Обоснование обучения за рубежом Ивановой Инны Перфильевны

Обоснование обучения за рубежом Ивановой Инны
Перфильевны
Продолжительный синтез ряда соединений циклопропана с использованием
родиевого катализатора в сочетании с образованием диазо-реагента
Диазосоединения
являются
чрезвычайно
универсальными
промежуточными продуктами в области органического синтеза. Среди
прочего, их уникальная структура дает доступ к высоко реактивным карбенам
и карбеноидам с помощью освобождения молекулы азота в качестве
движущей силы. Тем не менее, по токсичности и риску взрыва, присущие этим
соединениям, как правило, ограничивают ученых в их использовании,
особенно на больших масштабах. Непрерывный синтез поможет избежать
накопление и обработку опасных количеств промежуточного продукта этой
реакции, потому что последний будет потребляться, как только он возникает.
Димеры родия (II) являются очень эффективными комплексами для
формирования металлических карбенов из диазосоединений. Отличаются
высокой стабильностью и регенерацией, но, с другой стороны, они очень
дорогие, учитывая дефицит металла. Тем не менее, существует несколько
способов для иммобилизации димеров родия (II) на твердой фазе. С помощью
технологии непрерывного потока, можно просто заполнить колонну этим
твердым веществом, которое затем будет переработано во многих
последовательных реакций.
Будучи экспертом каталитического циклопропанирования с использованием
димеров родия (II) и диазосоединений, группа профессора Чаретта хотела бы
затронуть проект в двух направлениях, с целью разработать новый способ
получения высоко замещенных циклопропанов по сниженным ценам и без
накопления диазореактивов:
•Непрерывный
поточный
синтез
диазосоединений
с
двумя
электроноакцепторными группами с помощью реакции диазопереноса между
трифторметансульфонового азида и производных малоновой кислоты, с
последующей водно-основной экстракцией, чтобы удалить побочные
продукты из потока
•Необратимое
поглощение
различных
димеров
родия
(II)
на
функционализованной матрице кремнезема сопровождается оптимизацией
условий реакции между диазосоедиениями, полученными выше, и
производными стирола.
Исследовательская группа под руководством профессора кафедры
технологии органического синтеза Ю.Ю. Павлова, в которой состоит Иванова
Инна, обладает большим опытом в синтезе алифатических диазосоединений.
В ней была проведена значительная синтетическая работа по изучению
методов получения и свойств полифункциональных диазосоединений.
Основным направлением дальнейшей модификации диазосоединений, в этой
группе, является циклизация с получением пятичленных гетероциклических
соединений, а так же изучение кольчато-цепной изомерии диазосоединений.
Реакции
с
потерей
азота
для
данных
диазосоединений
и
гетероцикловпрактически не изучались, кроме этого в литературе они
являются мало описанными.
Таким образом, настоящий проект предполагает сотрудничество
канадской (проф. Андре В.Чаретт, Department of Chemisty, Universite de
Quebec, e-mail: andre.charette@uquebec.ca) и российской (проф. Ю.Ю. Павлов,
Уральский федеральный университет, e-mail: зфмдщм@ustu.ru) групп в
области органической химии и создания новых потенциально биологически
активных соединений, которые могут найти применения в медицине и с/х.
В ходе выполнения работы предполагается:
1.
Создание новых производных замещенных циклопропанов, на основе
диазосоединений и родиевого катализатора в проточном реакторе.
2.
Изучение влияния катализаторов на протекание процессов циклизации.
3.
Изучение стереоселективности и механизмов реакций.
4.
Дизайн и синтез новых циклических соединений. Исследование
соотношения «структура - свойства».
Совместный проект позволит соединить воедино навыки и уникальные
научные знания в области химии диазосоединений, и создать новые мягкие и
высокоэффективные методики получения новых потенциально биологически
активных соединений.
Научный рукводитель, д.ф.-м.н., профессор
И.В.Петров