ИСТИНА

Проект направлен на разработку высокоэффективных катализаторов реакций кросс-сочетания Стилле, станнилирования арилгалогенидов, “one-pot two-step” станнилирования-Стилле, реакции Хияма, альфа-арилирования кетонов, арилирование малоновых эфиров без использования растворителей. Реакции сочетания связей углерод-углерод широко используются для синтеза новых лекарственных препаратов, материалов для органической электроники, катализаторов новых поколений, конструкционных материалов новых поколений. Одной из наиболее важных задач современной органической химии является разработка новых процессов, которые характеризуются не только высокой эффективностью, селективностью, высокими выходами целевых продуктов, но также экологической безопасностью. На решение этой задачи направлено новое, активно развивающееся направление химии - «Зеленая химия». Одним из критериев экологичности химических процессов является фактор Шелдона, который определяется как соотношение количества отходов к массе целевого продукта. Наибольший вклад в это значение вносят органические растворители. Многие органические растворители являются экологически опасными и требуют дорогих процедур утилизации или регенерации. Таким образом, проведение органических реакций без использования растворителей является высоко актуальной задачей. Помимо экологического эффекта, проведение органических реакций без растворителя имеет значительный экономический эффект: снижаются затраты на сырье (растворители), увеличивается эффективность использования химических реакторов, повышается безопасность химических производств. В последние три года в нашей группе были получены результаты мирового уровня в области разработки каталитических методов сочетания связей С-С и C-N без использования растворителя (опубликованы 2 статьи в Adv. Synth. & Cat. и 2 в EuJOC). Впервые была показана возможность проведения реакций Сузуки-Мияура и Мияура для широкого спектра субстратов. Также был разработан эффективный инструментарий проведения реакций сочетания связей C-N в (гетеро)ароматических и алифатических аминах с (гетеро)ароматическими галогенидами (реакция Бухвальда-Хартвига) без использования растворителя. В рамках представленного проекта мы планируем разработать каталитические системы для проведения реакции Стилле, станнилирования арилгалогенидов, а также “one-pot two-step” станнилирования-Стилле без растворителя. Важность этой реакции обусловлена тем, что ряд субстратов, таких как тиофены, пирролы, шестичленные гетероциклы, ароматические соединения с функциональными группами, лабильными в присутствии оснований, зачастую не удается использовать в реакциях сочетания Сузуки с высокой эффективностью. Протекание реакции осложняется побочными процессами протодеметаллирования связи C-B и другими (реакция Канниццаро бензадьдегидов, гидролиз сложных ароматических эфиров и нитрилов и т.д.). Сочетание Стилле, с использованием оловоорганических субстратов, позволит обойти такие проблемы. По этим же причинам важной задачей является разработка эффективных каталитических систем для реакции Хияма, сочетания кремнийорганических субстратов. В обширной литературе, посвященной реакциям кросс-сочетания нет ни одного примера проведения реакций Стилле, станнилирования и Хияма с высокой эффективностью без растворителя. Также актуальной задачей, на решение которой направлен представленный проект, является разработка каталитических систем арилирования карбонильных соединений по альфа-положению. Важной задачей является разработка каталитических систем, позволяющих проводить такие реакции с высокими выходами для широкого круга субстратов различных типов.

В рамках проекта будут разработаны каталитические системы образования связей углерод-углерод в реакциях Стилле, Хиямы, арилирования C-H кислот. Результаты работы будет опубликованы в высокорейтинговых международных изданиях. Выполнение проекта послужит значительному продвижению в таких актуальных областях химической науки как, разработка эффективных каталитических систем органических реакций, химия стабильных карбенов, металлоорганическая химия палладия.