Цикломагнирование циклических ацетиленов и 1,2-диенов с помощью RMgR', катализируемое комплексами Ti и Zr тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

□□3484692

На правах рукописи

МАКАРОВ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ЦИКЛОМАГНИРОВАНИЕ ЦИКЛИЧЕСКИХ АЦЕТИЛЕНОВ И 1,2-ДИЕНОВ С ПОМОЩЬЮ RMgR\ КАТАЛИЗИРУЕМОЕ КОМПЛЕКСАМИ Т1 и Ъс

02.00.03 - Органическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

2 О НОЯ ?909

Уфа - 2009

003484692

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте нефтехимии и катализа РАН

Научный руководитель: кандидат химических наук, доцент

Дьяконов Владимир Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Валеев Фарид Абдуллович

доктор химических наук, старший научный сотрудник Султанов Рифкат Мухатьярович

Ведущая организация: Учреждение Российской академии

наук Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Защита диссертации состоится "9" декабря 2009 года в 16.00 ч на заседании диссертационного совета Д.002.062.01 в Учреждении Российской академии наук Институте нефтехимии и катализа РАН по адресу: 450075, Уфа, проспект Октября, 141. Тел./ факс: (347)2842750. E-mail: ink@anrb.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института нефтехимии и катализа РАН и с авторефератом на сайте http: // ¡nk.anrb.ru

Автореферат разослан " У " ноября 2009 года.

Ученый секретарь диссертационно совета, доктор химических наук

Шарипов Г.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы1. В течение последних 100 лет реагенты Гриньяра удерживают лидирующие позиции в качестве наиболее распространенных и широко используемых в синтетической практике металлоорганических реагентов.

Разработанная В.Гриньяром в 1900 году реакция между органическими галогенидами и металлическим магнием, позволяющая в одну препаративную стадию получать широкий ассортимент различных классов органических соединений, благодаря своей простоте и универсальности была неизбежно обречена на успех. Важность этого открытия для синтетической практики, в кратчайшие сроки была отмечена вручением В.Гриньяру Нобелевской премии по химии 1912 года.

Учитывая, что одним из ключевых и необходимых условий для получения реагентов Гриньяра является применение галогенсодержащих органических соединений, дальнейшее развитие классического подхода к синтезу новых М^-органических соединений (МОС), как считали многие исследователи, будет развиваться по пути расширения ассортимента исходных галогенуглеводородов, вводимых в реакцию с металлическим магнием.

Однако с внедрением методов металлокомплексного катализа в химию металлоорганических соединений непереходных металлов удалось коренным образом изменить идеологию и стратегию в синтезе МОС. Так, например, с разработкой реакции гидро- и карбомагнирования непредельных соединений с помощью простейших М»-органических реагентов, катализируемых комплексами переходных металлов, стало возможным получение в мягких условиях с высокой регио- и стереоселективностью уникальных по своей структуре циклических и ациклических М§-органических соединений без применения галогенуглеводородов.

В этом ряду исследований одним из значительных достижений последних 15-20 лет следует считать открытие реакции каталитического цикломагнирования олефинов, ацетиленов и алленов реагентами Гриньяра с получением магнезациклопентанов различной структуры. Высокая реакционная способность и доступность исходных циклических и ациклических магнийсодержащих соединений, возможность получения магнийорганических реагентов различной структуры, а также мягкие условия их синтеза сделали каталитические реакции исключительно перспективными для использования в органическом и металлоорганическом синтезе.

К настоящему времени в мировой литературе накоплен обширный материал по синтезу и применению циклических и ациклических МОС, полученных преимущественно из ациклических олефинов, 1,2- и 1,3-дненов и дизамещенных ацетиленов с участием металлокомплексных катализаторов. В то же время, до начала наших исследований в научной литературе отсутствовали сведения о возможности проведения реакции карбо- и цикломагнирования с участием

' Автор выражает благодарность заведующему лабораторией каталитического синтеза ИНК РАН члену-корреспонденту РАН У.М. Джемшеву за выбор направления исследования и постоянную помощь при обсуждении и интерпретации полученных результатов.

3

циклических ацетиленов и алленов. Между тем, осуществление этих реакций, как мы полагали, могло бы привести к разработке регио- и стереоселективных методов синтеза новых классов непредельных би-, три-, и макроциклических МОС, перспективных для применения в органическом и металлорганическом синтезе, а также для конструирования практически важных гигантских макрокарбоциклов.

В связи с этим разработка препаративных методов синтеза новых типов непредельных циклических, ациклических, а также макроциклических МОС цикло- или карбомагнированием циклических алленов и ацетиленов с участием металлокомплексных катализаторов является важной и актуальной задачей.

Цель исследования. В рамках данной диссертационной работы были определены следующие наиболее важные задачи:

- разработать эффективные катализаторы на основе солей и соединений Л, Ъх, Щ и Со, позволяющие проводить регио- и стереоселективное цикломагнирование циклических ацетиленов и алленов с помощью ЯМцК' с получением би-, три- и полицикпических магнийорганических соединений.

- исследовать влияние центрального атома катализатора и структуры компонентов каталитической системы на направление и структурную избирательность каталитического цикломагнирования циклических ацетиленов и алленов с целью разработки эффективных методов регулирования селективностью этих реакций.

- на основе синтезированных МОС разработать перспективные для практического применения методы получения макроциклических кетонов и их производных.

Научная новизна. Осуществлено цикломагнирование циклических 1,2-диенов и ацетиленов с помощью диалкил- и алкилмагнийгалогенидов с участием Ть и 2г-содержащих гомогенных металлокомплексных катализаторов с получением новых классов непредельных би- и трициклических МОС заданной структуры.

Впервые показано, что реакция циклических алленов с Е1М§Я (Я = Е^ Н1§) в присутствии катализатора Ср22гС12 в зависимости от условий проведения реакции приводит к продуктам карбо- или цикломагнирования с высокой регио- (>96%) и хемоселективностью (>75%).

Впервые проведено межмолекулярное цикломагнирование циклических и ациклических 1,2-диенов с помощью реагентов Гриньяра, катализируемое СргИСЬ. В результате с высокими выходами и селективностью получены непредельные би- и трициклические МОС (и/или 1,4-димагниевые соединения), которые с успехом использованы в синтезе карбо- и гетероциклических, а также бифункциональных соединений заданной структуры.

Впервые удалось осуществить межмолекулярное цикломагнирование циклоалкинов с дизамещенными ацетиленами с помощью диалкильных и алкилгалогенидных производных магния в присутствии комплексов на основе 7х с получением новых типов би- и трициклических магнезациклопента-2,4-диенов, обладающих большим синтетическим потенциалом в синтезе труднодоступных органических соединений.

Разработан новый эффективный однореакторный метод конструирования макроциклических кетонов, основанный на проведении последовательных реакций межмолекулярного цикломагнирования циклоалкинов, катализируемых Cp2ZrCl2, кросс-сочетания и окислительного расщепления двойных связей в полученных три- и тетрациклических непредельных соединениях, позволяющий получать макроциклические поликетоны С20-С28 с высокими выходами и селективностью.

Подробно обсуждены вероятные схемы-механизмы разработанных каталитических реакций цикломагнирования непредельных соединений под действием комплексов Ti и 7.x, предусматривающие образование в качестве ключевых интермедиатов трех- и пятичленных металлакарбоциклов, которые ответственны за формирование молекул целевых МОС.

Практическая ценность работы. В результате проведенных исследований разработаны препаративные методы синтеза новых классов Mg-содержахцих металлакарбоциклов -- би- и трмциклических магнезациклопентанов и магнезациклопентадиенов, в том числе алкилидензамещенных, цикломагнированием циклических и ациклических 1,2-диенов, а также ацетиленов с помощью доступных диалкил- и алкилмагнийгалогенидов с участием металлокомплексных катализаторов. Разработанные методы синтеза новых классов МОС перспективны для применения как в лабораторной практике, так и промышленности с целью получения практически важных карбо-, гетеро- и макрокарбоциклов.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на XVIII-Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Москва, 2007), ТХ-Конференции молодых ученых по нефтехимии (к 100-летию со дня рождения академика Х.М.Миначева) (Звенигород, 2008), Всероссийской конференции по органической химии, посвященной 75-легию со дня основания ИОХ им. Н.Д.Зелинского (Москва, 2009), III Российской конференции «Актуальные проблемы нефтехимии» (к 75-летию со дня рождения академика H.A. Платэ) (Звенигород, 2009), VIII Региональной школе-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике, физике и химии (Уфа, 2008).

По материалам диссертационной работы опубликовано 4 статьи в центральных академических российских и зарубежных журналах, 5 тезисов российских и международных конференций, получено 3 патента РФ и 4 положительных решения на выдачу патентов РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов. Первая глава включает литературный обзор, в котором приведены опубликованные данные за период 15-20 лет и анализ основных сведений по синтезу циклических Mg-органических соединений. Во второй главе представлены результаты собственных исследований по изучению реакции цикломагнирования циклических алленов и ацетиленов с помощью доступных реактивов Гриньяра в присутствии комплексов на основе Ti и Zr, а также исследования по разработке на основе циклических МОС однореакторных

методов синтеза труднодоступных карбо-, гетеро- и макроциклов. Третья глава посвящена описанию экспериментальной части работы.

Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста, включает 19 схем, 6 рисунков, 6 таблиц. Список литературы включает 118 наименований.

Работа выполнена в лаборатории каталитического синтеза Учреждения Российской академии наук Института нефтехимии и катализа РАН в соответсвии с научным направлением Института по бюджетным темам «Металлокомплексный катализ в химии металлоорганических соединений непереходных металлов» (№ Госрегистрации 01.200.2 04378) и «Комплексные катализаторы в химии непредельных, металлоорганических и кластерных соединений (№ Госрегистрации 0120.0 850048), а также в рамках Программы Президиума РАН «Разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов».

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Цикломагнирование циклических 1,2-диеноп ЕИ\1)»11, катализируемое

комплексами Ъх

Известно2, что цикломагнирование терминальных алленов с помощью (Я = Е^ Н^), катализируемое Cp2ZrCl2 в зависимости от условий проведения реакции, приводит к смеси региоизомерных магнезациклопентанов или продуктов карбомагнирования с высокой хемоселективностью.

В продолжение исследования указанной реакции и распространения её на циклические аллены, а также синтеза новых классов непредельных бициклических МОС, первоначально мы исследовали взаимодействие 1,2-циклононадиена с Е1М§11 (Я = Е1:, Н^) в присутствии катализатора Cp2ZrCl2, проявляющего высокую активность и селективность в реакциях цикломагнирования непредельных соединений.

Мы установили, что при взаимодействии 1,2-циклононадиена с Е12М5-(Е120), в условиях (0 °С, 8 ч, соотношении исходных реагентов 1,2-циклононадиен:Е121^:Ср22гС12 = 10:20:0.05), образуется МОС 1а и 26 в соотношении 91:9 с общим выходом ~ 79 %. (Схема 1).

Схема 1.

