Катализируемое комплексами палладия арилирование сульфонов

• Автор: Митин, Антон Викторович
• Шифр специальности: 02.00.03, 02.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 102 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЧАСТЬ I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Введение

1.2 Применение реакции арилирования СНкислотв синтетической органической химии

1.2.1 Арилирование кетонов

1.2.2 Арилирование сложных эфиров и амидов

1.2.3 Арилирование рдикарбонильных соединений

1.2.4 Арилирование карбанионов, стабилизированных гетероатомом

Изучение механизма арилирования СНкислот при катализе комплексами палладия

1.3.1 Синтез комплексов АгРИЯ

1.3.2 Строение комплексов полученных в результате обмена лигандов

1.3.3 Исследование стадии восстановительного элиминирования
ЧАСТЬ И. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1 Катализируемое комплексами палладия арилирование сульфонов
2.1.1 Влияние условий на выход продуктов арилирования
2.1.2 Влияние природы сульфона на выходы продуктов арилирования
2.1.3 Влияние природы арилгалогенидов на выходы продуктов арилирования
2.1.4 Реакции сульфонов с гетероциклическими галогенидами
2.1.5 Арилирование трифторметилсульфонов
2.1.6 Арилирование сульфонов с последующим действием электрофильных агентов
2.1.7 Арилирование гетероциклических сульфонов
2.2. Исследование механизма реакции арилирования сульфонов
2.2.1 Роль избыточного количества основания в каталитическом арилировании карбанионов
2.2.2 Стехиометрические реакции арилирования сульфонов
2.2.3 Гипотеза об активации стадии восстановительного элиминирования депротонированием палладиевого интермедиата
2.2.4 Теоретическое исследование стадии восстановительного элиминирования в реакции арилирования карбанионов.
3.1 Описание используемых методов и приборов, очистка и подготовка растворителей и исходных соединений.
3.2. Синтез палладиевых комплексов
3.3.Получение исходных сульфонов
3.4.Арилирование функционализированных сульфонов
3.3.Арилироваиие трифторметилсульфонов
3.6.Арилирование сульфонов с последующим действием электрофильного агента
3.7. Арилирование гетероциклических соединений с сульфонилыюй группой в кольце.
3.8. Исследования стехиометрических реакций
ЧАСТЬ III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ЧАСТЬ IV. ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Реакции кросссочетания с участием органических галогенидов, катализируемые комплексами переходных металлов, являются современным и эффективным методом создания новой связи углеродуглерод и углеродгетероатом. Важным типом реакций кросссочетания является катализируемое комплексами палладия арилирование СНкислот при действии арилгалогенидов. Этот тип реакций весьма перспективен, поскольку не требует применения сравнительно труднодоступных, часто токсичных и нестабильных на воздухе металлоорганических соединений. Тем не менее, арилирование СНкислот остается наименее изученной реакцией в сравнении с другими процессами кросссочетания, такими как арилирование аминов, реакции Сузуки, Стилле, Соногашира и других. В течение почти двадцати лет единственным примером успешного использования данного подхода было арилирование функционализированных нитрилов, и только в последние несколько лет удалось распространить эту реакцию на другие типы СНкислот. Впервые реакция арилирования кетона в присутствии комплекса переходного металла описана в работе 1. Внутримолекулярный вариант этой реакции, авторы использовали в синтезе цефалотаксинина. Циклизация происходит при действии стехиометрического количества 102, однако реакция сопровождается образованием продукта восстановления. В первых удачных попытках введения арильной группы в кетоны при катализе комплексами переходных металлов использовали предварительно приготовленные еноляты триалкилолова 2. Полученные при действии триалкилметоксиолова на енолацетаты производные олова при катализе комплексами палладия реагируют с арилбромидами и иодидами 3, 4. Такой прием был использован в синтезе Зарилхроман4онов с использованием производных олова, полученных из хромЗен4олацетатов 5. В то же время, важная для синтетической органической химии реакция прямого арилирования кетонов длительное время оставалась неразработанной. Такая ситуация продолжалась до года, когда практически одновременно три группы Мшга, Нагга, Висуа1сГа сообщили об успешном катализируемом комплексами палладия арилировании кетонов. Впервые каталитическое арилированис кетона описано в работе группы Мшга. При использовании лиганда РРЬ3 в аналогичную реакцию арилирования могут вступать бензилфенилкетоны 7. Однако в этом случае реакция осложняется дальнейшими процессами полиарилирования продукта в ортоположения ароматического ядра. Применяя различные источники палладия и варьируя условия и время проведения реакции, можно влиять на ее селективность и добиться преимущественного образования продукта I или III. В аналогичных условиях происходит арилирование некоторых арилалкилкетонов, однако и в этом случае реакция также осложняется за счет протекания ряда последующих процессов. Рассмотренные реакции с ароматическими кетонами как правило протекают в жестких условиях и с низкой селективностью, а арилирование алифатических кетонов в таких условиях осуществить не удается. Более эффективный метод арилирования арилалкилкетонов предложили i с группой исследователей. В качестве лигандов применялись ЭРГИ или БТРР, причем необходимо было использовать довольно значительные количества палладия и лиганда 7. Арилалкилкетоны дают в реакции продукты моноарилирования со средними и высокими выходами. Единственным алифатическим кетоном, введенным в эту реакцию, был пинаколин. В группе ВисИуакГа при исследовании реакции Оарилирования циклогексанола арилгалогенидами наблюдали образование следовых количеств 2арилциклогексанона. Как выяснилось , это соединение получается в результате арилирования циклогексанона, который образуется в данной реакции в качестве побочного продукта. В качестве лиганда применялся ВШАР или То1ВГЫАР. Выбор этих лигандов оказался удачным по сравнению с лигандами, предложенными другими исследователями, поскольку позволял вводить в реакцию алифатические кетоны. В аналогичных условиях 4галогенфенилалкилкетоны подвергаются полимеризации. В этой реакции большое значение имеет природа используемых лигандов Ь. Применение объемных фосфиновых лигандов с наибольшим значением угла Толмана, таких как РВи3, РоТо13 приводило к образованию полимеров с наиболее высоким выходом и большей молекулярной массой. УА1Н4ТГФ 2.