КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 19-73-00088
НазваниеНовый метод генерации алкильных радикалов при воздействии видимого света как способ модификации биологически активных препаратов
РуководительКособоков Михаил Дмитриевич, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской академии наук, г Москва
| Период выполнения при поддержке РНФ | 07.2019 - 06.2021 |
Конкурс№40 - Конкурс 2019 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений
Ключевые словаалкильные радикалы, радикальные радикалы, фоторедокс катализ, фотохимия, видимый свет, модификация лекарств
Код ГРНТИ31.21.19
СтатусУспешно завершен
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект посвящен разработке методов эффективной генерации свободных радикалов из легкодоступного сырья при помощи фоторедокс катализа с использованием видимого света. Удобство предлагаемого подхода открывает новые возможности для поздней модификации биологически активных соединений. В рамках проекта планируется показать универсальность этого метода для генерирования радикалов из сложных молекул, зарекомендовавших себя, как соединения с полезной биологической активностью.
В проекте предлагается новая идея, заключающаяся в использовании легкодоступных производных тетрафторпиридинтиола в качестве предшественников радикалов. Эти сульфиды могут быть легко получаются из алкилгалогенидов, спиртов, а также сульфидов.
Роль фотокатализатора в этих реакциях заключается генерации свободного радикала за счет одноэлектроннго восстановлении тетрафторпиридиового фрагмента. Этот метод, позволяющий эффективно генерировать свободные радикалы в мягких условиях, отличает также эффективность и простота реализуемости, в частности, легкодоступность источников видимого света.
Ожидаемые результаты
В конце первого года будут получены следующие результаты:
Из алкилгалогенидов будут получены алкил-4-перфторпиродинсульфиды.
Будет разработан метод генерации алкильных радикалов из этих сульфидов.
Будут оптимизированны условия переноса радикалов на силиленоляты и алкены в соответствии с разделом 4.6.1.
Будут подобраны катализаторы для присоединения 4-пиридинтиола к алкенам.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2019 году
На основе новой фоторедокс активной 4-перфторпиридинтио-группы был разработан метод генерации алкильных радикалов из алкилгалогенидов. Подход основан на способности акцепторной 4-перфторпиридинтио-группы к восстановлению с последующим образованием радикала и тиолят-аниона в фоторедокс условиях. Показано, что метод может эффективно использоваться для генерации дифторметильного радикала. Метод позволяет проводить радикальную дифункционализацию двойной связи с одновременным образованием связей С-С и С-S. Так, при взаимодействии фторалкилтио-4-перфторпиридинов с алкенами происходит введение фторалкильного фрагмента по терминальному атому углерода и 4-перфторпиридинтио-группы – по интернальному атому углерода алкена. Полученные аддукты, в свою очередь, предложены как платформа для дальнейших радикальных превращений.
Публикации
1. Ван дер Ворп, Б.А. Зубков М.О. Дильман А.Д. A novel photoredox-active group for the generation of fluorinated radicals from difluorostyrenes Central European Conference on Photochemistry (CECP 2020), Book of abstracts, page 59, #P10 (год публикации - 2020)
Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Разработан метод радикальной активации алкилбромидов реализуемый в условиях фоторедокс катализа. Реакция протекает за счет нуклеофильного замещения атома брома тиолят-анионом, взятом в каталитическом количестве. Далее алкильный радикал, генерируемый посредством разрыва связи углерод-сера, может быть перехвачен силиловыми эфирами енолов с образованием связи углерод-углерод. Предложен общий подход к трансформации фоторедокс-активных сульфидов в алкилиодиды. Реакция протекает в присутствии иодида лития при облучении синим светом и не требует использования катализатора. Процесс носит обратимый характер, позволяя получать сульфиды из иодидов при избытке тиолят-аниона. Тщательно изучен механизм реакции, охарактеризованы предполагаемые интермедиаты. Изучен подход к аннелированию алкенов к стиролам в условиях фотокатализа. Показана возможность получения фоторедокс-активных сульфидов напрямую из лекарственных препаратов. На примере ибупрофена было показано, что в результате декарбоксилирования карбоновые кислоты способны эффективно генерировать алкильные радикалы, которые далее перехватываются акцепторным дисульфидом.
Публикации
1. ван дер Ворп Б.А., Кособоков М.Д., Дильман А.Д. Visible‐Light‐Promoted Reversible Sulfide/Iodide Exchange in Fluoroalkyl Sulfides Enabled by Electron Donor‐Acceptor Complex Formation John Wiley & Sons, - (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1002/cptc.202100042
2. Кособоков М.Д., Зубков М.О., Левин В.В., Кокорекин В.А., Дильман А.Д. Fluoroalkyl sulfides as photoredox-active coupling reagents for alkene difunctionalization The Royal Society of Chemistry, Chem. Commun. 2020, 56, 9453-9456. (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1039/D0CC04617E
3. Зубков М.О., Кособоков М.Д., Дильман А.Д. Радикальная Функционализация гем-Дифторалкенов Российская академия наук, - (год публикации - 2021)
Возможность практического использования результатов
не указано