Проект посвящен изучению реакционной способности генерируемого in situ ацетилена с целью предложить новые синтетические подходы для конструирования пяти- и шестичленных карбо- и гетероциклических соединений.
Несмотря на то, что ацетилен – простейший представитель ряда алкинов, его применение в тонком органическом синтезе весьма ограничено. Можно предположить, что это связано с трудностями работы с ним: ацетилен – легко воспламеняемый взрывоопасный газ, требующий высокого уровня обеспечения безопасности в лаборатории, специального оборудования для работы с газами, а также высокого уровня навыков исследователя. Работа с ацетиленом также часто предполагает использование высоких давлений и/или избытков газообразного субстрата. Мы предлагаем заменить ацетилен на карбид кальция. Использование смеси карбида кальция и воды для генерирования ацетилена непосредственно в реакционном сосуде позволяет проводить реакции в простейшем реакционном сосуде, ампуле с завинчивающейся крышкой, что значительно удешевляет и упрощает работу с ацетиленом. Карбид кальция – твердое вещество, которое легко дозировать, то есть, становится возможным избежать высоких давлений в реакционном сосуде. Реализация настоящего проекта предполагает разработку новых способов синтеза карбо- и гетероциклических соединений, в том числе аналогов природных соединений или важных фармацевтических объектов, на основе генерируемого in situ ацетилена. Замена ацетилена на карбид кальция даст возможность применить его в реакциях, которые ранее с использованием ацетилена не проводились. Решение поставленных задач позволит получить новые знания о реакционной способности ацетилена и расширить спектр его применения в органическом синтезе, предложив новые методы синтеза (гетеро)циклических соединений. Таким образом, новизна научного исследования состоит в разработке новых эффективных и недорогих способов синтеза карбо- и гетероциклов и получении дополнительных знаний о реакционной способности ацетилена в реакциях двух- и трехкомпонентного циклоприсоединения.
Предложен синтетический подход к пиридинам, дидейтеропиридинам и 13С2-меченным пиридинам, основанный на взаимодействии 1,2,4-триазинов с ацетиленом и его меченными аналогами, генерируемыми из карбида кальция или 13С2-карбида кальция и воды или тяжелой воды. Усовершенствованы известные методологии синтеза 1,2,4-триазинов. Изучены механизмы реакций 1,2,4-триазинов и 1,2,4,5-тетразинов и ацетилена. Сделаны выводы о реакционной способности 1,2,4-триазинов и 1,2,4,5-тетразинов в реакциях циклоприсоединения с участием ацетилена. Подготовлена обзорная статья о циклоприсоединении с участием простейших источников фрагмента С2, ацетилена и этилена, опубликованная в журнале "Synthesis" в статусе "Accepted manuscript". Сконструирован световой реактор для дальнейшего исследования реакций тримеризации с участием ацетилена.
Ледовская М.С. (90%): 1) Исследованы реакции циклоприсоединения с участием генерируемого из карбида кальция и его меченных аналогов и 1,2,4-триазинов; сделаны выводы о реакционной способности компонентов в таких процессах; предложен новый метод синтеза пиридинов и их дейтерированных и 13С-меченных аналогов. 2) Материалы работы представлены на международной конференции "Mendeleev-2021". 3) Подготовка части обзора "Acetylene and ethylene – universal C2 molecular units in cycloaddition reactions", опубликованного на сайте журнала "Synthesis" в статусе "Accepted Manuscript". 4) Научное руководство работой, выполняемой Лебедевым А.Н. по проекту.
Лебедев А.Н. (10%): 1) Исследованы реакции с участием 1,2,4,5-тетразинов и ацетилена, генерируемого из смеси карбид кальция – вода, при нагревании в хлорбензоле; выполнен анализ спектров реакционных смесей и очистка полученных соединений. 2) Участие в подготовке материала для представления на международной конференции «Mendeleev 2021».
| Акроним | PresidentMK_2021 - 1 |
|---|
| Статус | Завершено |
|---|
| Эффективные даты начала/конца | 21/04/21 → 31/12/21 |
|---|