Синтез труднодоступных пиррольных систем с участием ацетиленов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

ШАБАЛИН Дмитрий Андреевич

СИНТЕЗ ТРУДНОДОСТУПНЫХ ПИРРОЛЬНЫХ СИСТЕМ С УЧАСТИЕМ АЦЕТИЛЕНОВ

Специальность 02.00.03 - органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

21

т

иитш

005569531

Иркутск-2015

005569531

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Иркутском институте химии им. А. Е. Фаворского Сибирского отделения РАН

Научный руководитель

доктор химических наук Шмидт Елена Юрьевна

Официальные оппоненты:

Хлебников Андрей Иванович, доктор химических наук, профессор, ФГАОУ ВО «Национальный

исследовательский Томский

политехнический университет», Институт физики высоких технологий, кафедра биотехнологии и органической химии, профессор

Третьяков Евгений Викторович, доктор химических наук, ФГБУН Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, лаборатория изучения нуклеофильных и ион-радикальных реакций, заведующий

Ведущая организация

ФГБУН Институт органического синтеза им. И. Я. Постовского УрО РАН, г. Екатеринбург

Защита состоится 23 июня 2015 года в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 003.052.01 на базе Иркутского института химии им. А. Е. Фаворского СО РАН по адресу: 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Иркутского института химии им. А. Е. Фаворского СО РАН и на сайте http://www.irkinstchem.ru.

Автореферат разослан «» мая 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.х.н.

Тимохина Людмила Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Химия пиррола и его производных интенсивно развивается. Причина - ключевая роль гшррольных структур в жизнеобеспечивающих процессах (биопреобразование солнечной энергии, метаболизм кислорода в живых организмах). Пиррольное ядро входит в молекулы хлорофилла, гемоглобина, природных и синтетических антибиотиков. Стремительно развиваются такие области применения пирролов, как дизайн электропроводящих полимеров, оптоэлектрошшх материалов и сенсоров. Наряду с продолжающимся выделешкм и изучением природных пирролов, активно расширяются исследования в созданий их синтетических аналогов и разрабатываются новые удобные методы синтеза ключевых «строительных блоков» - носителей пиррольного ядра.

Одним из немногих простых и универсальных способов получения замещенных пирролов является реакция кетоксимов с ацетиленами (реакция Трофимова), которая до сих пор не перестает удивлять своей многогранностью и все новыми приложениями к синтезу разнообразных пиррольных систем. Эта реакция стала звеном, связавшим химию пиррола и химию ацетилена - традиционной и динамично развивающейся областью органического синтеза.

Настоящая работа является дальнейшим развитием эффективных подходов к синтезу труднодоступных пиррольных систем с использованием реакций ацетилена и его производных в присутствии супероснований.

Исследования проводились в соответствии с планом НИР Иркутского института химии им. А. Е. Фаворского (ИрИХ) СО РАН по теме: «Разработка новых атом-экономных реакций ацетилена, его замещенных и производных, фундаментальных гетероциклов, элементного фосфора, фосфорорганических и

фосфорхалькогеноорганических соединений, в том числе с участием активированных анионов, цвитгер-ионов, карбенов и радикалов с целью получения физиологически активных веществ и инновационных материалов для передовых технологий» (№ государственной регистрации 01201281991). Отдельные разделы работы выполнялись при государственной поддержке ведущих научных школ (гранты № НШ-1550.2012.3, НШ-156.2014.3), а также были поддержаны грантами Российского фонда фундаментальных исследований (13-03-91150 ГФЕНа, 14-03-00426_а) и European Community Seventh Framework Program (Collaborative Project PolyZion).

Цель работы. Поиск и изучение новых методов синтеза редких и труднодоступных пиррольных систем с использованием реакции ацетиленов, катализируемых супероснованиями. В рамках данной цели решались следующие задачи:

1. Создать общий метод синтеза ЗЯ-пирролов на основе реакции ацетилена с кетоксимами, содержащими в а-положении к оксимной функции только одну С-Н связь.

2. Разработать регноселективный синтез пиррольных аналогов стильбенов (1-[2-арил(гетарил)винил]пирролов) реакцией нуклеофильного присоединения пирролов к арил(гетарил)ацетиленам.

3. Реализовать однореакторный синтез дшшрролов, разделенных пиридазиновым спейсером [3,6-ди(пиррол-2-ил)пиридазинов], с использованием реакции ацетилена и его производных с 3,6-ди(пиррол-2-ил)-1,2,4,5-тетразином.

Все три задачи генетически связаны общими исходными веществами (кетокснмы, ацетилены), единой методологией (систематическое использование суперосновных

сред) и общим характером синтезируемых пиррольных систем (пирролы, сопряженные с ароматическими и гетероароматическими заместителями). Кетоксимы используются в работе как непосредственно (синтез ЗЯ-пирролов), так и опосредованно (синтез исходных пирролов из кетоксимов и ацетилена по реакции Трофимова).

Научная новизна и практическая значимость работы. Создан общий метод синтеза 3//-пирролов на основе реакции ацетилена с кетоксимами, содержащими только одну С-Н связь в а-положении к оксимной функции. Показано, что в основе метода лежат тандемные превращения О-винилоксимов, включающие их 1,3-прототропные и 3,3-сигматропные перегруппировки в 5-гидроксипирролины и далее в 3//-пирролы. Впервые экспериментально и теоретически (МР2/6-311++G**//B3LYP/6-31G**) проиллюстрирована ключевая роль ацетилена в превращении 5-гидроксипирролинов в ЗЯ-пирролы.

На основе реакции арил(гетарил)ацетиленов с пирролом и его замещенными в системе КОН/ДМСО разработан высокоэффективный синтез пиррольных аналогов стильбенов. Показано, что стереохимия аддуктов реакции контролируется кинетически, а соотношение продуктов является термодинамическим результатом. Разработанный синтез позволяет получать индивидуальные Е- или Z-изомеры 1-[2-арил(гетарил)винил]пирролов, что решает проблему получения изомерно чистых пиррольных аналогов стильбенов - важных строительных блоков для дизайна лекарств, устройств для записи и хранения информации, нелинейно-оптических материалов.

Реализована реакция [4+2]-циклоприсоединения ацетилена и его замещенных к 3,6-ди(пиррол-2-ил)-1,2,4,5-тетразину в суперосновной системе КОН/ДМСО, что представляет собой первый пример основного катализа в реакции гетеродиеновой конденсации с обращенными электронными требованиями. Найденная реакция открывает простой путь к 3,6-ди(пиррол-2-ил)пиридазинам - перспективным интермедиатам для органического синтеза и мономерам для получения электропроводящих полипирролов нового типа.

