Азотистые гетероциклические соединения являются важным классом соединений. Практически все гетероциклы можно встретить в структуре социально значимых медицинских препаратов и природных соединений. Именно поэтому разработка новых методов синтеза гетероциклических соединений и синтез новых гетероциклических объектов является актуальной и важной задачей современной органической химии.
Одним из подходов к получению азотистых гетероциклов является конструирование гетероциклического ядра на основе ацетилена, в частности, с использованием карбида кальция в качестве твердого источника ацетилена. Такой подход находит всё большее распространение вследствие безопасности и простоты проведения синтеза, низкой стоимости и универсальности карбида кальция как реагента. Использование карбида кальция в качестве источника ацетилена позволило синтезировать большое количество гетероциклических соединений и полезных для химии «строительных блоков» с кратными углерод-углеродными связями. Использование карбида кальция в качестве источника ацетилена позволяет синтезировать также соединения с дейтериевой меткой, интересные как для химиков- синтетиков, так и для физиков, медиков и биологов.
Ранее в лаборатории кластерного катализа были проведены эксперименты по синтезу пирролов и винилпирролов на основе карбида кальция. Было показано, что возможен синтез пирролов и винилпирролов из циклических оксимов: в зависимости от используемого основания получались пирролы или винилпирролы. Карбид кальция также отлично себя зарекомендовал в синтезе других пятичленных азотистых гетероциклов, пиразолов, изоксазолов и 1,2,3-триазолов, и их дейтерированных аналогов.
Таким образом, целью данной работы стала разработка синтетических подходов к конструированию пятичленных гетероциклических соединений на основе карбида кальция, таких как 1А-пирролы, А-винилпирролы, 1,2,3-1 //-триптоны и 4,5- дидейтеро-1,2,3-триазолы.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Синтез исходных соединений;
2. Оптимизация условий реакций для разработки новых методов синтеза
указанных гетероциклических соединений;
3. Проведение серии экспериментов по синтезу пирролов и N-винилпирролов, включенных в би- и полициклические системы;
4. Синтез 1,2,3-1Н-триазолов и 4,5-дидейтеро-1,2,3-триазолов-производных
фармпрепаратов и природных соединений с помощью разработанных в научной группе методов;
5. Характеризация промежуточных и целевых продуктов спектроскопией ЯМР- и масс-спектрометрией.
1. Показано, что реакция оксимов циклических кетонов с генерируемым из карбида кальция ацетиленом в смеси DMSO и 1,4-диоксана преимущественно дает пирролы, а в чистом DMSO получаются N-винилпирролы.
2. Продемонстрирована возможность синтеза ^-тридейтеровинил-2,3-дидейтеро-1Я- пирролов с использованием смеси карбид кальция - тяжелая вода на примере синтеза 2,3,7-тридейтеро-1-(1,2,2-тридейтеровинил)-5-метил-4,5,6,7-тетрагидро- Ш-индола.
3. На примере триазолов-производных сульфаметоксазола и галактозы продемонстрирована возможность синтеза производных фармпрепаратов и природных соединений на основе реакций (3+2)-циклоприсоединения с участием генерируемого в реакционном сосуде ацетилена.
