- Четыре новые реакции ацетиленов с SO3 и его производными.
- Первый пример реакции Дильса-Альдера между сультоном и ацетиленом.
- Новые методы синтеза сультонов, 1,2-дикетонов, виниловых тиоэфиров, изоксазолов, производных м-терфенила.
- Новый стереоселективный метод синтеза энантиомерно чистых у- и 5-сультамов.
- Новые методы асимметрического синтеза с применением энантиомерно чистых сультамов.
2.Впервые продемонстрирована возможность применения реакции Дильса-Альдера 5-сультонов диенового строения с ацетиленами в синтезе производных м-терфенила. Показана возможность как термической, так и микроволновой активации реакции циклоприсоединения, а также активации высоким давлением при комнатной температуре.
3.Впервые показано, что при действии комплекса триоксида серы и диоксана (диоксансульфотриоксида) на дизамещенные ацетилены образования устойчивых сультонов не происходит, а в качестве конечных продуктов реакции образуются 1,2- или бис-1,2-дикетоны. Очевидно, что диоксансульфотриоксид является наиболее доступным и экономичным окислителем ацетиленовой связи до а-дикетонной функции, и, кроме того, позволяет селективно окислять ацетиленовые связи, не затрагивая другие легко окисляющиеся группы.
4.Впервые предложена и экспериментально подтверждена общая схема механизма сульфирования ацетиленовых производных, включающая в себя стадию (2+2)-циклоприсоединения триоксида серы к тройной связи с образованием в качестве неустойчивого интермедиата (3-сультона, претерпевающего в зависимости от условий реакции и природы субстрата последующие превращения, что объясняет противоречивость литературных сведений в этой области.
5.Открыта новая реакция терминальных ацетиленов с нитратами под действием диоксансульфотриоксида, приводящая к 3-ацил-5-арил(алкил)производным изоксазола. Детально изучены факторы, влияющие на протекание реакции, и установлен ее общий характер. Предложенный одностадийный метод синтеза изоксазольного цикла из ацетиленов под действием серного ангидрида обладает рядом преимуществ по сравнению с другими известными методами синтеза. Предложена и экспериментально доказана схема механизма реакции.
6.Открыта многокомпонентная реакция ацетиленов с галогенуглеводородами (CCU, CHCI3, CHBr3), сульфоксидами (ДМСО, дибензилсульфоксид) и SO3. Продуктами реакции являются 1-хлор-2-алкилтиостильбены в случае проведения реакции в CCI4 или CHCI3 либо 1,2-бис-(метилтио)стильбены в случае реакции с бромоформом. Получены данные о стереохимической направленности реакции в различных ее модификациях, а также ее свободнорадикальном характере.
7.ИсследованавнутримолекулярнаяреакцияДильса-Альдера винилсульфониламидов. В случае циклогексадиеновых производных имеет место кинетический контроль циклоприсоединения с образованием эндо-изомеров, в то время как производные фурана циклизуются под термодинамическим контролем, в результате чего образуются термодинамически предпочтительные экзо-изомеры. Активация циклизации высоким давлением (13 кбар) позволяет повысить выходы целевых продуктов и стереоселективность по сравнению с традиционной термической активацией. Введение в молекулу субстрата fSJ-1-метилбензильного заместителя в качестве внешнего асимметрического центра позволило получить диастереомерные продукты - новые циклические винилсульфонамиды (у- и 5-сультамы) - и выделить их в энинтиомерно чистой форме.
8.Разработан общий подход к хемоселективному восстановлению полученных новых 5-сультамов. При действии концентрированной муравьиной кислоты в мягких условиях может быть отщеплен (SJ-1-фенилэтильный заместитель при атоме азота с сохранением олефиновой связи, в то время как под действием водорода на палладиевом катализаторе, напротив, может быть восстановлена кратная связь с сохранением fSJ-1-фенилэтильного заместителя, либо осуществлено гидрирование олефиновой связи и дебензилирование. Энантиомерно чистые продукты дебензилирования представляют большой интерес для асимметрического синтеза.
9.Полученные энантиомерно чистые соединения успешно применены в диастереоселективном синтезе а,(3-эпоксикарбоновых кислот методом окисления производных акриловой кислоты комплексом пероксида водорода с карбамидом. При этом была достигнута существенно более высокая стереоселективность по сравнению с традиционно применяемыми в подобных синтезах хиральными лигандами.