Личный вклад автора. Включенные в диссертацию результаты получены лично автором или при его непосредственном участии. Соискатель самостоятельно планировал, выполнял и анализировал эксперименты, участвовал в интерпретации спектральных и расчетных данных, в подготовке и написании публикаций.

Апробация работы и публикации. Отдельные результаты работы были представлены на XLIX Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2011), на конкурсе проектов молодых ученых ИрИХ СО РАН в рамках вторых Чтений памяти академика А. Е. Фаворского (Иркутск, 2014). По материалам диссертации опубликованы 7 статей и тезисы 2 докладов.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 150 страницах. Первая глава (литературный обзор) посвящена обобщению и анализу существующих подходов к синтезу труднодоступных пиррольных систем (ЗЯ-пирролов, пиррольных аналогов стильбенов, дипирролов, разделенных гетероциклическими спейсерами). Результаты собственных исследований обсуждаются во второй главе; необходимые экспериментальные подробности приведены в третьей главе. Завершается рукопись выводами и списком цитируемой литературы (156 наименований).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Синтез ЗЯ-пирролов из кетоксимов н ацетилена

Одним из немногих подходов к синтезу малоизученных и труднодоступных ЗЯ-пирролов является реакция кетоксимов, содержащих только одну С-Н связь в а-положении к оксимной функции, с ацетиленом. Однако систематические исследования этой реакции не проводились. Оставалось неясным, может ли данный подход рассматриваться как общий.

1.1. Возможности н ограничения синтеза ЗЯ-пирролов из кетоксимов и

ацетилена

Проведена оптимизация синтеза ЗЯ-пирролов на примере реакции изопропилфенилкетоксима (1а) с ацетиленом (2а) (Схема 1). Оптимизировались следующие параметры: природа суперосновной системы MOR/ДМСО (М = Li, Na, К; R = Н, Ви'), мольное соотношение кетоксим 1а : основание, температура, продолжительность процесса, сорастворители и концентрация реагентов.

Схема 1

Ме ,,

j Mfi Me

^Nf^Me Основание/ДМСО/н-гексан —д ; + НС=СН ---/. \\

%Н Ph V

la 2а За

Лучший результат (препаративный выход ЗЯ-пиррола За 30%) был достигнут при использовании двухфазной суперосновной системы КОН/ДМСО/н-гексан (70 °С, 5 мин, мольное соотношение кетоксим 1а : КОН = 2:1, давление ацетилена 10-13 атм). Неполярный растворитель (н-гексан), не смешивающийся с ДМСО, экстрагирует образующиеся продукты, предотвращая их дальнейший контакт с активной частью реакционной смеси.

Неожиданно оказалось, что ЗЯ-пиррол За в процессе его хроматографического выделения н очистки частично присоединяет воду с образованием 5-гидрокснпнрролина 4а (выход 22%, Схема 2), что является основной причиной невысокого препаративного выхода целевых соединений.

Схема 2

Me Me

Mew Meo

АЬОз (Н20) J у

За 4а (22%)

Для того чтобы установить возможности и ограничения синтеза ЗЯ-пирролов, несмотря на значительные потери (~ 40%), наблюдаемые при выделении ЗЯ-пиррола За, проведена реакция различных кетоксимов la-к, имеющих только одну С-Н связь в а-положении к оксимной функщш, с ацетиленом (2а) под давлением в условиях, близких к оптимальным для синтеза ЗЯ-пиррола За (Схема 3).

К.

ОН 1а-к

+ НС=СН

2а

Я3 = Ме)

КОН/ДМСО/н-гексан 70 °С, 5-90 мин

1а (Я = РЬ, Я

1б(а' = РЬ, И2-К3--(С1Ь),-) 1 в (Я' = 4-МеС6Н4, Я2 = Я3 = Ме) 1г (К1 = 4-МеС6Н„, Я2-Я3 = -(СН2)5-) 1д (К1 = 2,5-Ме2С6Нь Я2 = Я3 = Ме) 1е (Я1 = 2,5-Мс2С6Нь К2-Я3 = -(СН2)5-) 1ж (Я1 = 4-РС6Н4, Я2 = И3 = Ме) 1з (Я1 = 2-ТЬ, Я2 = Я3 = Ме) 1и (Л1 = 2-ТЬ, Я2-Я3 = -(СН,).-) 1к (Л1 = 2-Риг, Я2 = Я3 = Ме)

Дз

К ы За-к За (30%) 36 (26%) Зв (33%) Зг (28%) Зд (36%)* Зе (27%)* Зж (следы) Зз (8%) Зи (14%) Зк (19%)

В сыром продукте содержание ЗЯ-пирролов За-к составляло 46-67% за исключением пирролов Зз (29%) и Зж (следовые количества). Как правило, выходы соответствующих ЗЯ-пирролов сложным образом зависят от строения кетоксимов. Если алифатические заместители почти не влияют на выходы (в случае циклогексильного заместителя выходы незначительно меньше), то изменения в ароматическом или гетероароматическом заместителе иногда оказывают существенное влияние на выход пиррола. Например, если 4-метилфенильный заместитель (оксимы 1в и 1г) способствует протеканию реакции, несколько увеличивая выход соответствующих ЗЯ-пирролов, то в случае 2,5-диметилфенильного заместителя (оксимы 1д и 1е) в аналогичных условиях образование целевых продуктов практически полностью подавляется. Причина этого, очевидно, заключается в наличш! стерических затруднений, нарушающих копланарность, и, следовательно, сопряжение между фенилъным и пиррольным кольцами как в переходном состоянии, так и в конечном продукте. Это соответствует «позднему» переходному состоянию и меньшей термодинамической устойчивости (большей энергонасыщенности) образующихся ЗЯ-пирролов. В этом случае, вместо ожидаемых ЗЯ-пирролов, выделены 5-винилоксипирролины 5д,е с выходами до 69%. Полученные виниловые эфиры удалось перевести в соответствующие ЗЯ-пирролы Зд и Зе (выходы 36 и 27%, соответственно) путем их нагревания (120 °С, 1 ч) в ДМСО в присутствии 3 экв. КОВи1 (Схема 4).

Схема 4

1д,е + 2а

КОН/ДМСО/н-гексан 70 °С, 5 мин

КОВи'/ДМСО 120 °С, 1ч

Зд (36%) Зе (27%)

5д,е

Элиминирование винилового спирта из 5-винилоксипирролинов 5 должно начинаться с отрыва протона из положения 4 с последующим отщеплением винилокси-аниона. Примечательно, что более мягкие условия не обеспечивают полной конверсии 5д,с—>3д,е. Это находится в согласии с предположением о

* Реакционная смесь была дополшгтельно обработана КОВи' (3 экв.) при 120 °С в течение 1 ч.

