Новости химической науки > Органический дайджест 252

В этом номере дайджеста: медь-карбеновые катализаторы для превращения диоксида углерода в химическое сырье; оптически чистые продукты из α-трифторметилкарбонилов; упрощенный синтез целекоксиба с помощью прямого арилирования; K4[Fe(CN)6] как источник цианогруппы для цианодегалогенирования и легкий синтез дигалогегетероциклов с помощью электрофильной йодциклизации.

В последнее время актуальны работы по фиксации углекислого газа, позволяющей конвертировать CO₂ в полезное органическое сырье.

В рамках этого направления исследователи из группы Жаомина Ху (Zhaomin Hou) была разработана «зеленая» каталитическая система, позволяющая добиться конверсии борорганических соединений в карбоновые кислоты. [1].

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 50, 2011, 8114

В качестве катализатора исследователи использовали комплексы электронодонорных объемных N-гетероциклических карбенов с медью. Эти относительно недорогие металлокомплексы эффективно ускоряют образование связи С–С в мягких условиях, при этом одним из доноров атома углерода для образования связи углерод-углерод является CO₂.

Для демонстрации системы исследователи получили алкилбор присоединением борабициклононана к терминальному олефину, после чего смешали получившийся алкилборан с карбеновым комплексом меди и поместили полученную реакционную смесь в камеру с повышенным давлением CO₂. Через сутки нагревания реакционной системы при температуре 70°C было обнаружено, что борорганическое соединение перешло в карбоновую кислоту с количественным выходом. Для фиксации диоксида углерода с помощью новой каталитической системы можно применять борорганические субстраты с ароматическими, галогенированными и стерически объемными органическими группировками.

Методы селективного трифторметилирования органических соединений весьма важны для фармацевтической химии. Группа CF₃ модифицирует такие свойства лекарственного препарата как растворимость, липофильность, метаболическую устойчивость и биодоступность.

Рисунок из Org. Lett. 2011, 13, 5762

В группе Тоньи (A. Togni) разработан метод трифторметилирования енолятных интермедиатов с помощью электрофильного реагента переноса группы CF₃ [2].

Для трифторметилирования оксазолидиноновый субстрат превращают в соответствующий енолят действием гексаметилдисилазида лития (LiHMDS), после чего образовавшийся енолят in situ обрабатывали CF₃–I, получая α-трифторметильное производное с высоким уровнем стереоселективности, это соединение, в свою очередь, может быть конвертировано в энантиомерно чистые трифторметилсодержащие спирты или трифторметилсодержащие кислоты, образование которых происходит без рацемизации.

Рисунок из Tetrahedron Lett. 2011, 52, 6000

Целекоксиб (1) [celecoxib (1)] представляет собой селективный ингибитор циклооксогеназы (COX-2) и применяется как нестероидное противовоспалительное средство для лечения остеоартритов, ревматоидных артритов и других недугов, способствующих возникновению болевых ощущений. В настоящее время метод синтеза целекоксиба включает гидразинирование дикетона или α,β-ненасыщенного кетона, однако при этом образуются побочные продукты – региоизомерные пиразолы.

Исследователи из группы Голье (S.M. Gaulier) разработали метод синтеза целекоксиба, основанный на катализируемой медью реакции сочетания Ульмана и катализируемое палладием арилирование связи C–H [3].

На первом этапе синтеза происходит аминирование коммерчески доступного сульфонилхлорида, приводящее к образованию N-защищенного йодсульфонамида с выходом 92%. Затем трифторпиразол, который также коммерчески доступен, вовлекается в реакцию Ульмана, в результате которой образуется единственный региоизомер, благодаря чему нет необходимости в очистке продукта реакции Ульмана методом хроматографии, после чего арилирование связи С–Н этого соединения бромтолуолом в присутствии комплексов палладия и удаление защитной группы приводит к образованию целевого соединения.

Рисунок из Tetrahedron Letters, 2011, 52, 52, 7038

Фук И Квонг (Fuk Yee Kwong) из Политехнического Университета Гонконга описывает катализируемое палладием дегалогенцианирование арилбромидов, в котором в качестве источника цианидной группы используется K₄[Fe(CN)₆] [4].

Реакция протекает в относительно мягких условиях (при 50°C) в смешанном растворителе (вода/ацетонитрил = 1:1) без введения в систему поверхностно-активных веществ, ее продукттами являются целевые арилнитрилы с выходами от хороших до отличных.

С новой системой совместимы различные функциональные группы, включая кето-группу и альдегидную группу, свободную аминогруппу и гетероциклические соединения.

Рисунок из Tetrahedron, 2011, 67, 52, 10147

Йосинори Ямамото (Yoshinori Yamamoto) из Университета Тогоку предлагает эффективную реакцию йодциклизации для синтеза O-, N-, и S-содержащих дигалогенгетероциклов различной структуры [5].

При комнатной температуре с молекулярный йодом или бромидом йода реагирует широкий круг замещенных пропаргиловых спиртов, содержащих такие функциональные группы, как –OH, –NTs и –SAc. В результате реакции с хорошими или отличными выходами образуются кислород-, азот- и серосодержащие пяти- и шестичленные гетероциклы. В оптимизированных условиях реакция различных замещенных but-2-ин-1-онов с функциональными группами –OH, –NTs и –SAc в положение C4, с йодом или бромидом йода позволяет получить соответствующие 3,4-дийод- и 3-бром-4-йодзамещенные фураны, пирролы и тиофены.

Обзоры недели: в журнале Angewandte Chemie International Edition опубликованы обзоры, посвященные домино-реакциям, катализируемым N-гетероциклическими карбенами [6], каталитическим реакциям, позволяющим получить из триазолов другие гетероциклические соединения [7], а также сходствам и различиям платины, ртути и золота в катализе органических превращений [8].

Источники: [1] Angew. Chem. Int. Ed. 50, 2011, 8114, DOI: 10.1002/anie.201101769; [2] Org. Lett. 2011, 13, 5762; [3] Tetrahedron Lett. 2011, 52, 6000; [4] Tetrahedron Letters, 2011, 52, 52, 7038; doi:10.1016/j.tetlet.2011.09.088; [5] Tetrahedron, 2011, 67, 52, 10147; doi:10.1016/j.tet.2011.08.084; [6] Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201105415; [7] Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201104807; [8] Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201101726

метки статьи: #кинетика и катализ, #медицинская химия, #органическая химия, #органический синтез, #элементоорганическая химия