10.Исследован процесс а-алкилирования 5-сультамов. Впервые показано, что депротонирование при а-углеродном атоме относительно S02-группы может приводить к разрушению цикла сультама, что исключает возможность его функционализации подобными методами. Найден эффективный метод стабилизации цикла путем введения тетрагидропирановой или метоксиметильной защиты по атому азота, в результате чего становится возможным дальнейшее алкилирование.
11.Впервые исследованы различные варианты десульфуризации сультамов, индуцируемой фторидами или окислителями (надкислотами). Данный синтетический подход позволяет стереоспецифично получать высокозамещенные вторичные амины и представляет интерес в области синтеза хиральных природных и биологически активных соединений.
Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:
1.Юсубов М.С., Филимонов В.Д., Рогачев В.О. Новая реакция фенилацетилена с серной кислотой - гетероциклизация с образованием 4,6-дифенил-1,2-оксатиин-2,2-диоксида. ЖОрХ 1996, 32, 1272-1273.
2.Филимонов В.Д., Юсубов М.С., Краснокутская Е.А. Передирина И.А., Рогачев В.О. Реагенты на основе ДМСО, серной кислоты, нитратов в новых синтезах поликарбонильных соединений, нитроолефинов, сультонов. «Фаберовские чтения-96». Материалы Первой научно-технической конф. Ярославль 1996, 64-66.
3.Rogachev V.O., Yusubov M.S., Filimonov V.D. New Reactions of Acetylenes. «KORUS´98». Proceedings of the 2nd Russian-Korean international symposium on science and technology. Tomsk 1998, 126.
4.Рогачев В.О., Юсубов М.С., Филимонов В.Д. Реакция фенилацетилена с серной кислотой или серным ангидридом как метод синтеза 4,6-дифенил-1,2-оксатиин-2,2-диоксида. ЖОрХ 1999, 35, 439-442.
5.Филимонов В.Д., Юсубов М.С., Краснокутская Е.А., Кулманакова Ю.Ю., Передерина И.А., Рогачев В.О. Новые методы функционализации алкенов, алкинов, вицинальных диолов, дигалогенидов, эпоксидов, аренов. «Органический синтез и комбинаторная химия». Материалы международной конф. Москва, Звенигород 1999, Л-19.
6.Рогачев В.О., Кулманакова Ю.Ю., Юсубов М.С., Филимонов В.Д., Бибик Е.С. Новая реакция терминальных ацетиленов с нитратами как метод синтеза 3-ацил-5-арил (алкил)-производных изоксазола. «Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий». Материалы научно-практической конф. Томск 2000, 92-95.
7.Рогачев В.О., Юсубов М.С., Филимонов В.Д., Огородников В.Д. Неожиданное образование (Е,)-метилтио-1,2-дифенил-2-хлорэтена в реакции дифенилацетилена с ДМСО в присутствии серного ангидрида и CCU. ЖОрХ 2000,36, 312-313.
8.Рогачев В.О., Метц П. Интрамолекулярная реакция Дильса-Альдера амидов винилсульфоновой кислоты как метод синтеза новых хиральных сультамов. «Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий». Материалы научно-практической конф. Томск 2000, 96-99.
9.Рогачев В.О., Филимонов В.Д., Юсубов М.С. Новая реакция терминальных ацетиленов с нитратами в присутствии серного ангидрида - гетероциклизация до 3-ацил-5-арил(алкил)-изоксазолов. ЖОрХ 2001, 37, 1250-1251.
10.Рогачев В.О., Метц П. Интрамолекулярная реакция Дильса-Альдера в амидах винилсульфоновой кислоты как стереоселективный метод синтеза новых хиральных сультамов. «Стратегия и тактика органического синтеза». Материалы III всероссийского симпозиума по органической химии. Ярославль 2001,90.
11.Рогачев В.О., Кулманакова Ю.Ю., Филимонов В.Д., Тимощенко Л.В., Юсубов М.С. Новая реакция терминальных ацетиленов с нитратами щелочных металлов как удобный метод синтеза 3-ацил-5-арил (алкил)-изоксазолов. «Химия и биологическая активность азотистых гетероциклов и алкалоидов». Материалы Первой международной конф. Москва 2001, 252.
12.Rogatchov V. O., Filimonov V. D., Yusubov M. S. A Novel Practical Reaction of Diarylalkynes With Sulfur Trioxide: Oxidation to 1,2-Diketones. Synthesis 2001, 7, 1001-1003.