нарушении сопряжения между циклической азадиеповой системой и 2,5-диметилфенильной группой, возникающем вследствие стеричсских факторов. По-видимому, это сопряжение действительно значительно понижает энергию образования 3//-пирролоп.

Выяснилось, что изопропил(4-фторфенил)кетоксим (1ж) вступает в реакцию замещения атома фтора гидроксид-ионом, нейтрализуя таким образом основание (КОН) и препятствуя образованию 3//-пиррола (конверсия никогда не превышает 50%, и реакционная смесь в основном состоит из 5-гидроксипирролина 4ж' и небольшого количества фторсодержащего 5-гидроксипирролина 4ж, Схема 5).

Как следует из полученных результатов, основная проблема в синтезе ЗЯ-пирролов (пеароматических гетероциклов) по исследуемой реакции заключается в их более высокой энергии по сравнению с ароматическими 1Я-нирролами. Их повышенная реакционная способность инициирует протекание нежелательных превращений как в процессе синтеза, так и в процессе выделения целевых соединений. Для того чтобы оценить разность энергий ароматических и неароматических изомеров пирролов и возможность самопроизвольной перегруппировки последних п их ароматические изомеры, проведены квантовохимические расчеты (МР2/6-31++С**//ВЗЬУР/6-3 Ю**) некоторых метальных производных 1Я- и ЗЯ-пирролов как простейших моделей.

Как и ожидалось, ЗЯ-пирролы обладают избыточной энергией (~ 12-17 ккал/моль) по сравнению с ароматическими 1Я-изомерами, что и является фундаментальной движущей силой их высокой и многогранной реакционной способности. В то же время, возможность самопроизвольной изомеризации ЗЯ-пирролов в термодинамически более выгодные 1Я-пирролы может быть подавлена путем введения в положение 3 алкильных заместителей, повышающих активациопные барьеры изомеризации практически в два раза (от 20-30 до 35-50 ккал/моль), что позволяет выделять и хранить ЗЯ-пирролы в индивидуальном виде.

Таким образом, разработанный нами однореакторный синтез ЗЯ-пирролов из кетоксимов и ацетилена, несмотря на умеренные выходы, закладывает фундамент первой общей методологии получения 3,3-дизамещенных ЗЯ-пирролов.

Выяснилось, что промежуточные 5-гидроксипирролины 4, вопреки сложившимся представлениям, не дегидратируются в ЗЯ-пирролы 3 напрямую без их предварительного превращения в соответствующие виниловые эфиры 5. Действительно, чистый 5-гидроксипирролин 4а не переходит в ЗЯ-пиррол За в оптимальных условиях сшггеза ЗЯ-пирролов в отсутствие ацетилена; он возвращается в практически неизменном виде. В то же время его реакция с ацетиленом приводит к образованию ЗЯ-пиррола За с выходом 37% (содержание в реакционной смеси составляет 64%) при полной конверсии 5-гидроксипирролина 4а.

Схема 5

Ме

Ме

1ж + 2а

1.2. Интермсдиаты синтеза ЗЯ-пирролов из арил(гетарил)нзоалкнлкетоксимов и ацетилена

Очевидно, что медленной стадией в синтезе 3//-пирролов является именно, превращение промежуточных 5-гидроксипирролинов 4 в ЗЯ-пирролы 3. Полученные экспериментальные результаты впервые показали, что превращение 5-гидроксипирролинов 4 в ЗЯ-пирролы 3 происходит только после винилирования гидроксильной группы, т. е. истинными прекурсорами, завершающими формирование ЗЯ-пирролов, являются 5-винилоксипирролины 5. Поскольку 5-гидроксипирролицы 4 представлены в суперосновной среде как кислород-центрированные анионы, их атака гидроксид-ионами маловероятна вследствие отталкивания при сближении двух анионных центров. В 5-винилоксипирролинах 5 это затруднение отсутствует.

Мы провели квантовохимические расчеты (MP2/6-31++G**//B3LYP/6-31G**) термодинамических характеристик процесса дегидратации 5-гидроксипирролина. Оказалось, что дегидратация 5-гидроксипирролина 4а является эндотермичным процессом как в газовой фазе (ДЯ = 11.3 ккал/моль), так и в ДМСО (АН = 8.3 ккал/моль). Малое изменение свободной энергии Гиббса AG = +0.14 ккал/моль в газовой фазе соответствует содержанию 3,3-диметил-2-фенил-ЗЯ-пиррола (За) в равновесной смеси в количестве всего 40-45%. При учете эффекта ДМСО свободная энергия реакции несколько понижается (~ на 3 ккал/моль).

Напротив, винилирование 5-гидроксипирролина 4а является экзотермичным процессом как в газовой фазе (АН = -25.9 ккал/моль), так и в ДМСО (АН = -23.7 ккал/моль). Отщепление протона из положения 4 пирролинового кольца приводит к легкому элиминированию винилокси-группы из 5-винилоксипирролина 5а.

Таким образом, впервые показано экспериментально и подтверждено квантовохимическими расчетами, что винилирова]ше промежуточных 5-гидроксипирролинов является необходимой завершающей стадией сборки ЗЯ-пирролов из арил(гетарил)изоалкилкетоксимов и ацетилена.

1.3. Минорные реакции, сопровождающие синтез ЗЯ-пирролов

При систематическом изучении реакции кетоксимов, содержащих в а-положении к оксимной функции только одну С-Н связь, с ацетиленом, на примере реакции изопропилфенилкетоксима (1а) с ацетиленом (2а) в системе КОН/ДМСО (мольное соотношение кетоксим 1а : КОН = 1 : 1, 90 °С, 4 ч) обнаружено, что наряду с целевым ЗЯ-пирролом За (выход 30%) образуется 1-вштл-4,4-диметил-5-фенилпирролидон-2 (6а) с низким выходом (3%, Схема 6).

Схема 6

Me ММ

У"- . нЯс, К0№тС0 . "'fx

N-OH 90 "С, 4 ч ¡^V +

la 2а За (30%) • 6а (3%) Ц,

По-видимому, пирролидон 6а образуется в результате 1,3-прототропного сдвига в молекуле 5-гидроксипирролина 4а, приводящего к изомерному гидроксипирролину А - таутомерной форме пирролидона 7а (был выделен нами в индивидуальном виде). Его винилирование ацетиленом дает 1-винилпирролидон 6а (Схема 7).

Ме », Ме .. Ме

/Л 7~Л == 7~л 6а

н

4а А 7а

Таким образом, выделение 1-винилпирролидона 6а из продуктов реакции кетоксима 1а с ацетиленом (2а) дополнительно подтверждает факт образования 5-гидроксипирролина 4а как одного из ключевых интермедиатов синтеза ЗН-пирролов.

