Химия ацетилена без переходных металлов: тенденции и темпы развития. Обзор

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

На фоне современного лавинообразного потока исследований в области химии ацетилена, использующих в качестве катализаторов переходные металлы, работы по катализу реакций ацетилена кислотами и основаниями остаются в тени, хотя кислотно-основный катализ наряду с ферментативным занимает главенствующее положение в живой природе и исторически первым вошел в человеческую практику, а затем и в науку. До сих пор большинство практически значимых реакций ацетилена (а это, в основном, реакции Фаворского – винилирование спиртов, этинилирование карбонильных соединений, прототропная изомеризация алкинов, перегруппировка α-галогенкетонов) – это процессы, катализируемые основаниями. В последние десятилетия в области химии ацетилена, свободной от переходных металлов, наметился прогресс, связанный с привлечением для активации тройной углерод-углеродной связи супероснований и суперкислот. В настоящей статье на примере недавних публикаций авторов (в основном за 2021 г.) анализируются успехи использования суперосновных сред в химии алкинов, а также электронодефицитных ацетиленов как объектов, особо чувствительных к действию оснований, для поиска новых препаративных реакций с участием тройной углерод-углеродной связи. Короткий период (один год) выбран для того, чтобы наглядно проиллюстрировать динамику и результативность исследований в данной области. В этом году были получены принципиальные результаты, которые затем развивались в последующие годы. Он в известном смысле оказался наиболее урожайным и наиболее ярко характеризует темпы и тенденции развития химии ацетилена.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Ю. Шмидт

Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук

Email: boris_trofimov@irioch.irk.ru
Россия, Иркутск

Б. А. Трофимов

Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: boris_trofimov@irioch.irk.ru

