Региодивергентное диполярное циклоприсоединение 1H-пиррол-2,3-дионов и их производных

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 проекта 19-13-00290

НазваниеРегиодивергентное диполярное циклоприсоединение 1H-пиррол-2,3-дионов и их производных

Руководитель Масливец Андрей Николаевич, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" , Пермский край

Конкурс №35 - Конкурс 2019 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

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

Ключевые слова диоксогетероциклы, пиррол-2,3-дионы, диполярное циклоприсоединение, диполярофилы, поликарбонильные соединения, гетероциклические соединения, биологически активные соединения

Код ГРНТИ31.21.27

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Потребность человечества в новых лекарственных препаратах неуклонно растет. Возможности природных лекарственных веществ ограничены, доля синтетических лекарств в разы превышает долю природных и неуклонно растет из года в год. По этим причинам синтез новых гетероциклических соединений и исследование их биологической активности сегодня востребован как никогда. Популярность реакций диполярного циклоприсоединения резко возросла в последние годы в связи с использованием их в процессах, связанных с клик-химией, зеленой химией, однореакторными синтезами (one-pot) и неустойчивыми высоко реакционноспособными интермедиатами. Расширение потенциала некаталитических реакций (catalyst-free) этого типа осуществляется двумя путями: -расширением числа доступных диполярофилов; -поиском новых способов генерирования диполей. В данном проекте предлагается реализация обоих путей на основе исследования химического поведения 1H-пиррол-2,3-дионов и интермедиатов на их основе в реакциях диполярного циклоприсоединения. Выбор объектов исследования обоснован двумя факторами: 1. Перспективность исследования соединений, содержащих пиррол-2-оновый фрагмент, с точки зрения биологической активности. Соединения, содержащие пиррол-2-оновый фрагмент, составляющий основу 1H-пиррол-2,3-дионов, часто встречается среди природных и биологически активных веществ, что делает этот класс карбонильных производных гетероциклов особо перспективным в синтезе биологически активных соединений. 2. Высокая реакционная способность 1H-пиррол-2,3-дионов, реализуемость нескольких направлений взаимодействий, возможность генерирования имидоилкетенов на их основе. Химические превращения 1H-пиррол-2,3-дионов под действием разнообразных моно- и бинуклеофилов, а также электроноизбыточных диенофилов хорошо изучены; среди продуктов этих превращений обнаружены соединения, обладающие полезными свойствами (биологическая активность, флуоресценция). Химический потенциал этих соединений изучен не полностью. Одним из востребованных, но обделенных вниманием аспектов реакционной способности этих соединений оказались реакции диполярного циклоприсоединения, в которых 1H-пиррол-2,3-дионы выступают в роли региодивергентных диполярофилов. Интересной чертой реализации этого пути является возможность протекания реакции диполярного циклоприсоединения как по экзо-циклической C=O двойной связи, так и по эндо-циклической C4=C5. Кроме того, имеется возможность существенно расширить потенциал 1H-пиррол-2,3-дионов как диполярофилов за счет дериватизации их по карбонильной группе в положении 3. Второй путь расширения синтетического потенциала реакций диполярного циклоприсоединения, который предлагается реализовать в данном проекте, основан на возможности генерирования диполей на основе 1H-пиррол-2,3-дионов. На основе 1H-пиррол-2,3-дионов возможно генерирование разных типов диполей. Один из них – азометинилиды, генерируемые при взаимодействии пирролдионов, например, с аминокислотами. Другой тип диполей – азометинимины, генерируемые при термолитическом разложении (декарбонилировании) 1H-пиррол-2,3-дионов, содержащих метиленамино-заметитель в положении N1 пирролдионового цикла. Возможность генерирования азометиниминов на основе пирролдионов была открыта нами недавно и позволяет получать уникальный интермедиат, способный выступать как в роли 1,3-диполя так и 1,4-диполя.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Касаткина С.О., Степанова Е.Е., Дмитриев М.В., Мокрушин И.Г., Масливец А.Н. Divergent synthesis of (quinoxalin-2-yl)-1,3-oxazines and pyrimido[1,6-a]quinoxalines via the cycloaddition reaction of acyl(quinoxalinyl)ketenes Tetrahedron Letters, V.60, #39,151088 (год публикации - 2019)
10.1016/j.tetlet.2019.151088