В ходе исследования реакционных смесей, полученных при оптимизации синтеза ЗЯ-пиррола За из изопропилфенилкетоксима (1а) и ацетилена (2а) (КОН/ДМСО/и-гексан, 70 °С, 5 мин, начальное давление ацетилена 10 атм), был выделен еще один абсолютно неожиданный минорный продукт - 2-(3,3-диметил-2-фенил-2-этинилазиридин-1 -ил)-4,4-диметил-5-фенил-3,4-дигидро-2Я-пиррол (8) (выход 4%, Схема 8).

Схема '

РЬ

N. 1а

Ме Ме Ме

Ме КОН/ДМСО/н-гексан I V

+ НС=СН --

ОН 2а 70 °С, 5 мин

8 (4%) ///

Реакция протекает диастереоселективно: в условиях реакции образуется только один диастереомер 8 (в ЯМР спектрах наблюдается один набор сигналов, отвечающих одному диастереомеру). Структура соединения 8 однозначно доказана данными рентгеноструктурного анализа (Рис. 1), методами ИК и ЯМР ('Н, 13С, ,5М) спектроскопии.

¥

г=

/ ~

Рис. 1. Структура соединения 8 по даш!ым РСА

Сборка азиридинилгофролина 8 (Схема 9), вероятно, включает дегидратацию исходного оксима 1а (аналог реакции Хоха-Кэмпбелла) или элиминирование вшшлового спирта из промежуточно образующегося О-винилоксима Б с образованием азирина В. Этинилирование азирина В (нуклеофильное присоединение ацетиленид-иона к двойной связи С—К) приводит к этинилазиридипу Г. Взаимодействие последнего с 5-гидроксипирролином 4а протекает с элиминированием молекулы воды, завершая образование азиридинилпирролина 8. Замещение гидроксигруппы в 5-гидроксипирролине 4а остатком азиридина напоминает реакцию аминометилирования (по типу реакции Манниха) и должно протекать легко.

Ме

Ме

Ме

РЬ

1а

РЬ

РЬ

Ме

-н2о

Ы

нс=сн

Ме 2а

/

ОН

нс=сн

2а

Ме

Ме

НО"

РЬ

N.

-н,о

Ме В

Ме

Ме

РЬ-' Ме Н^Ме Г

I

Р11(\ ОИ 4а

-- 8

-н2о

"г

Несмотря на низкий выход ацетиленового производного азиридинилпирролина, его простой однореакторный синтез из недорогих и доступных реагентов заслуживает особого внимания. Редкая комбинация фармакофорных фрагментов в одной молекуле может придать ей новые фармакологические свойства. Очевидно, что альтернативные синтезы подобных сложных полифункциональных соединений должны быть многостадийными и трудоемкими и вряд ли обеспечат более высокий общий (с учетом всех стадий) выход.

Из реакционных смесей, полученных в тех же условиях, были выделены 2-этинилпирролины 9а,б (из кетоксимов 1а,б, соответственно, Схема 10).

Схема 10

РЬ

I!

N..

ОН

1а,б

1а (Я1 = Я2 = Ме) 1б(К'-Я2 = -(СН2)5-)

НС=СН 2а

КОН/ДМСО/н-гексан 70 °С, 5 мин

Ш 9а,б 9а (1%) 96 (2%)

По-видимому, 2-этипилпирролины 9 образуются в результате присоединения ацетиленид-иона по связи С-Кт либо 5-гидроксипирролинов 4, либо образующихся ЗЯ-пирролов 3 (аза-аналог реакции Фаворского). В первом случае присоединение сопровождается элиминированием гидроксид-иона (Схема 11).

Схема 11

РЬ"

нс=с

ОН

-НО"

III9

Во втором случае этинилирование происходит по типу 1,4-присоединения с последующим захватом протона из среды образующимся карбанионом Д (Схема 12).

Экспериментальная проверка показала, что этшшлпнрролин 9а присутствует в реакционных смесях, полученных при обработке 5-гидроксипирролина 4а и ЗЯ-пиррола За ацетиленом в условиях изучаемой реакции, что подтверждает предложетшые схемы (Схемы 11, 12).

Выделение 2-этинилпирролинов 9 представляет интерес для фундаментальной химии ацетилена, т.к. в литературе до сих пор нет надежных примеров основно-каталитического этинилирования С—N связи. Таким образом, образование этшшлпирролинов из кетоксимов и ацетилена имеет фундаментальное значение как первое экспериментальное доказательство существования аза-аналога реакции Фаворского. Кроме того, полученный результат подтверждает высокую реакционную способность ЗЯ-пирролов и впервые свидетельствует об их чувствительности к нуклеофилыюй атаке, что, в частности, объясняет 1гх умеренные выходы.

2. Гидроамннировапнс арил(гетарпл)ацетиленов 1ЧН-пирролами: синтез пиррольных аналогов стнльбенов

2.1. Иуклеофильное присоединение 1ЧН-пирролов к арнл(гетарил)ацетнленам в присутствии суперосновной системы КОН/ДМСО

С целью синтеза неизвестных ранее или труднодоступных пиррольных аналогов стнльбенов систематически изучена реакция пирролов 10 с арил- и гетарилацетиленами 2 в суперосновной системе КОН/ДМСО (Схема 13).

Реакция легко протекает при 90-120 °С (мольное соотношение пиррол 10 : ацетилен 2 : КОН =1 : 1-2 : 0.1-1) и завершается региоселективным образованием 1-[2-арил(гетарил)винил]пирролов 11с выходами до 94% (Схема 13).

Аддукты 11а-р выделены в виде Z- и/или £-изомеров. Конфигурационное отнесение стирилпирролов 11а-р сделано на основании значений вицинальных констант спин-спинового взаимодействия между олефнновыми протонами [9.1-9.8 Гц для (З-П, 14.4-14.7 Гц для (£)-11].

Наблюдаемые закономерности гидроаминнрования ацетиленов хорошо согласуются с механизмом реакции, который представляет собой нуклеофилыюе присоединение к тройной углерод-углеродной связи: электронодонорные заместители в пирроле и электроноакцепторные заместители в ацетилене благоприятствуют протеканию реакции, и наоборот.

