Синтез и исследование АНСА-цирконоценов, содержащих 4-NR2-2-метилинденильные фрагменты тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.08 ВАК РФ
|
Никулин, Михаил Владимирович
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2008
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.08
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М. В. ЛОМОНОСОВА
ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
На правах рукописи
НИКУЛИН МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЯО-ЦИРКОНОЦЕНОВ, СОДЕРЖАЩИХ 4-NR2-2-METHJIHHflEHHJIbHbIE ФРАГМЕНТЫ
02.00.08 - химия элементоорганических соединений
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
□□3457В24
Москва-2008
003457624
Работа выполнена в лаборатории элементоорганических соединений кафедры органической химии Химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова
Научный руководитель:
доктор химических наук Воскобойников Александр Зельманович
Официальные оппоненты: доктор химических наук профессор
Устынюк Николай Александрович (ИНЭОС им. А.Н. Несмеянова РАН)
доктор химических наук Васильев Андрей Александрович (ИОХ им. Н.Д- Зелинского РАН)
Ведущая организация:
Институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова РАН
Защита состоится "24" декабря 2008 года в И часов на заседании Диссертационного совета Д.501.001.69 по химическим наукам при Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Ленинские Горы, д. 1, стр. 3, Химический факультет МГУ, аудитория 337.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Химического факультета МГУ. Автореферат разослан "24" ноября 2008 года.
Ученый секретарь Диссертационного Совета, доктор химических наук, профессор
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. В настоящее время объем промышленного производства полимеров оценивается приблизительно в 160 млн. тонн в год, причем более половины этого количества составляет производство полиолефинов, осуществляемое с помощью различных гетерогенных каталитических систем типа Циглера-Натта. Гомогенные катализаторы полимеризации а-олефинов на основе металлоценов подгруппы титана являются достойной альтернативой традиционным гетерогенным катализаторам, так как обладают более высокой активностью и стереоселективностью. Таким образом, разработка новых катализаторов этого типа является важной задачей с научной и практической точек зрения.
Активность и стсрсоселективность гомогенных каталитических систем на основе металлоценов подгруппы титана сильно зависит от структуры исходного комплекса, однако эта зависимость очень сложна и в настоящее время может быть описана лишь эмпирическими закономерностями. Наилучшей активностью и стереоселективностью в процессе полимеризации прошиена обладают активированные метилалюмоксаном (МАО) рацемические формы анса-металлоценов на основе диметилсилил-бг(с(индеш1льных) лигандов с метилом в положении 2 и арильным заместителем в положении 4 ицденильных фрагментов. Также известно, что в общем случае введение донорных заместителей в инденильный фрагмент повышает активность соответствующего катализатора за счет увеличения электронной плотности на атоме металла. В связи с этим синтез и исследование нового семейства анса-цирконоценов, содержащих объемистый донорпый азотный заместитель в положении 4 инденильного фрагмента, является актуальной и перспективной задачей. Стоит отметить, что специфические электродные и геометрические свойства таких комплексов позволяют ожидать проявления уникальных свойств катализаторов на основе соответствующих анса-цирконоценов.
Ислыо исследования являлась разработка методов синтеза и изучение нового семейства анса-цирконоценов на основе быфшденильных) лигандов, включающих различные азотные заместители в положении 4 инденильного фрагмента.
Научная новизна н пластическая значимость работы определяется тем, что в ней были решены следующие задачи:
• Разработан ряд методов проведения палладий-катализируемого аминирования бром- и хлорзамещенных индеиильных систем различными аминами. С применением разработанных методов синтезирован широкий круг ииденов, содержащих азотный заместитель в положении 4.
• Подробно изучена зависимость региоселективности процесса палладий-катализируемого аршгаровашы 1#-шщола и 2-метил-1Я-индола от природы арилгалогенида, каталитической системы и основания в различных условиях. Исследовала реакция палладий-катализируемого аминирования 4-бром-2-метшшндена с участием,!//-
индола и 2-метил-1 Л-индола, протекающая с образованием продуктов арилирования индольной системы по положениям 1 и 3. Изучена палладий-катализируемая реакция между 4-бром-2-метилинденом и Ш-пирролом, а также 2,4-, 2,5-диметил-1Н-пирролами, протекающая с образованием продуктов арилирования пирролильной системы по положениям 1, 2 и 3. В результате проведенных исследований синтезированы индены, содержащий пиррольный, индольный и карбазольный заместители в положении 4.
• Разработаны условия проведения постадийных селективного аминирования и реакции Сузуки с участием 4-бром-6-хлор-2-метилиндена. С применением разработанного подхода синтезированы первые представители нового класса инденов, содержащих арильные и азотные заместители в положениях 4/7 и 6/5.
• Из большинства синтезированных инденов получены соответствующие мостиковые лиганды и далее ансо-цирконоцены (15 структур). Из некоторых инденов синтезированы немостиковые циркониевые комплексы, содержащие петаметилцикло-пентадиенильный фрагмент (13 структур). Основные типы комплексов циркония, рассмотренные в работе, охарактеризованы методом рентгеноструктурного анализа (6 структур). Показано, что некоторые комплексы при активации метилалюмоксаном (МАО) образуют активные и высокостереоселективные катализаторы полимеризации пропилена.
Апробация работы. Материалы работы представлены на VI Всероссийской конференции "Научные основы приготовления и технологии катализаторов" (Краснодарский край, сентябрь 2008), международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2008» (Москва, апрель 2008) и ежегодной научной конференции ученых «Ломоносовские чтения-2008» (Москва, апрель 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи, 5 международных патентов и сделано 3 доклада на международных и всероссийских конференциях.
Структура диссертации. Диссертация изложена на 202 страницах и состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В качестве основного метода синтеза лигандов для металлоценов, содержащих азотные заместители в инденильном фрагменте, была выбрана весьма популярная в настоящее время реакция Бухвальда-Хартвига, предполагающая аминирование арилгалогенида под действием соответствующего амина или азола в присутствии палладиевого катализатора и основания. Поэтому первой задачей нашего исследования был синтез соответствующих галозамещенных инденов или их аналогов, например галозамещенных метоксиинданов, из которых после проведения каталитического аминирования можно легко получить желаемые азотзамещенные индены.
Во всех экспериментах, если это не оговорено особо, использовался палладиевый катализатор в количестве 2 мол.%, а также монодентатные и бидентатные лигапды в количествах 4 и 2 мол.%, соответственно. Нижеприведенные обозначения были приняты для лигандов, упомянутых в следующих разделах работы:
1Л(И = 'Ви, IV = Н) Ь2 (Я - 'Ви, Я' = Ме) ЬЗ(й-Су, (Г-Н) 1,4 (Я-'Ни, К' = КМе;)
Ь6
Синтез галоиндснов и 4-бром-2-метилметоксииндана
Галозамещенные индены 1-3 были получены с использованием так называемого «малонатного» метода. Этот подход является общим и широко применяется для синтеза производных инданона-1. На первой стадии диэтиловый эфир метилмалоновой кислоты алкилировали соответствующим бензилгалогенидом. Последующий гидролиз продукта алкшшрования давал бензилметилмалоновую кислоту, декарбоксилирование которой при 160-170°С позволило получить соответствующую З-арил-2-метилпропионовую кислоту. Ее обрабатывали тионилхлоридом, а на следующей стадии образующийся хлорангидрид кислоты циклизовали в присутствии А1СЬ в дихлорметане с образованием замещенного ипдапона-1. Восстановление полученных инданонов под действием ИаВН) в среде ТГФ-метанол приводило к образованию смеси соответствующих диастереомерных инданолов. Наконец, индены 1-3 были получены дегидратацией инданолов в присутствии каталитических количеств лара-толуолсульфо-кислоты в среде кипящего толуола.
1. ЫаСМе(С02Е1)2, ЕЮН 2 КОН, ЕЮН-Н20
С02Н
1. БОСЬ
2. А1С1)
X Вг
xi x; выход, %
Вт Н 70
Вг Вг С1 С1 Вг Н
67 74
4-Бром-2-метшшетоксииндан (4) был получен с выходом 93% алкилированием 4-бромо-2-метилиндан-1-ола под действием иодистого метила в присутствии гидроксида калия в ДМСО.
Аминирование 4-бром-2-метилметоксииндана и 4/7-бром-2-метилиндена с участием ?^-диметил- и 1Ч,?<-днфениламинов
На первом этапе исследований палладий-катализируемых реакций аминирования галозамегценных субстратов мы провели опыты с участием 4-бром-2-метилметоксииндана (4) и М,М-диметил- и К,№дифениламинов. Было показано, что применение комплекса Рс1(Р'Ви3)2 в качестве катализатора позволяет получить продукты аминирования 5 и 6 с выходами 92 и 86%, соответственно. Использование каталитической системы на основе бифенильного лиганда Ы также приводило к образованию целевых соединений 5 и б, но с меньшими выходами, т.е. 47 и 48%, соответственно.
HNR2, 'BuOK, [Pd] толуол, 90°С
NR2
ОМе
ОМе
5 (R = Me), 6 (R = Ph)
Реакция отщепления метанола от метоксиинданов 5 и 6 при кипячении в смеси метанол-соляная кислота позволила получить индены 7 и 8 с выходами 81 и 92%, соответственно. Строение одного из изомеров индена 8, установленное методом рентгенострук-турного анализа показано на Рисунке 1.
nr2
HCI, МеОН
ОМе
NR,
7(R = Me),8(R = Ph)
Рисунок 1. ORTEP диаграмма для 8 (эллипсоиды с 50% вероятностью).
Было показано, синтез азотзамещенных инденов 7 и 8 может быть осуществлен в результате каталитического аминирования индена 1 в присутствии Pd(I>,Bu3)2. Следует отметить, что в качестве нуклеофила одинаково успешно может быть использована как смесь соответствующего амина и 'BuOLi, так и литиевая соль, полученная in situ путем обработки раствора амина в толуоле н-бутиллитием. Действительно, использование смеси амина и 'BuOLi позволило получить 7 и 8 с выходами 76 и 83%, соответственно, за 12 часов кипячения в толуоле. В присутствии предварительно полученных литиевых солей аминов указанные продукты образуются с выходами 78 и 81%.
Вг
R2NLi, Pd(P'Bu3)2 толуол, 110°С
NR,
Амшшрованис 2-мстил-4/7-хлорнндена с участием циклических аминов
Для синтеза замещенных инденов, содержащих в положении 4 остаток циклического амина, мы применили реакцию аминировапия 2-метил-4/7-хлориндена (3). В качестве модели для отработки условий каталитической реакции с участием хлорзамещенного субстрата было выбрано аминирование с участием морфолина. Использование в качестве катализаторов Р<1(Р'Виз)2 и Рс1((1Ьа)2/Ь1 в присутствии К3Р04 или 'ВиОТл было недостаточно эффективным, что вытекает из результатов, представленных в нижеследующей таблице.
