CHEMISTRY OF STABLE CARBENES AND «GREEN» TECHNOLOGIES
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine11.06.046Ключові слова:
гетероароматичні карбени, синтез, влас тивості, перетворення, каталіз, біологічна активність, «зелена» хімія.Анотація
Наведено короткий аналіз результатів фундаментальних досліджень з хімії стабільних карбенів та прикладних розробок на їх основі з «зеленої» хімії, що проведені в Інституті фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України за останнє десятиліття. Відкрито карбенові версії реакції естерної конденсації Кляйзена з утворенням цвіттеріонних сполук, реакції Лейкарта–Валлаха з автовідновленням кар беноїдних азолієвих солей, розщеплення продуктів вклинення амінокарбенів за Гофманом, індуковану тандемну автотрансформацію 1,2,4-триазол-5-іліденів у 5-амідино-1,2,4-триазоли. Знайдено нові карбенові реакції приєднання, деестерифікації, оксидації та комплексоутворення. Запропоновано ефективні методи одержання стабільних карбенів. та карбеноїдів. Синтезовані но ві типи карбенів: бензімідазолілідени, надстабільні коньюговані біскарбени та нові типи карбеноїдів. Теоретично передбачено і експериментально доведено існування гіпернуклеофільних карбенів. Показана перспективність використання карбенів та їх похідних (зокрема карбенових комплексів перехідних металів) в каталізі органічних реакцій та пошуку біологічно активних сполук.
Посилання
Shvajka O.P., Korotkih N.I., Aslanov A.F. Geteroaromaticheskie karbeny. Himija geterocikl. soed. 1992, N 9: 1155-1170 [in Russian].
Igau A., Grutzmacher H., Baceiredo A., Bertrand G. Analogous a,a′-Bis-Carbenoid Triply Bonded Species: Synthesis of a Stable l3-Phosphinocarbene-l5-Phosphaacetylene. J. Amer. Chem. Soc. 1988. V. 110: 6463-6466.
http://dx.doi.org/10.1021/ja00227a028
Igau A., Baceiredo A., Trinquier G., Bertrand G. Bis(diisopropylamino)phosphino trimethylsilylcarbene: A Stable Nucleophilic Carbene. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1989, V. 28: 621-622.
http://dx.doi.org/10.1002/anie.198906211
Gillette G.R., Baceiredo A., Bertrand G. Spontaneous Formation of StabIe Phosphino(silyl)- carbenes from Unstable Diazo Compounds. Angew. Chem. Int. Ed. 1990, V. 102: 1429-1431.
http://dx.doi.org/10.1002/anie.199014291
Arduengo A.J., Harlow R.L., Kline M. A stable crystalline carbine. J. Amer. Chem. Soc. 1991, V. 113: 361-362.
http://dx.doi.org/10.1021/ja00001a054
(a) Korotkih M.I., Shvajka O.P. Karbenovyj ta karbenokompleksnyj kataliz organichnyh reakcij. Donec'k: DonNU, 2013. (b) Korotkikh N. I., Shvaika O. P. Organic reactions catalysis by carbenes and metal carbene complexes, LAP Lambert Academic Publishing, 2015 [in Ukrainian].
Arduengo A.J., Dias H.V.R., Harlow R.L., Kline M. Electronic stabilization of nucleophilic carbenes. J. Amer. Chem. Soc. 1992, 114: 5530-534.
http://dx.doi.org/10.1021/ja00040a007
Enders D., Breuer K., Raabe G. et al. Preparation, Structure, and Reactivity of 1,3,4-Triphenyl-4,5-dihydro-lH-l,2,4-triazol-5-ylidene, a New Stable Carbene. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34(9): 1021-1023.
http://dx.doi.org/10.1002/anie.199510211
Enders D., Breuer K., Runsink J., Teles J. H. Chemical Reactions of the Stable Carbene 1,3,4-Triphenyl-4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazol-5-ylidene. Liebigs Ann. Chem. 1996: 2019-2028.
http://dx.doi.org/10.1002/jlac.199619961212
Korotkyh M. I., Raenko G. F., Pehtereva T. M., Shvajka O. P. Vklynennja geteroaromatychnyh karbeniv v S-N zv’jazok acetonytrylu. Dop NAN Ukrai'ny. 1998, N 6: 149-152 [in Ukrainian].
Korotkikh N.I., Rayenko G.F. , Shvaika O.P. Heteroaromatic carbenes of benzimidazole and 1,2,4-triazole series and their transformations with electrophilic agents. Report at the 17-th Congress of Heterocyclic Chemistry, (Vienna, 1999). Vienna, 1999. PO-383.
Raenko G.F., Korotkih N.I., Pehtereva T.M., Shvajka O.P. Adamantilirovanie imidazolov i benzimidazola. Zhurn. org. him. 2001, 37(8): 1212-1216 [in Russian].
