Кохан Сергій Олександрович Функціоналізовані похідні біцикло[1.1.1]пентану

Короткий опис

Кохан Сергій Олександрович, старший лаборант навчальної лабораторії органічного синтезу та високомолекулярних сполук Інституту високих технологій, Київський національний університет імені Тараса Шевченка. Назва дисертації: «Функціоналізовані похідні біцикло[1.1.1]пентану». Шифр та назва спеціальності 02.00.03 органічна хімія. Спецрада Д26.001.25 Київського національного університету імені ТарасаШевченка

Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Кваліфікаційна наукова
праця на правах рукопису
КОХАН СЕРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ
УДК 547.513:547.514.52:547-3
ДИСЕРТАЦІЯ
“ФУНКЦІОНАЛІЗОВАНІ ПОХІДНІ БІЦИКЛО[1.1.1]ПЕНТАНУ”
02.00.03 – органічна хімія
Подається на здобуття наукового ступеня
кандидата хімічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей,
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело
____________(С. О. Кохан)
Науковий керівник
КОМАРОВ ІГОР ВОЛОДИМИРОВИЧ
доктор хімічних наук, професор
КИЇВ – 2021

ЗМІСТ
АНОТАЦІЯ 2
СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ЗДОБУВАЧА 10
ЗМІСТ 12
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ ТА ПОЗНАЧЕНЬ 14
ВСТУП 17
РОЗДІЛ 1. МЕТОДИ СИНТЕЗУ ФУНКЦІОНАЛІЗОВАНИХ ПОХІДНИХ
БІЦИКЛО[1.1.1]ПЕНТАНУ (ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД) 22
1.1. Вступ 22
1.2. Загальні підходи до синтезу біцикло[1.1.1]пентанів 26
1.3.Методи синтезу біцикло[1.1.1]пент-1-ил галогенідів 31
1.4 Методи синтезу похідних біцикло[1.1.1]пентану та елементів 6-ї групи 34
1.5 Методи синтезу похідних біцикло[1.1.1]пентану та елементів 5-ї групи 40
1.6. Методи синтезу похідних біцикло[1.1.1]пентану та елементів 4-ї групи 48
1.7 Методи синтезу борорганічних похідних біцикло[1.1.1]пентану. 54
1.8. Методи синтезу похідних біцикло[1.1.1]пентану та елементів 2-ї та 1-ї
груп 55
РОЗДІЛ 2. АМІНОКИСЛОТИ З ФРАГМЕНТОМ БІЦИКЛО[1.1.1]ПЕНТАНУ 56
2.1. Літературна довідка 56
2.2. Ретросинтетичний аналіз цільових біцикло[1.1.1]пентилгліцинів 58
2.3. Синтез (біцикло[1.1.1]пент-1ил)гліцину. 59
2.4. Синтез (3-фторобіцикло[1.1.1]пентил)гліцину. 63
РОЗДІЛ 3. СИНТЕЗ АЗИДІВ ТА АЛКІНІВ – БУДІВЕЛЬНИХ БЛОКІВ ДЛЯ
КЛІК-ХІМІЇ 74
13
РОЗДІЛ 4. СИНТЕЗ СУЛЬФУРВМІСНИХ ФУНКЦІОНАЛІЗОВАНИХ
БІЦИКЛО[1.1.1]ПЕНТАНІВ 82
РОЗДІЛ 5. БІЦИКЛО[1.1.1]ПЕНТИЛ ГІДРАЗИНИ 94
5.1. Підхід до синтезу похідних α,α,α-тризаміщених алкілгідразинів з
карбонових кислот 94
РОЗДІЛ 6. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 104
6.1 Загальна частина 104
6.2 Експериментальна частина до розділу 2 104
6.3 Експериментальна частина до розділу 3 123
6.4 Експериментальна частина до розділу 4 135
6.5 Експериментальна частина до розділу 5 149
ВИСНОВКИ 155
ДОДАТКИ 157
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 159

Список літератури

ВИСНОВКИ
В результаті диссертаційного дослідження синтезовані нові функціоналізовані
похідні біцикло[1.1.1]пентану, а саме – амінокислоти та будівельні блоки для
потреб медичної хімії, досліджено їх реакційну здатність, а також розроблено
методологію їх дизайну.
1. Показано ефективність асиметричної реакції Штрекера як підходу до
енантіоселективного синтезу нових біцикло[1.1.1]пентанвмісних
амінокислот та їх похідних, зокрема нової монофторованої мітки для
дослідження пептидів методом твердотільної 19F ЯМР спектроскопії. На
прикладі мічення пептиду PGLa показано можливість застосування 3-
фторобіцикло[1.1.1]пентилгліцину для вимірювання відстаней F-F у
штучних біс-ліпідних мембранах.
2. Розроблено синтетичні підходи до азидів та ацетиленів на основі
біцикло[1.1.1]пентану. Показано, що застосування реакції діазоперенесення
з реагентом Годдарта-Боргера до біцикло[1.1.1]пентиламінів є загальним та
ефективним методом отримання біцикло[1.1.1]пентилазидів. Вперше
застосовано реакцію Сейферта-Гілберта для одержання
біцикло[1.1.1]пентилалкінів. Виявлено, що синтезовані продукти вступають
у реакцію мідь-каталізованого [3+2]циклоприєднання азидів та алкінів.
3. Показано, що ефективним методом одержання сульфінатів з фрагментом
біцикло[1.1.1]пентану є реакція нуклеофільного заміщення у
біцикло[1.1.1]пентил бензилсульфоні та в біцикло[1.1.1]пентил-2-
піридилсульфонах. Показано, що сульфінати є зручними прекурсорами
біцикло[1.1.1]пентилсульфофторидів, сульфонамідів та сульфонів.
4. Встановлено, що літіювання біцикло[1.1.1]пентилйодидів трет-бутиллітієм та наступна реакція з ди(трет-бутил)азодикарбоксилатом є зручним
методом одержання нефункціоналізованих захищених похідних
біцикло[1.1.1]пентилгідразинів.
156
5. Розроблено нову реакцію, що полягає в перетворенні естерів
Бартона (естери 1-гідроксипіридин-2(1H)-тіону) α,α,α-тризаміщених
карбонових кислот на відповідні ди-Boc-похідні алкілгідразинів з
третинними алкільними замісниками біля атому Нітрогену, при опроміненні
видимим світлом у хлороформі у присутності ди(третбутил)азодикарбоксилату.