R1'

i \ 4n'

H lOa-e

КОН/ДМСО 90-120 °C, 5-13 ч

! \\ n'

26-ж

R

10a (R'=R2=H) 106 (R'=Me, R2=H) 10B (R'-R2=-(CH2)4-) Юг (R'=Ph, R2=H) 10Д (R'=2-Th, R2=H) 10c (R'=2-Py, R2=H)

11а-р

26 (Я5=РЬ) 11а (R1=R2=H, Я3=РЬ), 86%, £':2=100:0

2в (Р.3=4-МеС6Н4) 116 (К'=Мс, R2=H, R3=4-MeC6H4), 87%, £:2 15:85 2г ^3=2,5-Ме2СбН3) 11в (RI=R2=H, К3=2,5-Ме2С61[3), 89%, £:2=20:80 2д (Я3=4-РЬС6Н4) 11г (RI=R2=H, Я3=4-РЬС6Н,), 88%, Е:2-92:8 2е ^3=3-РС6Н4) 11д (RI=R2=H, R3=3-FC6H4), 86%, 100:0

2ж (К=2-Ру) Не R3=2-Py), 87%, 100:0

11ж (К'=Ме, Я2=Н, R3=Ph), 86%, Е:7. 33:67 11з (Я'-Я2=-(СН2)4-, R3=Ph), 93%,Е:2= 25:75 Ни №'^2=-(СНг)4-, ЯМ-МеСЛ), 59%, £.2=4:96 11к (Я'-К2=-(СН2)4-, Я3=3-ГС6Н4>, 94%, £-.г=37:63 Ил (R'-R2=-(CHг)4-, К3=2-Ру), 75%, Е.2=75:25 11м ^^3=РЬ, Я2=Н), 68%,£:г=10:90 11н (Rl=Ph, R2=H, Я3-3-РС6Н4), 61%, Е:г= 6:94 11о (Я'=РЬ, R2=H, R3=2-Py), 53%, Е-.2 =55:45 11п (И:-2-ТЬ, КЧ[, R3=Ph), 51%, Е:2=4:96 Ир (R1=R3=2-Py, R2=H), 48%, £:/=67:33

Таким образом, разработанный метод тидроаминирования арил(гетарил)ацетиленов ИН-пирролами открывает простой и региоселективный путь к пиррольным аналогам стильбенов.

2.2. Стереохимические аспекты синтеза 1-[2-арил(гетарил)винил]пирролов

Как следует из экспериментальных данных, аддукты 11 первоначально образуются в виде ¿-изомеров (кинетический контроль согласно правилу нуклеофильного транс-присоединения к ацетиленам). В ходе реакции ¿-изомеры в той или иной степени подвергаются изомеризации в ¿'-изомеры вплоть до достижения термодинамического равновесия, и тогда соотношение продуктов контролируется термодинамически.

Проведен ЯМР-мониторинг реакции пиррола (10а) с фенилацетиленом (26) в присутствии эквимольного количества гидроксида калия при нагревании (88-90 °С) в ДМСО-ёб- Изменение состава реакционной смеси приведено в Таблице 1.

Таблица 1

ЯМР-мониторинг реакции пиррола (10а) с фенилацетиленом (26)

Время от начала реакции Состав реакционной смеси, %

Пиррол (10а) Адцукт (Z)- 11а Аддукт (£)- 11а

10 мин 59 37 4

30 мин 23 65 12

50 мин 15 67 18

100 мин 12 58 30

4ч 0 55 45

Как видно из табл. 1, первоначально образующийся Z-изомер 11а подвергается пост-изомеризации в Я-изомер 11а. Вследствие наличия быстрого дейтерообмена в

спектрах ЯМР 'Н при смешении реагентов в ДМСО-с1б исчезают сигналы NH-протонов 10а, ацетиленовых протонов 26 и олефиновых протонов 11а, поэтому оценка соотношения EIZ-изомеров производилась по интенсивности сигналов протонов пиррольных колец соединений 10а и 11а.

Квантовохимические расчеты с использованием 1-(2-фенилвинил)-1Я-пиррола (11а), 2-метил-1-(2-фенилвинил)-1Я-пиррола (11ж) и 1-(2-фенилвинил)-4,5,6,7-тетрагидро-1//-индола (Из) в качестве модельных соединений показали, что разница свободных энергий Гиббса соответствующих Е- и Z-изомеров находится в хорошем согласии с экспериментально наблюдаемыми соотношениями E/Z-изомеров (Таблица 2).

Таблица 2

Разность энергий (ДG, ккал/моль) между Е- и Z-изомерами и соотношение Д/г-изомеров для аддуктов 11а,ж,з (МР2/6-31 l++G**//B3I-YP/6-3IG*)

Аддукт 11 A G Константа равновесия Соотношение EIZ- изомеров

11а 1.50 0.08 92 : 8

11ж -0.35 1.79 36:64

Из -0.79 3.76 21 : 79

Близкое соответствие экспериментально наблюдаемых соотношений /Ж-изомеров к равновесным было подтверждено специальными экспериментами. Так, нагревание чистых ^-изомеров 1-(2-фенилвинил)-4,5,6,7-тетрагидро-1Я-индола (11з) и 2-феиил-1-(2-фенилвинил)-1Я-пиррола (11м) в ДМСО (125-130 °С, 7-15 ч, Схема 14) приводит к образованию смесей ¿'//-изомеров в соотношениях 30 : 70 и 16: 84, соответственно, что хорошо согласуется с соотношениями С/7-изомеров, наблюдаемыми в ходе синтеза аддуктов Из и 11м (Схема 13).

Схема 14

Р2

^Г-^ ДМСО, 125-130 °С, 7-15 ч

' " К-' N

РЬ Ц.

I

РЬ

(г)-пз (я'-к2 = чсн2)4-) (£)-Пз (зо%)

(2)-11м (Я1 = РЬ, а2 = Н) (£)-11м (16%)

2.3. Спектроскопические и фотофнзнческие свойства 1-[2-арил(гстарил)виинл]пирролов

2.3.1. УФ спектры поглощения н флуоресценции

Являясь аналогами стильбенов, 1-[2-арил(гетарил)вишш]пирролы имеют схожие с ними УФ спектры: максимумы их длинноволновых полос поглощения и флуоресценции имеют близкие значения и интенсивности (Таблица 3).

Как следует из табл. 3, замена в стильбене бензольного кольца на пиррольный цикл [(£)-11а и (г)-11а] или двух бензольных колец на пиррольный и пиридиновый циклы [(Е)-11е] слабо влияет на положение и интенсивность максимума поглощения, цо снижает квантовый выход флуоресценции (вплоть до полного отсутствия флуоресценции в случае /-изомера пиррола 11а).

Спектроскопические и фотофизические характеристики 1-[2-арил(гетарил)винил]пирролов (ацетонитрил, 22 °С)

Соединение ^тпах.аЬл! НМ Коэффициент экстинкции (8, М1 см"') ^-тах.Л) нм Квантовый выход флуоресценции3 (Фг)

РЬч_ РЬ 295 28500 350 0.023

РЬ РЬ 276 11200 440 ~ 10"4

О (4-11а 4 ЧРИ 291 27000 360 0.003

О да-»« ^-Ру 312; 276 23000 379 0.001

^ й-"" Нч=/РЬ 266 9200 п. ф.6 н. ф.

