Новый подход к синтезу β-дикарбонильных соединений : CF3SO3H/(CF3CO)2O-активация реагентов в процессе ацилирования карбонильных соединений карбоновыми кислотами

• Автор: Ким Джун Кын
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Синтез р-дикетонов

1.1. Синтез Р-дикетонов на основе конденсации Кляйзена

1.1.1. Ацилирование кетонов

1.1.2. Ацилирование силиловых эфиров енолов

1.1.3. Дикарбонильные соединения в синтезе Р-дикетонов

1.2. Металло-комплексный катализ в синтезе Р-дикетонов

1.2.1. Ацилирование а,Р-непредельных кетонов, альдегидов, ацилированных енонов

1.2.2. Алкинолы в синтезе Р-дикетонов

1.2.3. Ацетилацетон в синтезе р-дикетонов
1.3 Разное
2. Свойства р-дикетонов
2.1. Химические свойства р-дикетонов
2.1.1. Модификация фрагмента а-СНг(СН)
2.1.2. Превращения Р-дикетонов, обусловленные реакционной способностью Я'СНг, 112СН2-фрагментов
2.1.3. Превращения Р-дикетонов, сопровождающиеся разрывом связи Л1(К2)С-С(0).
2.1.4. Превращения Р-дикетонов, обусловленные реакционной способностью групп

2.1.5. Разное
2.2. Биологическая активность р-дикетонов
2.3. Физико-химические свойства Р-дикетонов
3. Р-Дикетоны в синтезе гетероциклических систем
3.1. Р-Дикетоны в синтезе пиразолов и полициклических систем с пиразольными фрагментами
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
1. Синтез Р-дикарбонильных соединений в системе ИСООН/СРзБОзЩСРзСОДО
1.1. Самоацилирование ю-фенилалкановых кислот
1.2.Синтез Р-дикетонов из алкиларилкетонов и карбоновых кислот
1.3. Синтез р-дикетонов из ароматических соединений и карбоновых кислот
1.3.1. Синтез метиларилкетонов

1.3.2. Синтез Р-дикетонов
1.4. Синтез амидов Р-кетокислот
2. Многостадийные one-pot синтезы а-алкилированных Р-дикетонов и полизамещенных
пиразолов
2.1. а-Алкилирование Р-дикетонов и синтез тетракетонов
2.2. Каскадные многостадийные one-pot синтезы пиразолов
3. Алифатические кетоны. Взаимодействие с карбоновыми кислотами в среде
CF3S03H/(CF3C0)20/CH2a
3.1. Превращения моноциклоалканонов
3.2. Превращения камфоры
3.2.1. Доказательство структур полученных соединений
4. Ионофорные и биологические свойства полученных в работе соединений
4.1. Экстракция радионуклидов Р-дикарбонильными соединениями
4.2. Противоопухолевая активность синтезированных соединений
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Самоацилирование со-фенилалкановых кислот
2. Ацилирование ациларилкегонов
3. Ацетилирование ароматических соединений
4. Ацилирование ароматических соединений карбоновыми кислотами - синтез р-дикетонов

5. Синтез амидов Р-кетокислот
6. a-Алкилирование Р-дикетонов
7. Синтез пиразолов
8. Ацилирование моноциклоалканонов
9. Ацилирование камфоры
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Поиск новых, простых и эффективных методов синтеза полифункциональных органических соединений в настоящее время по-прежнему является одной из актуальнейших задач органической химии. Постоянно растущие требования к эффективности химических процессов касаются не только общих выходов продуктов реакции, но в очень большой степени связаны с доступностью исходных реагентов, селективностью процессов, простотой выполнения эксперимента, экономией времени и энергозатрат, возможностью регенерации реагентов и т.п.
Ацилирование карбонильных соединений является одним из наиболее широко используемых методов синтеза, в частности, p-дикарбонильных и поликарбонильных соединений. Классическим примером таких реакций является конденсация Кляйзена, которая основана на С-ацилировании a-положения карбонильных соединений в виде их енолятов, енаминов или силиловых эфиров активированными производными карбоновых кислот. Однако, несмотря на множество модификаций метода, в том числе предложенных и в последние годы, ни в одной из них не был реализован прямой синтез Р-дикарбонильных соединений из кислот и кетонов с одновременной активацией в процессе реакции как карбонильной, так и метиленовой компоненты.
Учитывая важнейшую роль, которую ди- и поликарбонильные соединения играют в органическом синтезе, в том числе в синтезе гетероциклических и биоактивных молекул, актуальным является разработка новых, эффективных способов их получения.
Недавно [1] в нашей лаборатории было показано, что катализируемое
трифторметансульфоновой кислотой самоацилирование 1-адамантилуксусной кислоты в трифторуксусном ангидриде приводит к получению неизвестной ранее 2,4-ди(1-адамантил)ацетоуксусной кислоты и ее производных. В реакцию были введены и другие карбоновые кислоты с разветвленными алкильными заместителями. Трифторуксусный ангидрид, используемый в качестве активирующего реагента, с карбоновыми кислотами in situ легко образует ацилтрифторацетаты, а суперкислота - CF3SO3H - способствует енолизации карбонильных соединений и усиливает ацилирующую способность
ацилтрифторацетатов. Открытая реакция является первым примером прямого синтеза Р-кетокислот непосредственно из карбоновых кислот без их предварительной активации.
Цель работы. Настоящая работа посвящена развитию новой стратегии синтеза Р-дикарбонильных соединений, заключающейся в активации реагентов в процессе реакции
ацилирования карбонильных соединений карбоновыми кислотами в системе

активный нуклеофил н-Х
активный электрофил / нкі ч
(иминиевая форма)>^ і
I енамин и Ц1 енкарбамат
2,4-Пектандион, его метальный гомолог, 2-ацетилциклопентан- и циклогексаноны в присутствии трифлата индия и добавок Виїл и Е1зИ образуют с превосходными выходами продукты присоединения к фенил- и гексилацетиленам [60]. «Хотя точная роль добавок неясна, полученные данные указывают на необходимость их присутствия в реакционной среде». Количества катализатора и каждой из добавок составляет 2.5 мол.% в реакции с 2,4-пентандионом и 5.0 мол.% в реакциях с остальными кетонами. Продукт присоединения к 2,4-пентандиону существует в енольной форме. Вероятный механизм каталитического присоединения представлен ниже.

100'С /7 = 1,
88, 99 %
карбометаллирование

протонирование