академик РАН

Россия, Иркутск

Список литературы

  1. Dickstein J.I., Miller S.I. Ch. 19. Nucleophalic attacks on acetylenes. In: The chemistry of the carbon–carbon triple bond. Ch. 19. Patai S. (еd.). Wiley, Chichester, UK, 1978. P. 813–955. https://doi.org/10.1002/9780470771570.ch8
  2. Schmidt E.Yu., Semenova N.V., Ushakov I.A., Vashchenko A.V., Trofimov B.A. // Org. Lett. 2021. V. 23. P. 4743−4748. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.1c01460
  3. Absalyamov D.Z., Vitkovskaya N.M., Orel V.B., Schmidt E.Yu., Trofimov B.A. // Asian J. Org. Chem. 2023. V. 12. e202300042. https://doi.org/10.1002/ajoc.202300042
  4. Muñiz K. // J. Am. Chem. Soc. 2007. V. 129. P. 14542–14543. https://doi.org/10.1021/ja075655f
  5. Sridharan V., Ribelles P., Estévez V., Villacampa M., Ramos M.T., Perumal P.T., Menéndez J.C. // Chem. Eur. J. 2012. V. 18. P. 5056–5063. https://doi.org/10.1002/chem.201103562
  6. Jin C.-Y., Wang Y., Liu Y.-Z., Shen C., Xu P.-F. // J. Org. Chem. 2012. V. 77. P. 11307−11312. https://doi.org/10.1021/jo301886j
  7. Feng J.-J., Zhang J. // ACS Catal. 2016. V. 6. P. 6651–6661. https://doi.org/10.1021/acscatal.6b02072
  8. Bhat C., Tilve S.G. // RSC Adv. 2014. V. 4. P. 5405–5452. https://doi.org/10.1002/chin.201416274
  9. Trepos R., Cervin G., Hellio C., Pavia H., Stensen W., Stensvåg K., Svendsen J.-S., Haug T., Svenson J. // J. Nat. Prod. 2014. V. 77. P. 2105–2113. https://doi.org/10.1021/np5005032
  10. Schmidt E.Yu., Semenova N.V., Tatarinova I.V., Ushakov I.A., Vashchenko A.V., Trofimov B.A. // Eur. J. Org. Chem. 2021. V. 2021. P. 2802–2806. https://doi.org/10.1002/ejoc.202100377
  11. Schmidt E.Yu., Trofimov B.A., Zorina N.V., Mikhaleva A.I., Ushakov I.A., Skital’tseva E.V., Kazheva O.N., Alexandrov G.G., Dyachenko O.A. // Eur. J. Org. Chem. 2010. V. 2010. P. 6727–6730. https://doi.org/10.1002/ejoc.201001229
  12. Bidusenko I.A., Schmidt E.Yu., Ushakov I.A., Trofimov B.A. // Eur. J. Org. Chem. 2018. V. 2018. P. 4845–4849. https://doi.org/10.1002/ejoc.201800850
  13. Schmidt E.Yu., Trofimov B.A. // Russ. Chem. Rev. 2024. V. 93. RCR5145. https://doi.org/10.59761/RCR5145
  14. Bidusenko I.A., Schmidt E.Yu., Ushakov I.A., Vashchenko A.V., Trofimov B.A. // Org. Lett. 2021. V. 23. P. 4121−4126. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.1c01009
  15. Whittaker R.E., Dermenci A., Dong G. // Synthesis. 2016. V. 48. P. 161–183. https://doi.org/10.1055/s-0035-1560515
  16. Nájera C., Sydnes L.K., Yus M. // Chem. Rev. 2019. V. 119. P. 11110–11244. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00277
  17. Li Y., Yu J., Bi Y., Yan G., Huang D. // Adv. Synth. Catal. 2019. V. 361. P. 4839–4881. https://doi.org/10.1002/adsc.201900611
  18. Wang Z.-Y., Wang K.-K., Chen R., Liu H., Chen K. // Eur. J. Org. Chem. 2020. V. 2020. P. 2456–2474. https://doi.org/10.1002/ejoc.201901921
  19. Worch J.C., Stubbs C.J., Price M.J., Dove A.P. // Chem. Rev. 2021. V. 121. P. 6744–6776. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c01076
  20. Trofimov B.A., Schmidt E.Yu., Zorina N.V., Ivanova E.V., Ushakov I.A. // J. Org. Chem. 2012. V. 77. P. 6880−6886. https://doi.org/10.1021/jo301005p
  21. Shabalin D.A., Dvorko M.Yu., Schmidt E.Yu., Trofimov B.A. // Org. Biomol. Chem. 2021. V. 19. P. 2703–2715. https://doi.org/10.1039/d1ob00193k
  22. Fontes L.F.B., da Silva R.N., Silva A.M.S., Guieu S. // ChemPhotoChem. 2020. V. 4. P. 5312–5317. http://dx.doi.org/10.1002/cptc.202000134
  23. Duan L., Chen Y., Jia J., Zong X., Sun Z., Wu Q., Xue S. // ACS Appl. Energy Mater. 2020. V. 3. P. 1672–1683. http://dx.doi.org/10.1021/acsaem.9b02152
  24. Sasaki I. // Synthesis. 2016. V. 48. P.1974–1992. http://dx.doi.org/10.1055/s-0035-1561974
  25. Shrestha A., Park S., Shin S., Kadayat T.M., Bist G., Katila P., Kwon Y., Lee E.-S. // Bioorg. Chem. 2018. V. 79. P. 1–18. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2018.03.033
  26. Baloutaki B.A., Sayahi M.H., Nikpassand M., Kefayati H. // Res. Chem. Intermed. 2020. V. 46. P. 1153–1163. https://link.springer.com/article/10.1007/s11164-019-04025-6
  27. Beauvarlet J., Das R.N., Alvarez-Valadez K., Martins I., Muller A., Darbo E., Richard E., Soubeyran P., Kroemer G., Guillon J., Mergny J.-L., Djavaheri-Mergny M. // Cancers. 2020. V. 12. P. 1621. https://doi.org/10.3390/cancers12061621
  28. Sobenina L.N., Tomilin D.N., Trofimov B.A. // Russ. Chem. Rev. 2014. V. 83. P. 475–501. https://doi.org/10.1070/rc2014v083n06abeh004418
  29. Sobenina L.N., Trofimov B.A. // Molecules. 2020. V. 25. P 2490. https://doi.org/10.3390/molecules25112490
  30. Tomilin D.N., Sobenina L.N., Ushakov I.A., Trofimov B.A. // Synthesis. 2021. V. 53. P. 1137–1148. https://doi.org/10.1055/s-0040-1706474
  31. Trofimov B.A., Belyaeva K.V. // Tetrahedron Lett. 2020. V. 61. P. 151991. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2020.151991
  32. Belyaeva K.V., Nikitina L.P., Afonon A.V., Grichshenko L.A., Trofimov B.A. // J. Org. Chem. 2021. V. 86. P. 3800–3809. https://doi.org/10.1021/acs.joc.0c02644
  33. Tarasova O.A., Tatarinova I.V., Vakul’skaya T.I., Khutsishvili S.S., Smirnov V.I., Klyba L.V., Prozorova G.F., Mikhaleva A.I., Trofimov B.A. // J. Organomet. Chem. 2013. V. 745–746. P. 1–7. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2013.06.025
  34. Tarasova O.A., Nedolya N.A., Albanov A.I., Bagryanskaya I.Yu., Trofimov B.A. // J. Organomet. Chem. 2021. V. 933. P. 121651. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2020.121651
  35. Шмидт Е.Ю., Трофимов Б.А. // ДАН. Химия, науки о материалах. 2022. Т. 505. С. 5–24. https://doi.org/10.31857/S268695352270008X
  36. Никитина Л.П., Беляева К.В., Гень В.С., Афонин А.В., Трофимов Б.А. // ДАН. Химия, науки о материалах. 2022. Т. 506. С. 3–7. https://doi.org/10.31857/S2686953522600404
  37. Bidusenko I.A., Schmidt E.Yu., Ushakov I.A., Vashchenko A.V., Protsuk N.I., Orel V.B., Vitkovskaya N.M., Trofimov B.A. // J. Org. Chem. 2022. V. 87. P. 12225–12239. https://doi.org/10.1021/acs.joc.2c01372
  38. Bidusenko I.A., Schmidt E.Yu., Protsuk N.I., Ushakov I.A., Trofimov B.A. // Mendeleev Commun. 2023. V. 33. P. 24–26. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2023.01.007
  39. Schmidt E.Yu., Tatarinova I.V., Lobanova N.A., Ushakov I.A., Bagryanskaya I.Yu., Trofimov B.A. // Org. Biomol. Chem. 2023. V. 21. P. 7209–7218. https://doi.org/10.1039/d3ob01311a
  40. Bidusenko I.A., Schmidt E.Yu., Protsuk N.I., Ushakov I.A., Trofimov B.A. // Mendeleev Commun. 2024. V. 34. P. 110–112. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2024.01.033
  41. Bidusenko I.A., Schmidt E.Yu., Kozlova D.O., Protsuk N.I., Ushakov I.A., Bagryanskaya I.Yu., Orel V.B., Zubarev A.A., Trofimov B.A. // Org. Lett. 2024. V. 26. P. 4963−4968. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.4c01531

