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

Макаров, Алексей Александрович АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Уфа МЕСТО ЗАЩИТЫ
2009 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.03 КОД ВАК РФ
Диссертация по химии на тему «Цикломагнирование циклических ацетиленов и 1,2-диенов с помощью RMgR', катализируемое комплексами Ti и Zr»
 
Автореферат диссертации на тему "Цикломагнирование циклических ацетиленов и 1,2-диенов с помощью RMgR', катализируемое комплексами Ti и Zr"

□□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

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Макаров, Алексей Александрович

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.

 
Введение диссертация по химии, на тему "Цикломагнирование циклических ацетиленов и 1,2-диенов с помощью RMgR', катализируемое комплексами Ti и Zr"

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

 
Заключение диссертации по теме "Органическая химия"

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.

 
Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Макаров, Алексей Александрович, Уфа

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.