Б. А. Трофимов «27» ноября 2013 г



Скачать 302.26 Kb.
страница1/2
Дата06.06.2016
Размер302.26 Kb.
  1   2



«УТВЕРЖДАЮ»

Директор ФГБУН Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН,

академик РАН

Б.А. Трофимов

« 27 » ноября 2013 г.




ОТЧЁТ О ВЫПОЛНЕНИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ
В 2013 ГОДУ

по Программе фундаментальных исследований Президиума РАН8.
«Разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов»

Координатор по Сибирскому отделению РАН: академик РАН Г.В. Сакович
Проект № 8.17: «Развитие концептуально новой стратегии контролируемой сборки пиррольного ядра – из алленов или алкинов и изотиоцианатов: синтез новых классов пирролов, содержащих редкие N,O,S-гетероатомные и гетероциклические заместители, – перспективных синтонов и полупродуктов для дизайна материалов специального назначения»

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского

Сибирского отделения РАН

Лаборатория непредельных гетероатомных соединений





Руководитель проекта,

Ph.D. (The Netherlands), д.х.н., профессор Н.А. Недоля



Иркутск-2013



Список исполнителей:


Научный руководитель:




Ph.D. (The Netherlands), д.х.н, проф., в.н.с.,

рук. группы


Недоля Н.А.






« 27 » ноября 2013 г.

Исполнители:




к.х.н., с.н.с.

Тарасова О.А.




« 27 » ноября 2013 г.







к.х.н., с.н.с.

Клыба Л.В.




« 27 » ноября 2013 г.







к.х.н., с.н.с.

Албанов А.И.




« 27 » ноября 2013 г.







к.х.н., с.н.с.

Шагун В.А.




« 27 » ноября 2013 г.







к.х.н., н.с.

Санжеева Е.Р.




« 27 » ноября 2013 г.







студентка

Иноземцева О.В.




« 27 » ноября 2013 г.


Реферат

Пирролы были и остаются одним из важнейших классов азотсодержащих гетероциклов, значение которых в живой природе и в практике трудно переоценить. Благодаря широкому спектру биологической активности и разнообразному применению в различных областях (прежде всего в медицине, фармакологии, материаловедении, нелинейной оптике и супрамолекулярной химии) поиск и разработка новых удобных методов синтеза пиррольных структур, и в первую очередь, полизамещённых пирролов с реакционноспособными, биогенными и фармакофорными заместителями, к числу которых относятся как линейные гетероатомные функции (например, алкокси- и алкилсульфанильные группы), так и металлоцены (в частности, ферроцены), являются предметом интенсивных исследований и представляют не только синтетический, но и большой теоретический и практический интерес. Особое внимание исследователей приковано к производным ферроцена, в целом, и к ферроценилзамещённым пирролам и ферроцен–пиррольным системам, в частности.

В отчётном году было продолжено систематическое и углублённое развитие предложенного нами ранее концептуально нового общего подхода к направленному синтезу новых классов полизамещённых пирролов из доступных алленов или алкинов и изотиоцианатов. Получена новая теоретически и практически важная информация о синтетическом потенциале развиваемого подхода к конструированию и синхронной функционализации пиррольного ядра – как за счёт использования новых строительных блоков, так и за счёт дальнейших трансформаций имеющихся в нём заместителей. Впервые в реакцию с изотиоцианатами вовлечён новый ферроценсодержащий алленовый синтон – ранее неизвестный (ферроценилметокси)аллен (эффективный метод синтеза которого разработан нами) – как поставщик ферроценового заместителя в пиррольное ядро. В итоге был получен представительный ряд ранее неизвестных и недоступных иными путями пирролов, содержащих алкокси-, алкилсульфанильные и редокс-активные ферроценовые заместители, – перспективных базовых соединений для дизайна новых поколений молекулярных сенсоров, ферромагнетиков, катализаторов, оптоэлектронных материалов, лекарственных препаратов и диагностических средств для медицины – и разработан простой и оригинальный метод их синтеза.

При изучении химических свойств синтезированных пирролов открыта новая фундаментально значимая реакция, приводящая к новым ферроценсодержащим гетероциклам, а именно – к ранее неизвестным 2-(алкилсульфанил)-2-(ферроценилметил)-1,2-дигидро-3Н-пиррол-3-онам – потенциальным субстанциям лекарственных препаратов и их прекурсорам, мономерам и строительным блокам для тонкого органического синтеза. Оказалось, что в растворе СDCl3 2-(алкилсульфанил)-3-(ферроценилметокси)пирролы перегруппировываются (возможно, по типу формального [1,3]-C сдвига) с миграцией ферроценилметильного заместителя к С-2 атому пиррольного ядра.

Методами ИК- и ЯМР-спектроскопии, масс-спектрометрии и РСА изучены строение и свойства синтезированных пирролов и их прекурсоров – (ферроценилметокси)замещённых 1-аза-1,3,4-триенов.