морфолнн основание, [РА толуол, !10"С, 16 ч
С)
[р<4 основание кош, % вых, %
Р^Р'ВчОг к,го4 18 12
РЛ(Р'Виз)2 'Ви01л 20 9
Рс^Ьа^/И к,ро4 5 3
Р<1(11Ьа)2/Ы 'ВиОи 43 32
Применение смеси ТГФ и И-метилпирролидона (НМП) в качестве растворителя позволило за 16 часов достичь лучшей конверсии 3, чем при использовании толуола, однако при этом наблюдалось образование большого количества побочных продуктов, главным из которых был 2-метилинден. Использование в качестве катализатора Р(3(с1Ьа)2/1Л не позволило добиться количественной конверсии индена 3. Наилучшие результаты были получены для Р£1(Р'Ви3)2 и Рс1(11Ьа)2/Ь6 в диоксанс. Поэтому аналогичные исследования с участием других циклических аминов проводились в основном в присутствии Р(1(Р'Виз)2 или Рс1(с1Ьа)2/Ь6 в диоксане.
[М]
растворитель конв, % вых. %
С1
морфолин 'ВиОи [РЦ растворитель, 110"С
С)
РсЗ(Р'Ви3)2 1>с1(аЬа):/Ы Рс1(йауьб Р<1(Р'Ви3)2 Р^ЛЬауИ Р<1(<1Ьа)2/1.6
диоксан диоксан диоксан ГГФ/НМП ТГФ/НМП ТГФЛ1МП
>99 61 >99 >99 59 >99
64 35 78 56 32 52
Реакция аминирования 3 с участием нирролидина в присутствии 'Ви01л и Pd(dba)2/L6 протекала с образованием 10 с выходом 87% при кипячении в диоксане в течение 16 часов. Использование в качестве катализатора Рс1(Р'Виз)2 позволило получить 10 с выходом 71%. Основным побочным продуктом этой реакции являлся 2-метилинден, которого образовывалось до 20%. Если реакция проводилась в кипящем толуоле, то выходы целевого продукта падали до 38 и 59% для Рс1(<1Ьа)2/Ь6 и Р(1(Р1Ви3)2, соответственно.
Результаты исследований реакции аминирования 3 с участием пиперидина в присутствии 'ВиОЬл также свидетельствуют о том, что из двух каталитических систем -Рс1(<1Ьа)2/1Л> и Рс1(Р'Виз)2 - первая является более эффективной. Она позволила получить продукт 11 с выходом 81% при практически количественной конверсии 3 за 16 часов кипячения в диоксане. В аналогичных условиях Р(1(Р!Виз)2 давал 11с выходом лишь 53% (при конверсии 3 на уровне 68%). В обоих опытах наблюдалось образование 2-метилиндена с выходом около 5%.
Таким образом, на основании сравнительных исследований было установлено, что наилучшие условия аминирования хлориндена 3 с участием циклических аминов и 'Ви01л в качесве основания предполагают использование каталитической системы Р(1(дЬа)2/Ь6 в диоксане. Поэтому для синтеза других азотзамещенных инденов 12-17 были использованы именно эти условия проведения реакции.
С1
амин, 'Ви01Л ра(аЬа)2Л-6 диоксая, 110°С, 16 ч
N1*2
12-17
исходный амин
продукт вых, %
аэепан 12 73
Ы-метилпипсразин 13 90
индолин 14 72
1,2,3,4-тетрагидрохинолин 15 81
ЮЯ-фенотиазин 16 75
дибензо[Ь,/]азепан 17 69
Аминирование 4-бром-2-метилметоксииндана и 4/7-бром-2-метилиндена с участием 9//-карбазола
Серия реакций аминирования метоксииндана 4 с участием 9#-карбазола была поведена с целью выявления каталитической системы, позволяющей получить продукт сочетания с наибольшим выходом. Реакции проводились в присутствии 3,0 экв. 'Ви01л в кипящем толуоле в течение 38 часов. Были использованы катализаторы на основе 1М(ёЬа)2 и следующих фосфиновых лигандов (в скобках указан выход продукта 18 по данным ВЭЖХ): Ы (42%), Ь2 (41%), ЬЗ (70%), Ь4 (<1%), ХаШрЬоэ (40%), ОРРР (13%), Р'Виз (>99%)
и ОРЕр(кк (<1%). Использование комплекса Р<3(Р'Ви3)2 также позволило получить соединение 18 с практически количественным выходом. Таким образом, было показано, что для синтеза 18 из 4 наилучшими являются палладиевые катализаторы на основе Р'Ви3. Системы на основе бифенильных фосфинов Бухвальда обладали меньшей активностью в изученных условиях.
Отщепление метанола от соединения 9 при кипячении в смеси метанола и соляной кислоты приводило к образованию индена 19 с практически количественным выходом. Альтернативно ипден 19 был получен при аминировашш 1 в присутствии Рс1(Р'Ви3)2 в качестве катализатора при кипячении в толуоле в течение 12 часов. При использовании эквимолярной смеси 9//-карбазола и 'Ви01л инден 19 был выделен с выходом 55% (химический выход 19 и конверсия 1 по данным ВЭЖХ составили 81%). Использование предварительно полученной литиевой соли 9Я-карбазола (по реакции с "Ви1л) позволило поднять выход до 63% (88% по данным ВЭЖХ). Существенная разница между химическими выходами и выходами, с которыми были выделены препаративные образцы, объясняется повышенной лабильностью инденов с донорными заместителями даже в слабокислых условиях препаративной хроматографии на силикагеле.
Каталитическое аминирование 1 с участием 1//-пиррола позволило получить продукт сочетания 20. При использовании в качестве катализатора Рё(Р'Ви3)2 и эквимолярной смеси 1//-пиррола с 'ВиОЫ выход 20 состав™ 93% (ВЭЖХ) за 12 часов кипячения в толуоле. Применение предварительно полученной литиевой соли 1//-пиррола позволило поднять выход до 98%. Катализатор на основе бифенильного лиганда Бухвальда Р(1(ёЬа)2/Ь1 при использовании смеси Ш-пиррола с 'ВиОЫ обеспечивал выход на уровне 85%, а применение менее сильного основания - К3Р04 - позволило получить 20 лишь с выходом 57% (при конверсии 1 около 60%).
4
ОМе
Аминирование 4/7-бром-2-метнл1Шдена с участием 1//-пиррола и его производных
Вг
I//-пиррол / основание [Р(1], толуол, 110°С
О
1
20
По данным ГХ-МС аминирование 1 с участием 2,4-диметил-1#-пиррола в присутствии 3,0 экв. 'ВиОГл и Рё(Р'Ви3)2 в качестве катализатора приводило к образованию смеси продуктов 21-23 с выходами 30, 59 и 4%, соответственно, за 14 часов кипячения в толуоле. Соединения 21 и 22 были выделены методом препаративной ВЭЖХ, а их строение было подтверждено данными спектроскопии ЯМР и экспериментов ЯЭО. Строение соединения 23 было предложено после анализа его масс-спектров, а также спектров поглощения в УФ области. По-видимому, стерические факторы наряду с известной двойственной реакционной способностью Щ-пиррола и его производных определяют образование значительного количества продуктов С-С сочетания.
Очень необычны результаты аналогичной каталитической реакции между инденом 1 и 2,5-диметил-1#-пирролом в присутствии 'ВиОЫ. Оказалось, что при использовании Рё(Р'Виз)2 в качестве катализатора образуется два изомерных продукта 24 и 25 с выходами 57 и 23%, соответственно, но не желаемый продукт С-Ы сочетания! Такая реакционная способность, по-видимому, в значительной мере определяется стерическими факторами.
Соединения 24 и 25 были выделены в аналитически чистой форме, а их строение было подтверждено данными спектроскопии ЯМР, в том числе экспериментами ЯЭО и другими методиками. В этой связи, наибольший интерес представляет образование неожиданного продукта 24. Это является первым примером реакции такого типа, а циклический имин 24 очень сложно получить какими-либо другими методами, имеющимися в арсенале современного химика-органика.
С учетом наблюдаемого неселективного арилирования замещенных 1//-пирролов и необходимостью синтеза инденов, содержащих заместители индольного типа, связанных
24
25
через атом азота, было решено предварительно изучить региоселективность палладий-катализируемого арилирования 1//-индола и сIX) производных с участием простейших арилгалогенидов.
Исследование регносслсктивности арилирования 1Я-1шдола и 2-метил-Ш-индола арилгалогенидами
С целью изучения регноселективностн арилирования Щ-индола с участием бромбензола и в присутствии Рс1(Р'Ви3)2 в качестве катализатора была поставлена первая серия опытов, в которых варьировалась природа соли 1//-индола.
рьвг, ра(р,ви3)2 толуол, 110"С, 12 ч
РЬ
2-РЬ
№ М выход, %
2-Р11 З-РЬ Г^-РЬ
1 и <1 <1 99
2 ЬаСЬ <1 <1 94
3 ТЬС12 <1 <1 79
4 \ЪС12 5 10 53
5 ЬиС12 23 14 20
6 гпа 26 48 26
7 М§Вг 13 85 <1
Из полученных результатов можно сделать вывод о том, что по мере увеличения ковалентного связывания азот-металл происходит уменьшение доли ]М-фс1шлиндола в смеси продуктов реакции и соответствующее увеличение доли 2- и 3-фенилиндолов. Таким образом, для получения М-ар ил-1 //- ндо ло в целесообразно проводить палладий-катализируемую реакцию Бухвальда-Хартвига с участием литиевой соли 1Н-индола.
Исследование арилирования литиевой соли Ш-индола с участием различных арилбромидов показало, что увеличение стерической экранированности связи С-Вг в арилгалогениде приводит к изменению направления процесса арилирования и образованию значительного количества соответствующего 3-арил-1#-индола. Напротив, применение каталитической системы Бухвальда Р<1((1Ьа)2/1Л вместо комплекса Рс1(Р'Виз)2 для реакций с участием стерически затруденнных арилгалогенидов приводит к росту выхода соответствующих М-арил-Ш-индолов.
аг
\ -------------Г ^ ^
1. "Ви1л, толуол
2. АгВг, (И], толуол, 110°С, 12 ч
\-аг
Аг
[Р<4
выход, % З-Аг Гч'-Аг
1 С6Н5 Р<1(Р'Ви3)2 <1
2 2-СН3С6Н5 Рй(Р'Ви3)2 <1
3 1-Ыай Р(3(Р'Ви3)2 <1
4 С6Н5 Ра(Фа)2/И 5
5 2-СН3С6Н5 Рс1(с1Ьа)2/1Л 26
6 1-№п ра^ьаьлл 13
<1 <1 <1 10 48 85
Однако, было показано, что использование вместо литиевой соли 1//-индола эквимолярной смеси Ш-индола с 'Ви01л для реакции с 1-бромнафталином в присутствии Р(1(Р'Виз>2 позволяет получить продукт М-арилирования 26 с выходом 63%. По-видимому, наблюдаемый эффект связан с особой ролью 'ВиОЫ или образующегося трет-бутаиола для промотирования исследуемой реакции.
