С целью разработки общих и эффективных методов генерирования карбенов и нитренов и синтеза разнообразных гетероциклических соединений мы планируем исследование реакций тиоамидов, амидинов с диазосоединениями и их предшественниками, 1-сульфонил-4-азолил-1,2,3-триазолами, 1-фенил-5-гидрокси-1,2,3-триазолами в присутствии солей родия, меди и солей йодония. В наших ранних исследованиях мы обнаружили, что 5-гидрокси-1,2,3-триазолы существуют в равновесии с диазоацетамидами. Поэтому мы планируем изучение равновесия между 5-гидрокситриазолами и ацетамидами и вовлечение 5-гидрокси-1,2,3-триазолов в реакцию с тиоамидами и амидинами, которые ранее не использовались в качестве источника диазосоединений. Мы предполагаем, что использование новых источников диазосоединений и карбенов на их основе позволит расширить область распространения синтеза тиоизомюнхнонов и дигидротиофенов, обнаружить новые процессы с образованием гетероциклов нового типа (азамюнхнонов) и вовлечь в реакцию неизученные ранее первичные и вторичные тиоамиды, производные тиомочевины и 3,3-диаминоакрилонитрилы. В 2017 г нами было обнаружено образование 1,3,4-замещенных тиофенов в родием катализируемой реакции 2-цианотиоацетамидов с производными 2-диазо-2-цианоацетамидов. Было обнаружено, что тиокарбонильная группа связывает родиевый катализатор, что значительно снижает выход целевых продуктов. По этой причине реакция не получила дальнейшего распространения. В предлагаемом проекте мы планируем исследование этой реакции с заменой родиевого катализатора на трифлат меди, который с успехом был применен нами для катализа реакции гетероциклических тиоамидов, приводящей к образованию изотиазолов. Параллельно будут исследованы термические реакции 2-цианотиоацетамидов с бромоацетоном и бромуксусным эфиром в условиях реакции Эшенмозера. Результаты, полученные в термической и каталитической реакциях, позволят нам разработать наиболее эффективный метод получения 2,3,4-замещенных тиофенов. Дополнительно нами планируется расширение этой реакции за счет вовлечения в реакцию соединений, содержащих амидиновую группу. Мы предполагаем образование малоизученных азамюнхнонов в реакции амидинов гетероарил- и арилкарбоновых кислот с диазосоединениями и производных 1-сульфонил-1,2,3-триазола. В настоящем проекте с целью получения малоизученных дигидропирролов мы планируем исследование реакции их азааналогов, 2-циано-2-арилметиленоацетамидинов, с диазосоединениями и производными 1,2,3-триазола. Генерирование нитренов (нитреноидов) из 5-аминотриазолов в присутствии солей гипервалентного йода с последующей гетероциклизацией с участием другого нуклеофильного центра планируется нами в этом проекте для разработки нового подхода к синтезу изотиазолов, дигидротиазолов и конденсированных гетероциклических соединений. Полученные нами соединения будут испытаны на противораковую, антибактериальную активность, включая бактериостатическую, в Химико-фармацевтическом центре Химико-технологического института УрФУ и в «Национальном медицинском исследовательском центре фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний».
Ожидаемые результаты:
В ходе выполнения настоящего проекта будет предложена новая синтетическая методология синтеза мезоионных, неароматических и конденсированных гетероциклических соединений, основанная на использовании комбинации термических и каталитических реакций тиоамидов и амидинов с диазосоединениями и их предшественниками, 1-сульфонил-1,2,3-триазолами. Будет предложен в качестве нового криптодиазония 5-гидрокси-1,2,3-триазол. В результате этих исследований будет разработан эффективный метод синтеза тиоизомюнхнонов, получены новые данные о направлении реакции 2-цианотиоацетамидов с гетероциклическими диазосоединениями, выявлены факторы, определяющие направления конкурирующих реакций. Будет впервые осуществлено систематическое исследование реакций гетероциклических амидинов с диазосоединениями и солями йодония, катализируемые родиевыми и медными катализаторами. Будет осуществлен синтез разнообразных по строению производных тиофена, включая спироциклические.
Будет развит новый подход к синтезу гетероциклических соединений на основе исследования производных 2-цианотиоацеамида с солями йодония. Предложена для органического синтеза трансформация N-сульфониламидиновой группы N-сульфониламидинов на основе генерирования нитреноидов и карбеноидов.
Заключительным этапом исследований проекта будет осуществление испытаний синтезированных соединений на противораковую, антимикробную и тубекулостатическую активность.
Таким образом, наши исследования внесут вклад в химию гетероциклов и разработку новых биологически активных веществ.Соответствие предполагаемых результатов мировому уровню исследований определяется в использовании нами принятых в современном мире экспериментальных методов исследования, многие из которых успешно применялись нами ранее. Полученные результаты планируется опубликовать в ведущих международных и российских научных журналах.