Korotkyh N.Y., Rajenko G.F., Shvajka O.P. Novi pidhody do syntezu stabil'nyh geteroaromatychnyh karbeniv. Dop. NAN Ukrai'ny. 2000, N 2: 135-140 [in Ukrainian].
Korotkikh N.I., Raenko G.F., Pekhtereva T.M. et al. Stable Carbenes. Synthesis and Properties of Benzimidazol-2-ylidenes. Rus. J. Org. Chem. 2006, 42(12): 1822-1833.
http://dx.doi.org/10.1134/S1070428006120116
Korotkikh N.I., Rayenko G. F., Shvaika O. P. et al. Synthesis of 1,2,4-Triazol-5-ylidenes and Their Interaction with Acetonitrile and Chalcogens. J. Org. Chem. 2003, 68(14): 5762-5765.
http://dx.doi.org/10.1021/jo034234n
Korotkih M.I., Kysel'ov A.V., Rajenko G.F. ta in. Pershyj stabil'nyj kon’jugovanyj biskarben. Dop. NAN Ukrai'ny. 2003, N 6: 142-146 [in Ukrainian].
Kiselyov A.V., Korotkikh N.I., Cowley A.H. et. al. Synthesis of heteroaromatic conjugated biscarbenes of the 1,2,4-triazole series and their properties. ARKIVOC. 2008, N 15: 329-342.
Knishevitsky A.V., Korotkikh N.I., Cowley A.H. et. al. Copper(I) Halide Complexes of the New 4,4’-Bridged Heteroaromatic Biscarbenes of the 1,2,4-Triazole Series. J. Organomet. Chem. 2008, V. 693: 1405-1411.
http://dx.doi.org/10.1016/j.jorganchem.2007.07.056
Knishevitsky A.V., Korotkikh N.I., Cowley A.H. et. al. A Base Induced Transformation of a 1,3-Dimethyl-1,3-di(1-adamantyl)form-amidinium Salt into β-[Methyl-(1-adamantyl)amino]acrylonitriles in Aliphatic Nitriles. ARKIVOC. 2012, N 2: 60-73.
Korotkih M.I., Kysel'ov A.V., Pehtereva T.M. ta in. Helatni geteroaromatychni anionokarbenovi kompleksy — novyj typ karbenoi'dnyh struktur. Dop. NAN Ukrai'ny. 2005, N 6: 150–155 [in Ukrainian].
Korotkikh N.I., Shvaika O.P., Rayenko G.F. et. al. Stable Heteroaromatic Carbenes of the Benzimidazole and 1,2,4-Triazole Series. ARKIVOC. 2005, N 8: 10-43.
Korotkih M.I., Kysel'ov A.V., Rajenko G.F. ta in. Porivnjal'na ocinka stabilizacii' kon’jugovanyh i aromatychnyh spoluk za ental'pijamy izodesmichnyh reakcij. Praci nauk. tov. im. T.G. Shevchenko, Ser. Himija. 2008, T. 21: 7-63 [in Ukrainian].
Korotkih N.I., Glinjanaja N.V., Raenko G.F., Shvajka O.P. Stabil'nye azol'nye karbeny v organicheskom sinteze. Stat'ja v monografii «Himija i biologicheskaja aktivnost' azolov (izbrannye obzory)» pod red. V. Brovarec, V. Zjabrev. LAP Lambert Academic Publishing, 2014 [in Russian].
Korotkikh N.I., Glinyanaya N.V., Cowley A.H. et. al. Tandem transformations of 1,2,4-triazol-5-ylidenes into 5-amidino-1,2,4-triazoles. ARKIVOC. 2007, N 16: 156-172.
Shvajka O.P., Korotkih M.I. Karbenovi variacii' klasychnyh reakcij. Zhurn. organ. farm. him. 2013, T. 11, 4(44): 3–14 [in Ukrainian].
Korotkikh N.I., Cowley A.H., Moore J.A. et. al. Reaction of 1-tert-Butyl-3,4-Diphenyl-1,2,4-Triazol-5-ylidenes with a Malonic Ester. Org. Biomol. Chem. 2008, N 1: 195-199.
http://dx.doi.org/10.1039/B712885A
Glynjana N.V. Syntez ta peretvorennja stabil'nyh karbeniv rjadu 1,2,4-tryazolu. Dys. kand. him. nauk. Donec'k, 2011 [in Ukrainian].
Kyselev A.V. Syntez geteroaromatychnyh biskarbeniv rjadu 1,2,4-tryazolu ta novi shljahy otrymannja karbenovyh kompleksiv perehidnyh metaliv. Dys. kand. him. nauk. Donec'k, 2007 [in Ukrainian].
Korotkih M.I., Rajenko G.F., Shvajka O.P. Nova versija reakcii' Lejkarta–Vallaha. Avtovidnovlennja formiativ benzimidazoliju do 2N-benzimidazoliniv. Dop. NAN Ukrai'ny. 2001, N 11: 130-133 [in Ukrainian].