Оказалось, что реакция арилирования литиевой соли 2-метил-1 //-индола с участием бромбензола в присутствии Р(1(Р'Ви3)2 приводит к образованию продуктов С-3 и Ы-арилирования с выходами 43 и 41%, соответственно, за 12 часов кипячения в толуоле. С другой стороны, реакция с участием 1-бромнафталина сопровождается образованием только соответствующего продукта 3-арилирования с выходом 71%. Сравнивая результаты вышеописанных опытов, можно заключить, что арилирование 2-метил-1//-индола более направлено в положение 3, чем аналогичный процесс с участием Ш-индола.
Исходя из результатов исследований арилирования Ш-индола в различных условиях, можно сделать вывод о том, что применение литиевой соли Ш-индола или эквимолярной смеси Ш-индола с 'ВиОЫ в присутствии катализатора Р<3(с1Ьа)2/1Л, но не Рс1(Р'Виз)2, способствует протеканию реакции арилирования по атому азота. Увеличение стерической экранированности атома азота в производных Ш-индола и/или связи С-Вг в арилбромиде, напротив, способствует повышению выхода соответствующих З-арил-Ш-индолов. Следует отметить, что по стерическим свойствам 4/7-бром-2-метилинден более похож на 1-бромнафталин или 2-бромтолуол, поэтому этот субстрат должен быть склонен к образованию продуктов З-С-арилирования Ш-индола и его производных.
Нам показалось интересным и важным провести дополнительное исследование региоселективности арилирования магниевой соли Ш-индола в различных условиях, так как образование 2-арил-Ш-индола, наблюдаемое в этой реакции, является нестандартным результатом электрофильных реакций с участием Ш-индола. Основные результаты этого исследования представлены в нижеследующей таблице. Магниевую соль Ш-индола получали по реакции между Ш-индолом и Г^Ч^Вг в толуоле.
н
-ЫаЛВг, 'ВиОЫ, Р^^ВизЬ толуол, 110°С, 12 ч
1 ЕМвВг
2 РЬВг, Р(1(Ла)2, лигалд р толуол, 110°С, 12 ч
-*" I 1 /~РЬ + [ 1 /
II н
2-ГЬ З-РЬ
№ лиганд соотиоше1[ие з-рыг-рь выход, % 3-Г11 2-РЬ
1 Р'Ви3 13:1 85 13
2 ЬЗ 6:1 52 9
3 16 5:1 48 9
4 ОРРР 3:1 62 23
5 гас-ШКАР 5:2 59 25
б ОРЕрЬоя 2.1 62 30
7 РРЬ3 5-3 58 34
8 Ь2 3:2 55 39
9 БРРЕ 3:2 43 30
10 ОРРР 4.3 28 21
11 Ы 4.5 41 52
12 ы 4:5 39 48
13 Хап1рЬоз 1-20 4 76
Анализируя влия1ше природы лигапда можно сделать вывод о том, что переходе по таблице сверху вниз, т.е. от Р'Ви3 к Хап1рЬоз, наблюдается практически полное инвертирование регаоселективности изучаемой реакции, то есть изменение направления процесса от образования 3-фенил-1//-индола с выходом 85% и селективностью 92% к получению 2-фенил-1Н-индола с выходом 76% и селективностью более 95%.
На следующем этапе работы было показано, что температура реакции тоже сильно влияет на селективность арилирования 1#-индола. Результаты, показанные в нижеследующей таблице (приведено соотношение выходов 3-РЬ-/2-РЬ-замещснных продуктов, а в скобках указан общий выход продуктов реакции) свидетельствуют о том, что понижение температуры в пределах от 110 до 25°С способствует существешюму увеличению доли С-2 арилированного продукта во все опытах, кроме реакций, катализируемых комплексом Р(1(Р,Виз)2.
температура реакции 110°С 50"С 25°С
Р'Виз 6,54 (98) 7,75 (99) 5,84 (27)
ОРРР 2,70 (85) 1,22 (70) 0,79(25)
Ь2 1,41(94) 1,23 (86) 1,03 (81)
1Л 0,79 (93) 0,55 (88) 0,29 (89)
и 0,78 (87) 0,35 (91) 0,19(88)
Интересно отметить, что бифенильгше литнды 1Л, 12 и 1А позволяют проводить реакцию арилирования даже при комнатной температуре. Обнаруженная общая
закономерность, заключающаяся в увеличении выхода 2-арил-1Я-индола при снижении температуры, выражена для лиганда Ь4 особенно сильно. Использование этого лиганда при комнатной температуре приводит к образованию 2-фенил-1Я-индола с выходом 71%.
Наконец, было установлено, что региоселективность изучаемой реакции практически не зависит от природы галогена в фенилгалогениде. Например, реакции магниевой соли индола с хлор-, бром- и йодбензолом в присутствии Р(1(Р'Виз)2 приводят к образованию смесей продуктов с одинаковым отношением [3-РЬ]/[2-РЬ] равным 6,5 при кипячении в толуоле в течение 12 часов. Важно также отметить, что и суммарный выход продуктов арилирования во всех случаях был одинаковым и равным 98%.
Аминирование 4/7-хлор- и 4/7-бром-2-метилинденов с участием Ш-индола и его производных
Учитывая результаты, изложенные в предыдущих частях работы, на первом этапе было решено изучить аминирование 1 с участием смеси Ш-индола и 'ВиОЫ. Эта реакция, проведенная в присутствии Рй(Р'Ви3)2 и ?д(6Ьа)2/Ы, позволила получить целевой продукт 1Ч-арилирования 27 с выходом 71 и 64%, соответственно, за 12 часов кипячения в толуоле. При этом было зафиксировано образование также продукта С-3 арилирования 28 в количестве 4 и 3%, соответственно. Соединения 27 и 28 были выделены в аналитически чистом виде, а их строение было подтверждено методом ЯМР спектроскопии.
Региоселективность аминирования 4/7-бром-2-метилиндена с участием литиевой соли 1Я-индола, полученной in situ путем обработки Щ-индола "BuLi в толуоле, показало, что в этом случае соотношение изомеров 27 и 28 сильно зависит от природы используемого фосфинового лиганда. Например, реакция в присутствии Pd(P'Bu3)2 приводила к образованию в основном продукта С-3 арилирования 28, который был выделен с выходом 68% после 12 часов кипячения в толуоле. Продукт N-арилирования 27 образовывался с выходом всего 8%. Напротив, в присутствии Pd(dba)2/Ll продукт 28 был минорным (2%), а основным был желаемый продукт N-арилирования 27, который был выделен с выходом 95%. Таким образом, использование в качестве катализатора Pd(P'Bu3)2 способствует протеканию процесса С-арилирования 1Я-индола. Этот вывод хорошо согласуется с результатами, изложенными в предыдущей части исследования, в которой было показано, что использование этого катализатора направляет процесс арилирования 1Я-индола с участием различных арилбромидов в положение 3. Наконец, было показано, что ивден 27 может быть получен с выходом 98% по реакции арилирования 1Я-индола с участием хлориндена 3 в присутствии 'BuOLi и Pd(P'Bu3)2 за 48 часов кипячения в толуоле.
На следующем этапе исследования мы провели аналогичные опыты по изучению арилирования 2-метил-1Я-индола. Было показано, что реакция литиевой соли 2-метил-Ш-индола с 1 в присутствии комплекса Р(1(Р'Ви3)2 в качестве катализатора приводит к образованию продукта С-3 арилирования 29 с выходом 81% (при количественной конверсии 1). Аналогичные результаты были получены при использовании смесей свободного азола с 'Ви01л и К3Р04 (выход 29 составил 77 и 55% при конверсии 1 па уровне 99 и 60%, соответственно). Даже использование каталитических систем на основе лигандов Бухвальда, т.е. 1М((1Ьа)2/Ы и Рё(с1Ьа)2/Ь4, не позволило получить продукт Ы-арилирования. В этих опытах наблюдалось образование только соединения 29 с выходом 69 и 74%, соответственно, при количественной конверсии 1.
Исследование реакций аминирования и арилирования по Сузуки с участием 4/7-бром-6/5-хлор-2-метнл-1#-индена
В этой части рассмотрены результаты создания методов селективного постадийного палладий-катализируемого арилирования и аминирования 4/7-бром-6/5-хлор-2-метил-ицдена (2) с целью последующего использования полученных 4/7,6/5-дизамещенных инденов для синтеза представителей нового семейства анса-цирконоценов.
Реакция Сузуки-Мияура с участием 2 и КаВРК, в присутствии КагС03 и Рё(ОАс)2 приводит к образованию 4/7-фенил-6/5-хлор-2-метилиндена (30) с выходом 81% за 7 часов кипячения в системе ацетон-вода (Схема 1). Аналогичная реакция с участием 1-нафтилборной кислоты позволила получить 31 с выходом 87%. Кроме того, 31 может быть получен с выходом 84% по аналогичной реакции с участием К3Р04 и Рс1(Р'Ви3)2 в толуоле за 15 часов при комнатной температуре. 4/7,6/5-Диарилзамещенный инден 32 был получен с выходом 73% по реакции 30 с ллра-толилборной кислотой в присутствии К3Р04 и Р(1(Р'Ви3)2 при кипячении в толуоле в течение 12 часов. Затем была изучена реакция аминирования 30. Соединение 33, имеющее арильный заместитель в положении 4/7 и фенотиазиновый фрагмент в положении 6/5 индена, образовывалось с выходом 66% из 30 и ЮЯ-фенотиазина в присутствии 'Ви01л и Рс1(Р'Ви3)2 за 12 часов кипячения в толуоле. Наконец, инден 34, включающий арильный заместитель в положении 4/7 и М-индольный фрагмент в положении 6/5, был получен с выходом 64% в результате реакции между 31 и Ш-индолом в присутствии 'Ви01л и Рс1(Р'Ви3)2 за 15 часов кипячения в толуоле.
Реакция аминирования 2 с участием ЮЯ-фенотиазина в присутствии К3Р04 и Рс1(Р'Ви3)2 при кипячении в толуоле в течение 12 часов протекала неселективно и, как следствие, приводила к образованию смеси продуктов аминирования по положениям 4/7 и
Вг
2-метил-1//-индал
основание, [Рс1] толуол, 110°С, 12 ч
29
6/5, а также продукта диаминирования (Схема 2). Однако, при комнатной температуре эта реакция позволила селективно получить продукт моноаминирования 35 с выходом 85%. Этот продукт затем был введен в реакцию Сузуки-Мияура с участием шра-толилборной кислоты в присутствии К3Р04 и Рс1((1Ьа)2/Р'Виз, что позволило получить дизамещенный инден 36 с выходом 86% за 15 часов кипячения в толуоле. Кроме того, реакция аминировапия 35 с участием 1#-индола и в присутствии 'ВиОЫ и Рё(Р'Виз)2 приводила к образованию дизамещенного индена 37 с выходом 64% за 15 часов кипячения в толуоле.