[&]= Ср2ггС12 п= 1,5 п= 1,1а-5а; п= 5,16-56

2 и.КШгЬетПеу й а1. ТйггЛеЛоп, 2004, V 60, Р. 1287.

Выход магнийциклоалканов определяли методом ГЖХ по продуктам гидролиза За. Долю продуктов цикло- 1а и карбомагнирования 2а определяли по соотношению ди- 4а и монодейтерированных 5а углеводородов методом хромато-масс-спектрометрии. Структура полученных соединений доказывалась на основании спектров ЯМ? *Н и 13С продуктов гидролиза и дейтеролиза. Таким образом, на основании полученных экспериментальных данных магнийорганическому соединению 1а была приписана структура - 12-магнезабицикло[7.3.0 ''9] додец-1 (2)-ена.

Опираясь на литературные и собственные экспериментальные данные мы предположили, что образование циклических и ациклических магнийорганических соединений включает формирование в качестве ключевых интермедиатов цирконациклопропановых 6 и цирконациклопентановых комплексов 7, последовательные трансформации которых под действием Е1М{|К (Я = Е1, Н1§) приводят в зависимости от условий реакции к продуктам цикло- 1 или карбомагнирования 2.

Схема 2.

Как следует из схемы 2, хемоселективность реакции зависит от внутримолекулярных трансформаций биметаллического комплекса 8. В результате варьированием температуры реакции, природы растворителя (диэтиловый эфир, ТГФ, бензол, диизопропиловый эфир), а так же использованием Е1?^Вг и мы разработали условия, в которых

селективно образуются как продукты цикло-, так и карбомагнирования 1,2-циклононадиена с высокими выходами. Так, если при взаимодействии Е12М§ с 1,2-циклононадиеном в присутствии 5 мол.% Ср22гСЬ в диэтиловом эфире при температуре ~ 0 °С преимущественно образуется магнезациклопентан 1, то реакция Е11^Вг с 1,2-циклононадиеном в ТГФ при 20 °С приводит, в основном, к

7

ациклическому МОС 2. В этом случае при дейтеролизе реакционной массы образуется смесь ди- 4 и монодейтерированных 5 углеводородов в соотношении 5:95 с общим выходом ~ 56 %.

При замене Е12М§ на Е1Т^Вг хемоселективность реакции смещается в сторону образования продуктов карбомагнирования, одновременно наблюдается некоторое снижение общего выхода магнийорганических соединений 1 и 2. Использование Е1М§С1 вместо Е1М§Вг не оказывает существенного влияния на выход и соотношение МОС. Добавка бензола и гексана, а также применение диизопропилового эфира в качестве растворителя независимо от температуры реакции приводит к смеси продуктов ациклических и циклических МОС в соотношении 1:1, однако при использовании смешанного растворителя Е1гО/бензол (1:1) или диизопропилового эфира наблюдается значительное увеличение общего выхода магнийорганических соединений, который в случае /-Рг20 достигает 98%.

Наблюдаемая высокая региоселективность реакции, вероятно, связана с повышенной электронной плотностью на Бр-гибридизованном углеродном атоме 1,2-циклононадиена или р-ё-взаимодействием двойной связи аллена с вакантной ё-орбиталью атома Ъх, что может способствовать определенной пространственной ориентации 1,2-циклононадиена на центральном атоме катализатора и его последующему внедрению по связи 2г-С с промежуточным образованием цирконациклопентанового комплекса 7 с двойной связью, находящейся в винильном положении к атому Ъх в циклононеновом фрагменте.

Из числа испытанных цирконийсодержащих катализаторов (Ср^гС12 (82%), (МеСр)27.гС12 (65%), Ш2ХтС\2 (35%), 7г(асас)4 (10%), гЮС12 (5%), 2г(ОВи)4 (3%), (Ме^й-СЬ (3%), (С5Н5Т"02/гС12 (3%), 7гС14 (2%), (МеО)27.гС12 (2%)) наиболее высокую каталитическую активность в реакциях карбо- и цикломагнирования циклических алленов с помощью Е1:2М£ проявляет Срг2гС12.

Циклотридека-1,2-диен в разработанных выше условиях для цикло- и карбомагнирования циклонона-1,2-диена вступает в реакцию с Et2Mg (Е120) или EtMgX(гдe Х= С1, Вг) (ТГФ) с образованием (12-этил-1-циклотридеценил)магнийгалогенидов 26 и 16- магнезабицикло[11.7.01,13]гексадец-1(2)-ена 16 с выходами -49 % и ~75 % соответственно.

Изучив влияние различных факторов на хемоселективность реакции циклических 1,2-диенов с (Я = Е1, Н^) с целью дополнительного

подтверждения структуры полученного магнезациклопентана 1, а также выяснение перспектив использования однореакторных методов синтеза сложных по своей структуре соединений на основе реакции цикломагнирования 1,2-циклононадиена нами осуществлен ряд превращений соединения 1а с применением реакции кросс-сочетания с аллилхлоридом и триметилхлорсиланом в присутствии каталитических количеств СиС1, что привело к получению 9-(4-пентенил)-1-(2-пропенил)-1-циклононена 9 и триметил[2-[(2-триметилсилил)-2-циклононенил]этил]силана 10. Карбоциклизация 1а с метилформиатом в присутствии СиС1 (10 мол.%) дает 12-гидроксибицикло[7.3.01,9]додец-8-ен 11 (Схема 3). Структура полученных соединений подтверждена спектрами ЯМР 'Н, 13С и хромато-масс-спектрометрии.

Таким образом, реакцию циклических алленов с (Я = Е1, Вг) в

присутствии катализатора Ср2/гС12 в зависимости от условий проведения реакции можно направить в сторону карбо-, либо цикломагнирования с высокой регио-(>96%) и хемоселективностью (>75%) с получением соответствующих циклических и ациклических МОС заданной структуры.

2. Межмолекулярное цикломагнирование циклических и ациклических 1,2-диенов с помощью реагентов Гриньяра, катализируемое Ср2Т1СЬ

Недавно обнаружено2,3, что терминальные ациклические аллены легко вступают в реакцию с реагентами Гриньяра в присутствии химически активированного магния и каталитических количеств Ср2Тг'С12 с получением 2,5-диалкилиденмагнезациклопентанов (и/или 1,4-димагниевых соединений) с выходами ~ 90 % (Схема 4) .

Схема 4.

+

ГГ0,мв -МвХ,

EtMg МёЕ1

В развитие этих исследований, а также с целью выяснения возможности осуществления подобной реакции с участием циклических 1,2-диенов мы изучили цикломагнирование циклических алленов с помощью реагентов Гриньяра, катализируемое Ср2Т1С12.

3 У.М.Джемилев и др. ЖОрХ, 2005. - Т. 41.- С. 363.

Нами установлено, что циклические 1,2-диены, аналогично терминальным алленам, способны вступать в реакцию каталитического цикломагнирования. Так, 1,2-циклононадиен легко вступает в реакцию с Е1М|>Вг в присутствии металлического магния (акцептор галогенид ионов) и 5 мол.% катализатора СргПСЬ (Е1гО, 4ч, ~22°С), с образованием 2-магнезатрицикло[10.7.0,,12.03'п]нонадека-3(4),1(19)-диена (и/или 1,4-димагниевого соединения) 12. Кислотный гидролиз и дейтеролиз МОС 12 приводит к образованию 3-(2-циклононенил)-1-циклононена 13 и 2-дейтеро-3-(2-дейтеро-2-циклононенил)-1-циклононена 14 с выходами более 85 % (Схема 5).

Схема 5.

[Ti],Mg

EtMgBr

-EtjMg || +EtjMg

EtMg MgEt 12

CTi]= Cp2TiCl2 Условия реакции: циклоноиа-1,2-jiicH:EtMgFir:[Ti]= 10:20:0.05; 22 °C, 4ч, Et20.

Наличие в молекуле 14 двух симметричных атомов дейтерия в положении С(2) и С(11) свидетельствует об образовании магнезациклопентана 12 (и/или 1,4-димагниевого соединения).

При проведении реакции цикломагнирования 1,2-циклононадиена в ТГФ выход МОС 12 не превышает 5-8 %. С уменьшением количества катализатора до 2 мол.% выход также снижается до 64% при продолжительности реакции 20 часов. Использование MeMgl, EtMgCl, EtMgl, i-PrMgBr, л-BuMgBr или ¿-BuMgBr вместо EtMgBr не оказывает существенного влияния на выход продуктов цикломагнирования.

На основании полученных результатов и литературных данных нами предложена схема-механизма образования МОС 12, которая включает стадию восстановления Cp2TiCl2 до "Cp2Ti" с помощью химически активированного магния с последующей координацией молекулы аллена на центральном атоме катализатора, приводящей к формированию титанациклопропанового интермедиата 15, наличие которого косвенно подтверждается присутствием в продуктах гидролиза и дейтеролиза соответственно циклононена и 2,3-дидейтероциклононена, идентифицированных масс-спектрометрически. Последующее внедрение второй молекулы циклононадиена по активной Ti-C-связи приводит к образованию Ti-циклопентанового интермедиата 16, переметаллирование которого реагентом Гриньяра на завершающем этапе реакции дает МОС 12 (Схема 6).

Для более надежного доказательства структуры МОС 12, а также с целью разработки новых однореакторных методов синтеза труднодоступных карбо- и гетероциклических соединений мы осуществили ряд превращений магнезациклопентана 12 с участием аллилхлорида, метшшиодида, хлорида меди (II), оксида углерода (IV) и элементной серы (Схема 7).

Схема 7.

23 х-я

24 Х= Бе

Умеренным барботированием осушенного оксида углерода (IV) через реакционную массу, содержащую МОС 12, получен непредельный

трициклический кетон 17 с выходом -76%. Реакцией кросс-сочетания приготовленного in situ магнезациклопентана (и/или 1,4-димагниевого соединения) 12 с органическими галогенидами (метилиодид, аллилхлорид) в присутствии каталитических количеств CuCl (10 мол.%) полнены соответственно 2,2'-диметил-1,Г-би(циклонон-2-ен-1-ил) 18 и 2,2'-диаллил-1,Г-би(циклонон-2-ен-1-ил) 19 с выходами 81 и 83%.

В соответствии с ранее опубликованными результатами по превращению замещенных алюминациклопентанов в замещенные циклобутаны в присутствии CuCI2 мы осуществили внутримолекулярную карбоциклизацию МОС 12 в (70ВД/75Д)-трицикло[9.7.0'' .02'10]октадека-2(3),1(18)-диен 20 с выходом 68%. Согласно литературным данным, термическая или каталитическая 2р+2р-циклодимеризация 1,2-циклононадиена приводит к получению смеси трех стереоизомеров 20а-20в (Схема 8), в которой максимальное содержание синтезированного нами изомера 20а составляет не более 63 %.

Схема 8.

