc(OTf)3-Catalyzed Tiffeneau-Demyanov Ring Expansion: Application towards the Synthesis of Rare Bicyclic Pyrazoles. Synlett., 31, 373-377
[34] - Drummond, A. M., & Gibson, D. T. (1926). CCCCXI.—Co-ordinated mercaptides. J. Chem. Soc., 129(0), 3073-3077.
[35] - Sasano, Y., Kogure, N., Nagasawa, S., Kasabata, K., & Iwabuchi, Y. (2018). 2- Azaadamantane N-oxyl (AZADO)/Cu Catalysis Enables Chemoselective Aerobic Oxidation of Alcohols Containing Electron-Rich Divalent Sulfur Functionalities. Organic Letters.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.