Реакции ацетиленов с аминами, иминами и гидразонами в суперосновных средах KOH/DMSO и KOtBu/DMSO: квантово-химическое исследование тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Абсалямов Дамир Зайнуллович

• Абсалямов Дамир Зайнуллович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Абсалямов Дамир Зайнуллович

Введение

Глава 1. Классические и новые реакции ацетиленов в суперосновных средах КОН/ОМБО и КСВиЮМБО

1.1 Суперосновные системы в органическом синтезе

1.2 Фундаментальные реакции ацетиленов в суперосновных средах

1.3 Примеры реакций в суперосновных средах

1.3.1 Синтез пропаргильных структур и их применение

1.3.2 Реакция Трофимова - синтез пиррольного кольца

1.3.3 Конкурирующее образование 6,8-диоксабицикло[3.2.1]октанов и циклопентенолов из кетонов и ацетилена

1.3.4 Конкурирующее нуклеофильное замещение при использовании галогенсодержащих реагентов

1.4 Примеры новых реакций ацетиленов с азотсодержащими соединениями в суперосновных средах

1.4.1 Синтез пропаргиламинов из кетиминов и ацетиленов в суперосновных средах

1.4.2 Взаимодействие гидразонов с ацетиленами в суперосновных средах

1.4.3 Каскадные сборки сложных азотсодержащих соединений

1.4.3.1 Каскадная сборка #-фенил-2,5-диметилпиррола из незамещённого анилина и ацетилена в суперосновной среде КОН/ОМБО

1.4.3.2 Каскадная сборка 3,5-бис(2-галогенанилин)-3-метилпентан-2-она из галогенанилина и ацетилена в суперосновной среде КОН/ОМБО

Глава 2 Моделирование методами квантовой химии механизмов реакций в суперосновных средах

2.1 Уровень теории

2.1.1 Учёт влияния окружения

2.1.2 Выбор метода квантово-химических расчетов

2.1.2.1 Оценка барьеров активации реакции Михаэля

2.1.2.2 Оценка барьеров активации реакций этинилирования и С-винилирования и термодинамической стабильности пропин-алленовой перегруппировки

2.1.3 Учет дисперсионной поправки

2.1.4 Оценка барьера активации реакции ^-винилирования анилина

2.2 Моделирование суперосновного и реакционного центров

2.2.1 Усовершенствование анионной и моносольватной моделей на примере фундаментальных реакций ацетиленов

2.3 Квантово-химическое исследование реакций галогенсодержащих ацетофенонов в суперосновной среде КОН/ОМБО

Глава 3 Квантово-химическое исследование реакций азотсодержащих

соединений с ацетиленами в суперосновной среде

3.1 Квантово-химическое исследование фундаментальных реакций этинилирования и С-винилирования (£')-#,1-дифенилэтанимина фенилацетиленом

3.2 Исследование возможных реакций гидразонов с ацетиленами в суперосновных средах

3.2.1 Квантово-химическое исследование фундаментальных реакций N винилирования и этинилирования 1-фенил-2-(1-фенилэтилиден)гидразина фенилацетиленом

3.2.2 Кинетические исследования реакции ^-винилирования и этинилирования 1-фенил-2-(1-фенилэтилиден)гидразина фенилацетиленом

3.2.3 Исследование возможных реакций внутримолекулярной циклизации

3.3 Исследование каскадной однореакторной сборки #-фенил-2,5-диметилпиррола методами квантовой химии

3.3.1 Альтернативные маршруты в механизме каскадной сборки #-фенил-2,5-диметилпиррола

3.4 Исследование каскадной однореакторной сборки 3,5-бис(2-галогенанилин)-3-метилпентан-2-она методами квантовой

3.4.1 Квантово-химическое моделирование механизма каскадной сборки 3,5-бис(2-хлоранилин)-3-метилпентан-2-она

3.4.2 Сравнительное исследование реакций для случаев 2-хлоранилина, 2-фторанилина и 2,6-дихлоранилина

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Реакции ацетиленов с аминами, иминами и гидразонами в суперосновных средах KOH/DMSO и KOtBu/DMSO: квантово-химическое исследование»

Введение

Актуальность темы. Соединения азота являются важными функциональными блоками живых организмов и растений: аминокислоты, нуклеиновые кислоты, азотистые основания, белки и гормоны, гемоглобин и хлорофилл - природа изобилует соединениями азота.