С использованием нашего метода удается синтезировать только диастереомерно чистый /7Л'/?)-трицикло[9.7.01'11.02'1°]октадека-2(3), 1(18)-

диен 20а. Структура циклобутана 20а установлена спектральными методами, а также сравнением физико-химических констант соединения 20а, полученного по описанной ранее методике. И^-Конфихурация С(10) и С(11) в углеводороде 20а позволяет однозначно определить конфигурацию хиральных центров при С(1) и С(2) в МОС 12 и окончательно определить его структуру как (11 №¡,12511)-2-магнезатрицикло-[10.7.01,12.03,11]нонадека-3(4),1(19)-диена 12.

Реакция МОС 12 с элементной серой или селеном 8е дает 2-тиатрицикло[10.7,01,12.03,11]нонадека-3(4), 1 (19)-диен 21 или 2-селенатрицикло[Ю.7.01,12.03'п]нонадека-3(4),1(19)-диен 22 с выходами -84%, которые, как выяснилось, при нагреве до 130-140 °С количественно изомеризуется в 2-тиатрицию1О-[10.7.01,12.03'п]нонадека-1(12),3(11)-диен 23 или 2-селенантрицикло[10.7.01,,2.03'п]нонадека-1(12),3(11)-диен 24 соответственно.

К сожалению, все попытки вовлечь циклотридека-1,2-диен в реакцию межмолекулярного цикломагнирования в условиях разработанных для цикломагнирования циклонона-1,2-диена не имели успеха. Конверсия аллена не превышает 35% (Схема 9). При анализе продуктов разложения реакционной массы 10% БС1 в Б20 с помощью хроматомасс-спектрометрии установлено, что в выбранных условиях образуется дидейтероциклотридецен 26, а также минорный компонент смеси (—3-5%) монодейтероциклотридецен. Вероятно, из-за влияния стерического фактора реакция цикломагнирования останавливается на стадии образования титанациклопропанового интермедиата 25.

[Ti], Mg EtMgBr

Cp

Ti-

D,0+

//

25 26

Получив положительные результаты по межмолекулярному цикломагнированию циклических 1,2-диенов в дальнейшем мы попытались изучить совместное цикломагнирование на примере циклических и ациклических 1,2-диенов с помощью реагентов Гриньяра под действием катализатора Ср2Т1'С12. Осуществление данной реакции, как мы полагали, позволило бы нам разработать метод получения неописанных ранее бициклических

алкилиденмагнезациклопентанов (и/или 1,4-димагниевых соединений).

На начальном этапе мы исследовали цикломагнирование 1,2-циклононадиена и 1,2-гептадиена избытком ЕП\%Вг в присутствии химически активированного и катализатора Ср2Т1С12 в соотношении (1,2-циклононадиен:1,2-гептадиен:Е1?^Вг.М£:Ср2Т1С12 равном 10:10:40:24:1) в условиях (Е^О, 4ч, ~ 2022 °С). В результате основным продуктом реакции оказался 11-пентилиден-12-магнезабицикло[7.3.01,9]додец-1(2)-ен (и/или 1,4-димагниевое соединение) 27а с выходом ~ 88 % (Схема 10).

В качестве минорной компоненты, суммарно не превышающей 8-10 %, наблюдается образование продуктов гомоцикломагнирования циклонона-1,2-диена и гепта-1,2-диена, находящихся в соотношении ~ 1:1.

Схема 10.

н,о+

[Ti], Mg + -

R EtMgBr

EtMg MgEt

27a-e

28a-e

D,0+

D L 29a-e

R

[Ti] = CpjTiCU; a: n-C4H9, R'= H; 6: R= n-C6Hi3, R'= H; в: R= Ph, R'= H; r:R= Bn, R'= H; д: R~ П-С5Н11, R'= CH3; c: R= Ph, R'= CH3.

Для соединений 28a-e и 29a-e выполнены одномерные (ЯМР H, 13С, Dept 135°) и двумерные эксперименты (НН COSY, HSQC, НМВС). На основании проведенных экспериментов сделано полное отнесение сигналов в спектрах ЯМР !Н и 13С, которые позволили однозначно установить положение и конфигурацию связей в циклических и ациклических фрагментах. Так, аллильное положение алкенильных заместителей в соединениях 28а-б подтверждается присутствием

кросс-пиков между протоном Н(С1) (д 5.52 м.д.) и углеродным атомом С(3) в спектрах НМВС. 2-конфигурация двойных связей при С(1) и С(11) однозначно определяется значением вицинальных констант спин-спинового взаимодействия (КССВ) 3./ (Н(С1), Н(С2)) - 10 Нг и V (Н(С11), Н(С12)) = 11 Иг. Положение атомов дейтерия при С(2) и С(11) в частично дейтерированных соединениях 28а-б определяется отсутствием сигналов соответствующих протонов при 5.15 м.д. и 5.34 м.д., а также тригогетным расщеплением сигналов углеродных атомов при С(2) и С(11) со значением КССВ = 23 Н/ в спектре ЯМР 13С.

Наряду с гепта-1,2-диеном в реакцию совместного межмолекулярного цикломагнирования с циклонона-1,2-диеном были также вовлечены фенил-, бензил- и гексилаллены. Эти реакции проходят с сохранением описанных выше закономерностей.

Высокая регио- и стереоспецифичность реакции наблюдается и в случае, когда в совместное цикломагнирование с циклонона-1,2-диеном вводят 3,3-дизамещенные аллены.

По аналогии с трициклическим МОС 12, реакционная способность синтезированных нами новых бициклических алкилиденмагнезациклопентанов (и/или 1,4-димагниевых соединений) была исследована в реакциях кросс-сочетания с различными органическими галогенидами и Показано, что указанные выше реакции проходят одновременно по двум активным М{>-С-связям с образованием бифункциональных, а также карбо- и гетероциклических соединений 30-33 (Схема 11).

Схема П.

[Си]= СиС1, Си!

Таким образом, нами впервые осуществлено межмолекулярное цикломагнирование циклических и ациклических 1,2-диенов с помощью реагентов Гриньяра, катализируемое СрзТЮг. В результате с высокими выходами и селективностью получены непредельные би- и трициклические МОС (и/или 1,4-димагниевые соединения), которые, как показано на ряде примеров, могут быть с успехом использованы в синтезе карбо- и гетероциклических, а также бифункциональных соединений заданной структуры, исходя из доступных исходных мономеров и реагентов в одну препаративную стадию.

3. Цикломагнирование циклоалкииов RMgR', катализируемое комплексами Ът

В развитие исследования каталитического цикломагнирования непредельных соединений недавно4 впервые было обнаружено, что дизамещенные ацетилены вступают в реакцию с реагентами Гриньяра в присутствии Ср22гС12 с образованием тетразамещенных магнезациклопента-2,4-диенов (Схема 12).

Схема 12.

[7,т] К- Е1, Ви

Я К

п3сг к

Б

И

В продолжение исследования указанной выше реакции и распространения её на циклические ацетилены, а также синтеза новых классов аннелированых непредельных трициклических магнийорганических соединений, мы исследовали взаимодействие циклоалкинов (циклооктин, циклододецин) с диалкильными и алкилгалогенидными производными магния (Е1М§Вг, и-ВиМ§Вг, Е12М§, и-Bu2Mg) в присутствии комплексов на основе Ъс.

Циклооктин, выбранный нами в качестве модельного соединения, вступает в реакцию с л-ВиМ§Вг (Е^О) в условиях (-20 °С, 2ч, циклооктин-л-ВиМ£Вг-Ср22гС12), взятых в соотношении 10:20:0.05) с образованием после гидролиза смеси из четырех углеводородов с общим выходом ~ 89 % (Схема 13).

Структура МОС 34,36,38, образующихся в этой реакции, установлена путем анализа ЯМР 'Н и 13С, а также масс-спектров соединений 41а, 43а, 45а и 416, 436, 456, полученных после гидролиза и дейтеролиза исходных МОС 34, 36, 38 соответственно.

Схема 13.

41а-б 42а-б

45а-б 46а-б

[гг] = Ср;/гС12; X = Н (а), И (6); п = 2, Я = Ви: 34,38, 41,45; К - Е1: 35,39,42, 46,36,40. п = 6, 37,44.

4 У.М.Джемилев и др. ЖОрХ, 2007,- Т. 43,- Вып. 2,- С. 184

15

Для продуктов гидролиза предложена структура 1-бутилциклоокт-1-ена 41а, 1,Г-би(циклоокт-1-ен-1-ила) 43а и 2-бутил-1,Г-би(циклоокт-1-ен-1-ила) 45а, а дейтеролиза 1-бутил-2-дейтероциклоокт-1-ен 416, 2,2'-дидейтеро-1,1'-би(циклоокт-1-ен-1-ил) 436 и 2-бутил-2'-дейтеро-1,Г-би(циклоокт-1-ен-1-ил) 456. Образующийся 1,4-дидейтерированный углеводород 436 при дейтеролизе МОС 36 свидетельствует о том, что атом в последнем одновременно связан с атомами С(9) и С(11). Опираясь на полученные результаты для МОС 34, 36, 38 нами предложена структура [2-бутил(циклоокт-1-ен-1-ил)-1-ил]магнийбромида, 2-магнезатрицикло[6.9.0|'и.03'10]гептадека-1(11),3(10)-диена и [2'-бутил-1,1'-би(циклоокт-1-ен-1-ил)-2-ил]магнийбромида, соответственно.

Вероятная схема-механизм образования МОС циклической структуры 36, 37, как мы предполагаем, включает формирование в условиях реакции циклических гг-содержащих и 1,4-биметаллических комплексов, последовательные трансформации которых приводят к целевым магнезациклопента-2,4-диенам.

С целью увеличения хемоселективности реакции цикломагнирования мы изучили влияние различных факторов (температура, структура растворителя и МОС, лигандное окружение 2т), влияющих на направление данной реакции.

В результате проведенных исследований установлено, что при взаимодействии циклооктина с ВиМ§Вг в эфирных растворителях 0^0, г-Рг20, ТГФ) в отсутствие катализатора наблюдается образование продуктов 1,2-карбомагнирования исходного ацетилена с помощью ВиМ£Вг 34 и межмолекулярного карбомагнирования 38, который может быть получен реакцией 34 с цикпооктином. Общий выход МОС 34 и 38 снижается в ряду растворителей ¿-Рг20>Е120>ТГФ, что хорошо согласуется с литературными данными по ряду возрастания активности реагентов Гриньяра в различных растворителях. Опираясь на эти результаты все последующие эксперименты по цикломагнированию циклических ацетиленов с помощью ЬУУ^К' (Я, Я' = Е^ п-Ви, Н^) под действием катализатора Ср2ЪтС\2 проводили в ТГФ.

Мы установили, что изменение температуры цикломагнирования оказывает влияние не только на скорость, но и на хемоселективность реакции. Так, при О °С за 8 ч получили магнезациклопентадиен 36 с выходом —56% и селективностью >98%, а при -40 °С полная конверсия циклооктина достигается за 1 ч, но в этих условиях на ряду с МОС 36 наблюдается образование также продуктов карбомагнирования 34,38 и гомоциклотример 40.