Схема 1
Схема 2
Синтез немостиковых цирконоценов
Исходя из некоторых инденов, синтезированных в предыдущих частях работы, были получены комплексы циркония состава (>/5-Ср*)(>/5-и11дсш1л)7гС12, содержащие пентаметилниклопентадиенильный и инденильный лиганды, не связанные между собой какими-либо мостиковыми группами. Стандартная методика синтеза этих соединений предполагала обработку независимо полученного комплекса Ср*7гС13 литиевой солью соответствующего индена, полученной металлированием последнего "ВиЫ в толуоле. Соединение 52 было выделено перекристаллизацией из толуола. Все остальные комплексы были очищены путем промывания неочищенных продуктов холодным гексаном. Выходы выделенных соединений колебались в пределах от 34 до 70%.
V
9-17,20,27,3-1,37
1 "ВиЬц толуол
2 Ср'&С!}
43, 63%
44, 70%
45, 67%
46, 34%
47, 59%
48, 53%
49,61%
50, 57%
Синтез и исследование мостиковых лигаидов и соответствующих янса-цирконоценов
Для синтеза акса-цирконоценов необходимо было сначала получить соответствующие мостиковые лигандъг. Обычная методика синтеза лиганда такого типа заключается во взаимодействии 2 экв. литиевой соли индена с 1 экв. Ме^СЬ в дютиловом эфире при комнатной температуре (Метод А). Этот метод был применен для получения соединений 62-64. Мостиковые лиганды 53-57 были синтезированы по аналогичной методике, но с использованием смеси ТГФ-толуол в качестве растворителя (Метод Б). Альтернативной методикой получения мостиковых лигандов является синтез с применением медьорганических соединений (Метод В). В рамках этого метода полученную литиевую соль индена обрабатывают цианидом меди, что приводит к образованию соответствующего индепильного медьорганического соединения, которое затем вводится в реакцию с 0,5 экв. Мс281С12. С применением этой методики были получены мостиковые лиганды 58-61.
»1
метод Л, Б или В
7.8.9,11,15,16, 19,20,27,32,33,36
1*1
Метод А
1. "ВцЫ, ЕуЭ
2. Ме25ГС12, ЕьО
Метод Б
1. "Ви1л, ТГФ-толуол
2. Ме^Ог, ТГФ-толуол
Метод В
1."Ви1л,Е120 2СиСЫ, ТГФ
2. Ме251С12, ТГФ
инден Гч продукт выход, %
7 ЫМег Н 51 54
8 н 52 72
19 9#-карбазол-9-ил н 53 61
20 1Я-пиррол-1-ил н 54 61
27 1Я-индол-1-ил н 55 79
9 морфолии-4-ил н 56 73
11 пиперидин-1-ид н 57 63
15 1,2,3,4-тетрагидрохинолтш-1-ил н 58 69
16 10Я-фенотиазин-10-ил н 59 69
32 фенил пара-толил 60 63
33 фенил 1ОЯ-фенотшшш-Ю-ил 61 81
36 10Я-фенотиа1ин-10-ил пара-топт 62 76
Введение донорных заместителей в инденильную систему существенно снижает стабильность соответствующего мостикового лиганда при контакте с поверхностью силикагеля, что, в свою очередь, затрудняет выделение этих соединений. Например, попытки очистки соединений 56-58 с помощью хроматографии на обычном силикагеле сопровождались разложением целевых продуктов и образованием соответствующих
инденов. Поэтому выделение моетиковых лигандов 56-58 проводилось с использованием жидкостного хроматографа на колонке, заполненной обращенно-фазовым силикагелем (С18), не обладающим кислыми свойствами. Очистка моетиковых лигаидов 60-62 была осуществлена методом кристаллизации. Соединения 51-55 были выделены методом колоночной хроматографии на обычном силикагеле без заметного разложения. Это свидетельствует о том, что лиганды 51-55 существенно более устойчивы в кислых условиях, чем лиганды, содержащие остатки циклических аминов.
Далее из полученных моетиковых лигандов 51-62 был проведен синтез анса-цирконоценов 63-74. В литературе описано несколько различных методик получения анса-цирконоценов. Для синтеза комплексов 66 и 67 мы применили метод синтеза с использованием оловоорганических производных соответствующих лигандов, которые получали обработкой дилитиевых солей лигандов 2 экв. EtjSnCl. Синтез комплексов 63-65 и 68-74 был осуществлен также с использованием одной из классических методик, заключающейся в реакции дидитиевых солей соответствующих лигандов с 2гС14(ТГФ)2. Ri
R.
Метод А или Б
Me2Si
У
Me2Si ZrCl2
ь Me2S/ ZjC12
Метод A: l."BuLi 2 ZiCi4(Tre)2
Метод Б
rv 1 «Н -- 2. Et3SnCl
ч 3. Z1CI4
\ Ri 51-62 рац- 63-74 мезо-
лигавд Ri R2 комплекс (выход, %)
51 КМег Н мезо-63 (21%)
52 NPh2 Н рац-64 (14%)
53 9Я-карбазол-9-ил Н рац-65 (13%) имезо-65 (21%)
54 1Я-пиррол-1-ил н рац-66 (27%)
55 1Я-ШЩОЛ-1-КЛ н рац-61 (6%) и мезо-67 (12%)
56 морфолин-4-ил н рац-68 (16%)
. пиперидин-1 -ил н рац-69 (21%)
58 1,2,3,4-тетрагидрохинолин-1-ил н рац-70 (30%)
59 1 ОЯ-фенотиазин-10-ил н рац-П (21%)
60 фенил п-толил рац-11 (19%)
61 фенил 1 ОЯ-фенотиазин-10-ил рацЛЪ (45%)
62 10#-фенотиазин-10-ил п-толил мезо-74(11%)
Выделение рацемических форм диса-комплексов в большинстве случаев удалось осуществить путем перекристаллизации из толуола при -30°С (комплексы рац-64, рац-68-рац-73). Однако, такой метод очистки в случае комплексов 54 и 55 позволил получить лишь чистые смеси рац- и мезо-форм с соотношением изомеров 1:1 и 3:1, соответственно. Выделение чистых рацематов было осуществлено в результате последующей
кристаллизацией соединений из дихлорметана при -30°С. Таким образом, рац-54 и рсщ-55 были выделены с выходом 27 и 6%, соответственно.
Попытки выделения рац-63 и рац-74 перекристаллизацией неочищенных продуктов из различных растворителей при комнатной температуре или при охлаждении не привели к успеху. В этом случае были выделены только чистые .мезо-цирконопены. Мезо-82 был получен путем промывания неочищенного продукта горячим гексаном, а мезо-11 -перекристаллизацией из толуола. Аналитически чистая смесь рац- и мезо-65, содержащих карбазолильный заместитель в положении 4 инденилыюго фрагмента, была выделена промыванием неочищенного продукта толуолом. После промывания полученной смеси дихлорметаном удалось выделить чистый рац-65. Аналитически чистый л<езо-65 был получен перекристаллизацией смеси рац- имезо-65 из толуола при -30°С.
Наконец, был разработан метод синтеза рац-75, представляющего собой диметильное производное комплекса рац-65. Важно отметить, что обработка мезо-67 раствором МеМ§С1 в ТГФ приводила к образованию смеси рац-75 и мезо-75 в соотношении 2:3, что свидетельствует о протекании эпимеризации исходного и/или конечного соединений под действием М§С12. Аналитически чистый рац-15 был получен с выходом 34% при промывании смеси рац- и л/езо-комплексов диэтиловым эифром.
Для комплексов мезо-63, мезо-65, рац-66, рац-67, рац-69 и рац-1Ъ были получены монокристаллы, что позволило исследовать строение этих соединений методом рентгено-структурного анализа. Строение изученных комплексов показано на Рисунках 2-4.
Рисунок 2. (ЖТЕР диаграмма для рац-73 (слева) и мезо-65 (эллипсоиды с 50% вероятностью).
Рисунок 3. (ЖТЕР диаграмма для рац-69 (слева) и рац-61 (эллипсоиды с 50% вероятностью).
Рисунок 4. (ЖТЕР диаграмма для рац-66 (слева) и мезо-бЪ (эллипсоиды с 50% вероятностью).
На заключительном этапе работы в исследовательском центре компании ЭксонМобил Кемикал были проведены предварительные исследования активности катализаторов на основе рац-66 и рац-61. Оказалось, что в изученных условиях (0,08 цмоль аиса-цирконоцена, 40 рмоль МАО, [2г]/[А1] = 1/500, 1,066 мл пропилена, 0,324 мл толуола,
3,707 мл гексана, 70°С) рац-66 и рац-67, активированные МАО, образуют высокоактивные катализаторы полимеризации пропилена (активность до 80 кг/моль ч'атм, М„ до 400 кДальтон, М„/М„ 1,5), причем образующиеся полимеры имели высокую температуру плавления (до 158°С), что является свидетельством высокой стереоселективности использованных катализаторов. Для сравнения известный катализатор на основе рац-Мс25К2-метилинден-1-ил^гС12 в аналогичных условиях имеет активность около 94 кг/моль'ч'атм, при М„ около 77 кДальтон, Мш/М„ 1,5 и образует изотактический полипропилен с температурой плавления около 139°С.
ВЫВОДЫ
1. Исследованы реакции палладий-катализируемого аминирования 4/7-бром-2-метилиндена, 4/7-хлор-2-метилиндена и 4-бром-2-метилметоксииндана с участием Н,Ы-диметил- и ЫД-дифениламинов, различных циклических аминов, а также 9Я-карбазола, что позволило получить соответствующие замещенные индены, необходимые для последующего синтеза онса-цирконоценов.
2. Изучено палладий-катализируемое аминирование 4/7-бром-2-метилиндена с участием 1Я-пиррола и его производных. Показано, что реакции с ¡//-пирролом идут селективно с образованием продукта Ы-арилиропания. Напротив, реакция с 2,4-диметил-Ш-пирролом идет неселективно с образованием продуктов С- и 1М-арилирования, причем последний является минорным продуктом. Наконец, аналогичная реакция с 2,5-диметил-1Я-пирролом вообще не приводит к продукту >1-арилирования. Вместе с тем, впервые наблюдалось образование с высоким выходом неожиданного продукта сочетания, содержащего иминовый фрагмент в пятичленном кольце.
3. Подробно изучена региоселективность палладий-катализируемого аминирования 4/7-бром-2-метилиндена с участием Ш-индола и 2-метил-1Я-индола. Показано, что в зависимости от условий проведения реакции с 1//-индолом можно с высоким выходом получить как продукт №арилирования, так и С-3 арилирования. Установлено, что реакция сочетания 4/7-бром-2-метилиндена с 2-метил-1//-индолом всегда протекает по 3-му положению индольного фрагмента.
4. В ходе подробного исследования палладий-катализируемого арилирования 1Я-индола с участием бромбензола и других арилгалогенидов были установлены важные закономерности этой реакции. Оказалось, что направление арилирования в существешюй степени зависит от строения соли 1Я-индола (и основания), стерической экранированное™ связи С-Вг в арилгалогениде, строения катализатора, а также условий проведения реакции.
