Каталитическое аминирование в синтезе фторсодержащих (гетеро)арилпроизводных аминов, диаминов и полиаминовНИР

Catalytic amination

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Каталитическое аминирование в синтезе фторсодержащих (гетеро)арилпроизводных аминов, диаминов и полиаминов
Результаты этапа: В 2017 г. в ходе выполнения Проекта были получены следующие основные результаты. 1) Проведено детальное исследование Cu(I)-катализируемого N-арилирования девятнадцати различных адамантансодержащих аминов иодбензолом, 4-иодфторбензолом и 4-(трифторметил)иодбензолом в присутствии каталитической системы CuI/рац-БИНОЛ. Показано, что данный подход позволяет получать целевые продукты с выходами до 80%, при этом в случае значительных стерических препятствий у аминогруппы выходы падают, порой значительно. 2) Исследовано альтернативное Pd(0)-катализируемое арилирование тех же адамантансодержащих аминов 2-, 3- и 4-бромфторбензолами в присутствии каталитической системы Pd(dba)2/BINAP, обнаружено, что в случае наименее пространственно затрудненных аминов возможно протекание побочных процессов N,N-диарилирования с 3- и 4-бромфторбензолами, а при введении в реакцию увеличенного количесвта катализатора и избытка данных дигалогенбензолов возможно получение N,N-ди(фторфенил)замещенных адамантанаминов с высокими выходами. 3) Осуществлено сравнение возможностей медь- и палладий-катализируемого дигетероарилирования адамантансодержащих аминов 2-бромпиридином и его производными, содержащими фтор и трифторметильные заместители в разных положениях. Показано, что возможно успешное Cu(I)-катализируемое гетероарилирование 2-бром-3-фторпиридином, а равно и Pd(0)-катализируемое гетероарилирование данным пириидном и 2-бром-3-(трифторметил)пиридином при условии правильно подобранной каталитической системы (оптимальными являются Pd(dba)2/DavePhos и Pd(dba)2/Cy-JohnPhos). Также обнаружено, что в случае палладий-катализируемого гетероарилирования неизбежным побочным продуктом в реакциях с пространственно незатрудненными аминами являются N,N-дипиридинилзамещенные продукты, однако по мере увеличения стерической нагрузки у аминогруппы конверсия в продукт монозамещения возрастает почти до количественной. 4) Изучение катализируемого комплексами меди арилирования и гетероарилирования оксадиаминов начато с использованием трех представителей, отличающихся длиной цепи, количеством атомов кислорода и метиленовых звеньев между гетероатомами. Предварительно установлено, что получение продуктов N,N’-диарилирования возможно в присутствии каталитических систем CuI/2-изобутирилциклогексанон и CuI/рац-БИНОЛ, в то время как дигетероарилирование 2- иод- и 3-иодпиридинами может быть проведено только с первой из указанных систем. 5) Найдены условия N,N’-дигетероарилирования представительного ряда природных диаминов и полиаминов 2- и 3-иодпиридинами в присутствии комплексов меди. Обнаружена зависимость образования продуктов ди- и моногетероарилирования, найдено, что успешное получение ди(пиридин-2-ил)производных полиаминов возможно при использовании 2-бромпиридина.
2 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Каталитическое аминирование в синтезе фторсодержащих (гетеро)арилпроизводных аминов, диаминов и полиаминов
Результаты этапа: В 2018 г. в ходе выполнения Проекта получены следующие основные результаты. 1) Исследовано каталитическое N-арилирование адамантансодержащих аминов фторпроизводными бромаренов. Реакции проводили с использованием адамантансодержащих аминов, не имеющих пространственных препятствий у аминогруппы, и замещенных бромбензолов, содержащих фтор и трифторметильную группу в различных положениях ароматического кольца, в том числе и в орто-положении по отношению к атому брома. В результате получено 16 новых N-арилпроизводных адамантилалкиламинов, установлено, что оптимальной каталитической системой для данного типа превращений является Pd(dba)2/BINAP, целевые продукты получены с выходами 53-93%. 2) Установлено, что с использованием каталитической системы CuI/2-(изобутирил)циклогексанон (20/40 мол%) принципиально возможно вводить исследованные бромиды, не содержащие орто-заместители у атома брома, в реакции медь-катализируемого аминирования с адамантилалкиламинами. 3) Семь адамантилалкиламинов, различающихся пространственными препятствиями у аминогруппы, вводили в Pd(0)-катализируемые реакции с шестью производными 2-бромпиридина, содержащего фтор или трифторметильный заместитель в разных положениях пиридинового ядра. Обнаружено, что оптимальной каталитической системой является Pd(dba)2/DavePhos, основными побочными продуктами являются N,N-дипиридилпроизводные. Данные соединения отсутствуют при проведении реакции с 2-бром-3-фтор- и 2-бром-3-(трифторметил)пиридинами, а также при использовании адамантансодержащих аминов с большими пространственными препятствиями у аминогруппы. Найдены условия для целенаправленного синтеза N,N-дипиридилпроизводных в реакциях с 2-бром-5-(трифторметил)пиридином и увеличения выхода монопиридилпроизводного в реакциях с изомерным 2-бром-6-(трифторметил)пиридином. 4) Изучение Cu(I) и Pd(0)-катализируемого N,N’-диарилирования оксадиаминов иод- и бромаренами, содержащими в качестве дополнительных заместителей фтор, трифторметильную группу, ряд электроноакцепторных групп и электронодонорную метокси-группу, продемонстрировало, что в случае медь-катализируемых реакций оптимальным является использование соответствующих иодидов и каталитической системы CuI/BINOL (20/40 мол%), в случае палладий-катализируемых реакций используются соответствующие бромиды и каталитическая система Pd(dba)2/BINAP (1/1.5 мол%). Зависимость выходов целевых продуктов от природы арилгалогенидов ожидаемая, в целом электроноакцепторные заместители в пара-положении к атому иода способствуют увеличению выхода продуктов N,N’-диарилирования, орто-заместители и метокси-группа в пара-положении к атому иода снижают выход, эффективность обоих методов сравнима, выходы продуктов в лучших случаях достигают 80%.
3 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Каталитическое аминирование в синтезе фторсодержащих (гетеро)арилпроизводных аминов, диаминов и полиаминов
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".