Замена и-BuMgBr на п-Ви2М£, Et2Mg или Е1М§Вг приводит к незначительному увеличению общего выхода МОС 34-40 и снижению хемоселективности по циклическим МОС 36, 37. Тем не менее, при использовании упомянутых выше диалкильных и алкилгалогенидных производных магния магнезациклопентадиен 36 получен с выходами 51-65%.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения содержания исходного Mg-opгaничecкoгo соединения по отношению к циклоалкину не приводит к увеличению общего выхода целевых МОС.

В разработанных оптимальных условиях (BuMgBr, ТГФ, 20-22 °С, 3 ч) выход магнезациклопентадиена 36 уменьшается в ряду испытанных катализаторов на основе Ъх (Ср22гС12 (68%), М2ХгСЛ2 (24%), 2гС14 (11%), (и-ВиО)22гС12 (4%),

Py2ZrCl6 (2%)). В отсутствии катализатора образование циклических МОС 36 не наблюдается.

Циклододецин подобно циклооктину, в выбранных нами условиях, вступает в катализируемую Cp2ZrCl2 реакцию межмолекулярного цикломагнирования с помощью BuMgX (Х= Bu, Вг) с образованием 2-магнезатрихц1Кло[13Л0.0|'15.03'и]пентакоза-1(15),3(14)-диена 37 с выходом 46-56 %. В этих опытах не наблюдается образования продуктов карбомагнирования.

Для более надежного доказательства структуры полученного магнезациклопентадиена 36, а также разработки новых "one-pot" методов синтеза труднодоступных карбо- и гетероциклических соединений мы осуществили ряд превращений МОС 36 с участием элементной серы, б,б'-дибром-о-ксилола и метилиодида с получением 2-тиатрицикло[9.6.0 ,п.03',о]гептадека-1(11),3(10)-диена 47, 3,4-бензотрицикло[12.6.0и4.0б'13]эйкоза-1(14),6(13)-диена 48 и 2,2'-диметил-1,Г-би(циклоокт-1-ен-1-ила) 47, соответственно (Схема 14).

Структура полученных соединений подтверждена спектрами ЯМР 'Н, 13С и хромато-масс-спектрометрии.

Схема 14.

QO

47

[7.т] - Ср,7гС12, [Си] = СиС1

В дальнейшем мы попытались осуществить смешанное межмолекулярное цикломагнирование циклических ацетиленов с ациклическими дизамещеннъши ацетиленами с целью синтеза нового класса бициклических магнезациклопента-2,4-диенов.

Действительно, реакция эквимольных количеств циклооктина и гекс-3-ина, выбранных нами в качестве модельных соединений, с ВиМёВг в разработанных для гомоцикломагнирования циклоалкинов условиях (BuMgBr, ТГФ, 20-22 "С, 3 ч) привела к образованию трех типов магнезациклопента-2,4-диенов в соотношении 50а: 36: 52а, равном 1:5:2 (по данным ГЖХ продуктов гидролиза и дейтеролиза) с общим выходом 77% (Схема 15). В результате оптимизации условий реакции путем изменения соотношения исходных реагентов (циклооктин-гекс-3-ин-ВиМ§Вг-Ср2ггС12, 10:11:22:1, 20-22 °С, ТГФ, 4 ч) получили смесь всех ожидаемых структурных типов магнезациклопента-2,4-

диенов 50а, 36, 52а, в которой целевой магнезациклопента-2,4-диен 50а синтезирован с выходом -64% при соотношении МОС 50а: 36: 52а, равном 1:6:1. Общий выход последних составляет -86% (Схема 15).

Структура МОС 50а установлена на основании данных одно- и двумерных экспериментов ЯМР и масс-спектрометрии продуктов гидролиза 53а и

дейтеролиза 55а и идентифицирована магнезабицикло[6.3.01,8]ундека-1(8),10(11)-диен 50а.

Схема 15.

т

ВиЛ^Вг

-Я'

50а-г 51

гС*

х=н

53а-г, 54 55а-г, 56

36,37

■ л л

43а,б 44а,6

как 10,11 -диэтил-9-

сю

Но * «

н3о+ (П,0+)

и я

Mg 52а-г

И К

57а-г 58а-г

[&] = Ср22гС1г;п = 2, 6.

В приведенных выше условиях совместное цикломагнирование цикпооктина с окт-4-ином, дец-5-ином, бутилтриметилсилилацетиленом или циклододецина с гекс-3-ином с помощью избытка В1Л^»Вг, синтезированы соответствующие бициклические магнезациклопента-2,4-диены 50б-г, 51а с выходами 45-60% (Таблица 1).

Таблица 1. Совместное цикломагнирование циклических и ациклических ацетиленов в условиях (циклоалкин-дизамещенный aцeтилeн-BuMgBr-Cp2ZrCl2,

Циклоалкин Дизамещенный ацетилен Выходы магнезациклопентадиенов 50, 51:36,37:52 Общий выход, %

Циклооктин Гекс-З-ин 64 (50а) 12 (36) 10 (52а) 86

Циклооктин Окт-4-ин 59 (506) 11 (36) 12(526) 82

Циклооктин Дец-5-ин 55 (50в) 8(35) 14 (52в) 77

Циклооктин Бутилсилил-ацетилен 56 (50г) 8(36) 16 (52г) 80

Циклододецин Гекс-З-ин 45 (51) 9(37) 2(52а) 56

Выходы металлациклов определены по продуктам их кислотного гидролиза методом ГЖХ.

Структура последних надежно доказана с помощью спектральных методов и анализом продуктов гидролиза и дейтеролиза целевых МОС.

Таким образом, впервые удалось осуществить межмолекулярное гомоцикломагнирование циклоалкинов, а также циклоалкинов с дизамещенными ацетиленами с помощью диалкильных и алкилгалогенидных производных магния в присутствии комплексов на основе Zr с получением новых типов би- и трициклических магнезациклопента-2,4-диенов.

4. Каталитическое циюломагнирование циклоалкинов в синтезе гигантских макроциклических поликетонов.

Природные макроциклические антибиотики, ионофоры, душистые вещества и другие гетероатомные макроциклические соединения находят широкое применение в медицине, парфюмерной промышленности, супрамолекулярной и синтетической органической химии.

Среди большого числа известных на сегодняшний день классических методов синтеза макрокарбоциклов заслуживают внимание работы Л.Ружички, К.Циглера, А.Бломквиста, В.Прелога и М.Штоля, а также Ф.Зондхаймера. К сожалению, данные методы не получили широкого распространения из-за многостадийности, низких выходов, необходимости использования малодоступных длинноцепочечных бифункциональных мономеров, условий большого разбавления и трудностей связанных с разделением целевых макрокарбоциклов от сопутствующих олигомерных соединений.

К числу перспективных направлений исследований по синтезу макрокарбоциклов, на наш взгляд, следует отнести работы, основанные на применении методов металлокомплексного катализа, позволяющих осуществить синтез целевых макрокарбоциклов в одну препаративную стадию.

Предлагаемый нами подход основан на разработанной новой реакции межмолекулярного цикломагнирования циклоалкинов с помощью BuMgX (X = CI, Br) в присутствии Cp2ZrCl2 (см. главу 3).

Мы предположили, что в результате взаимодействия in situ магнезациклопента-2,4-диенов, образующихся в упомянутых выше реакциях, с различными органическими б,щ-дигалогенидами могут быть получены соответствующие непредельные три- и тетрациклические соединения с аннелированьгми фрагментами, последующее окислительное расщепление которых и приведет к образованию макроциклических поликетонов по приведенной ниже схеме (Схема 16).

В результате проведенных исследований с использованием циклооктина в качестве модельного соединения установили, что при взаимодействии in situ 2-магнезатрицикло[9.6.01,и.03'|О]гептадека-](11),3(10)-диена 36, полученного

Схема 16.

о о

цикломагнированием циклооктина с помощью ВиМ§Вг в разработанных нами условиях (Ср2^гС12 (10 мол.%), ТГФ, 20-23°С, 4ч), с эквимольным количеством б,б'-дибром-о-ксилола в присутствии катализатора СиС1 (20 мол.%) получен 3,4-бензотрицикло[12.6.0114.0 '13]эйкоза-1(14),6(13)-диен 48 с выходом 74%. Реакцией последнего с Оз в ССЦ с последующей обработкой Ме28 нами получен макроциклический С20 поликетон 59 с выходом ~ 68 % (Схема 17).

Схема 17.

BuMgBr [Zr]

36

11 Mg

о. ,0

[Си]

NaBH4 i-РгОн"

С целью установления структуры макроцикла 59 проведено ЯМР-исследование с использованием 2Б-методик (COSY, HSQC, НМВС). В 1D-спектре ЯМР 13С присутствуют двенадцать неэквивалентных сигналов, что отвечает требованиям С2-симметрии молекулы.

Два слабопольных сигнала при д 201.9 и д 208.0 принадлежат карбонильным атомам углерода, первый соответствует 1,2-дикетосопряженной группе С(1), С(2), а сигнал в более слабом поле отвечает изолированным карбонильным группам при С(9), С(14). Три сигнала в области д 127.5, 131.2 и 133.6 отнесены к углеродным атомам ароматического кольца.

Отнесения остальных сигналов, принадлежащих метиленовым углеродным атомам макроцикла 59, в спектрах ЯМР 'Н и 13С выполнены на основании гомоядерной Н-Н корреляции (COSY), а также прямых гетероядерных взаимодействий 'Н-^С в эксперименте HSQC. Молекулярный вес соединения 59, зарегистрированный с помощью MALDI TOF-TOF, составил 384. На основании полученных результатов для макроциклического кетона предложена структура 11,12-бензоциклоэйкоза-1,2,9,14-тетраона 58. Для более надежного подтверждения структуры макроциклического тетракетона 59, находящиеся в его структуре карбонильные группы восстановили до соответствующих изомерных 11,12-бензоциклоэйкоза-1,2,9,14-тетраолов 60 избытком NaBH4 в /-РЮН, выделенных в виде смеси стереоизомеров.

В развитие этих исследований нами предложен и разработан еще один эффективный однореакторный подход к конструированию макрокарбоциклических тетракетонов с использованием реакции цикломагнирования циклоалкинов. В основу метода положена катализируемая

20

Ср22гС12 реакция внутримолекулярного цикломагнирования 2,2'-диаллил-1,Г-бис(циклоалк-1-ен-1-илов), полученных реакцией кросс-сочетания магнезациклопента-2,4-диенов 36 с аллилгалогенидами, приводящая к получению 8-магнезабицикло[6.3.06'10]ундека-1,3-диенов с аннелироваными непредельными циклическими фрагментами. Кислотный гидролиз синтезированных тетрациклических магнезациклопентанов и последующее расщепление двойных связей с помощью 03 приводит к целевым макроцикпическим поликетонам.

Так, 2,2'-диаллил-1,Г-би(циклоокт-1-ен-1-ил) 61 вступает в реакцию с избытком ВиК%Вг (Е^О, 20-23 °С, 7-8 ч) в присутствии катализатора Cp2ZrCI2 (5 мол.%), давая магнезабицикло[6.3.06'' ]ундека-1,3-диен 62, который после кислотного гидролиза превращается в 3,4-диметилтрицикло[12.6.01,14.06'13]эйкоза-1(14),6(13)-диен 63 с выходом 89 % (Схема 18). Реакцией последнего с озоном в разработанных ранее условиях получен макроциклический тетракетон - 11,12-диметилциклоэйкоза-1,2,9,14-тетраон 64.

