Новые функционализированные О-бензохиноны и поли-О-бензохиноны как прекурсоры для полимерных металлокомплексов и материалов на их основе

• Автор: Арсеньев, Максим Вячеславович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава I. Литературный обзор
11. о-Хиноны и пирокатехины как редокс-активные лиганды
1.2. Общие свойства системы о-бензохинон - пирокатехин
1.3. Синтез олигомерных пространственно экранированных о-хинонов и
пирокатехинов
1.3.1. Алкилирование пирокатехинов
1.3.2. Димеризация о-бензохинонов
1.3.3. Присоединение нуклеофилов к пространственно-экранированным о-бензохинонам
1.3.4. Нуклеофильное замещение атома галогена в пространственно-экранированных о-бензохинонах
1.3.5. Использование функциональных производных пирокатехина
1.4. Синтез полимерных о-бензохинонов и пирокатехинов
1.5. Структурные блоки для синтеза пространственно-неэкранированных
олигомерных и полимерных пирокатехинов
1.5.1. Катехоламины
1.5.2. Катехолкарбоновые кислоты
1.5.3. Леводопа (Л-ООРА)
1.5.4. Катехолальдегиды и их производные
1.6. Пирокатехины и о-бензохиноны в свободно-радикальной
полимеризации
1.7. Заключение
Глава II. Обсуждение результатов
2.1. 4-Алкоксипроизводные 3,6-ди-Я2р<гот-бутил-о-бензохинона
2.1.1. Синтез гидроксил содержащих о-хинонов и бис-о-хинонов
2.1.2. Синтез о-хинонметакрилатов
2.1.3. Получение полимерных металлокомплексов и материалов на их основе
2.2. Пространственно-экранированный катехолальдегид и его
производные

2.2.1. Синтез катехолальдегида
2.2.2. Взаимодействие катехолальдегида с аминами
2.2.3. Взаимодействие катехолальдегида с гидразинами
2.2.4. Рентгено-структурные исследования производных катехолальдегида
2.2.5. Восстановление катехолальдиминов
2.2.6. Координирующая способность катехолальдиминов и их производных
Глава III. Экспериментальная часть
Приложение
Приложение
Выводы
Список сокращений и обозначений
Список литературы
Введение
Актуальность
Система о-бензохинон (Q) - о-семихинон (SQH) - пирокатехин (CatH2) является одной из активно изучаемых органических редокс-систем. Интерес к ней обусловлен многими причинами, как фундаменальными, так и практическими, к числу которых относятся и те факты, что природные нейромедиаторы допамин, адреналин и др. являются производными пирокатехина, так и то, что о-бензохиноны и пирокатехины входят в состав инициирующих и ингибирующих систем свободно-радикальной полимеризации. Особое место занимают о-хиноны и пирокатехины в координационной химии. Широко применяются катехолатные лиганды (Cat2'), являющиеся бидентантными дианионовыми лигандами с жесткой ароматической системой. Они входят в состав природных железопереносящих белков (сидерофоров), комплексы на их основе применяются как стереоселективные катализаторы реакций Манниха, Генри и др. Известно, что введение mpew-бутильных групп (пространственных затруднений) в пирокатехиновый фрагмент приводит к стабилизации о-хиноновой и о-семихиноновой формы. При этом, варьирование донорно-акцепторных свойств заместителей в пирокатехиновом фрагменте позволяет изменять окислительно-восстановительные свойства системы Cat2‘/Q в широком диапазоне. Это делает пространственно-экранированные о-бензохиноны и пирокатехины удобными стартовыми соединениями для синтеза комплексных соединений переходных и непереходных металлов с редокс-активными лигандами (лигандами способными изменять степень окисления в координационной сфере металла), для изучения процессов в координационной сфере металла (спиновая метка), для изучения процессов редокс-изомерии и др.
С другой стороны, необходим переход от химии комплексных соединений на
основе моно-о-бензохинонов к синтезу материалов (полимерных материалов),
обладающих их ценными свойствами (магнитные, оптические, абсорбционные и др.).
Это можно осуществить если использовать при синтезе металлокомплексов не моно-
о-бензохиноны, а ди-, олиго- и поли-о-бензохиноны. Таким образом, разработка
методов синтеза пространственно-экранированных ди- и поли-о-бензохинонов (ди- и
полипирокатехинов) с различными редокс-характеристиками является актуальной
задачей современной химии. Нами предлагается два подхода к синтезу данных

в отличие от окислительной адгезии является обратимой и может разрушаться в кислых условиях.
’ОН сшпвка
Схема
Оба механизма присутствуют и вносят существенный вклад в адгезивные свойства природных полипирокатехинов, однако выделить преимущественное влияние одного из них бывает крайне тяжело.
Основываясь на данных свойствах Ь-ООРА, были созданы биомиметические клеевые композиции - синтезированы полипептиды (гомопептиды или пептиды с лизином), которые при окислении кислородом воздуха или другими окислителями затвердевают даже в водных средах [98].
Кроме того применяют пирокатехиновый фрагмент Ь-ООРА в качестве якорной группы или сшивающегося агента. При этом или карбоксильная или аминогруппа подвергаются модификации с образованием амидов. Так, в работах [92, 93] Ь-ООРА образует амиды по карбоксильной группе, а в [94, 95, 96] по аминогруппе, а сополимер метакриламида Ь-ООРА с метакриловой кислотой является одним из компонентов потенциальных кровоостанавливающих гелей [97].
Также сообщалось, об использовании Ь-ООРА при получении дендримерных пирокатехинов (4 генерации). При этом модификации подвергались пирокатехиновые и карбоксильные группы, в то время как аминогруппы в течение всего синтеза были в защищенном виде. На последней стадии при снятии защитной группы дендример содержал 16 пирокатехиновых фрагментов и 30 свободных ЫН2-групп [99].