Получение, структура и химические свойства ароматических и гетероароматических диазоний трифторметансульфонатов
Общая характеристика работы………………………………………………3
Глава 1. Литературный обзор………………………………………………..7 1 Диазотирование ароматических и гетероароматических аминов
в присутствии сульфокислот………………………………………………….7 1.1 Диазотирование анилинов в присутствии сульфокислот………………….9
1.1.1 Синтез арендиазоний тозилатов, трифлатов и мезилатов…………………9
1.1.2 Синтез других арендиазоний сульфонатов………………………………..13
1.2 Диазотирование гетероароматических аминов в присутствии
сульфокислот…………………………………………………………………15
1.3 Методы синтеза пиридинил и хинолил сульфонатов……………………..18
Глава 2. Получение, структура и химические свойства
ароматических и гетероароматических диазоний трифторметансульфонатов……………………………………………………25
2.1 Синтез и исследование арендиазоний трифторметансульфонатов………25
2.1.1 Синтез арендиазоний трифторметансульфонатов (АДТФ)………………25
2.1.2 Экспериментальное и теоретическое исследование структуры и
физико-химических свойств арендиазоний
трифторметансульфонатов………………………………………………….26
2.2 Диазотирование гетероароматических аминов в присутствии
трифторметансульфокислоты…………………………………………………….41
2.3 Синтез пиридинил, хинолил трифторметансульфонатов
и исследование их некоторых свойств……………………………………..55
2.4 Исследование некоторых химических свойств пиридинил трифлатов….66 Глава 3. Экспериментальная часть…………………………………………..73 Заключение…………………………………………………………………100 Список сокращений и условных обозначений……………………………102 Список литературы………………………………………………………….103
Актуальность. Высокий синтетический потенциал ароматических солей диазония способствует их широкому использованию в тонком органическом синтезе. В последнее десятилетие разработан и детально исследован уникальный по физико-химическим свойствам класс ароматических солей диазония – арендиазоний сульфонаты (тозилаты, додецилбензолсульфонаты, камфораты). Указанные соли диазония обладают высокой растворимостью, как в воде, так и в органических средах (полярных и неполярных). Они устойчивы при хранении и взрывобезопасны при использовании в сухом виде, обладают высокой реакционной способностью.
В настоящее время известны отдельные представители арендиазоний трифторметансульфонатов (трифлатов). Однако методы их получения недостаточно разработаны, а потому нет информации об особенностях их строения и реакционной способности. Актуальной задачей является разработка надежных методов синтеза гетероароматических солей диазония и исследования их физико-химических свойств.
Работа выполнялась при поддержке грантов РФФИ 14-03-00743а, РНФ 15- 13-10023, Государственного задания «Наука» No 4.1991.2014 К.
Положения, выносимые на защиту:
1. Синтез, строение, химические и физико-химические свойства широкого ряда арендиазоний трифторметансульфонатов.
2. Метод получения пиридил трифторметансульфонатов через диазотирование аминопиридинов под действием NaNO2/TfOH в пасте ДМСО.
3. Общий метод получения пиридил, хинолил трифторметансульфонатов и тозилатов через диазотирование аминопиридинов и аминохинолинов под действием NaNO2/TfOH в растворе гексана с добавками ДМСО или ДМФА.
Цель – Синтез, исследование структуры, химических и физико-химических свойств арен- и гетероарендиазоний трифторметансульфонатов.
4
Научная новизна работы
1. Синтезирован широкий ряд арендиазоний трифторметансульфонатов, устойчивых при хранении, взрывобезопасных, хорошо растворимых в воде, полярных и малополярных органических средах.
2. Установлено, что арендиазоний трифторметансульфонаты демонстрируют высокую реакционную способность в реакциях азосочетания, иодирования, восстановления до аренов, азидирования, палладий-катализируемых реакциях С-С-сочетания, кроме того, способны в растворах CHCl3 и CCl4 превращаться в арены и хлорбензолы соответственно.
3. Впервые показано, что аминопиридины и аминохинолины под действием системы NaNO2/TfOH при 20°С диазотируются с образованием эфиров трифторметансульфокислоты.
4. Впервые показано, что 3-аминопиридин и 3-аминохинолин под действием системы AlkОNO/TfOH в ДМСО при (-3)-0°С могут образовывать относительно стабильные в растворе ДМСО соли диазония, способные к тандемной реакции Соногаширы, катализируемой Pd(OAc)2 в отсутствие солей меди.
1. Впервые синтезирован широкий ряд арендиазоний
трифторметансульфонатов реакцией диазотирования анилинов под действием
системы AlkОNO/TfOH/AcOH. Структура и взрывобезопасность
синтезированных солей доказана современными методами анализа (ЯМР-, ИК-
спектроскопия, РСА, ТГА/ДСК/ДТА).
2. Показано, что все синтезированные соли обладают высокой
растворимостью (EtOH, MeOH, AcOH, ДМСО, MeCN, а также в ТГФ, CH2Cl2,
CHCl3, CCl4), вступают в реакции, характерные для этого класса органических
соединений (азосочетание, иодирование, восстановление до аренов), могут
успешно использоваться в реакциях азидирования, палладий-катализируемых
реакциях С-С-сочетания, а также способны участвовать в процессах, не
характерных для ароматических солей диазония в растворах CHCl3 и CCl4 с
образованием бензолов и хлорбензолов соответственно.
3. Показано, что π-избыточные аминогетероциклы под действием
системы AlkОNO/TfOH/AcOH при 10-15оС диазотируются с образованием
стабильных в растворе уксусной кислоты гетероарендиазоний
трифторметансульфонатов, способных к дальнейшим превращениям
(иодирование, азидирование, получение триазенов).
4. Показано, что при (-3)-0оС 3-аминопиридин и 3-аминохинолин под
действием системы AlkОNO/TfOH в АсОН или ДМСО диазотируются с
образованием относительно стабильных в растворе солей диазония, способных к
дальнейшим превращениям (иодирование, азидирование, С-С-сочетание по типу
Соногаширы).
5. Разработан новый метод синтеза пиридил трифлатов через
диазотирование аминопиридинов под действием NaNO2/TfOH в пасте ДМСО.
6. Разработан общий метод синтеза пиридил, хинолил трифлатов и
тозилатов через диазотирование аминопридинов, аминохинолинов под действием
NaNO2/TfOH в растворе гексана с добавками ДМСО или ДМФА.
7. Предложен удобный однореакторный метод синтеза хлорпиридинов
через последовательное диазотирование коммерчески доступных
аминопиридинов с промежуточным образованием пиридил трифлатов и замену
трифлатной группы на хлор.
Список сокращений и условных обозначений
АДС ароматические диазониевые соли
АДТ арендиазоний тозилаты
АДТФ арендиазоний трифторметансульфонаты
ГХМС газовая хроматография с масс-спектрометрическим детектором
ДМСО диметилсульфоксид
ДМФА диметилформамид
ДСК/ДТА/ТГА дифференциальная сканирующая
калориметрия/дифференциальный термический
анализ/термогравиметрический анализ
ИК-
инфракрасная спектроскопия
спектроскопия
РСА рентгеноструктурный анализ
ТСХ тонкослойная хроматография
ТГФ тетрагидрофуран
ЯМР ядерно-магнитный резонанс
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.7 (96 отзывов)
4.8 (373 отзыва)
4.8 (1033 отзыва)
5 (158 отзывов)
4.9 (5 отзывов)
4.8 (13 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
4.9 (298 отзывов)
4.2 (6 отзывов)