Схема 18.

В основу описанного выше метода синтеза макроциклических кетонов, заложены широкие синтетические возможности, так как наличие магнезациклопентовых фрагментов в структуре исходных тетрациклических металлоциклов и создает дополнительные возможности для введения функциональных групп в результате реакции карбоциклизации и деметаллирования. Например, МОС 62 взаимодействует с Бй, количественно превращаясь в 13-тиатетрацикло[15.6.01,17.02,9.0и,15]трикоза-1(17),2(9)-диен 65 (Схема 19).

Схема 19.

Полученные нами ранее результаты по каталитическому цикломагнированию циклоапкинов (С8-С)2) позволяют сделать вывод, что разработанный подход к синтезу макрокарбоциклов может быть с успехом распространен на другие макроциклические ацетилены заданной структуры, в том числе содержащих функциональные группы.

Таким образом, разработан новый эффективный однореакторный метод конструирования макрокарбоциклических кетонов, основанный на проведении последовательных реакций межмолекулярного циклометаллирования циклоалкинов, катализируемых Ср27гС12, кросс-сочетания и окислительного расщепления двойных связей в полученных три- и тетрациклических непредельных соединениях, который позволяет синтезировать макроциклические поликетоны С20-С28 с высокими выходами и селективностью.

Основные результаты и выводы

1. Выполнено целенаправленное исследование по разработке перспективных методов синтеза новых классов непредельных би- и трициклических МОС цикломагнированием циклических 1,2-диенов и ацетиленов с помощью диалкил- и алкилмагнийгапогенидов с участием Тн и 7г-содержащих гомогенных металлокомплексных катализаторов.

2. Установлено, что реакция циклических алленов с (Я = Н1§) в присутствии катализатора Ср2ЪхС\2 в зависимости от условий проведения реакции приводит к продуктам карбо- или цикломагнирования с высокой регио- (>96%) и хемоселективностью (>75%).

3. Впервые проведено межмолекулярное цикломагнирование циклических и ациклических 1,2-диенов с помощью реагентов Гриньяра, катализируемое Ср2ТЮ2. В результате с высокими выходами и селективностью получены непредельные би- и трициклические МОС (и/или 1,4-димагниевые соединения), которые с успехом использованы в синтезе карбо- и гетероциклических, а также бифункциональных соединений заданной структуры.

4. Осуществлено межмолекулярное гомоцикломагнирование циклоалкинов, а также циклоалкинов с дизамещенными ацетиленами с помощью диалкильных и алкилгалогенидных производных магния в присутствии комплексов на основе Ъх с получением новых типов би- и трициклических магнезациклопента-2,4-диенов, обладающих большим синтетическим потенциалом в синтезе труднодоступных органических соединений.

5. Разработан новый эффективный метод конструирования макроциклических тетракетонов, основанный на проведении последовательных реакций межмолекулярного циклометаллирования циклоалкинов, катализируемых Ср27хС12, кросс-сочетания и окислительного расщепления двойных связей в полученных три- и тетрациклических непредельных соединениях, приводящий к получению макроциклических поликетонов С2о-С28 с высокими выходами и селективностью.

6. Предложены вероятные схемы-механизма катализируемых комплексами Ъх и Т1 реакций цикломагнирования циклических алленов и ацетиленов,

предусматривающие формирование трех- и пятичленных металлакарбоциклов на основе переходных металлов и биметаллических комплексов в качестве ключевых интермедиатов, ответственных за образование целевых циклических МОС.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: Статьи:

1. Дьяконов В.А., Макаров A.A., Ибрагимов А.Г., Джемилев У.М. Цикломагнирование 1,2-циклононадиена EtMgR, катализаруемое Cp2ZrCl2. // ЖОрХ,- 2008,- Т.44,- Вып. 2,- с. 207-211.

2. D'yakonov V.A., Makarov A.A., Ibragimov A.G., Khalilov L.M., Dzhemilev U.M. Novel Mg-organic reagents in organic synthesis. Cp2TiCl2 catalyzed intermolecular cyclomagnesiation of cyclic and acyclic 1,2-dienes using Grignard reagents. // Tetrahedron.- 2008,- V. 64.- p. 10188-10194.

3. Дьяконов В.А., Ибрагимов А.Г., Халилов JI.M., Макаров A.A., Тимерханов Р.К., Туктарова P.A., Галимова Л.Ф. Реакция Джемилева в синтезе S- и Se-содержащих пятичленных гетероциклов. // ХГС.- 2009,- №3 .- с. 393-403.

4. Дьяконов В.А., Макаров A.A., Джемилев У.М. Цикломагнирование циклоалкинов с помощью RMgR', катализаруемое комплексами Zr. // ЖОрХ,- 2009.-Т.45.-Вып. 11.-е. 1612-1617.

Патенты и положительные решения на выдачу патентов РФ:

1. Джемилев У.М., Дьяконов В.А., Ибрагимов А.Г., Зиннурова P.A., Джемилева Г.А., Макаров A.A. Способ получения 1,2,3,4,5,6,8,9,10,11,12,13-додекагидродициклоокта[М]магнезациклопентадиенов. // Патент РФ №2342391.- БИ.- 2008,- №36.

2. Джемилев У.М., Дьяконов В.А., Ибрагимов А.Г., Макаров A.A. Способ получения 1,2,3,За,4,5,6,7,8,9-декагидроциклонона[Ь]магнезациклопентана. // Патент РФ №2342390,- БИ.- 2008,- №36.

3. Джемилев У.М., Дьяконов В.А., Ибрагимов А.Г., Зиннурова P.A., Джемилева Г.А., Макаров A.A. Способ получения 11,12-диалкил-10-магнезабицикло[7.3.01,9]додека-8,11-диенов. // Патент РФ №2342394.- БИ-2008,-№36.

4. Джемилев У.М., Дьяконов В.А., Ибрагимов А.Г., Макаров A.A. Способ получения 3-алкилиден-4-магнезабицикло[7.3.01,5]додец-5-енов. // Заявка №2008105514 (положит, решение на выдачу патента РФ от 17.06.2009).

5. Джемилев У.М., Дьяконов В.А., Ибрагимов А.Г., Джемилева Г.А., Макаров A.A. Способ получения 11-магнезатрицикло[10.7.0,,|2.02,1°]нонадека-9,12-диена. // Заявка №2008105278 (положит, решение на выдачу патента РФ от 18.06.2009).

6. Джемилев У.М., Дьяконов В.А., Ибрагимов А.Г., Джемилева Г.А., Поподько Н.Р., Макаров A.A. Способ получения 1,2,3,4,5,6,7,9,10,11,12,13,14,15-тетрадекагидродициклонона[Ь^]тиофена. // Заявка №2008132388 (положит, решение на выдачу патента РФ от 28.08.2009).

23

7. Джемилев У.М., Дьяконов В.А., Ибрагимов А.Г., Джемилева Г.А., Закирова Э.Х., Макаров A.A. Способ получения 2-алкил-5,6,7,8,9,10-гексагидро-4Н-циклонона[Ь]тиофенов. // Заявка №2008132394 (положит, решение на выдачу патента РФ от 02.09.2009).

Тезисы докладов:

1. Дьяконов В.А., Макаров A.A., Ибрагимов А.Г., Джемилев У.М. Новые методы синтеза циклических «негриньяровских» магнийорганических соединений с участием катализатора Cp2ZrCl2.// XVIII-Менделеевский съезд по общей и прикладной химии.- Москва.- 2007.- с.210

2. Дьяконов В.А., Макаров A.A., Закирова Э.Х., Ибрагимов А.Г., Джемилев У.М. Межмолекулярное цикломагнирование циклонона-1,2-диена с помощью EtMgBr, катализаруемое Cp2TiCl2 // IX-Конференция молодых ученых по нефтехимии (к 100-летию со дня рождения академика Х.М. Миначева).- Звенигород.- 2008.- с.18.

3. Макаров A.A., Закирова Э.Х. Межмолекулярное цикломагнирование циклонона-1,2-диена с помощью реагентов Гриньяра, катализаруемое Cp2TiCl2. // VIIT Региональная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике, физике и химии,- Уфа.-2008.- с.157-158.

4. Дьяконов В.А., Макаров A.A., Джемилев У.М. Реакции каталитического циклометаллирования циклоалкинов в синтезе макроциклических поликетонов. // Всероссийская конференция по органической химии, посвященная 75-летию со дня основания ИОХ им. Н.Д.Зелинского.-Москва.- 2009,-с. 172.

5. Дьяконов В.А., Макаров A.A., Джемилев У.М. Эффективный метод синтеза макроциклических поликетонов, основанный на применении реакции каталитического циклометаллирования. // III Российская конференция «Актуальные проблемы нефтехимии» (к 75-летию со дня рождения академика H.A. Платэ) .- Звенигород.- 2009.- с.148.

Соискатель• Макаров A.A.

Лиц. на издат. деят. Б848421 от 03.11.2000 г. Подписано в печать 05.11.2009. Формат 60X84/16. Компьютерный набор. Гарнитура Times New Roman. Отпечатано на ризографе. Усл. печ. л. - 1,7. Уч.-изд. л. - 1,5.

Тираж 110 экз. Заказ № 156. ИПК БГПУ 450000, г. Уфа, ул. Октябрьской революции, За

Введение.

Глава I. Литературный обзор

Каталитические и некаталитические методы получения циклических магнийорганических соединений.

1.1 Термические методы синтеза магнезакарбоциклов.

1.2 Цикломагнирование олефинов с участием Zr- и Ti-содержащих катализаторов.

1.3. Каталитические превращения магнезациклопентанов.

1.4.Цикломагнирование 1,2-диенов, катализируемое комплексами Zr и Ti.

1.5. Цикломагнирование а5со-диолефинов и а,со-диалленов, катализируемое комплексами Zr и Ti.

1.6. Каталитическое цикломагнирование ацетиленов.

Глава II. Обсуждение результатов.

2.1. Цикломагнирование циклических 1,2-диенов EtMgR, катализируемое комплексами Zr.

2.2. Межмолекулярное цикломагнирование циклических и ациклических 1,2-диенов с помощью реагентов Гриньяра, катализируемое СргТЮЬ.

2.3. Цикломагнирование циклоалкинов RMgR1, катализируемое комплексами Zr.

2.4.Каталитическое цикломагнирование циклоалкинов в синтезе гигантских макроциклических поликетонов.

Глава III. Экспериментальная часть.

Выводы.

В течение последних 100 лет реагенты Гриньяра удерживают лидирующие позиции в качестве наиболее распространенных и широко используемых в синтетической практике металлоорганиических реагентов.