" Относительно карбазола (Фг= 0.259 в МеСЬ' в присутствии 02).6 н. ф. - не флуоресцирует.

2.3.2. Фотоизомеризация

Соединения, способные к фотоизомеризации, теоретически являются молекулярными переключателями и могут быть использованы для записи и хранения информации.

УФ-Облучение (Ь^-лампа) Я-изомера 1-(2-фенилвинил)-1Я-пиррола (На) в бензоле-(1б вызывает его превращение в ¿-изомер на 60, 72 и 75% соответственно за 1.5, 3.0 и 4.5 ч. Дальнейшее облучение (9.5 ч) не приводит к изменению соотношения изомеров. При комнатной температуре без дальнейшего облучения изменение соотношения ¿'/¿-изомеров не наблюдается в течение 4-х суток (ЯМР 'Н).

При УФ-облучении ¿-изомеров 1-(2-фенилвинил)-4,5,6,7-тетрагидро-1Я-индола (11з) и 2-фенил-1-(2-фенилвинил)-1Я-пиррола (11м) в течение 1.5 ч (бензол-«^) они превращаются в Я-изомеры на 35 и 40%, соответственно (ЯМР 'Н). Дальнейшее облучение (3 ч) приводит лишь к незначительному увеличению доли ¿'-изомера: до 37% и 48%, соответственно. Продолжение облучения (4.5 ч) не приводит к изменению изомерного состава. После выдерживания облученных образцов при комнатной температуре в течение суток состав изомеризата не меняется (ЯМР 'Н).

Таким образом, изученные соединения можно рассматривать как перспективные для разработки на их основе молекулярных переключателей.

Поскольку разработанный метод синтеза 1-[2-арил(гетарил)винил]пирролов носит общий характер, т.е. позволяет широко варьировать строение пиррольных и арильных (гетарильных) заместителей у двойной связи, открываются новые возможности в дизайне инновационных оптоэлектронных материалов, в том числе для ГГ-технологий и высокочувствительных сенсоров. В дашюм случае эти возможности качественно и многократно усиливаются за счет высокой реакционной способности пиррольного кольца, а также других гетероциклов (например, пиридинового, как в соединении 11е), что делает эти стильбеноиды особенно чувствительными к внешним физическим и химическим воздействиям (изменению рН среды, присутствию в ней катионов металлов, биомолекул, загрязнителей и т.п.).

3. Синтез новых пол »сопряженных дипиррольных ансамблей

В настоящее время все большее значение приобретают дипирролы, разделенные сопряженными спейсерами, особенно, как перспективные мономеры для получения электропроводящих и электрохромных полимеров. К таким дипирролам относятся неизвестные ранее дипирролилпиридазины. Нам удалось осуществить их синтез реакцией [4+2]-циклоприсоединения ацетиленов к 3,6-ди(пиррол-2-ил)-1,2,4,5-тетразину, полученному из пиррол-2-карбонитрила и гидразина.

3.1. Основно-каталнтическое [4+2]-ц11Клоприсоединение ацетиленов к 3,6-дн(пиррол-2-11л)-1,2,4,5-тетразину

При систематическом изучении реакции 3,6-ди(гшррол-2-ил)-1,2,4,5-тетразина (12) с фенилацетиленом (26) выяснилось, что она не протекает в условиях известных экспериментальных методик, а именно: нагреваш1е в 1,4-диоксане (100 °С, 28 ч), толуоле (110 °С, 80 ч), мезитилене (165 °С, 24 ч), ДМСО (80 °С, 4 ч), этиленгликоле (126 °С, 53 ч), ЛуУ-диэтиланилине (130 °С, 10 ч), а также в присутствии 24-кратного избытка фенилацетилена (26) (80-105 °С, 27 ч).

По-видимому, электрононасыщенные я-донорные пиррольные заместители существенно повышают энергию низшей вакантной молекулярной орбитали (НВМО) тетралша 12, таким образом препятствуя реакции циклоприсоединения к ацетиленам 2, которая в настоящее время классифицируется как реакция Дильса-Альдера с обращенными электронными требованиями.

Учитывая, что 1,2,4,5-тетразины легко присоединяют гидроксид-ион, мы изучили возможность поэтапной реализации реакции с предварительным образованием высоконуклеофильного аддукта [ОН/тетразин 12]~ (Е) и его последующим взаимодействием с ацетиленами 2.

Действительно, при добавлении КОН к раствору реагентов в ДМСО при 80 °С, ожидаемое циклоприсоединение завершается за 2.5-4 ч. Конечные продукты, 3,6-ди(пиррол-2-ил)пиридазины 13, которые образуются после экструзии молекулы азота из промежуточного аддукта, были получены с выходами до 73% (Схема 15).

Схема 15

кон/дмсо rvH^l

N N-N N 80 °С, 2.5-4 ч N N~N N

н н н н

12 2а-в,д,е-н 13а-з

2а (R = И) 13а (R = II), 73%

26 (R = РЬ) 136 (R = Ph), 53%

2в (R = 4-МеСбНд) 13в (R = 4-МеСбВД, 20%

2д (R = 4-PhC6H4) 13r (R = 4-PhC6H4), 34%

23(R = 4-BrC6H„) 13д (R = 4-BrC6H4), 64%

2е (R = 3-FC6H„) 13е (R = 3-FQU,), 71%

2и (R = З-МеОСвШ) 13ж (R = 3-МеОС6Н<), 47%

2ж (R = 2-Ру) 13з (R = 2-Ру), нет реакции

Как предполагалось выше, реакция, вероятно, протекает через формирование карбанионного аддукта Е, который присоединяется к молекуле ацетилена 2 с образованием вшшлыюго карбаниона Ж (Схема 16). Затем следует внутримолекулярное нуклеофильное замещение с элиминированием гидроксид-иона и формированием бициклнческого интермедиата 3, который превращается в

конечный пиридазин 13 (после экструзии молекулы азота). Следовательно, в данном случае гидроксид-ион играет роль катализатора.

Схема 16

Я—=

ОтГУО-

N НО

сьс>ч>

N НО

Л

Е

но

н

В некоторых случаях был выделен побочный продукт - карбогидразид 14 (выход до 7%), образующийся при перехвате интермедиата Е протоном воды (Схема 17). Другими словами, формирование продукта 14 - это результат конкуренции между ацетиленами 2 и водой за нуклеофилыгый интермедиат Е.

Схема 17

Н20

ОН

-НО

-N2 н 14а

Найдено, что обработка тетразина

Оч

146

12 системой КОН/ДМСО в отсутствие

ацетилена (80 °С, 4 ч) приводит к образованию карбогидразида 14 с выходом 68%, что подтверждает формирование карбанионного аддукта Е как ключевого интермедиата реакции.

