Прямое формирование С-С(Х)-связи в (аза)аренах как эффективный инструмент создания перспективных молекул и материалов на их основе

Проект: Проект-Грант

Сведения о проекте

Описание

Проект направлен на разработку эффективных методов синтеза различных биологически активных и практически значимых соединений путем реакций прямого образовании углерод-углеродных или углерод-гетероатомных связей в (гет)аренах с использованием различных подходов, таких катализируемые наночастицами доступных и дешевых переходных металлов (TM NPs-catalyzed), например Сu, Fe и др., процессы кросс-сочетания C-C(X), а также «ТМ-free» процессов с использованием механохимического подхода, индуцированные видимым светом реакции окислительного кросс-сочетания (CDC), а также индуцированные видимым светом реакции окислительного арилирования путём введения фрагментов CO (visible light induced arylation via dehydrogenative CO insertion reaction), процессов карбонилирования в присутствии аринов и др.. С использованием данных стратегий в проекте будут синтезированы различные биологически важные молекулы/синтоны, лиганды и флуорофоры, такие как, например, 2-имидазолиланилины, азирин и серосодержащие производные хинонов, винил-замещенные циклические азины, производные амидов, производные имидазопиримидина, производные тио- и аминзамещенных хинонов, производные пирролоиндолона, производные карбонилированного имидазопиридина и дитиокарбаматные производные.
В синтетической органической химии, реакции образования углерод-углеродных и углерод-гетероатомных связей являются фундаментальными процессами. Ученые постоянно пытаются разработать новые методы формирования С-С(Х) связей, поскольку такие методы представляют собой один из ценнейших инструментов для синтеза структурно разнообразных молекулярных анасамблей. В отличие от высокоразвитых химических приемов образования С-С-связей, развитие селективного расщепления С-С-связей в каталитических условиях до настоящего времени малоизучено. В этом проекте будут разработаны новые методы с использованием таких малоизученных прекурсоров, как азирины, азиридины, (1-азидовинил)бензолы, хиноксалин(оксиды) и др.
Наша следующая повестка дня - механохимический синтез некоторых важных молекул. Эти реакции будут проводиться без использования какого-либо металлического катализатора в условиях шарового измельчения. В последнее десятилетие были созданы передовые технологии в условиях щарового измельчения, позволяющие эффективно проводить разнообразные органические превращения в условиях механосинтеза.
Тем не менее, СН-функционализация в условиях шарового измельчения встречается реже, и, как правило, оно применяется с лишь целью повлиять на высокоэффективное смешивание реагентов в условиях отсутствия растворителя, так как эта проблема особенно важна в реакциях между твердыми веществами .
В последнее время концепция фотокатализа, индуцированного видимым светом, широко применяется в органических превращениях из-за его операционной простоты, более мягких условий реакции и неисчерпаемого источника энергии (видимого света). Тем не менее, концепция фотокатализа для реакций окислительного С-С(Х) кросс-сочетания (CDC) не до настоящего времени малоисследована. В текущем проекте CDC-реакции будут проводиться для прямого синтеза биологически активных гетероциклов, а также для прямых реакций введения СО путем активации С-Н связи под воздействием видимого света подходящей длины волны.
Научная новизна проекта заключается в разработке новых синтетических приемов прямого образования С-С(Х) связи в (гетеро)аренах путем применения «зеленых» синтетических методологий, таких как гетерогенный катализ наночастицами переходных металлов (в основном будут использованы наиболее дешевые и доступные частицы меди и железа, реже, Pd), фотокатализа видимым светом, а также процессов в остутствии расторителя в условиях механосинтеза/шарового измельчения. Также будут предложены методы эффективной утилизации монооксида углерода в качестве С1 компоненты. Согласно литературным данным, введение СО в условиях реакции фотокатализа до настоящего времени не было исследовано. Процессы СН-функционализации, включая реакции окислительного кросс-сочетания (CDC) как в условиях фотокатализа, так и в условиях механохимии в литературе описаны лишь ограниченным числом источников и на малом наборе субстратов. Предложенные в проекте фотоактивированные мультикомпонентные процессы с участивем фотогенерированных аринов и СО до настоящего времени в литературе не описаны. Полученные в результате выполнения проекта серу-, кислород- и азотсодержащих соединения представляют интерес как потенциальные биоактивные соединения, а также как хемосенсоры, лиганды и флуорофоры.
СтатусАктивный
Действительная дата начала/окончания28/07/202030/06/2023

Тип источника финансирования (РФФИ, РНФ, Х/Д, Гранты и т.д.)

  • РНФ

Площадка НИЧ УрФУ, где ведется данный грант (НИЧ Куйбышева, НИЧ Мира)

  • НИЧ Мира

ГРНТИ

  • 31.21.27 Гетероциклические соединения