Korotkikh N.I., Saberov V.Sh., Kiselev A.V. et. al. Heterocyclic carbene complexes of nickel, palladium, and copper(I) as effective catalysts for the reduction of ketones. Chem. Heter. Comp. 2012, 47(12): 1551-1560.
http://dx.doi.org/10.1007/s10593-012-0947-9
Korotkikh N.I., Saberov V.Sh., Glinyanaya N.V. et. al. Catalysis of organic reactions by carbenes and carbene complexes. Chem. Het. Comp. 2013, 49(1): 19-38.
http://dx.doi.org/10.1007/s10593-013-1230-4
Marichev K.O., Korotkih M.I., Kysel'ov A.V. ta in. Karbenovyj kataliz reakcii' transesteryfikacii'. Dop. NAN Ukrai'ny. 2011, N 7: 133-137 [in Ukrainian].
Pat. Ukrai'ny 68789. A. Karbeny. Korotkih M.I., Marichev K.O., Kysel'ov A.V., Knishevyc'kyj A.V., Glynjana N.V., Popov A.F., Shvajka O.P. [in Ukrainian].
Sabjerov V.Sh., Korotkih M.I., Glynjana N.V. ta in. Kataliz vidnovnogo dehloruvannja p-dyhlorbenzenu karbenovymy kompleksamy paladiju. Dop. NAN Ukrai'ny. 2013, N 2: 112-117 [in Ukrainian].
Pat. Ukrai'ny # 77420. Karbenovi kompleksy paladiju. Korotkih M.I., Sabjerov V.Sh., Glynjana N.V., Kysel'ov A.V., Popov A.F., Shvajka O.P. [in Ukrainian].
Saberov V.Sh., Evans D.A., Korotkikh N.I. et. al. Exceptionally Efficient Catalytic Hydrodechlorination of Persistent Organic Pollutants: Application of New Sterically Shielded Palladium Carbene Complexes. Dalton Trans. 2014, 43(43): 18117-18122.
http://dx.doi.org/10.1039/C4DT02908A
Glinyanaya N.V., Saberov V.Sh., Korotkikh N.I. et. al. Syntheses of sterically shielded stable carbenes of the 1,2,4-triazole series and their corresponding palladium complexes: efficient catalysts for chloroarene hydrodechlorination. Dalton Trans. 2014, 43(43): 16227-16237.
http://dx.doi.org/10.1039/C4DT01353K
Pat. Ukrai'ny # 62301. A. Karbenovi kompleksy perehidnyh metaliv. Korotkih M.I., Sabjerov V.Sh., Kysel'ov A.V., Marichev K.O., Glynjana N.V., Shvajka O.P. [in Ukrainian].
Korotkih M.I., Marichev K.O., Kysel'ov A.V., Shvajka O.P. Syntez pohidnyh kraunkarbenoi'div. Ukrainica bioorganica acta. 2008, 6(2): 22–27 [in Ukrainian].
Korotkih M.I., Shvajka O.P., Kysel'ov A.V. ta in. Antymikrobna aktyvnist' proto- ta metalokarbenovyh spoluk rjadu azoliv i azyniv. Visnyk nac. universytetu «L'vivs'ka politehnika». 2008, N 622: 3-6 [in Ukrainian].
Kysel'ov A.V., Knishevyc'kyj A.V., Rajenko G.F. ta in. Cyntez ta antybakterial'na aktyvnist' dejakyh aromatychnyh pohidnyh azoliv. Zhurn. organ. farm. him. 2009. T.7, v.1(25): 59-63 [in Ukrainian].
Marichev K.O., Glynjana N.V., Korotkih M.I. ta in. Antymikrobna aktyvnist' proto- ta metalokarbenovyh spoluk rjadu azoliv i pirydynu. Zhurn. organ. farm. him. 2011. T. 9, v. 3(35): 72-79 [in Ukrainian].
Sabjerov V.Sh., Marichev K.O., Korotkih M.I. ta in. Syntez i antymikrobna aktyvnist' prekarbenovyh ta metalokarbenovyh spoluk rjadu imidazolu. Zhurn. organ. farm. him. 2014. T. 12, v. 2 (46): 36-43 [in Ukrainian].
Glynjana N.V., Sabjerov V.Sh., Knishevyc'kyj A.V. ta in. Syntez i antymikrobna aktyvnist' metalokarbenovyh spoluk rjadu tryazoliv. Zhurn. organ. farm. him. 2014. T. 12, v. 2 (46): 44-52.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Положення про авторські права Автори, які публікуються у журналі «Наука та інновації», погоджуються на такі умови: Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації. Автори можуть вступати в окремі, додаткові договірні угоди для не ексклюзивного розповсюдження надрукованої у журналі «Наука та інновації» версії своєї роботи (статті) (наприклад, розмістити її в інституційному сховищі або опублікувати в своїй книзі), із підтвердженням її первинної публікації у журналі «Наука та інновації». Авторам дозволено розміщувати свою роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їх веб-сайті).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
