1,5-Гидридный сдвиг в химии гетероциклических соединений: новые структуры, катализаторы и пути применения
Настоящий проект оперирует на стыке двух современных мировых тенденций в области органической химии: редокс-нейтральной C-H активации с помощью реакции 1,5-гидридного сдвига и создания методов синтеза новых семейств спироциклических соединений, которые широко востребованы для медицинской химии. C-H активация, то есть задействование реакционной способности таких C-H связей, которые не активированы рядом стоящими заместителями, является одним из ключевых направлений современной органической химии. Особое место среди подобных методов занимают редокс-нейтральные реакции, в частности, реакции внутримолекулярного 1,5-гидридного сдвига. Протекание таких реакций не требует использования внешних окислителей или специальной функционализации. C-H активация осуществляется за счет внутримолекулярного перераспределения электронной плотности, тем самым в полной мере задействуется внутренний потенциал молекулы. Благодаря многим уникальными свойствам, исследования соединений спироциклического строения получили активное развитие в медицинской химии. Такие соединения часто лишены многих недостатков “классических” плоских гетероциклических структур (например низкой растворимости или способности к интеркаляции, а следовательно канцерогенности). Подобные вещества легко могут быть синтезированы с помощью упомянутой реакции гидридного сдвига с последующей циклизацией, что делает задачу развития этой методологии органического синтеза еще более актуальной. В результате выполнения настоящего проекта планируется: 1) Разработать серию новых методов синтеза гетероциклических соединений, имеющих спироциклическое строение. 2) Получить новые фундаментальные знания в области реакции 1,5-гидридного сдвига, что планируется достичь за счет: а) расширения круга субстратов, пригодных для использования в реакции 1,5-гидридного сдвига; б) разработки принципиально новых тандемных реакций на основе 1,5-гидридного сдвига; в) исследований принципиальной возможности превращения, не требующего катализа кислотами Льюиса. 3) Создать широкие библиотеки соединений, потенциально обладающих биологической активностью, на основе разработанных подходов. Планируется начать работы по изучению их активности, в первую очередь, антибактериальной. Таким образом, реализация настоящего проекта позволит создать новые подходы к синтезу гетероциклических соединений, многие из которых ранее были неизвестны и недоступны. Исследование носит систематический характер и проводится в новой и актуальной области. Такой подход позволяет осуществить прорыв в использовании реакции С-Н активации для построения новых гетероциклических систем, что является важной задачей, как в фундаментальном, так и в прикладном плане.
1 Июля 2020 года 30 Июня 2025 года
Список публикаций по проекту
- (2021). Synthesis of spiro[imidazole-4,3'-quinolin]ones from [2-(dimethylamino)benzylidene]-2-(methylsulfanyl)imidazolones. Chem Heterocycl Compd (N Y) 57 (6), 695–699
- (2021). 1,5-Hydride-Shift-Triggered Cyclization for the Synthesis of Unsymmetric Julolidines. Synthesis (Stuttg) 53 (24), 4689–4699
- (2022). Selective Synthesis of 3-Alkyl-2-thiohydantoins from Azidoacetamides and Carbon Disulfide. ChemistrySelect 7 (7),
- (2022). Chemodivergent Spirocyclization of 2-Sec-Aminobenzilidene Imidazolones: Lewis Versus Brønsted Acids Catalysis. Adv Synth Catal 364 (9), 1587–1595
- (2022). Synthesis of julolidine derivatives via SnCl4-promoted spirocyclization of (1-alkyltetrahydroquinolin-8-yl)methylidene-1H-imidazol-5(4H)-ones. Chem Heterocycl Compd (N Y) 58 (4-5), 255–259
- (2022). BF3 Mediated [1,5]-Hydride Shift Triggered Cyclization: Thioethers Join the Game. European J Org Chem 2022 (25),
- (2022). [1,5]-Hydride Shift Triggered N-Dealkylative Cyclization into 2-Oxo-1,2,3,4-tetrahydroquinoline-3-carboxylates via Boronate Complexes. Molecules 27 (16),
- (2022). Synthesis of spiro[imidazole-4,3'-thiochroman]ones from [2-(benzylsulfanyl)benzylidene]imidazolones. Chem Heterocycl Compd (N Y) 58 (8/9), 477–480
- (2022). Synthesis of 5,11-dialkyl-5,6,11,12-tetrahydro-6,12-epoxydibenzo[b,f][1,5]diazocines from 2-alkylaminobenzaldehydes. Chem Heterocycl Compd (N Y) 58 (6/7), 354–357
- (2022). TiCl4-Mediated Dealkylative Cyclization of Arylidene-azol-ones. ChemistrySelect 7 (45), e202203294
- (2023). Imidazol-5-one-based donor–acceptor cyclopropanes in reaction with C=S dipolarophiles. Chem Heterocycl Compd (N Y) 58 (12), 756–763
- (2023). The synthesis of 2H-pyrido[3,4-c][1,2]benzoxazine-2,4(3H)-diones from 6-oxo-6H-1,2-oxazine-3-carboxylates. Chem Heterocycl Compd (N Y) 59 (1-2), 101–104
- (2023). Synthesis of 2H-[1,2]oxazino[3,4-c]quinoline-2,5(6H)-diones from 6-oxo-6H-1,2-oxazine-3-carboxylates. Chem Heterocycl Compd (N Y) 59 (4-5), 327–330
- (2021). Imidazol-5-ones as a substrate for [1,5]-hydride shift triggered cyclization. New J Chem 45 (4), 1805–1808
- (2023). Synthesis of Indole-2-carboxylates via Condensation of Nitroacetic Esters and 2-Dimethylbenzaldehydes. ChemistrySelect 8 (42),
- (2024). The synthesis of N-substituted 2-amino-1,4,5,6-tetrahydropyrimidines from isocyanates. Chem Heterocycl Compd (N Y) 59 (11), 839–842
- (2024). Aryliden-Imidazolones as Fluorogens of NanoLuc Protein. Russ. J. Bioorganic Chem. 50 (1), 267–272
- (2024). 2,5-Dimethoxy-Benzylidene-Rhodanine and Its Acyclic Analogues as Selective Fluorogenic Dyes for Lipid Droplets of Living Cells. Russ. J. Bioorganic Chem. 50 (1), 251–259
- (2024). A New Approach to the Synthesis of Anti-Reverse Cap Analog (ARCA) 2mGpppG. Russ. J. Bioorganic Chem. 50 (1), 1–7
- (2024). Facile Condensation of 2-Aminobenzaldehydes into Azolo[4,5-b]Quinolones. ChemistrySelect 9 (27),
- (2024). The synthesis of 1,4-dihydroquinoline-3-carboxylates from 2-benzoyl-3-[2-(dialkylamino)aryl]acrylates. Chem Heterocycl Compd (N Y) 60 (5-6), 269–274
- (2024). A photochemical synthesis of substituted dihydroimidazo[1,2-a]pyridin-3(2H)-ones. Chem Heterocycl Compd (N Y) 60 (9/10), 559–562
- (2025). Study on 1,4-hydride shift triggered spirocyclization of arylidene imidazolones: substituent control on formation of indane or tetrahydrobenzazepine systems. MENDELEEV COMMUN 35 (1), 18–21
- (2025). Synthesis of 3-imino-1-benzazepines by the cyanide-incorporating heterocyclization of (2-benzylaminobenzylidene)malonates. MENDELEEV COMMUN 35 (6), 639–641
- (2026). Hydride transfer as the tool for multi-vector C—H functionalization. Review on alternative pathways to the reaction of 6-endo-cyclization. Russ Chem Bull 74 (11), 3259—3282

