2-хлор- и 2,5-дихлор-3-фенилсульфонил-4,4-этилендиоксициклопент-2-ен-1-оны: получение и применение в направленном синтезе

• Автор: Усманова, Фания Гайнулхаковна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 107 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Получение, свойства винилсульфонов и их использование в синтезе простаноидов

1.1. Синтезы винилсульфонов

1.1.1. Подход с использованием 1,2функционализации

олефинов и 1,3диенов

1.1.2. Подход с использованием внутримолекулярной

циклизации линейных сульфонов

1.1.3. Окислительный метод

1.2. Химические свойства винилсульфонов
1.2.1. Циклизация линейных винилсульфонов
1.2.2. Реакции ДильсаАльдера
1.2.3. Реакции присоединения к оксигенированным винилсульфонам
1.2.4. 8ы2Функционализация Дзамещенных
циклопентенилсульфонов
1.2.5. Присоединение модифицированных мягких
анионов к винилсульфонам
1.2.6. Присоединение гетеронуклеофилов
1.3. Применение винил сульфоновой стратегии
в синтезе простаноидов
1.3.1. Полный синтез простагландина Е2
1.3.2. Полный синтез карбациклина
1.3.3. Синтез аренсочлененных аналогов простацикл ина 3
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1. Синтез и реакции 2хлор3фенилтио4,4этилен
диоксициклопент2ен1она
2.2. Синтез и реакции 2хлорЗфенилсульфонил4,4этилендиоксицикл опент2ен1 она
2.3. Синтез и реакции 2,5дихлорЗфенил
сульфонил4,4этилендиоксициклопент2ен1 она
2.4. Использование хлорциклопентенонов в синтезе карбануклеозидов новой топологии
2.5. Биологическая активность синтезированных соединений
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. К разделу 2.1. Синтез и реакции 2хлорЗфеиилтио4,4этилендиоксициклопент2ен1 она
3.2. К разделу 2.2. Синтез и реакции 2хлорЗфенилсульфонил4,4этилендиоксициклопент2ен1 она
3.3. К разделу 2.3. Синтез и реакции 2,5дихлорЗфенилсульфонил4,4этилендиоксициклопент2ен1 она
3.4. К разделу 2.4. Использование хлорциклопентенонов в синтезе карбануклеозидов новой топологии
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Работа выполнялась в сооответствии с планами научноисследовательских работ Института органической химии УНЦ РАН по теме Синтез и исследование хлорсодержащих циклопентаноидов и родственных структур, модифицированных простаноидов, таксоидов, эпотилонов и их аналогов Ха государственной регистрации 5 при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований ХаХа 7а, 4а и гранта Федеральной Целевой программы Интеграция науки и высшего образования России на годы проект Ха 3 0 4. ГЛАВА 1. При выполнении проектов полного синтеза химик должен иметь в виду то, что чем больше количество стадий, тем ниже общий выход целевого соединения. Эффективность схемы можно повысить как оптимизацией каждой стадии и приближением постадийных выходов к 0, так и использованием мультиконвергентных процессов, в которых целевая молекула строится из высокофункционализированных синтонов, что позволяет минимизировать линейную последовательность реакций. В принципе, одна из эффективных трехконвергентных стратегий сборки целевой структуры включает присоединение нуклеофила 2 к олефину 1. К сожалению, эта специфическая реакция не может эффективно использоваться в органическом синтезе. Энергия активации, необходимая для анионоидного присоединения к изолированному олефину велика, а по реакционной способности анионы первичного нуклеофила 2 и промежуточного аддукта 3 примерно одинаковы, вследствие чего, аддукт 3 может вновь вступать в реакцию с исходным олефином 1, то есть инициируется реакция его полимеризации. Успешный вариант этой стратегии предполагает использование олефинов, имеющих заместители с электроноакцепторными группами. Этим простым способом удается значительно понизить энергию активации переходного состояния сопряженного присоединения и обеспечивается стабилизация аниона промежуточного аддукта. Известны примеры трехконвергентного сочетания с использованием активированного олефина енона 6 схема 2, включающие сопряженное 1,4присоединение по Михаэлю с последующей реакцией генерируемого енолята с подходящими электрофилами 13. Более привлекательны другие варианты трехконвсргеитной стратегии, в частности с использованием винилсульфона 7 4, 5. Сравнительные исследования реакций енона 6 и винилсульфона 2 с позиции их возможного использования в трехконвергентном сочетании, показали значительные преимущества винилсульфона 6. Так, реакции сопряженного присоединения к енону 6 могут быть осложнены одновременным протеканием побочной реакции 1,2присоединения к карбонильной группе, в особенности в случае использования жестких анионов, таких как, например, литийорганические реагенты. Напротив, в винилсульфонах 7 подобный для 6 побочный процесс не наблюдается. Отметим, также, что при использовании енона 6 возможна конкурирующая енолизация в а и уположениях. Аналогичное конкурирующее металлирование в винилсульфонах хотя и возможно, но в большинстве случаев эта проблема может быть успешно решена тщательным подбором сульфона. Кроме того, кетоенолят, который образуется в результате присоединения металлоорганических реагентов к енону 6, является более слабым
нуклеофилом рКа, чем енолят из винилсульфона 7 рКа, что имеет решающее значение на заключительной стадии алкилирования электрофилами. К недостаткам винилсульфонового подхода следует отнести необходимость последующего удаления сульфонильной группы, поскольку целевая молекула обычно не содержит таковую. Однако для этих целей разработаны эффективные методы восстановительное десульфонирование 79, элиминирование, различные перегруппировки, восстановительное алкилирование и др. В данном обзоре рассмотрены пути синтеза непредельных сульфонов, сульфоксидов, их реакции и приведены примеры использования винилсульфоновой стратегии в полном синтезе простаноидов, и родственных им биологически активных соединений. Ненасыщенные сульфоны являются электронодефицитными алкенами, двойная связь которых находится в сопряжении с сульфонильной группой, что определяет их способность вступать в реакции ДильсаАльдера и взаимодействовать с различными нуклеофилами. По сути, легкость подобного взаимодействия обуславливает их высокую биологическую активность в качестве антимикробных средств и дефолиантов, а также возможности использования на практике в качестве мономеров, сшивающих агентов и др.