Одним из наиболее значимых направлений развития органической химии остаётся получение биологически активных азотсодержащих соединений, перспективных в создании новых лекарственных препаратов. Обсуждаемая в этой работе реакция присоединения анилина к ацетилену с образованием C-N связи ещё век назад проводилась в очень жёстких и взрывоопасных условиях: газообразные ацетилен и анилин продувались через железную трубку при температуре 600-650оС в течение 20 часов [1]. Развитие методик синтеза азотсодержащих соединений позволило в значительной степени смягчить условия реакций образования C-N связей [2, 3]. Однако, в большинстве этих синтезов используются дорогостоящие переходные металлы с фосфорсодержащими лигандами или токсичные и взрывоопасные соединения. Применение суперосновных сред позволило осуществить эти реакции в мягких условиях и с высокой селективностью. При этом могут использоваться как органические—супероснования на основе амидинов, гуанидинов и фосфазенов, так и более простые и удобные в обращении суперосновные среды типа гидроксид или алкоксид щелочного металла в диметилсульфоксиде, позволяющие получать сложные азотсодержащие соединения в одну синтетическую стадию при температурах до 100оС [4-12].

Суперосновные среды сделали возможным осуществление каскадных реакций, в которых в одну препаративную стадию формируются сразу несколько С-С и С-N связей и одновременно образуются сложные функциональные молекулы большой практической значимости. Каскадная сборка - это последовательное образование двух и более новых связей в однореакторном ("one-pot") процессе, в результате чего происходит значительное увеличение числа атомов в структуре продукта реакции. Тщательное изучение таких реакций

способствует пониманию строения суперосновных сред и механизмов превращений в этих средах. Экспериментальное обнаружение интермедиатов каскадных сборок затруднительно, а часто вообще невозможно, и поэтому актуальным становится теоретическое исследование механизмов таких реакций. Изучение методами квантовой химии строения комплексов супероснований, структур интермедиатов и продуктов, а также термодинамических характеристик и энергетических барьеров элементарных стадий позволяет получить более детальное представление о механизмах каскадных реакций в суперосновных средах, что обусловливает научную новизну и актуальность настоящего исследования.

Степень разработанности темы. Одним из ключевых центров разработки реакций ацетиленов в суперосновных средах является Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН. Яркими примерами работ в этом направлении являются каскадные сборки фуранов, циклопентенолов и бициклооктанов из кетонов и ацетилена [8, 13-15]. Также из кетиминов и ацетиленов в присутствии супероснования КО^Би/ОМБО были получены пропаргиламины - важные строительные блоки органического синтеза [7]. Недавно были открыты каскадные сборки #-арил-2,5-диметилпирролов [5] и 3,5-бис(2-ариламин)-3-метилпентан-2-онов (далее ацетил-бис(ариламинов)) [6] из замещенных анилинов и ацетилена в суперосновной среде КОНЮМБО. Феномен каскадных сборок этих соединений обусловлен двойственной реакционной способностью ацетилена в суперосновных средах выступать в качестве электрофила и нуклеофила (в виде этинид-иона).

Исследования, проводимые в лаборатории квантовой химии ИГУ, позволили предположить, что суперосновные среды МОЯ/ОМБО (М = К, Я = Н, гБи) могут быть представлены сольватными комплексами недиссоциированных оснований: КаОН(КаОгБи)-4ОМ8О (тетрасольватная модель) и КОН(КОгБи)-5ОМ8О (пентасольватная модель) [16-19]. Специфическое взаимодействие катиона основания с растворителем приводит к его сильной сольватации, в результате анион оказывается «обнажён» и находится на удалении от катиона. В некоторых случаях это позволяет учитывать исключительно реагирующие анионы и

нейтральные молекулы, т.е. проводить расчеты в анионной модели. Пентасольватная модель часто оказывается слишком ресурсоёмкой для расчётов, а анионная модель не учитывает специфические взаимодействия растворителя и катиона с реакционной системой. Необходимость учёта влияния катиона и растворителя на реакционную систему обусловила появление менее ресурсозатратной моносольватной модели. Однако предложенная ранее моносольватная модель суперосновного центра KOH(KOiBu)1DMSO с оптимизацией комплексов в газовой фазе зачастую неверно передает взаимное расположение реагентов и суперосновного центра. Её усовершенствование - одна из важных составляющих данной работы.

