На втором этапе проекта разработан однореакторный двухстадийный метод синтеза 2-(1,2,3-триазол-1-ил)азиринов из галогеназиринов и ацетиленов, который реализуетсячерез образование азириновые производные нового типа – 2-азидо-2Н-азирин-2-карбоксилаты. Метод позволяет получать триазолилазирины с арильными, гетероарильными и алкильными заместителями в положении С4 триазольного цикла и с любыми по строению алкоксикарбонильными группами в азириновом цикле. Впервые удалось получить в виде аналитически чистого образца одно из производных 2-азидо-2Н-азирин-2-карбоновой кислоты и охарактеризовать его данными рентгеноструктурного анализа.
Показано, что 3-арил-2-галогеназирин-2-карбоксилаты селективно реагируют с цианид-ионом, генерированным в системе TMSCN-TBAF, приводя к образованию с высоким выходом солей дицианозамещенных азааллильных анионов. Установлено, результат этого синтеза мало зависит от природы галогена в исходном азирине. Найденная реакция – это один из редких примеров ионного «темнового» раскрытия азиринового цикла по связи углерод-углерод. Обнаружена необычная реакция солей дицианозамещенных азааллильных анионов с фенацилбромидами, в которой первичный продукт алкилирования претерпевает перегруппировку в производное динитрила 1-аминопроп-2-ен-1,1,3-трикарбоновой кислоты.
Исследован механизм и синтетический потенциал реакции некаталитического кросс-сочетания производных 2-бромазирин-2-карбоксилатов со 2-станнилпиридинами как метода синтеза производных 2-(пиридин-2-ил)азирин-2-карбоновых кислот. Детальное изучение синтетического потенциала реакции с участием эфиров, тиэфиров и амидов азирин-2-карбоновых кислот и замещенных по кольцу пиридилстаннанов показало, что она эффективна на широком круге объектов, масштабируема, крайне проста в исполнении и не требует катализа переходными металлами. Успешный синтез 2-тиазолилзамещенного азирина этим методом показал, что она может быть распространена и на некоторые азолы.
Эта некаталитическая реакция кросс-сочетания бромазиринов с пиридилстаннанами легла в основу метода синтеза 5-гетероатомнозамещенных 4-(пиридин-2-ил)изоксазолов из 4-бромизоксазолов и пиридилстаннанов. Образование новой углерод-углеродной связи между изоксазольным и пиридиновым циклами было осуществлено в условиях родий-медного катализа через однореакторную трехстадийную последовательность «бромизоксазол-бромазирин-пиридилазирин-пиридилизоксазол». Синтезом 18 пиридилизоксазолов с различными заместителями в изоксазольном цикле продемонстрирована высокая эффективность и масштабируемость метода.
Исследования по синтезу (азирин-2-ил)пиридиниевых солей показали, что их можно получать из любых 2-галогенпроизводных азирин-2-карбоксилатов, кроме фторидов. Удобнее и дешевле всего использовать для той цели бромиды, из которых были получены также 2-пиколиниевая, изохинолиниевая и пиридазиниевая соли. Была разработана методика перевода нестабильных бромидов в стабильные тетрафторбораты и синтезировано 22 тетрафторборатные соли с высокими выходами. Найдены оптимальные фотохимические условия получения из азиринилпиридиниевых солей замещенных имидазо[1,2-a]пиридинов, причем наиболее эффективым является их однореакторный двухстадийный синтез из бромазиринов и пиридинов. Надежность методики подтверждена синтезом 23 имидазо[1,2-a]пиридинов. На основании результатов проведенных квантово-химических расчетов предложен механизм образования имидазо[1,2-a]пиридинов из пиридиниевых солей, предполагающий раскрытие азиринового цикла и формирование бициклической системы по свободно-радикальному механизму.
Проведено квантово-химическое моделирование реакции 4-диазенилзамещенных изоксазол-5-онов с триалкилфосфитами, приводящей к полностью замещенным 2Н-1,2,3-триазолам. Эти результаты подтвердили выдвинутый нами механизм реакции, стартуемой с термически или фотохимически индуцируемого одноэлектронного переноса. Синтезировано 20 сполна замещенных 2Н-1,2,3-триазолов из 4-диазенилзамещенных изоксазол-5-онов в термолитических условиях.
Завершено исследование каталитической реакции N-алкилтриазолов с N-сульфонилтриазолами как метода синтеза 3-сульфамидопирролов и 1,2,3-триазол-3-иум илидов. Обнаружено новое синтетическое применение этой реакции, которая позволяет в домино-режиме пролонгировать последовательность, ведущую к 3-сульфамидопирролам, дополнительной стадией модификацией кольца по положению С5 введением 2-сульфамидовинильного заместителя. Было показано, что эта реакция способна давать высокие выходы пирролов, содержащих в соседних положениях к 3-арильному заместителю сульфамидный и бета-сульфамидовинильный заместители. Такая расстановка заместителей предоставляет интересные возможности для синтеза новых пирролоконденсированных систем с флуоресцентными свойствами.
По результатам проведенного исследования опубликовано 3 статьи c суммарным импакт-фактором 11.28.