Разработанная В.Гриньяром в 1900 году реакция между органическими галогенидами и металлическим магнием, позволяющая в одну препаративную стадию получать широкий ассортимент различных классов Mg-органических соединений, благодаря своей простоте и универсальности была неизбежно обречена на успех. Важность этого открытия для синтетической практики, в кратчайшие сроки, была отмечена вручением В.Гриньяру Нобелевской премии по химии 1912 года.

Учитывая, что одним из ключевых и необходимых условий для получения реагентов Гриньяра является применение галогенсодержащих органических соединений, дальнейшее развитие классического подхода к синтезу новых Mg- органических соединений (МОС), как считали многие исследователи, будет развиваться по пути расширения ассортимента исходных галогенуглеводородов, вводимых в реакцию с металлическим магнием.

Однако с внедрением методов металлокомплексного катализа в химию металлоорганических соединений непереходных металлов удалось коренным образом изменить идеологию и стратегию в синтезе Mg- органических соединений. Так например, с разработкой реакции гидро- и карбомагнирования непредельных соединений с помощью простейших Mg-органических реагентов, катализируемых комплексами переходных металлов, стало возможным получение в мягких условиях с высокой регио- и стереоселективностью уникальные по своей структуре циклические и ациклические Mg- органические соединения без применения галогенуглеводородов.

В этом ряду исследований одним из значительных достижений последних 15-20 лет следует считать открытие реакции каталитического 3 цикломагнирования олефинов, ацетиленов и алленов реагентами Гриньяра с получением магнезациклопентанов различной структуры. Высокая реакционная способность и доступность исходных циклических и ациклических магнийсодержащих соединений, возможность получения магнийорганических реагентов различной структуры, а также мягкие условия их синтеза сделали каталитические реакции исключительно перспективными для использования в органическом и металлоорганическом синтезе.

К настоящему времени в мировой литературе накоплен обширный материал по синтезу и применению циклических и ациклических МОС, полученных преимущественно из ациклических олефинов, 1,2- и 1,3-диенов и дизамещенных ацетиленов с участием металлокомплексных катализаторов. В то же время, до начала наших исследований в научной литературе отсутствовали сведения о возможности осуществления реакции карбо- и цикломагнирования с участием циклических ацетиленов и алленов. Между тем, осуществление этих реакций, как мы полагали, могло бы привести к разработке регио- и стереоселективных методов синтеза новых классов непредельных би-, три-, и макроциклических МОС, перспективных для применения в органическом и металлорганическом синтезе, а также для конструирования практически важных гигантских макрокарбоциклов.

В связи с этим разработка препаративных методов синтеза новых типов непредельных циклических, ациклических, а также макроциклических МОС цикло- или карбомагнированием циклических алленов и ацетиленов с участием металлокомплексных катализаторов является важной и актуальной задачей.

Цель исследования. В рамках данной диссертационной работы были определены следующие наиболее важные задачи:

- Разработать эффективные катализаторы на основе солей и соединений Ti, Zr, Hf, и Со, позволяющие проводить регио- и стереоселективное цикломагнирование циклических ацетиленов и алленов с помощью RMgR' с получением би-, три-, и полициклических магнийорганических соединений (МОС).

- Исследовать влияние центрального атома катализатора и структуры компонентов каталитической системы на направление и структурную избирательность каталитического цикломагнирования циклических ацетиленов и алленов с целью разработки эффективных методов регулирования селективностью этих реакций.

- На основе синтезированных МОС разработать перспективные для практического применения методы получения макроциклических кетонов и их производных.

Научная новизна. Осуществлено цикломагнирование циклических 1,2-диенов и ацетиленов с помощью диалкил- и алкилмагнийгалогенидов с участием Ti- и Zr-содержащих гомогенных металлоокомплексных катализаторов с получением новых классов непредельных би- и трициклических МОС заданной структуры.

Впервые показано, что реакция циклических алленов с EtMgR (R = Et, Hlg) в присутствии катализатора Cp2ZrCl2 в зависимости от условий проведения реакции приводит к продуктам карбо-, или цикломагнирования с высокой регио- (>96%) и хемоселективностыо (>75%).

Впервые проведено межмолекулярное цикломагнирование циклических и ациклических 1,2-диенов с помощью реагентов Гриньяра, катализируемое СргТЮЬ- В результате с высокими выходами и селективностью получены непредельные би- и трициклические МОС (и/или 1,4- димагниевые соединения), которые с успехом использованы в синтезе карбо- и гетероциклических, а также бифункциональных соединений заданной структуры.

Впервые удалось осуществить межмолекулярное цикломагнирование циклоалкинов с дизамещенными ацетиленами с помощью диалкильных и алкилгалогенидных производных магния в присутствии комплексов на основе Zr с получением новых типов би- и трициклических 5 магнезациклопента-2,4-диенов, обладающих большим синтетическим потенциалом в синтезе труднодоступных органических соединений.

Разработан новый эффективный однореакторный метод конструирования макрокарбоциклических кетонов, основанный на проведении последовательных реакций межмолекулярного цикломагнирования циклоалкинов, катализируемых Cp2ZrCb, кросс-сочетания и окислительного расщепления двойных связей в полученных три-и тетрациклических непредельных соединениях, позволяющий получать макроциклические поликетоны С2о-Сз6 с высокими выходами и селективностью.

Подробно обсуждены вероятные схемы-механизмов разработанных каталитических реакций цикломагнирования непредельных соединений под действием комплексов Ti и Zr, предусматривающие образование в качестве ключевых интермедиатов трех- и пятичленных металлакарбоциклов, которые ответственны за формирование молекул целевых МОС.

Практическая ценность работы. В результате проведенных исследований разработаны препаративные методы синтеза новых классов Mg-содержащих металлакарбоциклов - би- и трициклических магнезациклопентанов и магнезациклопентадиенов, в том числе алкилидензамещенных, цикломагнированием циклических и ациклических 1,2-диенов и ацетиленов с помощью доступных диалкил- и алкилмагнийгалогенидов с участием металлокомплексных катализаторов. Разработанные методы синтеза новых классов МОС перспективны для применения как в лабораторной практике так и промышленности с целью получения практически важных карбо-, гетеро- и макрокарбоциклов.

Автор выражает благодарность заведуюгцему лабораторией каталитического синтеза ИНК РАН члену- корреспонденту РАН У.М. Дэюемилеву за выбор направления исследования а постоянную помощь при обсуждении и интерпретации полученных результатов. 6

Выводы

1. Выполнено целенаправленное исследование по разработке методов синтеза новых классов непредельных би- и трициклических МОС цикломагнированием циклических 1,2-диенов и ацетиленов с помощью диалкил- и алкилмагнийгалогенидов с участием Ti- и Zr-содержащих гомогенных металлокомплексных катализаторов.

2. Установлено, что реакция циклических алленов с EtMgR (R = Et, Hlg) в присутствии катализатора Cp2ZrCl2 в зависимости от условий проведения реакции приводит к продуктам карбо- или цикломагнирования с высокой регио- (>96%) и хемоселективностью (>75%).

3. Впервые проведено межмолекулярное цикломагнирование циклических и ациклических 1,2-диенов с помощью реагентов Гриньяра, катализируемое Cp2TiCl2. В результате с высокими выходами и селективностью получены непредельные би- и трициклические МОС (и/или 1,4-димагниевые соединения), которые с успехом использованы в синтезе карбо- и гетероциклических, а также бифункциональных соединений заданной структуры.

4. Осуществлено межмолекулярное гомоцикломагнирование циклоалкинов, а также циклоалкинов с дизамещенными ацетиленами с помощью диалкильных и алкилгалогенидных производных магния в присутствии комплексов на основе Zr с получением новых типов би- и трициюгаческих магнезациклопента-2,4-диенов, обладающих большим синтетическим потенциалом в синтезе труднодоступных органических соединений.

5. Разработан новый эффективный метод конструирования макроциклических тетракетонов, основанный на проведении последовательных реакций межмолекулярного циклометаллирования циклоалкинов, катализируемых Cp2ZrCl2, кросс-сочетания и окислительного расщепления двойных связей в полученных три- и тетрациклических непредельных соединениях, приводящий к получению макроциклических поликетонов C2o-C2g с высокими выходами и селективностью.

6. Предложены вероятные схемы-механизма катализируемых комплексами Zr и Ti реакций цикломагнирования циклических алленов и ацетиленов, предусмаривающие формирование трех- и пятичленных металлакарбоциклов на основе переходных металлов и биметаллических комплексов в качестве ключевых интермедиатов, ответственных за образование целевых циклических МОС.

1. Seetz J.W.F.L, Hartog F.A, Bohm H.P, Blomberg C, Akkerman O.S, Bickelhaupt F. A direct synthesis of 1,3-bis (bromomagnesio) propane. // Tetrahedron Lett.- 1982. - V. 23. - p. 1497-1500.

2. Denise В., Fauvargue J.-F, Ducom J. Magnesiacycloalcanes preparation et proprieties reductrices. // Tetrahedron Lett. 1970. - V. 5. - p. 335-338.

3. Holtkamp H.C, Schat G, Blomberg C, Bickelhaupt F. J. The structure of 1, 4 -bisorganomagnesium compounds in solution: 1, 4-bis(bromomagnesio)butane and (dimeric) magnesacyclopentane. // Organometal. Chem. 1982. - V. 240. - p. 1-8.

4. Freijee F.J.M, Schat G, Akkerman O.S, Bickelhaupt F. The dimerization of some magnesacycloalkanes and benzomagnesacycloalkenes; the relation between ring size, ring strain and degree of association. // J. Organometal. Chem. 1982. V. 240. - p. 217- 227.

5. Freijee F.J.M, Van der Wal G, Schat G, Akkerman O.S, F.Bickelhaupt. Intramolecular coordination between magnesium and oxygen in cyclic organomagnesium compounds. // J. Organometal. Chem. 1982. -V. 240.-p. 229-238.

6. Lai Y.-H. Grignard reagents from chemically activated magnesium. // Synthesis. -1981. p. 585-604.

7. Oppolzer W, Schneider P. Practical preparation and metallo-enereactions of (2-alkenylallyl)-magnesium chlorides: comparative study ofmagnesium activation. // Tetrahedron Lett.- 1984.-V. 25 p. 3305- 3308.117

8. Kanbe M, Takada T, Miyazaki N, Yokokawa M. Яп. пат. 7469618 (1974). C.A. 1974, v. 81, 136303 f

9. Akutagawa S, Komatsu А. Яп. пат. 7220005 (1970). C.A. 1972, v. 77, 101866 g

10. Moriya T, Akutagawa S, Komatsu А. Яп. пат. 7242824 (1969). C.A. 1973, v. 78,58613 d

11. Fujita K, Ohnuma Y, Yasuda H, Tani H. Magnesium-butadiene addition compounds: isolation. Structural analysis and chemical reactivity. // J. Organomet. Chem.-1976. -V. 113. p. 201-213.

12. Wreford S.S, Whitney J.F. Magnesium Butadiene as a Reagent for the Preparation of Transition-Metal Butadiene Complexes: Molecular Structure of Bis (rj-butadiene) 1, 2-bis(dimethylphosphino)ethane.hafnium. //Jnorg. Chem.- 1981.-V. 20. p. 3918-3924.