2. Мороз А.А., Жуланов В.Е., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Synthesis of oxirane derivatives of 1H-pyrrole-2,3-diones Russian Journal of Organic Chemistry (год публикации - 2020)

3. Мороз А.А., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. РЕАКЦИИ ДИПОЛЯРНОГО ЦИКЛОПРИСОЕДИНЕНИЯ С УЧАТИЕМ 1Н-ПИРРОЛ-2,3-ДИОНОВ III Международная конференция «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (MOSM2019), стр.67 (год публикации - 2019)

4. Масливец А.Н.,Мороз А.А., Жуланов В.Е., Дмитриев М.В. СИНТЕЗ ТРЕХ ТИПОВ ИМИНОЛАКТОНОВ ИЗ ИЗОЦИАНИДОВ, АКТИВИРОВАННЫХ АЦЕТИЛЕНОВ И 1Н-ПИРРОЛ-2,3-ДИОНОВ III Международная конференция «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (MOSM2019), стр.75 (год публикации - 2019)

5. Мороз А.А., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Реакции азометинилидов, генерируемых из 1H-пиррол-2,3-дионов и пролина Поликарбонильные соединения: материалы всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 85-летию Андрейчикова Ю.С., стр.73 (год публикации - 2019)

6. Мороз А.А., Жуланов В.Е., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Diversity-oriented synthesis of three skeletally diverse iminolactones from isocyanides, activated acetylenes and 1H-pyrrole-2,3-diones via [3+2] and [4+1] cycloaddition reactions Tetrahedron (год публикации - 2019)

7. Жуланов В.Е., Силайчев П.С., Виговская В.А., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Dipirazolodioxadiazocines as easily storable and "ready to use" precursors for in situ generation of enolate-iminium 1,4-dipoles: an atom-economical approach to pyrazolo[5,1-d][1,3,5]dioxazines III Международная конференция «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (MOSM2019), OR-7, стр. 28 (год публикации - 2019)

8. Степанова Е.Е., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Facile approach to alkaloid-like 6/6/5/5-tetracyclic spiroheterocycles via 1,3-dipolar cycloaddition reaction of fused 1H-pyrrole-2,3-diones with nitrones Tetrahedron Letters, 2020. – V. 61 (11) – № 151595 (год публикации - 2020)
10.1016/j.tetlet.2020.151595

9. Степанова Е.Е., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Dipolar [3+2]-cycloaddition of nitrones to pyrroloquinoxalinetriones Russian Journal of Organic Chemistry (год публикации - 2020)

10. Степанова Е.Е., Масливец А.Н. 1,3-Dipolar cycloaddition reaction of fused 1H-pyrrole-2,3-diones with nitrones: a divergent approach to pyrroloisoxazoles Международная конференция «Актуальные вопросы органической химии и биотехнологии» (OrgChemBioTech2020), г. Екатеринбург, 18–21 ноября 2020 года (год публикации - 2020)

11. Жуланов В.Е., Виговская В.А., Дмитриев М.В., Силайчев П.С., Масливец А.Н., Рубин М. Dipyrazolodioxadiazocines as shelf-stable “ready-to-use” precursors for an in situ generation of enolate-iminium 1,4-dipoles: a straightforward atom-economical approach to pyrazolo[5,1-d][1,3,5]dioxazines Organic and Biomolecular Chemistry, V. 18, PP. 3382-3391 (год публикации - 2020)
10.1039/D0OB00451K

12. Мороз А.А., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Synthesis of Spiro[pyrrole–pyrrolizidines] by 1,3-Dipolar Cycloaddition of Azomethine Ylides to 3-Ylidenepyrrol-2-ones Russian Journal of Organic Chemistry, Vol. 56, No. 7, PP. 1166–1173 (год публикации - 2020)
10.1134/S1070428020070076

