ИСТИНА

Целью проекта является разработка методов медь-катализируемого арилирования оксадиаминов и полиаминов, азакраун-эфиров и тетраазамакроциклов, применение данных реакций для синтеза макроциклов и макробициклов, а также гибридных полимакроциклов. Проект предусматривает проведение следующих исследований: 1) изучение медь-катализируемого арилирования полиаминов и полиоксадиаминов дигалогенбензолами с целью оптимизации каталитических систем для получения N,N’-бис(галогенфенил)производных данных соединений; 2) исследование аминирования полиаминами галогенбензолов, содержащих электронодонорные и электроноакцепторные заместители, в условиях катализа комплексами одновалентной меди, для выявления влияния электронных факторов заместителей на селективность арилирования первичных аминогрупп в присутствии вторичных, полноту N,N’-диарилирования и возможность полиарилирования полиаминов; 3) проведение реакций оксадиаминов и полиаминов с галогенпроизводными конденсированных ароматических систем и гетероароматических соединений в целях дальнейшего выявления закономерностей Cu(I)-катализируемого аминирования и синтеза физиологически активных производных ди- и полиаминов; 4) изучение медь-катализируемого диаминирования дигалогенаренов и синтез макроциклов в данных реакциях как альтернативы палладий-катализируемому синтезу полиазамакроциклов, использование реакций Cu(I)-катализируемого амидирования в синтезе макроциклов; 5) отработка условий Cu(I)-катализируемого арилирования азакраун-эфиров и тетраазамакроциклов в целях введения хромофорных и флуорофорных заместителей в макроциклы; 6) на основании проведенной оптимизации каталитических систем для реакций макроциклизации планируется синтез макробициклов каталитическим аминированием или амидированием бис(иодарил)замещенных диазакраун-эфиров и тетраазамакроциклов в качестве альтернативы палладий-катализируемым реакциям и в целях дальнейшего сочетания макробициклов с порфиринами; 7) применение медь-катализируемого аминирования для модификации галогенарилпроизводных порфиринов пара-фенилендиамином и создания гибридных бис- и трисмакроциклов кросс-сочетанием данных производных порфиринов с галогенарилзамещенными производными насыщенных макроциклов. В рамках проекта также предполагается исследование комплексообразования синтезированных макроциклических соединений с ионами тяжелых металлов методами спектроскопии ЯМР, УФ и флуоресценции с целью выявления возможностей для создания новых сенсоров.

В ходе выполнения проекта в 2013 г. получены следующие результаты. Полностью завершено исследование Cu(I)-катализируемого аминирования 2-бром-, 2-иод-, 3-иод- и 4-иодпиридинов с использованием три- и тетрааминов, подобраны оптимальные каталитические системы для каждой пары галогенпиридин/полиамин, при этом найдено, что лучшими лигандами являются пролин и N,N-диметилглицин, исследовано образование побочных продуктов моно- и триарилирования. Изучено Cu(I)-катализируемое гетероарилирование полиаминов и триоксадиамина 3-бром- и 3-иодтиофенами, найдены условия образования продуктов N,N’-дигетероарилирования. Установлено, что медь-катализируемое аминирование пригодно для получения N,N’-динафтилпроизводных триоксадиамина при использовании 1- и 2-иоднафталина, в то время как реакции с тетрааминами приводят к сложным смесям продуктов аминирования. Начато комплексное изучение Cu(I)-катализируемого арилирования диаминов разнообразными арилиодидами, исследованы разнообразные каталитические системы, обнаружено, что при взаимодействии с большинством арилиодидов оптимальной является система CuI/2-(изобутирокси)циклогексанон/трифенилфосфин в ДМФ. Продемонстрирована возможность получения бис(диамино)замещенных бензола и пиридина в реакциях 1,3-дииодбензола и 2,6-дибромпиридина с 1,4-диаминобутаном, катализируемых комплексами одновалентной меди. Поскольку более сложные диаминопроизводные каликс[4]арена оказались достаточно инертными в реакциях Cu(I)-катализируемого аминирования, синтез макротрициклических соединений, включающих в свой состав фрагменты каликсаренов и тетраазамакроциклов, проводили с использованием Pd(0)-катализируемого аминирования, при этом получен ряд макрополициклов, представляющих интерес в качестве потенциальных ионофоров. Разработан эффективный метод получения диаминопроизводных аза- и диазакраун-эфиров в условиях Cu(I)-катализируемого аминирования, диаминопропановое производное введено в реакцию Pd(0)-катализируемого аминирования с бис(4-бромфенил)порфирином, в результате синтезировано трисмакроциклическое соединение, содержащие фрагменты порфирина и двух азакраун-эфиров. Медь-катализируемое аминирование также успешно использовано и для синтеза бис(азакраун)производных триоксадиамина и тетраамина. Произведено сравнение эффективности модификации порфиринов диаминами и оксадиаминами в условиях Pd(0)- и Cu(I)-катализируемого аминирования, показано, что 3-иодфенилпорфирин может быть успешно аминирован триоксадиамином в присутствии комплекса одновалентной меди. С помощью Pd(0)-катализируемого аминирования получены тетрамакроциклические соединения – производные диазакраун-эфиров, содержащие два порфириновых структурных фрагмента. С помощью ЯМР-титрования изучено связывание ктаионов цинка, кадмия, свинца, ртути и таллия макробициклами на основе диазакраун-эфиров.