13. Richter W.J. A Facile Synthesis of Substituted Silacyclopent-3-enes. // Synthesis. 1982. - p. 1102.

14. Richter W.J, Neugebauer B. Synthesis of trans-1,4-Bisdimethylorganylsilyl.-2-butenes//Synthesis. 1985. - P. 1059-1060.

15. Richter W.J. Synthese und Umlagerungen von 2-Vinylphosphiranen. // Chem. Ber. 1983. - V. 116. - p. 3293-3300.

16. Richter W.J. Synthese von -a-Vinyl-P,P-ethylenbis(diorganophosphanen), // Angew. Chem.- 1982 V. 94. - p. 932933.

17. Herberich G.E, Eigendorf U, Ganter C.Borylation of dicarbanions: syntheses of new five- and eight-membered boron-carbon rings. //J. Organometal. Chem.- 1991.-V. 402. p. 17-19.

18. Nakano Y, Natsukawa K, Yasuda H, Tani H. On the reaction between magnesium and isoprene. // Tetrahedron Lett- 1972.-V. 28 p. 2833-2836.

19. Yang H, Ando M, Takase К. Studies on isoprene-magnesium compound II. The reaction of isoprene-magnesium compound with some esters. // Tetrahedron Lett 1971. -V.38. - p. 3529-3532.

20. Baker R, Cookson R C, Saunders A.D. Reaction of myrcene-magnesium with esters, acetyl chloride, and acetic anhydride: formation of cyclopentenols and cyclopropane derivatives. // J.Chem.Soc.Perkin.Tr.l. -1976.-p. 1815-1818.

21. Rieke R.D, Hudnall P.M. Activated Metals. I. Preparation of Highly Reactive Magnesium Metal. // J.Am.Chem.Soc. 1972. - V. 94 - p. 7178-7179.

22. Salomon R.G. A Facile One-Step Synthensis of 5-Silaspiro4.4.nona-2,7-diene. // J.Org.Chem.- 1974.-V. 39. p. 3602.

23. Rieke R.D, Sell M.S, Xiong H. Direct Synthesis of Spiro 8-Lactones,Spiro y-Lactones, and Alcohols from Substituted (2-Butene-l,4-diyl)magnesium Comlexes. //J.Org.Chem.-1995.-V. 60.-p. 5143-5149.

24. Xiong H, Rieke R.D. Synthensis of Spiro y-Lactones from Conjugated Dienes. // J.Org.Chem.- 1992.- V. 57. -p. 7007- 7008.

25. Rieke R.D, Xiong H. One-Step Spiroannulation Using 1, 2 -Bis(methylene)cycloalkane-Magnesium Reagents. // J.Org.Chem. 1992. -V. 57.-p. 6560-6565.

26. Xiong H, Rieke R.D. The Magnesium Complexes of 1, 2-Dimethylenecycloalkanes: A New Method for a One-Step Spiroannulation. // Tetrahedron Lett.- 1991. V. 32. - p. 5269-5272.

27. Xiong H, Rieke R.D. Facile Formation of Substituted 2-Butene-1,4-diylmagnesium Using Highly Reactive Magnesium: A Simple Approach to Complex Carbocycles and Functionalized Ketones. // J.Org.Chem 1989. -V. 54.-p. 3247-3249.

28. Moiseenkov A.M, Czeskis B.A, Semenovsky A.V. Synthesis of Allylic Alcohols via Isoprene-, Myrcene-, Ocimene-, and Piperylene-Magnesium Complexes. // Tetrahedron Lett 1980-V. 21-p. 853-856.

29. Ибрагимов А.Г., Грибанова E.B., Халилов JI.M. Перекрестное сочетание "изопренмагниевых" комплексов с аллильными соединениями, катализированное солями переходных металлов.// Журнал орг. химии.-1985.-т.21- с. 259-265.

30. Backer R., Cookson R.C., Saunders A.D. Reactions of "mircene-magnesium" complex with aldehydes, ketones, epoxides, carbon dioxide and acetonitrile. // J. Chem. Soc. 1976. - p. 1815-1818.

31. Днепровский А.С., Темникова Т.И. Теоретические основы органической химии. Л -Химия - 1979. - с. 558.

32. Султанов P.M. Синтез высших ал кил- и алкенилмагнийорганических соединений гидро- и карбометаллированием олефинов, диенов, и ацетиленов, промотируемым комплексами циркония и титана. // Дисс. канд хим. наук.-Уфа. 1982.

33. Джемилев У.М, Султанов Р.М, Гаймалдинов Р.Г, Толстиков Г.А. Каталитический синтез и превращения магнийциклоалканов. Сообщение 1. Новые каталитические превращения в ряду магнийциклопентанов. // Изв. АН СССР. Сер. хим. -1991. №6. - с. 1388-1393.

34. Dzhemilev U.M, Sultanov R.M, Gaimaldinov R.G. Some novelties in the chemistry of organomagnesium compounds with zirconium complexes. // J.Organomet.Chem. 1995. - V.491. - p. 1- 10.

35. Dzhemilev U.M, Sultanov R.M, Gaimaldinov R.G. Some novelties in the chemistry of organomagnesium compounds with zirconium complexes. //J.Organomet.Chem. 1995. - V.491. - P. 1- 10.

36. Джемилев У.М, Вострикова О.С, Султанов Р.М.Новая реакция а- олефинов с диэтилмагнием катализированная Cp2ZrCl2. // Изв.АН СССР.Сер.хим. -1983. № 1. - С.218-220.

37. Name Reactions and Reagents in Organic Synthesis, Ed. Mundy B.P, Ellerd M.G.and Favaloro F.G. Wiley-Interscience, New Jersey, USA. -2005.-p. 882.

38. Dzhemilev U.M, Vostrikova O.S. Some novelties in olefin carbometallation assisted by alkyl-magnesium and aluminium derivativesand catalyzed by zirconium and titanium complexes. // J.Organomet.Chem.-1985.-V.285.-P. 43-51.

39. Lewis D.P, Muller P.M, Whitby R.J, Jones R.V. A zirconium-catalyzed synthesis of 1, 4-dimagnesium reagents. // Tetrahedron Lett. — 1991. -V. 32.-p. 6797-6800.

40. Lewis D.P, Whitby R.J, Jones R.V. H. The mechanism of zirconium-catalyzed ethyl- and 2-magnesioethyl- magnesiation of unactivated alkenes.// Tetrahedron.- 1995.-V. 51.-p. 4541^1550.

41. Hoveyda A.H, Xu Z. Stereoselective formation of carbon-carbon bonds through metal catalysis. The zirconium-catalysed ethylmagnesation reaction.// J.Am. Chem. Soc. 1991. - V. 113. - p. 50795080.

42. Knight K.S, Waymouth R.M. Zirconium-catalyzed diene and alkyl-alkene coupling reactions with magnesium reagents. // J. Am. Chem. Soc. 1991. - V. 113. - p. 6268-6270.

43. Джемилев У.М, Дьяконов B.A, Хафизова JI.O, Ибрагимов А.Г. Цикломагнирование олефинов с помощью EtMgR, катализируемое комплексами Ti. // ЖОрХ. -2005. Т. 41.- с. 363-368.

44. Джемилев У.М, Султанов Р.М, Гаймалдинов Р.Г. Каталитическийсинтез и превращения магнийциклоалканов. Сообщение 3. Катализируемое Cp2ZrCl2 цикломагнирование норборненов // Изв. АН СССР. Сер. хим.—1993. № 1. - с. 165-169.

45. Grubbs R.H, Miyashita A. The metallacyclopentane-olefin interchange reaction. //Chem.Commun. 1977-V.23. - p. 864.

46. Джемилев У.М, Султанов Р.М, Гаймалдинов Р.Г, Толстяков Г.А. Каталитический синтез и превращения магнийциклоалканов. Сообщение 1. Новые каталитические превращения в ряду магнийциклопентанов. // Изв. АН СССР. Сер. хим. -1991. №6. - С. 1388-1393.

47. DzhemilevU.M,D"yakonovV.A,KhafizovaL.O, IbragimovA.G. Cyclo- and carbomagnesiation of 1,2-dienes catalyzed by Zr complexes. // Tetrahedron. -2004. V. 60.-p. 1287-1291.

48. Дьяконов B.A, Зиннурова P.A, Ибрагимов А.Г, Джемилев У.М. Стереоселективный синтез тризамещенных олефинов с участием 2,5-диалкилиденмагнезациклопентанов. // ЖОрХ. 2007. - Т. 43. - с. 962-966.

49. Джемилев У.М, Ибрагимов А.Г, Дьяконов В.А, Прохорова Н.А, Халилов Л.М, Тюмкина Т.В. Патент РФ №2283827. Зарегистр.20.09.06.Б.И. №26 (2006).

50. Wisehmeyer U, Knight K.S, Waymouth R. M. Stereoselective cyclomagnesiation of 1, 6-heptadienes catalyzed by zirconocenes: effect of substituents, solvent and magnesium reagents. // Tetrahedron Lett. 1992 — У. 33.-p.7735-7738.

51. Knight K.S, Wang D, Waymouth R.M. Mechanism and stereochemistiy of the zirconocene-catalyzed cyclomagnesiation of dienes. //A.Am. Chem. Soc.- 1994. V. 116.-P. 1845-1854.

52. Martin S, Brintzinger H.-H. Cyclomagnesiation of dienes catalyzed by a chiral ansa-zirconocene. // Inorg. Chim. Acta. -1998. V.280. -P. 189-192.

53. Ojima I, Tzamarioudaki M, Donovan Z. Li, R.J. Transition metal catalyzed carbocyclization in organic synthesis. // Chem. Rev-1996.- V. 96.-p. 635-662.

54. Walker F.W., Ashby E.C. Composition of Grignard compounds. VI. Nature of association in tetrahydrofuran and diethyl ether solutions. // J. Am. Chem. Soc. 1969. - V. 91. - p. 3845-3850.

55. Yamaura Y, Mori M. Enantioselective synthesis of cyclopentane derivatives using zirconium-catalyzed asymmetric cyclization. // Tetrahedron Lett. 1991. - V.40. - P. 3221-3224.

56. Yamaura Y, Hyakutake M, Mori M. Synthesis of heterocycles using zirconium-catalyzed asymmetric diene cyclization. // J. Am. Chem. Soc .-1997. -V. 119. p. 7615- 7616.

57. Uesaka N, Saitoh F, Mori M, Shibasaki M, Okamura K, Date T. Formal total synthesis of (-)-dendrobine using zirconium-promoted reductive cyclization.//J. Org. Chem.- 1994.-V. 59.-p. 5633-5642.

58. Uesaka N, Mori M, Okamura K, Date T. Novel synthesis of heterocycles using zirconium-catalyzed diene cyclization. // J. Org. Chem.-1994.-V. 59.-p. 4542-4547.

59. Mori M, Kakaki T, Sato M, Sato Y. Zirconium-catalyzed enantiotopic group-selective synthesis of hydrindanes. //Tetrahedron Lett.-2003.-V. 44.-p. 3797-3800.