13. Масливец А.Н., Жуланов В.Е., Виговская В.А., Дмитриев М.В., Рубин М. Региодивергентное диполярное циклоприсоединение на основе пиррол-2,3-дионов Международная конференция «Актуальные вопросы органической химии и биотехнологии» (OrgChemBioTech2020), г. Екатеринбург, 18–21 ноября 2020 года (год публикации - 2020)

14. Лысцова Е.А., Храмцова Е.Е., Масливец А.Н. Acyl(imidoyl)ketenes: Reactive Bidentate Oxa/Aza-Dienes for Organic Synthesis Symmetry, 13(8), 1509 (год публикации - 2021)
10.3390/sym13081509

15. Сабитов А.А., Храмцова Е.Е., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Dipolar [3+2]-cycloaddition of nitrones to 3-alkoxycarbonyl and 3-pivaloyl substituted hetereno[e]pyrrole-2,3-diones Russian Journal of Organic Chemistry (год публикации - 2022)

16. Сабитов А.А., Храмцова Е.Е., Масливец А.Н. Взаимодействие 3-ароилпирроло[2,1-c][1,4]бензоксазин-1,2,4-трионов с 1,4-диполями Хьюсгена Материалы V Международной научно-практической конференции «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (MOSM 2021), PR-69, стр. 186 (год публикации - 2021)

17. Храмцова Е.Е., Лысцова Е.А., Хохлова Е.В., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Amination of 5-spiro-substituted 3-hydroxy-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-ones Molecules, 26(23), 7179 (год публикации - 2021)
10.3390/molecules26237179

18. Масливец А.Н. Chemical transformations of heterocumulenes generated by thermolytic decarbonylation of 1H-pyrrole-2,3-diones Материалы V Международной научно-практической конференции «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (MOSM 2021), PL-22, стр. 30 (год публикации - 2021)

19. Мороз А.А., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. 1,3-Диполярное циклоприсоединение 1H-пиррол-2,3-дионов к азометинилидам Материалы V Международной научно-практической конференции «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (MOSM 2021), OR-67, стр. 114 (год публикации - 2021)

20. Мороз А.А., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Реакции 1H-пиррол-2,3-дионов с 1,3- и 1,4-диполями Сборник тезисов всероссийского конгресса по химии гетероциклических соединений "KOST-2021", стр. 245 (год публикации - 2021)

21. Дмитриев М.В., Белозерова А.И., Жуланов В.Е., Масливец А.Н. Циклоприсоединение 1,4-CNCO-диполей, генерируемых из дипиразолодиоксадиазоцинов Сборник тезисов всероссийского конгресса по химии гетероциклических соединений "KOST-2021", стр. 100 (год публикации - 2021)

22. Мороз А.А., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Regioselective [3+2] cycloaddition of nitrile oxides to 1Н-pyrrole-2,3-diones: synthesis of spiro[pyrroledioxazoles] Chemistry of Heterocyclic Compounds, 57(12) (год публикации - 2021)

23. Дмитриев М.В., Жуланов В.Е., Белозерова А.И., Масливец А.Н. Cycloaddition of 1,4-CNCO dipoles generated from dipyrazolodioxadiazocines Материалы V Международной научно-практической конференции «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (MOSM 2021), PR-182, стр. 303 (год публикации - 2021)

24. Галеев А.Р., Мороз А.А., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Cycloaddition of Huisgen 1,4-dipoles: synthesis and rapid epimerization of functionalized spiropyrido[2,1-b][1,3]oxazine-pyrroles and related products RSC Advances (год публикации - 2022)

25. Масливец А.А., Дмитриев М.В., Масливец А.Н. Synthesis of 3-Aroylpyrrolo[1,2-a][4,1]benzoxazepine-1,2,4(6H)-triones by the Reaction of 2-(2-Aryl-2-oxoethylidene)1,5-dihydro-4,1-benzoxazepin-3(2H)-ones with Oxalyl Chloride Russian Journal of Organic Chemistry, Russian Journal of Organic Chemistry volume 57, pages1608–1613 (2021) (год публикации - 2021)
10.1134/S1070428021100067

Публикации