ИСТИНА

В последнее время многокомпонентные реакции (МКР) проявили себя как удобный инструмент для получения сложных органических молекул. МКР на основе изонитрилов используются наиболее часто, поскольку изонитрил является уникальной функциональной группой, обладающей высокой реакционной способностью. МКР азидо-Уги с изонитрилами открывают возможности для получения новых типов структурных скелетов, аналогов лекарственных соединений, а также успешно применяются в синтезе природных соединений. В рамках данного проекта планируется изучить новую шестикомпонентную азидо-Уги реакцию с альдиминами, кетиминами и циклическими иминами, что позволит построить сложные молекулы, содержащию два тетразольных фрагмента, за одну стадию. После удаления с атомов азота тетразолов защитной группы мы рассчитываем получить NH-тетразолы, представляющие интерес, как для медицинской, так и для координационной химии.

In recent years multicomponent reactions (MCRs) showed up to be a convenient tool in applied organic chemistry. Isocyanide based MCRs are most frequently exploited because the isocyanide is an extraordinary functional group that possess high reactivity. Azido-Ugi MCRs with isonitriles offers many opportunities to attain new backbone types, drug-like compounds and even successfully applies in total synthesis of natural products. We intend to investigate the new six-component azido-Ugi reaction with aldimines, ketimines and cyclic ketimines which allows to build complex molecule, containing two tetrazolyl fragments in one step. After removing of protection groups from the nitrogen atoms, we expect to obtain NH-tetrazoles, that are of a big interest both for medical and for coordination chemistry.

Как результат данного исследования, мы планируем подробно изучить новую шестикомпонентную азидо-Уги реакцию, исследовать ее синтетические возможности и ограничения. Нами будет проведено изучение влияния на протекание реакции различных факторов: температуры, растворителя, заместителей в исходных соединениях, нуклеофильности имина и прочих других. Также мы изучим диастереоселективность реакции и влияние вышеописанных факторов на диастереоселективность. Посредством шестикомпонентной азидо-Уги реакции мы планируем получить серию вторичных аминов, содержащих в своей структуре два тетразольных фрагмента и различные заместители во втором положении, которые будут дебензилированны и превращены в NH-бистетразолы. Нами будет подготовлена к направлению в редакцию научного журнала статья, посвященная данному исследованию.

Исследование будет проводиться на базе лаборатории органического синтеза кафедры органической химии химического факультета Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова, в нашем распоряжении имеется все необходимое экспериментальное оборудование и литературные материалы. Недавно в нашей научной группе разработали метод синтеза 1-тетразолилзамещенных циклических аминов на основе реакции азидо-Уги из циклических иминов с различным размером цикла. Полученные 1-тетразолилзамещенные циклические амины были успешно применены в качестве органокатализаторов [Shmatova O. I., Nenajdenko V. G. J. Org. Chem., 2013, 78, 9214-9222]. Кроме того, автор работы продемонстрировал, что бензильная защитная группа может быть удалена. Позднее нами была изучена четырехкомпонентная реакция азидо-Уги с циклическими аминами. В ходе этого исследования мы показали, что желаемые тетразолы легко получаются с выходами, близкими к количественным, а диастереомерные избытки достигают 100% [Zarezin D. P., Khrustalev V. N., Nenajdenko V. G. J. Org. Chem., 2017, 82, 6100-6107]. Сопоставление структур, использованных в качестве исходных соединений данной работе с результатами, полученными ранее позволяет нам полагать, что шестикомпонентная реакция азидо-Уги также может протекать по предполагаемому нами пути. Кроме того, мы уже попытались осуществить комбинацию этих двух подходов и провели четырехкомпонентную реакцию азидо-Уги с 1-тетразолилзамещенным циклическим амином в качестве субстрата, в результате чего получили желаемые бистетразолы с выходами до 100% (неопубликованные результаты). Проведенные предварительные эксперименты подтвердили наши предположения, последовательность описанных выше подходов действительно протекает по предполагаемому нами пути. Это позволяет нам рассчитывать на то, что шестикомпонентная реакция азидо-Уги также будет приводить к необходимым продуктам- 1,5-замещенным бистетразолам.

Изучены возможности и ограничения шестикомпонентной двойной азидо-Уги реакции с циклическими аминами. Синтезирован ряд бис-тетразолов, содержащих фрагмент циклического амина.Результаты проделанной работы были представлены на V Всероссийской конференции c Международным участием по Органической Химии (10-14 сентября 2018г, Владикавказ). По результатам исследования подготовлена статья, которая была направлена в European Journal of Organic Chemistry.