Введение к работе
Актуальность темы
Металлокомплекспыи асимметрический катализ относится к числу наиболее динамично развивающихся обтастеи современной химии Это обусловлено его принципиальной значимостью для развития фундаментальной координационной и органической химии и прогресса отраслей, связанных с получением оптически активных соединений - фармацевтической химии и парфюмерной промышленности, а также производства гербицидов, лекарственных препаратов и пищевых добавок В настоящее время практически любой тотальный синтез биологически важных молекул не обходится без ключевых стадий, включающих применение асимметрического катализа Ключевым фактором в достижении высоких результатов в металлокомплексном катализе является выбор оптимального оптически активного лиганда Особое положение среди них занимают фосфорсодержащие соединения, при этом подавляющее большинство исследовании до недавнего времени было сфокусировано на развитии новых представителей хорошо изученного и давно известного класса фосфиновых лигандов
Вместе с тем, сравнительно недавно было показано, что использование синтетически более доступных фосфитных и ачидофосфитных лигандов также позволяет добиваться высоких значений энантиомерного избытка (>99 % ее) при количественной конверсии исходных субстратов в целом ряде процессов асимметрического синтеза, таких как гидрирование, аллилыюе замещение, сопряженное присоединение, гидроформилирование
Хорошо известно, что приближение элементов хиралыюсти к донорным атомам лиганда существенно содействует стереоиндукции Особенно удачно, если допорные атомы являются асимметрическими Таким образом, синтез новых фосфитов, обладающих хиральными доиорными атомами фосфора, представляется актуальной задачей, наряду с изучением их координационного поведения и использованием в металлокомплексном асимметрическом катализе
Цель работы.
Синтез неизвестных ранее фосфитных и амидофосфтных лигандов, обладающих хиральными атомами фосфора, исследование комплексообразования новых лигандов с Rh(I) и Pd(II) и тестирование их как стереоселекторов в асимметрических реакциях Pd-катализируемого аллильного замещения и Rh-катализируемого гидрирования
Научная новизна и практическая ценность работы
1 Впервые получено двадцать два Р*-хиральных лигавда на основе
терпенових диолов, диаминов, аминоспиртов и б-бром-BINOL, что позволило
значительно расширить круг стереоиндукторов фосфитного типа, располагающих
асимметрическими атомами фосфора Отличительными чертами новых соединений
являются доступность, низкая стоимость и стабильность
-
Показано, что но отношению к предкатализаторам эпантиоселективных реакций [Pd(allyl)Cl]2 и [Rh(COD)2]BF4 большинство новых фосфитных и амидофосфитных лигандов выступаю! как/"-монодентатные
-
Новые Р*-хиральные лиганды фосфитного типа успешно протестированы в асимметрических реакциях аллилирования и гидрирования При этом достигнуты высокие значения энантиомерного избытка в Pd-ката тезируемом аллилировании ()-1,3-дифснилаллилацетата алкилировании диметилмалонатом (до 99% её), сульфонилировании ил/га-толуолсульфинитом натрия (до 97% её), аминировании пирролидшюм и дипропиламипом (до 95% её) Показана возможность эффективного (до 92% её) использования новых лигандов в реакции дерацемизации, открывающей доступ к ценным аллиловым спиртам Кроме того, высокая энантиоселективность (до 97% её) получена в реакциях Rh-катализируемого гидрирования субстратов с двойной углерод-углеродной связью
-
Установлено, что наиболее результативными группами лигандов являются фосфопроизводные (S)- или (Л)-(2-анитино\іетич)пирропидина, обладающие фосфабицикло[3 3 0|октановым каркасом, а также (5)- или (R)- б-бром-BINOL На основе всестороннего анализа экспериментальных данных сформулированы возможные подходы к модификации лигандов с фосфабицикто[3 3 0]октановым каркасом, позволяющие конструировать оптнмапьные отереосетекгоры для конкретных каталитических процессов
5 Разработанные металлокомплексные катализаторы могут быть
рекомендованы к использованию на ключевых стадиях получения ценных оптически
чистых соединений для нужд фармацевтической химии, в частности, а- и Р-
аминокислот, нестероидных противовоспалительных препаратов
Состав и строение полученных соединений подтверждены широким набором
физико-химических методов исследования ИК, ЯМР 'Н, |3С, 3,Р, "F спектроскопией,
масс-спектрометрией (методами электронного удара, электрораспыления и лазерной
десорбции), а также элементным анализом Энантиомерный избыток продуктов каталитических реакции определен методом ВЭЖХ-хроматографии на хнральных стационарных фазах
Апробация работы
Материалы диссертации бы ти представлены на XXI Международной Чугаевской конференции по координационной химии (Киев, 2003), Международной конференции по органической химии «Органическая химия от Бутлерова и Бельштейна до современности» (Санкт-Петербург, 2006), Международной конференции молодых ученых «Ломоносов - 2007» (Москва, 2007), XV Международной конференции по химии соединений фосфора (Санкт-Петербург, 2008)
Публикации
По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых российских и иностранных журналах и тезисы 4 докладов на конференциях
Структура и объём работы.
Диссеріация изложена на 119 страницах печатного текста, содержит 65 схем, 35 рисунков и 22 таблицы Состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы (105 наименований)