13.Рогачев В.О., Метц П. Интрамолекулярная реакция Дильса-Альдера амидов винилсульфоновой кислоты, содержащих фурановый цикл, как метод синтеза новых энантиомерно чистых сультамов. «Химия и технология лекарственных препаратов и полупродуктов». Материалы нучно-практической конференции. Новокузнецк 2002, 106-109.
14.Rogatchov V.O., Bernsmann H., Schwab P., Froehlich R., Wibbeling B., Metz P. Preparation of enantiopure sultams by intramolecular Diels-Alder reaction of furan-containing vinylsulfonamides. Tetrahedron Lett. 2002, 43, 4753-4756.
15.Rogatchov V. O., Filimonov V. D., Yusubov M. S., Bender W. New reaction of terminal acetylenes with nitrates as a method for synthesis of 3-acyl-5-aryl(alkyl)isoxazole derivatives. «Heterocycles in Organic and Combinatorial Chemistry». Proceedings of the Second Eurasian meeting on heterocyclic chemistry Novgorod the Great 2002, 42.
16.Рогачев В.О. Новая реакция ацетиленов с сульфоксидами и галогенметанами под действием триоксида серы с образованием алкилтиоэтенов. «Органическая химия - упадок или возрождение?» Материалы IV межунардного симпозиума по органическому синтезу. Москва-Углич 2003, 175.
17.Rogachev V.O., Metz P. Preparation of enantiopure sultams by intramolecular Diels-Alder reaction of 1,3-cyclohexadiene-containing vinylsulfonamides. «KORUS-2004». Proceedings of the 8th Russian-Korean international symposium. Tomsk 2004, 2, 76-79.
18.Rogachev V. O., Filimonov V. D., Kulmanakova J. Yu., Yusubov M. S., Bender W. Simple synthesis of 3-acyl-5-alkyl(aryl)isoxazoles from terminal alkynes and nitrates of alkaline metals or ammonium. Centr. Eur. J. Chem. 2005, 3, 370-376.
19.Zhang S. J., Chan W. H., Lee A. W. M., Wong W.-Y., Rogatchov V. O., Metz P. Asymmetric epoxidation of N-enoylsultams with urea-hydrogen peroxide/trifluoroacetic anhydride. J. Chem. Res. 2005, 72, 755-756.
20.Rogachev V. O., Filimonov V. D., Fr^hlich R., Kataeva O., Metz P. Stereoselective synthesis of у - and 5 -sultams by intramolecular Diels-Alder reaction of vinylsulfonamides possessing an acyclic or carbocyclic 1,3-diene moiety. Heterocycles 2006, 67, 589-595.
21.Rogachev V.O., Metz P. Thermal and high pressure intramolecular Diels-Alder reaction of vinylsulfonamides. Nature Protocols 2006, 6, 3076-3087.
22.Zhang S.-J., Chen Y.-K., Li H.-M., Huang W.-Y., Rogatchov V., Metz P. Diastereoselective epoxidation of N-enoylsultams with different chiral sultams as auxiliaries. Chin. J. Chem. 2006, 24, 681-688.
23.Rogachev V.O., Metz P. Stereoselective preparation of у- and 5-sultams by thermal and high pressure intramolecular Diels-Alder reaction of vinylsulfonamides. ARKIVOC 2007, 5, 167-190.
24.Rogachev V., Metz P. Desulfurization of sultams with simultaneous methylenation. «GFC-2». Proceedings of the 2nd German French Congress in organic and biomolecular chemistry. France, Calvi 2007, 41.
25.Gaitzsch J., Rogachev V. O., Metz P., Yusubov M. S., Filimonov V. D., Kataeva °. The first example of a domino Diels-Alder/retro-Diels-Alder reaction of 1,3-dienic 5-sultones with alkynes: a simple synthesis of m-terphenyl dicarboxy derivatives from 4,6-diphenyl-[1,2]oxathiine 2,2-dioxide. J. Sulf. Chem. 2008, 29,
26.Rogachev V. O., Merten S., Seiser T., Kataeva O., Metz P. Desulfurization of sultams with simultaneous methylenation. Tetrahedron Lett. 2008, 49, 133-136.
27.Rogachev V. O., Filimonov V. D., Yusubov M. S., Jager A. The reaction of alkynes with dimethyl sulfoxide, halogenated hydrocarbons and sulfur trioxide. J. Sulf. Chem. 2008, 29, 511-519.