5. Показано, что реакция магниевой соли 1Я-индола с бромбензолом в присутствии палладиевых катализаторов не приводит к Ь'-фснидиндолу, но сопровождается образованием продуктов С-2 и С-3 арилировапия исходного субстрата. Причем
баланс между этими продуктами во многом определяется природой фосфинового лиганда. Например, обнаружено обращение региоселективности реакции от 13:1 в пользу продукта С-3 арилирования для три-тирепг-бутилфосфина до 1:20 в пользу продукта С-2 арилирования при переходе к Xantphos. Отмечается большой синтетический потенциал этой и аналогичных реакций.
6. Разработаны условия селективного постадийного палладий-катализируемого аминирования и арилирования с участием 4/7-бром-6/5-хлор-2-метилиндена, что позволило получить ряд дизамещенных инденов перспективных для последующего синтеза анса- металлоценов.
7. Исходя из полученных замещенных инденов, синтезированы новые анса-цирконоцены (15 структур), а также соединения состава (>/5-Ср*)(?/5-и11денил)2гС12 (13 структур). Полученные цирконоцены были охарактеризованы комплексом физико-химических методов исследований, включая рентгеноструктурный анализ (6 структур).
8. Показано, что катализаторы на основе некоторых из изученных а«ся-цирконоценов, обладают высокими активностью и стереоселективностью в процессе полимеризации пропилена, позволяя получать образцы изотактичного полипропилена с температурой плавления более 150°С и высокой молекулярной массой.
Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:
1. Воскобойников А.З., Измер В.В., Асаченко А.Ф., Белецкая И.П., Демьянов П.И., Казюлькин Д.Н., Лебедев А.Ю., Никулин М.В., Петросян B.C., Рябов А.Н., Хартуляри A.C., Черниченко К.Ю., Химия металлоценовых катализаторов полимеризации олефинов: Технологические аспекты. // ЖРХО 2001, Т. XLV, N 5-6, С. 118.
2. Izmer V.V., Lebedev A.Y., Nikulin M.V., Ryabov A.N., Asachenko A.,F. Lygin A.V., Sorokin D.A., Voskoboynikov A.Z. Palladium-catalyzed pathways to aryl-substituted indenes: Efficient synthesis of ligands and the respective даиа-zirconocenes. // Organometallics 2006, V. 25, N 5, P. 1217.
3. Nikulin M.V., Voskoboynikov A.Z., Suponitsky K.Y. Co-crystal of 10-(2-methyl-4-phenyl-1 //-inden-6-yl)-1 ОЯ-phenothiazine and 10-(2-methy 1-7-pheny 1- l//-indcn-5-yl)-ЮЯ-phenothiazine. // Acta Cryst. 2008, V. E64, P. o2317.
4. Никулин M.B., Лебедев А.Ю., Воскобойников A.3., Белецкая И.П. Влияние природы лиганда на селективность палладий-кататизируемого С-2 и С-3 арилирования магниевой соли индола. // Доклады АН, серия «Химия» 2008, Т. 423, N 6, С. 763.
5. Lebedev A.Y., Izmer V.V., Ryabov A.N., Nikulin M.V., Voskoboynikov A.Z. Heterocyclic substituted metallocene compounds for olefin polymerization // PCT Int. Appl. (2006), WO 2006065809.
6. Coker C.L., Canich J.A.M., Voskoboynikov A.Z., Ryabov A.N., Nikulin M.V., Lygin A.V., Izmer V.V., Asachenko A.F. Halogen substituted metallocene compounds for olefin polymerization. // PCT Int. Appl. (2006), WO 2006065906.
7. Voskoboynikov A.Z., Nikulin M.V., Izmer V.V., Asachenko A.F., Ryabov A.N., Coker C.L., Canich J.A.M. Halogen substituted metallocene compounds for olefin polymerization. // PCT Int. Appl. (2006), WO 2006065843.
8. Voskoboynikov A.Z., Ryabov A.N., Nikulin M.V., Lygin A.V., Coker C.L., Canich J.A.M., Halogen substituted metallocene compounds for olefin polymerization. // PCT Int. Appl. (2007), WO 2007070041.
9. Никулин M.B., Воскобойников А.З. Синтез и исследование дасй-цирконоценов, содержащих 4-Ж^2-2-метилинденильные фрагменты. // Тезисы докладов на международной конференции студентов и аспирантов «Ломоносов-2008», Москва, 8-11 апреля 2008.
10. Воскобойников А.З., Асаченко А.Ф., Измер В.В., Никулин М.В., Белецкая И.П. Новое поколение стереоселективных катализаторов полимеризации. // Тезисы докладов на конференции ученых «Ломоносовские чтения-2008», Москва, 23 апреля 2008.
11. Никулин М.В., Воскобойников А.З. Новое семейство катализаторов для стереоселективной полимеризации а-олефинов. // Тезисы докладов на Всероссийской конференции «Научные основы приготовления и технологии катализаторов», Краснодарский край, 4-9 сентября 2008 г.
Подписано в печать:
24.11.2008
Заказ № 1308 Тираж -100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www. autoreferat. ru
Список сокращений.
1. Введение.
2. Литературный обзор.
2.1. Реакция палладий-катализируемого аминирования Бухвальда
Хартвига.
2.1.1. Механизм ре акции.
2.1.2. Область применения реакции.
2.2. Палладий-катализируемое арилирование Iii-пиррола, 1/7-индола и их производных.
3. Обсуждение результатов.
3.1. Синтез галоинденов и 4-бром-2-метилметоксниндана.
3.2. Исследование реакции аминирования галозамещенных индепильных систем.
3.2.1. Аминирование 4-бром-2-метилметоксииндаиа и 4-бром-2-метилиндена Т^,М-диметил- и М,Т\т-дифениламинами и 10Н-фенотиазином.
3.2.2. Аминирование 4-бром-2-метилметоксииндана и 4-бром-2-метилиндена 9Я-карбазолом.
3.2.3. Аминирование 4-бром-2-метилиндена 1//-пирролом н его производными.
3.2.4. Исследование региоселективности арилировапия
1 Я-индола и 2-метил- 1Я-индола арнлгалогепидами.
3.2.5. Аминирование 4-хлор- и 4-бром-2-метилинденов
1Я-индолом и его производными.
3.2.6. Аминирование 2-метил-4-хлориндена циклическими аминами.
3.2.7. Изучение реакций аминирования и арилировапия по Сузуки с участием 4-бром-6-хлор-2-метилиндена.
3.3. Синтез пемостиковых цирконоценов.
3.4. Синтез мостиковых лигандов.
3.5. Синтез и исследование я«са-циркопоценов.
4. Экспериментальная часть.
5. Выводы.
6. Литература.
Список сокращений
МАО метилалюмоксан
Mw молекулярная масса
Ср циклопентадиенил
Ind инденил
M металл
ДМЭ диметоксиэтан
ДМСО диметилсульфоксид
ДМФА !Ч,М-диметилформамид
ТДАТА 4,4\4''-трис(Ь\Тч[-дифениамино)трифепиламин
ТГФ тетрагидрофуран
НМП К-метилпирролидон
ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография dba дибензилиденацетон
Toi толил
Ph фенил
DPPF 1,1 -бг/с(дифенилфосфино)ферроцен rac-BINAP /?дг/-2,2'-бис(дифенилфосфино)-1,1 '-бинафтил
D'BPF 1,1 '-бг/б'(дитрет-бушлфосфино)ферроцен
DPEPhos [окси-бис(2,1-фепилен)]бис(дифенилфосфин)
DPPE 1,2-бмс(дифенилфосфино)этан
DPPP 1.3-^с(дифснилфосфино) пропан
DPPB 1,4-бис(дифенилфосфино)бутан
Xantphos 4,5-#г/с(дифенилфосфино)-9,9'-диметилксантен
Су циклогексил
Oct октил
Hep гептил втор вторичный
ПТСК п-толуолсульфокислота
ГХ-МС газовая хроматография с масс-спектрометрическим детектором
ЯЭО ядерный эффект Оверхаузера г год, грамм
Гц герц с синглет, сильный д дублет т триплет кв квадруплет м мультиплет септ. септет др. другой
I константа спин-спинового взаимодействия
МГц мегагерц м.д. миллионная доля мл миллилитр мол. мольный трет третичный
Ткип. температура кипения
Тпл. температура плавления ф уш. уширенный ч час экв. эквивалент эксп. экспериментальная
ЯМР ядерный магнитный резонанс
Ас ацетил
Ме метил
Ег этил
Рг пропил
Ви бутил
Аг арил
РЬеп 1 (Ш-фснотиазин
Кай нафтил п нормальный t третичный
В настоящее время объем промышленного производства полимеров оценивается приблизительно в 170 млн. тонн в год, причем более половины этого количества составляет производство полиолефинов, осуществляемое с помощью различных гетерогенных каталитических систем типа Циглера-Натта. Гомогенные катализаторы полимеризации а-олефинов на основе металлоценов подгруппы титана являются достойной альтернативой традиционным гетерогенным катализаторам, так как обладают более высокой активностью ц стереоселективностью. Кроме того, применение таких гомогенных каталитических систем позволяет получать полимеры с улучшенными физико-химическими свойствами. Таким образом, разработка новых катализаторов этого типа является важной задачей с научной и практической точек зрения.
Активность и стереоселективпость каталитических систем на основе металлоценов подгруппы титана сильно зависит от структуры исходного комплекса, однако эта зависимость очень сложна и в настоящее время может быть описана лишь эмпирическими закономерностями. Наилучшей активностью и стереоселективностью в процессе полимеризации пропилена обладают активированные МАО рацемические формы анса-металлоценов на основе диметплсилил-бмс(инденильных) лигандов с метилом в положении 2 и арильным заместителем в положении 4 индснильных фрагментов. Также известно, что введение донорных заместителей в инденильный фрагмент в общем случае повышает активность соответствующего катализатора за счет увеличения электронной плотности на атоме металла. В связи с этим синтез и исследование нового семейства анса-цирконоцеиов, содержащих объемистый донорный азотный заместитель в положении 4 инденильного фрагмента, является важной и перспективной задачей. Стоит отметить, что специфические электронные и геометрические свойства таких комплексов позволяют ожидать проявления уникальных свойств катализаторов на основе соответствующих анса-цирконоценов.
В настоящей работе была поставлена задача синтеза и исследования нового семейства а//со-цирконоценов на основе б7/с(инденильных) лигандов, включающих различные азотные заместители в положении 4 инденильного фрагмента.
Для решения этой задачи был разработан ряд методов проведения палладий-катализируемого аминирования Бухвальда-Хартвига бром- и хлорзамещенных инденов различными аминами и азолами. С применением разработанных методов синтезирован широкий круг инденов, содержащих азотный заместитель в положении 4. Дополнительно проведены исследования региоселективности палладий-катализируемого арилировапия
1Я-ИНД0Л0В в различных условиях. Из синтезированных индеиов получены мостиковые лиганды и соответствующие ш/ся-цирконоцены. Структуры некоторых комплексов исследованы методом рентгеноструктурного анализа. Описанию этих исследований целиком посвящен раздел обсуждение результатов настоящей работы. За исключением этого раздела диссертационная работа содержит также и другие традиционные разделы: обзор литературы, выводы из проделанной работы и экспериментальную часть.