Не исключен альтернативный механизм [4+2]-циклоприсоединения между тетразином 12 и ацетиленовым карбанионом И вследствие более высокой энергии высшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) ацетиленид-иона И (по сравнению с таковой для неионизированных форм ацетиленов 2), компенсирующей повышенный уровень НВМО диена 12 (Схема 18).

Схема 18

II-

Согласно литературным данным, энергетический зазор между НВМО тетразина и ВЗМО диенофила, необходимый для успешного протекания реакции Дильса-Альдера с обращенными электронными требованиями, составляет ~ 4-5 эВ. Нами квантовохимически рассчитаны энергии НВМО тетразина 12 и ВЗМО

неиокизированных и ионизированных форм ацетилена (2а) и фенилацетилена (26) (Таблица 4).

Таблица 4

Разность энергий (АЕ, эВ) НВМО тетразина 12 и ВЗМО ацетиленов 2а,б и их депротонированных форм (MP2/cc-pVTZ//B3LYP/cc-pVTZ) Е (НВМО тетразина) - 1.208 эВ_

Диенофил Е (ВЗМО), эВ АЕ, эВ

НС-СН -11.190 12.398

НС=С~ -3.063 4.271

PhC^CH -8.718 9.926

PhC=CT -2.985 4.193

Большая разность энергий граничных орбиталей (НВМО тетразина и ВЗМО ацетиленов, ~ 10-12 эВ), по-видимому, делает невозможным протекание реакции. Однако при переходе к депротонированным формам ацетиленов энергетический зазор уменьшается приблизительно в 2-3 раза (до ~ 4 эВ), что должно обеспечить более эффективное перекрывание граничных орбиталей реагирующих частиц и, следовательно, реализацию реакции [4+2]-циклоприсоединения.

Как показывают выходы пиридазинов 13 (Схема 15), эффект заместителей находится в согласии с обоими механизмами (Схемы 16, 18): электроноакцепторные заместители [3-фторфенилацетилен (2е) по сравнению с фешшацетиленом (26)] способствуют протеканию реакции. В случае фенилацетилена (26), 4-метилфенилацетилена (2в) и бифенилацетилепа (2д) реакция циклоприсоединения происходит хуже, по-видимому, не только за счет донорного эффекта заместителя, но и за счет стерических затруднений [по сравнению с ацетиленом (2а)] во всех переходных состояниях.

Удивительно, что катализируемое суперосновной системой КОН/ДМСО [4+2]-циклоприсоединение ацетиленов 2 к тетразину 12, наблюдаемое в данном случае, полностью подавляет ожидаемое Ы-вшпширование пиррольных циклов, которое обычно протекает в подобных условиях (см. разд. 2).

Обнаруженное [4+2]-циклоприсоедине1ше ацетиленов к 3,6-ди(пиррол-2-ил)-1,2,4,5-тетразину в системе КОН/ДМСО представляет первый пример основного катализа в реакции гетеродиеновой конденсации с обращенными электронными требованиями. Найдештя реакция открывает простой путь к ди(пиррол-2-ил)пиридазинам - перспективным интермедиатам органического синтеза и мономерам для получения органических проводников нового типа. Следует отметить, что карбогидразид 14 также может быть предшественником полисопряженных полимеров с чередующимися пиррольными и диазодиеновыми звеньями, которые могут работать как многофункциональные молекулярные переключатели за счет фотоинициируемой /Г/7-изомсризацин, температурно- и рН-зависимой кето-енольной таутомерии, а также за счет комплексообразования с катионами металлов и активными анионами.

3.2. Новые пирроло-триазольные ансамбли из пиррол-2-карбонитрнлов и

гидразина

При поиске оптимальных условий получения исходного тетразина 12 из пиррол-2-карбонитрила (15а) и гидразин гидрата, наряду с ожидаемым продуктом

реакции, нам удалось выделить ранее неизвестный 4-амино-3,5-ди(пиррол-2-ил)-1,2,4-триазол (16а) (Схема 19).

Схема 19

сх

м12мн2н2о

N Н

сы

15а

Мы нашли, что оптимальными условиями для селективного синтеза 4-амино-3,5-ди(ииррол-2-ил)-1,2,4-триазолов 16а-д является нагревание эквимолыгой смеси пиррол-2-карбонитрилов 15а-д (продуктов реакции ацетилена с кетоксимами, формилирования образующихся пирролов и их превращения в нитрилы) и дигидрохлорида гидразина с 4-кратным избытком гидразин гидрата (этиленгликоль, аргон, 130-132 °С, 1-2 ч, Схема 20). Дипирролиламинотриазолы образуются с выходом до 86%.

Схема 20

Я

СЫ +МЬКН2Н20 I

15а-д

КН2Ш22НС1 НО-СН2СНгОН, 130-132 °С, 1-2 ч

15а (К1 = а1 = Н) 156 (Я1 = Я2 = Ме) 15в (Я1-Я2 = -(СН2)4-) 15г (Я' = Н, Я2 = РЬ) 15д (Я1 = Н, Я2 = 2-ТК)

16а-д 16а (Я1 = Я2 = Н), 83% 166 (Я1 = Я2 = Ме), 51 % 1бв (Я'-Я2 = -(СН2),-), 78% 16г(Я' = Н,Я2 = РЬ), 83% 16д (Я1 = Н, Я2 = 2-ТЬ), 86%

Конденсация полученного триазола 16а и пиррол-2-карбальдегида (17) (абс. этанол, кипячение, 5 ч) завершается образованием триазола 18 (выход 80%, Схема 21).

Схема 21

16а

Данная реакция иллюстрирует возможность использования 4-амино-3,5-ди(пиррол-2-ил)-1,2,4-триазолов 16а-д для получения оригинальных оснований Шнффа - перспективных лигандов для металлокомплексов и мономеров для получения трехмерных (сетчатых) полшшрролов.

Таким образом, обнаружена и доведена до препаративно значимого уровня однореакторная сборка ранее неизвестных 4-амино-3,5-ди(пиррол-2-ил)-1,2,4-триазолов - перспективных лигандов и компонентов металлокомплексов и супрамолекул, мономеров электропроводящих полимеров. Наличие в них аминогруппы предполагает возможность их дальнейшей многоплановой модификации, что еще больше расширяет синтетический потенциал полученных соединений.

Выводы

1. Систематически изучена реакция ацетилена с кетоксимами, содержащими в а-положении к оксимной функции только одну С-Н связь, в мультифазных суперосновных системах типа МОЯ/ДМСО/н-гексан (М = Li, Na, К; R - Н, Bu') и на ее основе разработан общий метод синтеза труднодоступных ЗЯ-пирролов.

а) Впервые экспериментально н теоретически (MP2/6-31++G**//B3LYP/6-31G**) доказано, что винилирование промежуточных 5-гидроксипирролинов является необходимой завершающей стадией синтеза ЗЯ-пирролов.