60. Negishi E. In Comprehensive Organic Synthesis. Vol. 5. ( Ed. by B.M. Trost). Pergamon, Oxford, 1991. p. 1163

61. Rajanbabu T.V, Nugent W.A, Taber D.F, Fagan P.J. Stereoselective cyclization of enynes mediated by metallocene reagents. // J. Am. Chem. Soc.- 1988.-V. 110.-p. 7128-7135.

62. Wender P.A, McDonald F.E. Studies on tumor promoters. 9. A second-generation synthesis of phorbol. // J. Am. Chem. Soc. 1990 — V.112.-p. 4956-4958.

63. Agnel G, Owczarczyk Z, Negishi E. Diastereoselective zirconocene-promoted bicyclization-carbonylation of allylically methyl-substituted enynes. Synthesis of (+)-iridomyrmecin. //Tetrahedron Lett.-1992.-V. 33.-p. 1543-1546.

64. Mori M, Uesaka N, Skibasaki M. Novel synthesis of nitrogen heterocycles using zirconium-promoted reductive coupling. Formal total synthesis of dendrobine. //J. Org. Chem.-1992. V. 57. p. 3519-3521.

65. Lund E.C, Livinghouse T. On the origin of diastereoselection in the cyclization of enynes on low-valent zirconium centers. Substituent and torsional effects on annulation stereochemistry. //J. Org. Chem-1989. V. 54.-p. 4487-4488.

66. Shur V.B, Berkovich E.G and Vol'pin M.E. Interaction of titanocene generated in the system Cp2TiCb + Mg in thf with benzyne and tolane. A novel route to titanaindene and titanacyclopentadiene complexes. // J. Organomet. Chem 1982. -V. 228.-p. 36-38.

67. Джемилев У.М, Ибрагимов А.Г. Металлокомплексный катализ в синтезе магнийорганических соединений. // Успехи химии. 2005. Т. 74.-С.886.

68. Джемилев У.М, Ибрагимов А.Г, Дьяконов В.А, Зиннурова Р.А, Джемилева Г.А, Халилов Л.М. Патент РФ №2290406. Зарегистр.27.12.06. Бюл. №36 (2006).

69. Джемилев У.М, Ибрагимов А.Г, Дьяконов В.А, Зиннурова Р. А, Джемилева Г.А, Халилов Л.М. Патент РФ №2290405. Зарегистр.27.12.06. Бюл. №36 (2006).

70. Джемилев У.М, Ибрагимов А.Г, Дьяконов В.А, Зиннурова Р. А, Джемилева Г.А, Халилов Л.М. Патент РФ №2291870. Зарегистр.20.01.07. Б.И.№2 (2007).

71. Джемилев У.М, Ибрагимов А.Г, Дьяконов В.А, Зиннурова Р.А, Биглова Р.З , Прохорова Н.А. Патент РФ №2310650. Зарегистр.20.11.07. Б.И. №32 (2007).

72. Grignard V. Sur quelques nouvelles combinaisons organometaliques du magnesium et leur application a des syntheses d'alcools et d'hydrocaburesV/Compt. Rend. 1900. - V. 130. - p. 1322.

73. Kharash M. S., Reinmuth O. Grignard reactions of nonmetallic substances. Prentice Hall. New York. 1954.- p. 181.

74. Иоффе C.T., Несмеянов A.M. Методы элементоорганической химии. Подгруппа магния, бериллия, кальция, стронция, бария. М.: АН СССР. 1963.

75. Ioffe S. Т., Nesmeyanov А. N. Methods of Elemento-Organic Chemistry. Vol. 2. The Organic Compounds of Magnesium, Beryllium, Calcium, Strontium and Barium, North-Holland, Amsterdam, 1967.

76. Coates G. E., Wade K. Organometallic Compounds. Methuen. -London. 1967.-p. 121-128.

77. Niitzel K. Metalloorganische Verbindungen Be, Mg, Ca, Sr, ba, Zn, Cd. // Houben-Weyl, Methoden der Organischen chemie- 1973. -p.47-68.

78. Comprehensive Organometallic Chemistry. The Synthesis,

79. Reactions and Structures of Organometallic Compounds. Vol. 1. (Ed. by G.126

80. Wilkinson, F.G.A. Stone, and E.W. Abel). Pergamon Press, Oxford-N.-Y.-Toronto-Sydney-Paris-Frankfurt. -1982.

81. Dictionary of Organometallic Compounds. Chapman & Hall, London-N.-Y.-Toronto. 1984.

82. Dzhemilev U. M., Ibragimov A.G. Hydrometallation of Unsaturated Compounds. In: Modern Reduction Methods (Ed. by P.Andersson and I.Munslow). // Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA. -Wienheim. 2008. - p. 437^179.

83. Rousset, C.J.; Negishi, E.; Suzuki, N.; Takahashi, T. Novel head-to-tail alkyl-alkene or alkene-alkene coupling via zirconium-catalyzed reaction of alkylmagnesium derivatives with monosiibstituted alkenes. // Tetrahedron Lett-1992.-V. 33.-P. 1965-1968.

84. Skattebol L., Solomon S. Thermally Induced Reactions of Some Novel Allenes. //J. Am. Chem. Soc.- 1965. -V. 87. P. 4506^1513.

85. Moore W. R, Bach R. D., Ozretich Т. M. Dimerization of racemic and optically active 1,2-cyclononadiene.// J. Am. Chem. Soc. 1969. -V.91.-p. 5918-5919.

86. Binger P., Schuchardt U. Zirconium-catalyzed ethylmagnesiation of hydroxylated terminal alkenes; a catalytic and diastereoselective carbon-carbon bond-forming reaction. // Chem. Ber-1980.-V. 113.-p. 1063-1071.

87. Ruzicka L. Zur Kenntnis des Kohlenstoffringes VIII. Weitere Beitrage zur Konstitution des Muscons. // Helv. Chim. Acta. 1926. - V. 715.-p. 1008-1017.

88. Ziegler K., Eberle, H. and Ohlinger H. Uber vielgliedrige Ringsysteme. I. Die praparativ ergiebige Synthese der Polymethylenketone mit mehr als 6 Ringgliedern. //Justus Liebigs Ann. Chem. 1933. - V. 504. — p. 94-130.

89. Ziegler K. and Aurnhammer R. Uber vielgliedrige Ringsysteme: V. Die Bildungstendenz cyclischer Verbindungen. // Justus Liebigs Ann. Chem. 1934. - V. 513. - p. 43-64.

90. Blomquist A. T. and Spencer R. D. A new synthetic method for many-membered carbon rings. // J. Am. Chem. Soc. 1947. - V. 69. - p. 472-473.

91. Blomquist A. T. Many-membered Carbon Rings. II. A New Synthesis of Civetone and dl-Muscone. // J. Am. Chem. Soc. 1948. - V. 70. -p. 34.

92. Stoll M. and Hulstkamp J. Synthese de produits macrocycliques a odeur musquee. (2eme communication. Sur une атёПогайоп de la preparation des acyloi'nes cycliques. // Helv. Chim. Acta. 1947. - V. 30. -p. 1815-1821.

93. Prelog V., Frenkiel L.; Kobelt M. and Barman P. Zur Kenntnis des Kohlenstoffringes. Ein Herstellungsverfahren fur vielgliedrige Cyclanone. //Helv. Chim. Acta. 1947. -V. 30. - p. 1741-1749.

94. Sondheimer F. and Amiel Y. Cyclohexadeca-1,3,9,11-tetryne, a cyclic tetra-acetylene. // J. Am. Chem. Soc. 1956. - V. 78. - p. 4178-4179.

95. Story P. R.; Denson D. D.; Bishop С. E., Farine J.-C. and Clark В. C. A new general synthesis of macrocyclic compounds. // J. Am. Chem. Soc. 1968. - V. 90. - p. 817-818.

96. Basch P. and Story P. R. Macrocyclic Synthesis. III. Synthesis and Reactions of Mixed Tricycloalkylidene Peroxides. // Synthesis. — 1970 -p. 181-182.

97. Terent'ev A. O., Platonov M. M., Sonneveld E. J., Peschar R., Chernyshev V. V., Starikova Z.A. and Nikishin G. I. New Preparation of 1,2,4,5,7,8-Hexaoxonanes. // J. Org. Chem. 2007. - V. 72. - p. 7237-7243.

98. Джемилев У.М, Ибрагимов А.Г, Дьяконов В.А, Pudas М, Bergmann U, Хафизова JI.O, Тюмкина Т.В. Первый пример однореакторного синтеза углеводородных макроциклов. // ЖОрХ. 2007.-Т.43.-С. 681-684.

99. Хафизова Л.О., Гилязев P.P., Тюмкина Т.В., Ибрагимов А.Г., Джемилев У.М. Циклоалюминирование а,со-диолефинов с помощью EtAlCl2, катализируемое комплексами Zr. // ЖОрХ. — 2007-Т.43. -Вып.7. с. 967-972.

100. Ohkubo A., Aramaki К., Nishihara Н. Synthesis of a Novel л-Conjugated Organometallic Polymer, Poly(4,4'-biphenylene 2,5-cobaltacylopenta-2,4-dienylene), by Metallacycling Polymerization (MCP). // Chem. Lett.- 1993.-p. 271-273.

101. Mao S.S.H., Liu F.-Q., Tilley T.D. Efficient Zirconocene-Coupling of Silicon-Substituted Diynes to Polymers and Macrocycles. // J. Am. Chem. Soc.-1998.-V. 120.-p. 1193-1206.

102. Nitschke J.R., Tilley T.D. Bipyridine-Containing Cyclophanes via Zirconocene Coupling. //J. Org. Chem. -1998.-V. 63.- p. 3673-3676.

103. Nitschke J.R., Zurcher S., Tilley T.D. New Zirconocene-Coupling Route to Large, Functionalized Macrocycles. //J. Am. Chem. Soc. -2000-V. 122-p. 10345-10352.

104. Nitschke J.R., Tilley T.D. Efficient, High-Yield Route to Long, Functionalized p-Phenylene Oligomers Containing Perfluorinated Segments, and Their Cyclodimerizations by Zirconocene Coupling. //J. Am. Chem.

105. Soc.- 2001.-V. 123- p.l0183-10190.129

106. Nitschke J.R., Tilley T.D. Convenient, zirconocene-coupling routes to germole- and thiophene-containing macrocycles with triangular geometries.//J. Organomet. Chem. 2003-V. 666-p. 15-22.

107. Sato F., Oguro K., Sato M. Application of hydroalumination reaction in organic synthesis. A convenient route to terminal allenes from 1-olefins. // Chem.Lett. 1978. - V.7. - p.805-807.

108. Несмеянов A.H., Никитина T.B., Ногина O.B. и др. Методы элементоорганической химии. Книга 1. Подгруппа меди, скандия, титана, ванадия, хрома, марганца. Лантаноиды и актиноиды. М. 1974.

109. Бауэр Г. Руководство по неорганическому синтезу. М. -1985.-Т. 4.-с. 1063.-с. 472.