В обзоре литературы подробно описан механизм реакции аминирования Бухвальда-Хартвига, область применения этого метода и эволюция применяемых в этом прверащении каталитических систем. Анализ этого материала позволяет сделать важные выводы об условиях и катализаторах, которые могут обеспечить максимальный выход продуктов реакции аминирования различных арил бромидов, в том числе броминденов. Заключительный раздел литературного обзора посвящен описанию работ по исследованию региоселективности арилирования пиррольных и индольных систем арилгалогенидами. Ознакомление с результатами этих исследований позволяет выявить некоторые закономерности образования различных арилазолов в зависимости от уловий проведения реакции. Основываясь на сделанных выводах, может быть решена задача подбора условии проведения аминирования галоинденильных систем с участием различных 1//-пирролов и ¡//-индолов.
Таким образом, основной целью настоящей работы является исследование методов аминирования галозамещенных инденильных систем для получения нового семейства соответствующих ш/ш-цирконоценов, содержащих различные азотные заместители в положении 4 инденильных фрагментов.
2. Литературный обзор
5. Выводы
1. Исследованы реакции палладий-катализируемого аминирования 4/7-бром-2-метилиндена, 4/7-хлор-2-метилиндена и 4-бром-2-метилметоксииндана с участием N,1^-диметил- и 1Ч,1\[-дифениламипов, различных циклических аминов, а также 9//-карбазола, что позволило получить соответствующие замещенные индены, необходимые для последующего синтеза анса-цирконоценов.
2. Изучено палладий-катализируемое аминирование 4/7-бром-2-метилиндена с участием 1//-пиррола и его производных. Показано, что реакции с 1//-пирролом идут селективно с образованием продукта 1Ч-арилированпя. Напротив, реакция с 2,4-диметил-1//-пирролом идет иеселективно с образованием продуктов С- и И-арилирования, причем последний является минорным продуктом. Наконец, аналогичная реакция с 2,5-диметнл-1//-пирролом вообще не приводит к продукту И-арилирования. Вместе с тем, впервые наблюдалось образование с высоким выходом неожиданного продукта сочетания, содержащего иминовый фрагмент в пятичленном кольце.
3. Подробно изучена региоселективность палладий-катализируемого аминирования 4/7-бром-2-метнлиндена с участием 1//-индола и 2-метил-1 //-индола. Показано, что в зависимости от условий проведения реакции с 1//-индолом можно с высоким выходом получить как продукт И-арилирования, так и С-3 арплирования. Установлено, что реакция сочетания 4/7-бром-2-метилиндена с 2-метил-1//-индолом всегда протекает по 3-му положению индольного фрагмента.
4. В ходе подробного исследования палладий-катализируемого арилирования 1 //-индола с участием бромбензола и других арилгалогенидов были установлены важные закономерности этой реакции. Оказалось, что направление арилирования в существенной степени зависит от строения соли 1//-индола (и основання), стерическон экранировапиости связи С-Вг в арилгалогениде, строения катализатора, а также условий проведения реакции.
5. Показано, что реакция магниевой соли 1//-индола с бромбензолом в присутствии палладиевых катализаторов не приводит к И-фснили идолу, но сопровождается образованием продуктов С-2 и С-3 арилирования исходного субстрата. Причем баланс между этими продуктами во многом определяется природой фосфинового лиганда. Например, обнаружено обращение региоселективности реакции от 13:1 в пользу продукта С-3 арилирования для три-тре/м-бутилфосфина до 1:20 в пользу продукта С-2 арилирования при переходе к ХаЩр1юз. Отмечается большой синтетический потенциал этой и аналогичных реакций.
6. Разработаны условия селективного постадийного палладий-катализируемого аминирования и арилирования с участием 4/7-бром-б/5-хлор-2-метилиндена, что позволило получить ряд дизамещеииых иидеиов перспективных для последующего синтеза янса-металлоценов.
7. Исходя из полученных замещенных инденов, синтезированы новые анса-цирконоцены (15 структур), а также соединения состава (^■5-Ср*)(|/"-индеиил)2гСЬ (13 структур). Полученные цирконоцены были охарактеризованы комплексом физико-химических методов исследований, включая рентгеноструктурный анализ (6 структур).
8. Показано, что катализаторы на основе некоторых изученных анса-цирконоценов, обладают высокими активностью и стереоселективностью в процессе полимеризации пропилена, позволяя получить образцы изотактичного полипропилена с температурой плавления более 150°С и высокой молекулярной массой.
1. Yin J., Buchwald S.L., Palladium-catalyzed intermolecular coupling of aryl halides and amides. // Org. Lett., 2000, 2, 1101.
2. Shakespeare W.C., Palladium-catalyzed coupling of lactams with bromobenzenes. // Tet. Lett., 1999, 40, 2035.
3. Yang B.H., Buchwald S.L., Palladium-catalyzed amination of aryl halides and sulfonates. // J. Organomet. Chem., 1999, 576, 125.
4. Frost C.G., Mendonca P., Recent developments in aromatic heteroatom coupling reactions II J. Chem. Soc., Perkin Trans., 1998, /. 2615.
5. Wolfe J.P., Ahman J., Sadighi J.P., Singer R.A., Buchwald S.L., An ammonia equivalent for the palladium-catalyzed amination of aryl halides and triflates. // Tet. Lett., 1997, 38, 6367.
6. Tonks L., Jonathan L.M., Williams J., Catalytic applications of transition metals in organic synthesis. //./. Chem. Soc., Perkin Trans., 1998,1, 3637.
7. Sadighi J.P., Singer R.A., Buchwald S.L., Palladium-catalyzed synthesis of monodisperse, controlled-length, and functionalized oligoanilines. II J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 4960.
8. Yang B.H., Buchwald S.L., The development of efficient protocols lor the palladium-catalyzed cyclization reactions of secondary amides and carbamates. // Org. Lett., 1999, 1, 35.
9. Doherty E.M., Retz D., Gawa N.R., Tamir R., Treanor J.S., Norman M.H., 4-Aminopyrimidine tetrahydronaphthols: a series of novel vanilloid receptor-1 antagonists with improved solubility properties. // Bioorg. Med. Chem. Lett., 2008, 18, 1830.
10. Ghosh A., Sieser J.E., Riou M., Cai W., Rivera-Ruiz L., Palladium-Catalyzed Synthesis of iV-aryloxazolidinones from aryl chlorides. // Org. Lett., 2003, 5, 2207.
11. Wagaw S., Yang B.H., Buchwald S.L., A palladium-catalyzed method for the preparation of indoles via the Fischer indole synthesis. // J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 10251.
12. Hartwig J.F., Synthesis, structure, and reactivity of a palladium hydrazonato complex: a new type of reductive elimination reaction to form C-N bonds and catalytic arylation of benzophenone hydrazone. // Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 4492.
13. Wang Z., Skerlj R.T., Bridger G.F., Regioselective synthesis of aryl hydrazides by palladium-catalyzed coupling of /-butylcarbazate with substituted aryl bromides. // Tet. Lett., 1999, 40, 3543.
14. Ortner B., Waibel R., Gmeiner P., Indoloparacyclophanes: synthesis and dopamine receptor binding of a novel arylbioisostere. II Angew. Chem. Int. Ed., 2001, 40, 1283.
15. Arterburn J.B., Rao K.V., Ramdas R., Dible B.R., Catalytic amination of 2-substituted pyridines with hydrazine derivatives. // Org. Lett., 2001, 3, 1351.
16. Surry D.S., Buchwald S.L., Biaryl phosphane ligands in palladium catalyzed amination. II Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 6338.
17. Hartwig J.F., Transition metal catalyzed synthesis of arylamines and aryl ethers from aryl halides and triflates: scope and mechanism // Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 2046.
18. Wolfe J.P., Buchwald S.L., Nickel-catalyzed amination of aryl chlorides. // J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 6054.
19. Lipshutz B.H., Ueda II., Aromatic animations by heterogeneous Ni°/C catalysis. II Angew. Chem. Int. Ed, 2000, 39, 4492.
20. Ley S.V., Thomas A.W., Modem synthetic methods for copper-mediated C(aryl)-0 C(aryl)-N, and C(aryl)-S bond formation. II Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42, 5400.
21. Martin R., Rodriguez Rivero M., Buchwald S.L., Domino, Cu-catalyzed C-N coupling/hydroamidation: a highly efficient synthesis of nitrogen heterocycles. // Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45,1Q19.
22. Ma D., Xia C., Cul-catalyzed coupling reaction of /?-amino acids or esters with aryl halides at temperature lower than that employed in the normal Ullmann reaction. Facile synthesis of SB-214857 // Org. Lett., 2001, 3, 2583.
23. Guram A.S., Buchwald S.L., Palladium-catalyzed aromatic aminations with in situ generated aminostannanes. II J. Am. Chem. Soc., 1994,116, 7901
24. Guram A.S., Rennels R.A., Buchwald S.L., A simple catalytic method for the conversion of aryl bromides to arylamines. // Angew. Chem. Int. Ed., 1995, 34, 1348.
25. Louie J., Hartwig J.F., Palladium-catalyzed synthesis of arylamines from aryl halidcs. Mechanistic studies lead to coupling in the absence of tin reagents. // Tet. Lett., 1997, 36 3609.
26. Zhang X.X., Harris M.C., Sadighi J.P., Buchwald S.L., The use of palladium chloride as a precatalyst for the amination of aryl bromides. // Can. J. Chem., 2001. 79, 1799.
27. Hartwig J.F., Paul F., Oxidative addition of aryl bromide after dissociation of phosphine from a two-coordinate palladium(O) complex, bis(tri-o-tolylphosphine)Palladium(0). // J. Am. Chem. Soc., 1995,117, 5373.
28. Widenhoefer R.A., Buchwald S.L., Formation of palladium bis(amine) complexes from reaction of amine with palladium tris(o-tolyl)phosphine mono(amine) complexes. // Organometallics, 1996,15, 3534.
29. Widenhoefer R.A., Buchwald S.L., Halide and amine influence in the equilibrium formation of palladium tris(o-tolyl)phosphine mono(amine) complexes from palladium aryl halide dimers. // Organometallics, 1996, 15, 2755.
30. Widenhoefer R.A., Zhong H.A., Buchwald S.L., Synthesis and solution structure of palladium tris(o-tolyl)phosphine mono(amine) complexes. // Organometallics, 1996, 15, 2745.
31. Louie J., Paul F., Hartwig J.F., Catalysis with platinum-group alkylamido complexes. The active palladium amide in catalytic aryl halide aminations as deduced from kinetic data and independent generation. // Organometallics, 1996,15, 2794.
32. Driver M.S., Hartwig J.F., A rare, low-valent alkylamido complex, a diphenylamido complex, and their reductive elimination of amines by three-coordinate intermediates. // J. Am. Chem. Soc., 1995,117, 4708.
33. Driver M.S., Hartwig J.F., Carbon-nitrogen bond-forming reductive elimination of arylamines from palladium(II) phosphine complexes. // J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 8232.