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Схема 1. Однореакторный синтез диаминокетонов 1 [2].

Скачать (103KB)
Метаданные
3. Схема 2. Предполагаемый механизм образования диаминокетонов 1.

Скачать (102KB)
Метаданные
4. Схема 3. Циклизация диаминокетонов 1 в гексагидропирроло[3,2-b]индолы 2 [2].

Скачать (63KB)
Метаданные
5. Схема 4. Предполагаемый механизм образования гексагидропирроло[3,2-b]индолов 2.

Скачать (105KB)
Метаданные
6. Схема 5. Циклизация диаминокетонов 1 в пирролидины 3 [2].

Скачать (65KB)
Метаданные
7. Схема 6. Предполагаемый механизм образования пирролидинов 3.

Скачать (62KB)
Метаданные
8. Схема 7. Синтез бензилиденпиперидинолов [2].

Скачать (112KB)
Метаданные
9. Схема 8. Двухстадийный синтез N-(ариламино)тиено[3,2-b]пирролов [10].

Скачать (143KB)
Метаданные
10. Схема 9. Предполагаемый механизм трансформации 7-метилен-6,8-диоксабицикло[3.2.1]октанов 6 в N-(арил-амино)тиено[3,2-b]пирролы 7.

Скачать (183KB)
Метаданные
11. Схема 10. Синтез 1-пирролинов и 2Н-пирролов [14].

Скачать (145KB)
Метаданные
12. Схема 11. Предполагаемый механизм образования 2,3,5-триарил-1-пирролинов и полиарилированных 2Н-пирролов [14].

Скачать (101KB)
Метаданные
13. Схема 12. Одностадийный синтез 2,4,6-триарилпиридинов 11 [21].

Скачать (136KB)
Метаданные
14. Схема 13. Предполагаемый механизм образования 2,4,6-триарилпиридинов 11.

Скачать (68KB)
Метаданные
15. Схема 14. Гидроаминирование ацилэтинилпирролов [30].

Скачать (73KB)
Метаданные
16. Схема 15. Синтез пирролилацилпиридинов [30].

Скачать (85KB)
Метаданные
17. Схема 16. Предполагаемый механизм образования пирролилацилпиридинов.

Скачать (80KB)
Метаданные
18. Схема 17. Синтез E,Z-пирролиламинодиендионов [30].

Скачать (70KB)
Метаданные
19. Схема 18. Синтез 3-(ацил)-5-(ацилэтенил)пирролилпиридинов [30].

Скачать (92KB)
Метаданные
20. Схема 19. Предполагаемый механизм образования 3-(ацил)-5-(ацилэтенил)пирролилпиридинов.

Скачать (90KB)
Метаданные
21. Схема 20. Двойная функционализация хинолинов цианоацетиленами [32].

Скачать (98KB)
Метаданные
22. Схема 21. Предполагаемый механизм двойной функционализации хинолинов [32].

Скачать (227KB)
Метаданные
23. Схема 22. Синтез фуро[3,4-b]хинолинонов [32].

Скачать (82KB)
Метаданные
24. Схема 23. Гидролиз 2-ацеталь-3-цианохинолинов [32].

Скачать (92KB)
Метаданные
25. Схема 24. Синтез 2-сульфанил-3-(ферроценилметокси)-1H-пирролов и их перегруппировка в 2-(ферроценилметил)-1,2-дигидро-3H-пиррол-3-оны [34].

Скачать (175KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025