б) Идентифицированы новые минорные реакции кетоксимов с ацетиленом [образование 1-вннилпирролидона, (этинилазиридинил)пирролина и этинилпирролинов], подтверждающие механизм сборки ЗЯ-пирролов.

2. Систематически изучена реакция гидроаминирования арил(гетарил)ацетиленов пирролом и его замещенными в системе КОН/ДМСО, протекающая региоселективно с образованием 1-[2-арил(гетарил)винил]пирролов и открывающая простой общий подход к пиррольным аналогам стильбенов - перспективным строительным блокам для дизайна лекарств и оптоэлектронных материалов.

а) Доказан кинетический контроль стереохимии начальной стадии реакции и термодинамический контроль соотношения изомеров при ее завершешш. Найдены условия получения изомерно чистых пиррольных аналогов стильбенов.

б) Обнаружена ii/Z-фотоизомеризация синтезированных 1-[2-арил(гетарил)винил]пнрролов под действием УФ-облучения, что является перспективным для разработки запоминающих устройств.

3. Впервые реализован синтез дипирролов, разделенных пиридазиновым спейсером [3,6-ди(пиррол-2-ил)пиридазинов], на основе реакции [4+2]-циклоприсоединепия ацетиленов к 3,6-ди(пиррол-2-ил)-1,2,4,5-тетразину в присутствии суперосновной системы КОН/ДМСО, представляющей собой первый пример основно-каталитической реакции Дильса-Альдера с обращенными электронными требованиями.

4. Разработан однореакторный синтез 4-амино-3,5-ди(пиррол-2-ил)-1,2,4-триазолов реакцией пиррол-2-карбонитрилов с гидразином, что открывает простой путь к дипирролам, разделенным аминотриазольным спейсером — потенциальным предшественникам электропроводящих полимеров, лигандов и компонентов металлокомплексов и супрамолекул.

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. Dvorko, М. Yu. Expedient one-step synthesis of nitrogen stilbene analogs by transition metal-free hydroamination of aiylacetylenes with pyrroles / M. Yu. Dvorko, E. Yu. Schmidt, Т. E. Glotova, D. A. Shabalin, I. A. Ushakov, V. B. Kobychev, К. B. Petrushenko, A. I. Mikhaleva, B. A. Trofimov // Tetrahedron. - 2012. - Vol. 68. - No. 8. -P. 1963-1971.

2. Glotova, Т. E. One-pot assembly of 3,5-bis(№pyrrol-2-yl)^-l,2,4-triazol-4-amines from pyrrolecarbonitriles and hydrazine / Т. E. Glotova, D. A. Shabalin, M. Yu. Dvorko, I. A. Ushakov, E. Yu. Schmidt, A. V. Ivanov, A. I. Mikhaleva, B. A. Trofimov // ХГС. - 2013. - № 4. - C. 602-606.

3. Trofimov, B. A. Superbase-catalyzed [4+2] cycloaddition of acetylenes to 3,6-di(pyrrol-2-yl)-l,2,4,5-tetrazine: a facile synthesis of 3,6-di(pyrrol-2-yl)pyridazines / B. A. Trofimov, Т. E. Glotova, D. A. Shabalin, M. Yu. Dvorko, I. A. Ushakov, E. Yu.

Schmidt, A. V. Kuzmin, A. I. Mikhaleva // Adv. Synth. Catal. - 2013. - Vol. 355. - No. 8. -P. 1535-1539.

4. Shabalin, D. A. Synthesis of 3,3-dimethyl-2-phenyl-3//-pyrrole from isopropyl phenyl ketoxime and acetylene: a side formation of 4,4-dimethyl-5-phenyl-l-vinyl-2-pyrrolidinone as clue to the reaction mechanism / D. A. Shabalin, Т. E. Glotova, E. Yu. Schmidt, 1. A. Ushakov, A. I. Mikhaleva, B. A. Trofimov // Mendeleev Commun. - 2014. -Vol. 24.-No. 2.-P. 100-101.

5. Shabalin, D. A. 2-(2-Ethynyl-l-aziranyl)-3,4-dihydro-2W-pyrrole: a one-pot assembly from isopropyl phenyl ketoxime and acetylene during the synthesis of 3//-pyrrole / D. A. Shabalin, Т. E. Glotova, I. A. Ushakov, M. Yu. Dvorko, A. V. Vashchenko, V. I. Smimov, E. Yu. Schmidt, A. I. Mikhaleva, B. A. Trofimov // Mendeleev Commun. - 2014. - Vol. 24. - No. 6. - P. 368-369.

6. Shabalin, D. A. Reaction of het(aryl) cyclohexyl ketoximes with acetylene in the two-phase KOH/DMSO/n-hexane system: en route to spirocyclic 3//-pyrroles / D. A. Shabalin, M. Yu. Dvorko, E. Yu. Schmidt, N. I. Protsuk, I. A. Ushakov, A. I. Mikhaleva, B. A. Trofimov // Mendeleev Commun. - 2015. - Vol. 25. - No. 2. - P. 129-130.

7. Shabalin, D. A. ЗЯ-Pyrroles from ketoximes and acetylene: synthesis, stability and quantum-chemical insight / D. A. Shabalin, M. Yu. Dvorko, E. Yu. Schmidt, I. A. Ushakov, N. I. Protsuk, V. B. Kobychev, D. Yu. Soshnikov, A. B. Trofimov, N. M. Vitkovskaya, A. I. Mikhaleva, B. A. Trofimov // Tetrahedron. - 2015. — Vol. 71. - No. 21. - P. 3273-3281.

8. Шабалин, Д. А. Реакция пирролов с фенилацетиленом: региоспецифичцый синтез 1-(2-фенилвинил)пирролов. Материалы XLIX Международной научной студенческой конференции / Д. А. Шабалин. - Новосибирск, Россия. - 2011. - С. 81.

9. Шабалин, Д. А. Реакция пирролов с арилацетиленами: региоспецифичный синтез 1-(2-арилвинил)пирролов. Всстннк Иркутского университета / Д. А. Шабалин. -Иркутск,Россия.-2011.-С. 318.

Основные результаты получены с использованием материально-технической базы Байкальского аналитического центра коллективного пользования СО РАН.

Подписано в печать: 05.05.2015 г. Формат 60 х 90 1/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1,22. Тираж 120 экз. Зак. 384и

Отпечатано: Федеральное государственное унитарное геологическое предприятие «Урангеологоразведка» БФ Сосновгеология. Юридический адрес: г. Иркутск, ул. Трактовая, дом 9. ИНН 7706042118 Справки и информация: тел.: 38-78-40, тел./факс: 598-498