34. Driver M.S., Hartwig J.F., A second-generation catalyst for aryl halide amination: mixed secondary amines from aryl halides and primary amines catalyzed by (DPPF)PdCl2 // J. Am. Chem. Soc., 1996,118, 7217.
35. Whitesides G.M., Gaasch J.F., Stedronsky E.R., Mechanism of thermal decomposition of dibutylbis(triphenylphosphine)platinum(II). // J. Am. Chem. Soc., 1972, 94, 5258.
36. Kosugi M., Kameyama M., Migita T., Palladium-catalyzed aromatic amination of aryl bromides withN,N-diethylaminotributyltin. // Chem. Lett., 1983, 6, 927.
37. Paul F., Patt J., Hartwig J.F., Palladium-catalyzed formation of carbon-nitrogen bonds. Reaction intermediates and catalyst improvements in the hetero cross-coupling of aryl halides and tin amides. II J. Am. Chem. Soc., 1994,116, 5969.
38. Garate-MoralesJ.L., Fernandez G.J., Reactivity of (J.i-H)20s3(c0)10. with aminotributyl-stannane and aminotrimethylstannane derivatives. // Organometrallies, 2004, 23, 3840.
39. Jones K., Lappeit M.F., Organic tin-nitrogen compounds. // Organomet. Chem. Rev., 1966, 1, 67.
40. Wolfe J.P., Buchwald S.L., Palladium-catalyzed amination of aryl iodides. // J. Org. Chem., 1996, 61, 1133.
41. Schlummer B., Scholz U., Palladium-catalyzed C-N and C-0 coupling a practical guide from an industrial vantage point. // Adv. Synth. Catal., 2004, 346, 1599.
42. Cacchi S., Fabrizi G., Goggiamani A., Zappia A., 3-aryl-2-oxazolidinones through the palladium-catalyzed A^arylation of 2-oxazolidinones. // Org. Lett., 2001, 3, 2539.
43. Ahman J., Buchwald S.L., An improved method for the palladium-catalyzed amination of aryl triflates. II Tet. Lett., 1997, 38, 6363.
44. Anderson K.W., Mendez-Perez M., Priego J., Buchwald S.L., Palladium-catalyzed amination of aryl nonaflates. // J. Org. Chem., 2003, 68, 9563.
45. Lakshman M.K., Keeler J.C., Hilmer J.H., Martin J.Q., Palladium-catalyzed C-N bond formation: facile and general synthesis of iV-aryl 2-deoxyadenosine analogues. // J. Am. Chem. Soc., 1999,121, 6090.
46. Wolfe J.P., Toraori H., Sadighi J.P., Yin J., Buchwald S.L., Simple, Efficient catalyst system for the palladium-catalyzed animation of aryl chlorides, bromides, and triflates. // J. Org. Chem., 2000, 65, 1158.
47. Grigg R., Sridharan V., Xu L.H., Palladium-catalysed cyclisation-amination of allenes-effect of base on regioselectivity of formation of allylic amines. // J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1995,1903.
48. Prim D., Campagne J.M., Joseph D., Andrioletti B., Palladium-catalyzed reactions of arylhalides with soft, non-organometallic nucleophiles. // Tetrahedron, 2002, 58, 2041.
49. Zim D., Buchwald S.L., An air and thermally stable one-component catalyst for the amination of aryl chlorides. // Org. Lett., 2003, 5, 2413.
50. Kuwano R., Utsunomiya M., Hartwig J.F., Aqueous hydroxide as a base for palladium-catalyzed amination of aryl chlorides and bromides. ILL Org. Chem., 2002. 67, 6479.
51. Wolfe J.P., Wagaw S., Buchwald S.L., An improved catalyst system for aromatic carbon-nitrogen bond formation: the possible involvement of bis(phosphine) palladium complexes as key intermediates. // J. Am. Chem. Soc., 1996,118, 7215.
52. Beletskaya I.P., Bessmertnykh A.G., Guilard R., Palladium-catalyzed synthesis of aryl-substituted polyamine compounds from aryl halides. // Tet. Lett., 1997, 38, 2287.
53. Averin A.D., Shukhaev A.V., Golub S.L., Buryak A.K., Beletskaya LP., * Palladium-catalyzed amination in the synthesis of polyazamacrocycles containing a 1,3-disubstituted benzene moiety. II Synthesis, 2007,19,2995.
54. Harrak Y., Romero M., Constans P., Pujol M.D., Preparation of diarylamines and arylhydrazines using palladium catalysts. // Lett. Org. Chem., 2006, 3, 29.
55. Meyers C., Maes U.W., Loones T.J., Bal G., Lemiere L.F., Dommisse R.A. Study of a new rate increasing "base effect" in the palladium-catalyzed amination of aryl iodides. // J. Org. Chem., 2004, 69, 6011.
56. Gao G.Y., Chen Y., Zhang X.P., General and efficient synthesis of arylamino- and alkylamino-substituted diphenylporphyrins and tetraphenylporphyrins via palladium-catalyzed multiple amination reactions. // J. Org. Chem., 2003, 68, 6215.
57. Wang X.L., Zheng X.F., WangL., Reiner J., Xie W.L., Chang J.B., 1,1 '-Bis-(diphenylphospluno)ferrocene.-dichloropalladiiim/1,1 '-Bis(diphenyl-phos-phino)-ferrocene catalyzed synthesis of 2,3-diamino-l,4-naphthoquinones. // Synthesis, 2007, 7, 989.
58. Jensen T., Pedersen H., Bang-Andersen B., Madsen R., Jorgensen R., Palladium-catalyzed aryl amination-heck cyclization cascade: a one-flask approach to 3-substituted indoles. // Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 888.
59. Cheon J.D., Mutai T., Araki K., Improved functional group compatibility in the palladium-catalyzed amination of aryl bromides. // Tet. Lett., 2006, 47, 5079.
60. Marcoux J.F., Wagaw S., Buchwald S.L., Palladium-catalyzed amination of aryl bromides: use of phosphinoether ligands for the efficient coupling of acyclic secondary amines. // J. Org. Chem., 1997. 62, 1568.
61. Wolfe J.P., Buchwald S.L., Improved functional group compatibility in the palladium-catalyzed amination of aryl bromides. // Tet. Lett., 1997, 38, 6359.
62. Wolfe J.P., Buchwald S.L., Room temperature catalytic amination of aryl iodides. // J. Org. Chem., 1997, 62, 6066.
63. Imwinkelried R.,Catalytic asymmetric hydrogenation in the manufacture of d-biotin and dextromethorphan. // Chimia, 1997, 51, 300.
64. Togni A., Breutel C., Soares M.C., Zanetti N., Gerfin T., Gramlich V., Spindler F., Rihs G., Synthesis and structure of new chiral ferrocenylphosphines for asymmetric catalysis. // Inorg. Chim. Acta, 1994, 222, 213.
65. Zanetti N.C., Spindler F., Spencer J., Togni A., Rihs G., Synthesis, characterization, and application in asymmetric hydrogenation reactions of chiral ruthenium(II) diphosphine complexes // Organometallics, 1996, 15, 860.
66. Littke A.F., Fu G.C. Palladium-catalyzed coupling reactions of aryl chlorides. // Angew. Chem. Int. Ed., 2002. 41, 4176.
67. Sadighi J.P., Harris M.C., Buchwald S.L., A highly active palladium catalyst system for the arylation of anilines. // Tet. Lett., 1998, 39, 5327.
68. Guari Y., van Es D.S., Reek J.N.H., Kamer P.C.J., van Leeuwen P.W., An efficient, palladium-catalysed, amination of aryl bromides. // Tet. Lett., 1999, 40, 3789.
69. Ji J., Li T., Bunnelle W.H., Selective amination of polyhalopyridines catalyzed by a palladium-Xantphos complex. // Org. Lett., 2003, J, 4611.
70. Stroup B.W., Szklennik P.V., Forster C.J., Serrano-Wu M.H., Chemoselective amination of 5-Bromo-2-chloro-3-fluoropyridine // Org. Lett., 2007, 9, 2039.
71. Maes U. W., Loones T. J., Jonckers H.M., Lemiere L.F., Dommisse A., Haemers A., Selective palladium-catalyzed animations on 2-Chloro-3-iodo- and 2-Chloro-5-iodopyridine. // Synlett, 2002,12, 1995.
72. Ali M.H., Buchwald S.L., An improved method for the palladium-catalyzed animation of aryl iodides. II J. Org. Chem., 2001, 66, 2560.
73. Yin J., Buchwald S.L., Pd-Catalyzed intermolecular amidation of aryl halides: the discovery that Xantphos can be trans-chelating in a palladium complex. // J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 6043.
74. Old D.W., Wolfe J.P., Buchwald S.L., A highly active catalyst for palladium-catalyzed cross-coupling reactions: room-temperature suzuki couplings and animation of unactivated aryl chlorides II J. Am. Chem. Soc., 1998,120, 9722.
75. Schon U., Messinger J., Buckendahl M.S., Konda A., An improved synthesis of iV-aryl and iV-heteroaryl substituted piperidones. // Tet. Lett., 2007, 48, 2519.
76. Frisch A.C, Zapf A., Briel O., Kayser B., Shaikh N., Beller M., Comparison of palladium carbene and palladium phosphine catalysts for catalytic coupling reactions of aryl halides. II J. Mol. Catal., 2004, 214,231.
77. Maes B.W., Loones K.J., Lemiere G.F., Dommisse R.,The first rapid palladium-catalyzed animations of (azahetero)aryl chlorides under temperature-controlled microwave heating. // Synlett, 2003,12, 1822.
78. Burgos C.H., Barder T.E., Huang X., Buchwald S,L., Significantly improved method for the Pd-catalyzed coupling of phenols with aryl halides: understanding ligand" effects. // Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 4321.
79. Tomori H., Fox J.M., Buchwald S.L., An improved synthesis of functionalized biphenyl-based phosphine ligands. II J. Org. Chem., 2000, 65, 5334.
80. Wolfe J.P., Buchwald S.L., A highly active catalyst for the room-temperature amination and suzuki coupling of aryl chlorides. II Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 2413.
81. Aranyos A., Old D.W., Kiyomori A., Wolfe J.P., Sadighi J.P., Buchwald S.L., Novel electron-rich bulky phosphine ligands facilitate the palladium-catalyzed preparation of diaryl ethers II J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 4369.
82. Charles M.D., Schultz P., Buchwald S.L., Efficient Pd-Catalyzed amination of heteroaryl halides. // Org. Lett., 2005, 7, 3965.
83. Biscoe M.R., Fors B.P., Buchwald S.L. A new class of easily activated palladium precatalysts for facile C-N cross-Coupling reactions and the low temperature oxidative addition of aryl chlorides. II J. Am. Chem. Soc., 2008,130, 6686.
84. Singer R.A., Caron S. McDermott, Ruth E., ArpinP., Do N.M., Alternative biarylphosphines for use in the palladium-catalyzed amination of aryl halides. // Synthesis, 2003, 11, 1727.
85. Bei X., Guram A.S., Turner H.W., Weinberg W.H., General and efficient palladium-catalyzed animations of aryl chlorides, // Tet. Lett., 1999, 40, 1237.