Отличительной особенностью синтезированных пирролов, кроме высокой реакционной способности, является сочетание свойств сразу нескольких синтетически и практически важных классов соединений. Их в равной мере можно рассматривать и как полизамещённые пирролы, и как пирролилэфиры и -сульфиды и, и как (пирролилоксиметил)замещённые ферроцены. И поскольку каждый из перечисленных классов соединений обладает своим набором полезных свойств, включая широкий спектр биологической активности и важных областей применения, то и от соединений, объединяющих все эти классы в одной структуре, можно ожидать уникальных свойств.



СОДЕРЖАНИЕ

№ п/п




Стр.




Введение………………………………………………………………..…………..

4

1.

Систематическое изучение и развитие реакции α-литиированного (ферроценилметокси)аллена с изотиоцианатами, обеспечивающей простой и оригинальный выход к ранее неизвестным редокс-активным (алкилсульфанил)замещённым ферроцен-пиррольным ансамблям, в которых две кольцевые системы связаны между собой через оксиметиленовую группу....……….

5−9

1.1.

(Ферроценилметокси)аллен как ключевой строительный блок в синтезе пирролов, содержащих ферроценилметокси-заместитель в положении 3………...

5


1.1.1.

Синтез (ферроценилметокси)аллена, изотиоцианатов и 2-(алкилсульфанил)-3-(ферроценилметокси)пирролов на их основе.…………...................................

5−7


1.1.2.

Разработка простого оригинального общего метода синтеза не имеющих аналогов 3-(ферроценилметокси)замещённых 2-(алкилсульфанил)-1-R-пирролов – перспективных прекурсоров лекарственных препаратов, биосенсоров и функциональных материалов для молекулярной электроники……….

7−9


2.

Разработка простых и удобных методов синтеза новых классов (алкилсульфанил)замещённых пирролов, включая ферроценилпирролы, базирующихся на однореакторной сборке функционализированного пиррольного ядра (из изотиоцианатов и алленовых или ацетиленовых карбанионов) и последующих трансформациях имеющихся в нём функциональных заместителей.....…

9−12

3.

Изучение физико-химических и спектральных характеристик синтезированных пирролов с привлечением методов ИК-, ЯМР-спектроскопии и хромато-масс-спектрометрии………….…..………………………………………………..

12−13





Список цитированной литературы……………………………………………….

13−17




Выводы……………………………………………………………………………..

18




Список публикаций по теме проекта за 2013 г...…………….............................

19

Введение

Бум научных исследований в области химии ферроцена и его производных начался с открытия в 1951 году металлоорганического «сэндвичевого» соединения – ферроцена [1]. Благодаря особенной и уникальной геометрии ферроценов и их электронным (редокс-активным) свойствам, они нашли поразительно широкое применение. Их используют в тонком органическом синтезе, катализе, материаловедении, координационной химии, электрохимических и биосенсорных устройствах, в качестве ферромагнетиков, редокс- и люминесцентных систем, фотоматериалов, красителей, ионных жидкостей, катализаторов, лигандов, ионнообменных смол, полупроводников и изоляторов, свето- и фоточувствительных и электропроводящих материалов, жидких кристаллов, индикаторов радиоактивного излучения, компонентов ракетных топлив, регуляторов процессов горения, углеродных наноматериалов, термо- и светостабилизаторов, стабилизаторов резин, ингибиторов коррозии, присадок к топливам и маслам и мн. др. [2]. Кроме того, ферроцены проявляют антибактериальные, противомикробные, противовоспалительные, противомалярийные, противораковые и др. биологические и фармакологические свойства и представляют интерес как лекарственные препараты и диагностические средства для медицины [3].

Широкое и разнообразное применение, особенно в последнее время, находят ферроцены, функционализированные полимеризационноактивными гетероциклическими [4], в т.ч. пиррольными [5], заместителями. Материалы на их основе используются, среди прочего, в качестве биосенсоров, редокс-активных плёнок, редокс-проводящих электроактивных полимеров, электроактивных плёнок Ленгмюра-Блоджетта и мн.др. Естественно, разрабатываются и методы синтеза ферроценсодержащих гетероциклов, включая пирролы [6]. Однако известные примеры таких структур пока немногочисленны. А функционально замещённые, в частности (алкилсульфанил)замещённые, ферроценилпирролы, в которых две кольцевые системы связаны между собой через оксиметиленовую группу, вообще не известны. Между тем наличие в их структуре оксиметиленового спейсера, в определённой мере экранирующего взаимное влияние пиррола и ферроцена, позволяет сохранить и объединить уникальные свойства каждого из этих классов соединений. Дополнительный комплекс полезных свойств ферроценсодержащим пирролам могут обеспечить алкокси- и алкилсульфанильные заместители. В настоящее время доказано, что введение в пиррольное ядро гетероатомных заместителей, особенно, алкил(арил)сульфанильных групп может кардинально изменять физические, химические и биологические свойства как пирролов, так и материалов на их основе, одновременно расширяя их синтетический потенциал [7].





Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница