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 22-23-00612

НазваниеФундаментальное исследование реакции Сандберга при наличии конкурирующего реакционного центра в молекуле субстрата

РуководительЧаликиди Петракис Николаевич, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова", Республика Северная Осетия - Алания

Период выполнения при поддержке РНФ 2022 г. - 2023 г. 

Конкурс№64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений

Ключевые словаарилазиды, реакция Сандберга, CH-активация, фуран, нитрен, азагетероциклы

Код ГРНТИ31.21.00; 31.21.19; 21.21.27

СтатусУспешно завершен

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Азотсодержащие гетероциклические соединения занимают в органической химии лидирующее место благодаря наличию среди них большого числа физиологически активных веществ, природных соединений, а также повсеместному использованию их в тонком органическом синтезе. Фундаментальное исследование хорошо известных реакций является отличающихся простотой исполнения и высокой эффективностью неотъемлемой частью органической химии. Хорошо изученным примером реакции Сандберга является разложение азидной группы в о-винилзамещенных арилазидах с селективным образованием замещенных индолов. Однако при наличии в молекуле исходного субстрата конкурирующего реакционного центра реакция может сопровождаться образованием других бензаннелированных азотсодержащих гетероциклических систем. Настоящий проект посвящен фундаментальному исследованию реакции Сандберга при наличии конкурирующего реакционного центра в молекуле субстрата, особое внимание планируется уделить установлению взаимосвязи между строением субстрата, условиями проведения реакций с механизмом, эффективностью и селективностью превращений.

Ожидаемые результаты
В рамках проекта впервые будет всесторонне изучено внутримолекулярное взаимодействие азидной группы и фуранового цикла, соединенных линкером в различных субстратах. В ходе настоящего проекта будут получены новые фундаментальные знания относительно реакционной способности о-винилзамещенных арилазидов в условиях реакции Сандберга, содержащих конкурирующие реакционные центры. Выбранный объект исследования является новым для научного коллектива, поскольку ранее не проводилось изучение реакции Сандберга на субстратах, содержащих два конкурирующих реакционных центра. Решение поставленной задачи имеет комплексный характер, т.к. включает формирование новых знаний о реакционной способности о-винилзамещенных арилазидов в условиях реакции Сандберга, а также разработку новых методов синтеза функционализированных азотсодержащих гетероциклов.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В ходе выполнения первого этапа проекта нами был разработан новый метод синтеза фурилацетиленов 12, на основе которых был разработан селективный метод синтеза Z-2-азидостерилфуранов 15a и 15b. Исследована конкурентная внутримолекулярная реакция азидной группы с фурановым циклом и винильным атомом углерода в условиях реакции Сандберга. Обнаружено, что при заданных условиях реакция может протекать как по пути СН-активации с образованием продукта реакции Сандберга – 2-фурилиндола, так и по пути деароматизации фуранового цикла с образованием 2-ацилвинилхинолина. Важно отметить, что разработанные методы обнаруженных реакций протекают селективно и с хорошими выходами во всех случаях. Планируется дальнейшее исследование на предмет ограничения области применения обнаруженных реакций, исследования данного направления пока приостановлены ввиду того, что ожидается поставка коммерчески доступных замещенных 2-нитрофенилборных кислот. По завершению всего эксперимента результаты данного исследования будут опубликованы в ведущем зарубежном журнале, предположительно в Organic Letters или The Journal of Organic Chemistry. Была исследована реакция Сандберга на примере геминальныхдифурил-2-азидостиролов 30, имеющих несколько реакционных центров, в условиях термического, фотохимического и каталитического разложения азидной группы, разработаны оригинальные методы получения 2,3-дифурилиндолов 31 и 3-фурил-2-ацилвинилхинолинов 32. Показана закономерность протекания обнаруженных реакций в зависимости от заместителей при ароматическом цикле. Разработанные методы легко масштабируется без потери эффективности. Полученные экспериментальные данные легли в основу научной статьи, которая готовится к отправке в ближайшее время в редакцию журнала The Journal of Organic Chemistry.

 

Публикации

1. Магкоев Т.Т.,Чаликиди П.Н., Абаев В.Т. FIRST EXAMPLE OF SYNTHESIS OF QUINOLINE DERIVATIVE FROM FURAN CORE VI-Северо-Кавказский симпозиум по органической химии г. Ставрополь 18-22 апреля 2022, VI-Северо-Кавказский симпозиум по органической химии г. Ставрополь 18-22 апреля 2022 (год публикации - 2022)

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В рамках настоящего проекта была систематически исследована реакция Сандберга на субстратах содержащих несколько реакционных центров в условиях термического, фотохимического и каталического разложения азидной группы. Было показано, что в зависимости от строения исходного субстрата реакция может протекать через 1,2-миграцию функциональной группы или непосредственно по реакционному центру, например по фурановому циклу, который в свою очередь претерпевает деароматизацию цикла с последующим образованием новых гетероциклических систем. Обнаруженные химические реакции открывает новые возможности для развития синтеза индолов, хинолинов и других азотсодержащих гетероциклов по реакции Сундберга и связанных этой реакцией процессов.

 

Публикации

1. Магкоев Т.Т., Демидов О.П., Абаев В.Т., Учускин М.Г., Чаликиди П.Н. Unveiling Orthogonal Reactivity of Substituted 2‑(2-Azidostyryl)furans: Thermolysis and Photolysis versus Catalysis The Journal of Organic Chemistry, 2024, 89, 8, 5778–5782 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1021/acs.joc.4c00355

2. Магкоев Т.Т., Абаев В.Т., Арутюнянс А.А., Чаликиди П.Н. Recent advances in the synthesis of pyrrolo[1,2-a]quinolines Chemistry of Heterocyclic Compounds, - (год публикации - 2023)

Возможность практического использования результатов
не указано