86. Wienk M.M., Janssen R.A., Stable triplet-state di(cation radicals of a N-phenylaniline oligomer. // J. Chem. Commun., 1996, 2, 267.
87. Ishikawa M., Kawai M., Ohsawa Y, New type polymer electrode using soluble polyaniline. // Synth. Met., 1995, 40, 231.
88. Tanaka H., Tokito S., Taga Y., Okada A., Novel hole-transporting materials based on triphenylamine for organic electroluminescent devices. // Chem. Commun., 1996,18, 2175.
89. Bauld N.L., Bellville D.J., Harirchian B., Lorenz K.T., Raul A.P., Reynolds D.W., Wirth D.D., Chiou H.S., Marsh B.K., Cation radical pericyclic reactions. // Acc.Chem. Res., 1987, 20, 371
90. Schmidt W., Steckhan E., Organic electron transport systems. I. Electrochemical and spectroscopic study of bromo-substituted triarylamine redox systems. // Chem. Ber., 1980, 113, 577.
91. Sasaki S., Ioyda M., Syntheses and redox properties of di-, tri-, tetra-, and pentaamines. // Chem. Lett., 1995,11, 1011.
92. Watanabe M, Yamamoto T., Nishiyama M., Synthesis of novel (bis)(diarylamino)-thiophenes via palladium-catalysed reaction of (di)bromothiophenes with diarylamines. // Chem. Commun., 2000, 2, 133.
93. Ogawa K., Rasmussen S.C., A simple and efficient route to N-functionalized dithieno3,2-/>:2',3'-i/Jpyrroles: fused-ring building blocks for new conjugated polymeric systems. // J. Org. Chem., 2003, 68, 2921.
94. Steglich W., Hofile G., A^iV-Dimethyl-4-pyridinamine, a very effective acylation catalyst. II Angew. Chem. Int. Ed., 1969, 8, 981.
95. Kempe R., Aradt P., Mononuclear titanium complexes that contain aminopyridinato ligands. // Inorg. Chem., 1996, 35, 2644.
96. Maekawa M., Munakata M., Sow T.K., Hachiya K., Synthesis, crystal structure and characterization of nickel(O) acrylonitrile complexes with a bidentate N-donor ligand. // Inorg. Chim. Acta, 1994, 227, 137.
97. Sathyamoorthi G., Soong M.L., Ross T.W., Boyer J.H., Fluorescent tricyclic P-azavinamidine-BF2 complexes. I I Heteroatom. Chem., 1993, 4, 603.
98. Wagaw S., Buchwald S.L., The synthesis of aminopyridines: a method employing palladium-catalyzed carbon-nitrogen bond formation. // J. Org. Chem., 1996, 61, 7240.
99. Li G.Y., The first phosphine oxide ligand precursors for transition metal catalyzed cross-coupling reactions: C-C, C-N, and C-S bond formation on unactivated aryl chlorides. // Angew. Chem. Int. Ed, 2001, 40, 1513.
100. Li G.Y., Zheng G., Noonan A.F., Highly active, air-stable versatile palladium catalysts for the C-C, C-N, and C-S bond formations via cross-coupling reactions of aryl chlorides. // J. Org. Chem., 2001, 66, 8677.
101. Cobley C.J., van den Heuvel M., Abbadi A., de Vries J.G., Platinum-catalysed hydrolytic amidation of unactivated nitriles. // Tet. Lett., 2000, 41, 2467.
102. Grushin V.Y., Alper H., Transformations of chloroarenes, catalyzed by transition-metal complexes. 11 Chem. Rev., 1994, 94, 1047.
103. Wolf C., Lerebours R., Use of highly active palladium-phosphinous acid catalysts in Stille, Heck, amination, and thiation reactions of chloroquinolines. // J. Org. Chem., 2003, 68, 7077.
104. Lerebours R., Camacho-Soto A., Wolf C., Palladium-catalyzed chemoselective cross-coupling of acyl chlorides and organostannanes. // J. Org. Chem., 2005, 70, 8601.
105. Poondra R.R., Fischer P.M., Turner N.J., Efficient palladium-catalyzed cross-coupling of /?-chloroalkylidene/arylidene malonates using microwave chemistry. // J. Org. Chem., 2004, 69, 6920.
106. Zhang Z., PIu Z., Yu Z., Lei P., Chi H., Wang Y., He R., Direct palladium-catalyzed C-3 arylation of indoles. // Tet. Lett., 2007, 48, 2415.
107. Zhang C., Huang J., Trudell M.L., Nolan S.P., Palladium-imidazol-2-ylidene complexes as catalysts for facile and efficient Suzuki cross-coupling reactions of aryl chlorides with arylboronic acids. II J. Org. Chem., 1999, 64, 3804.
108. NavaiTo O., Kaur H., Mahjoor P., Nolan S.P., Cross-coupling and dehalogenation reactions catalyzed by (jV-heterocyclic carbene)Pd(allyl)Cl complexes. // J. Org. Chem., 2004, 69, 3173.
109. Huang J. Nolan S.P., Efficient cross-coupling of aryl chlorides with aryl grignard reagents (Kumada reaction) mediated by a palladium/imidazolium chloride system // J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 9889.
110. Viciu M.S., Germaneau R.F., Navarro-Fernandez O, Stevens E.D., Nolan S.P., Activation and reactivity of (NHC)Pd(allyl)Cl (NHC = N-heterocyclic carbene) complexes in cross-coupling reactions. // Organometallics., 2002, 21, 5470.
111. Viciu M.S., Germaneau R.F., Nolan S.P., Well-defined, air-stable (NHC)Pd(Allyl)Cl (NHC = N-heterocyclic carbene) catalysts for the arylation of ketones. // Org. Lett., 2002, 4, 2229.
112. Voges M.H., Romming C., Tilset M., Synthesis and characterization of 14-electron cyclopentadienyl chromium(II) complexes containing a heterocyclic carbene ligand // Organometallics, 1999,18, 529.
113. Huang J., Grasa G., Nolan S.P., General and efficient catalytic amination of aryl chlorides using a palladium/bulky nucleophilic carbene system. // Org. Lett., 1999, 1, 1307.
114. Viciu M.S., Kissling R.M., Stevens E.D., Nolan S.P., An air-stable Palladium/iV-heterocyclic carbene complex and its reactivity in aryl amination. // Org. Lett., 2002, 4, 2229.
115. Grasa G.A., Viciu M.S., Huang J., Nolan S.P., Amination reactions of aryl halides with nitrogen-containing reagents mediated by palladium/imidazolium salt systems. // J. Org. Chem., 2001, 66, 7729.
116. Marion N., Navarro O., Mei J., Stevens E.D., Scott N.M., Nolan S.P., Modified (NHC)Pd(allyl)Cl (NHC = N-heterocyclic carbene) complexes for room-temperature Suzuki-Miyaura and Buchwald-Hartwig reactions // J. Am. Chem. Soc., 2006,128, 4101.
117. Old D.W., Harris M.C., Buchwald S.L., Efficient palladium-catalyzed iV-arylation of indoles. // Org. Lett., 2000, 2, 1403.
118. Chapman C.J., Matsuno A., Frost C.G. Willis M.C., Site-selective modification of peptides using rhodium and palladium catalysis: complementary electrophilic and nucleophilic arylation. // Chem. Commun., 2007, 38, 3903.
119. Filippini L., Gusmeroli M., Riva R., Palladium-catalyzed cross-coupling of pyrrolyl anions with organic halides. // Tet. Lett., 1992, 33, 1755.
120. Heck R.F., Nolley J.P., Jr. J., Palladium-catalyzed vinylic hydrogen substitution reactionswith aryl, benzyl, and styryl halides. II J. Org. Chem., 1972. 37, 2320.
121. Tao B., BoykinD.W., Simple amine/Pd(OAc)2-catalyzed Suzuki coupling reactions of arylbromides under mild aerobic conditions. // J. Org. Chem., 2004, 69, 4330.
122. Tundel R.E., Anderson K.W., Buchwald S.L., Expedited palladium-catalyzed amination ofaryl nonaflates through the use of microwave-irradiation and soluble organic amine bases.
123. J. Org. Chem., 2006, 71, 430.
124. Djakovitch L., Rouge P., Zaidi R., Selective arylation of 2-substituted indoles towards 1,2-and 2,3-functional indoles directed through the catalytic system. // Catal. Commun., 2007, 8, 1561.
125. Cusati G., Djakovitch L., First heterogeneously palladium-catalysed fully selective C3-arylation of free NH-indoles. // Tet. Lett., 2008, 49, 2499.
126. Meyer M.D., DeBernardis J.F., Hancock A.A., Synthesis and structure activity relationships of cis- and //r/m-2,3,4,4a,9,9a-hexahydro-lH-indeno2,l-c.pyridines for 5-HT receptor subtypes. II J. Med. Chem., 1994, 37, 105.
127. Marc A., Ning X., Armelle O., Efficient iron/copper co-catalyzed arylation of nitrogen nucleophiles. II Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 934.
128. Yadav J.S., Reddy B.V., Reddy Y.J. A rapid synthesis of 3-sulfenyl indoles using Selectfluor. // Tet. Lett., 2007, 48, 7034.
129. An L.T., Zou J.P., Zhang L.L., Zhang Y., Sulfamic acid-catalyzed Michael addition of indoles and pyrrole to electron-deficient nitroolefins under solvent-free condition. // Tet. Lett., 2007, 48, 4297.
130. Abid M., Teixeira L., Torok В., Triflic acid-catalyzed highly stereoselective Friedel-Crafts aminoalkylation of indoles and pyrroles. // Org. Lett., 2008,10, 933.
131. Gao K., Wu J., Sc(OTf)3-catalyzed or /-BuOK promoted tandem reaction of 2-(2-(alkynyl)benzylidene)malonate with indole. // Org. Lett., 2008,10, 2251.
132. Тайдаков И.В., Нифантьев И.Е., Таланова М.Ю., Лысенко К.А., Синтез З-алкил-1,4-дигидроциклоиентаЬ.индолов: неожиданное образование димерных соединений // Изв. АН, Сер. Хим., 2004, 860.
133. V. V. Izmer, A. Y. Lebedev, М. V. Nikulin, А. N. Ryabov, A. F. Asachenko, А. V. Lygin, D. A. Sorokin, A. Z. Voskoboynikov, Organometallics, 2006, 25, 1217.
134. Togni Е.А., Halterman R.L., Metallocenes: Synthesis, Reactivity, Applications // Wiley, 1998, 600.
135. Patai S., Rappoport Z., The Chemistry of Organic Silicon Compounds // Wiley, 1989, 7, 56
136. Lin R.W., Alkali and alkaline earth metal halides as catalysts for meso-racemic isomerization of bridged metallocenes // U.S. Pat. Appl. Publ., 1999, US 5965759.
137. Spaleck W., Kuber F., Winter A., Rohrmann J., Bachmann B., Antberg M., Dolle V., Paulus E.F., The Influence of Aromatic Substituents on the Polymerization Behavior of Bridged Zirconocene Catalysts. // Organometallics 1994, 13, 954.964.