Принципиальным при описании взаимодействий реагирующих молекул друг с другом и с суперосновным центром является выбор метода квантово-химических расчётов. Сложность применения высокоточных подходов CCSD(T) и CBS-QB3 заключается в технических и временных ограничениях, что делает их малопригодными для проведения серийных расчётов больших систем. В то же время популярные менее ресурсоемкие подходы, такие как B3LYP и MP2, не всегда воспроизводят результаты высокоточных подходов при оценке кинетических и термодинамических характеристик элементарных актов некоторых превращений ацетилена в суперосновных средах, в частности, часто реализующейся пропин-алленовой перегруппировки. Использование комбинированных подходов позволяет сэкономить на вычислительных ресурсах без значительной потери точности. Среди апробированных нами методов следует выделить комбинированный подход B2PLYP(D3)/6-311+G**//B3LYP/6-31+G* (PCM: B3LYP/6-31+G*), в рамках которого получены активационные барьеры и термодинамические характеристики пропин-алленовой перегруппировки и альдольной конденсации, которые находятся в хорошем согласии с оценками высокоточных методов расчёта [20, 21]. Этот подход продемонстрировал свою надежность при описании реакций кетонов с ацетиленами - винилирования и этинилирования, изомеризации кратной связи, чувствительной к выбору метода расчёта реакции Михаэля [19]. В данной работе мы сравнили результаты расчётов

реакции анилина с ацетиленом в подходе B2PLYP(D3)/6-311+G**//B3LYP/6-31+G* (PCM: B3LYP/6-31+G*) с расчётами в прецизионных методах.

Цель работы - установление механизмов реакций ацетиленов с кетиминами, гидразонами и анилинами в суперосновных средах KOH/DMSO и KO'Bu/DMSO на основе квантово-химического моделирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Выбор квантово-химических подходов и моделей для надёжного описания механизмов исследуемых реакций в суперосновных средах. Усовершенствование моносольватной модели KOH1DMSO;

2. Моделирование конкурирующих реакций С-винилирования и этинилирования (Е)-#,1-дифенилэтанимина фенилацетиленом в суперосновной среде KCBu/DMSO;

3. Моделирование возможных взаимодействий 1-фенил-2-(1-фенилэтилиден)гидразина с фенилацетиленом в среде KO'Bu/DMSO;

4. Квантово-химическое исследование механизма каскадной сборки #-фенил-2,5-диметилпиррола из анилина и ацетилена в суперосновной среде KOH/DMSO;

5. Квантово-химическое исследование механизма каскадной сборки 3,5-бис(2-хлоранилин)-3-метилпентан-2-она из 2-хлоранилина и ацетилена в суперосновной среде KOH/DMSO, а также конкурирующих реакций, сопровождающих основной процесс.

Тема диссертационной работы является частью научного направления ФГБОУ ВО «ИГУ» «Разработка и применение неэмпирических методов и моделей квантовой химии для исследования строения, свойств и реакционной способности молекул в основном и возбужденных состояниях», выполняемом в лаборатории квантовой химии ИГУ и лаборатории квантовохимического моделирования молекулярных систем (ЛКХММС) ИГУ в рамках государственного задания Минобрнауки РФ № 4.1671.2017/4.6 (2017-2019 г.г.); Государственное задание Минобрнауки РФ № FZZE-2020-0025 (2020-2023 г.г.); Государственное задание Минобрнауки РФ № FZZE-2024-0002 (2023-2026 г.г.). Отдельные темы диссертационного исследования выполнены при финансовой поддержке

Иркутского государственного университета (тема №091-23-310) и Иркутского института химии СО РАН.

Научная новизна работы. На примере реакций ^-винилирования анилина ацетиленом и присоединения карбаниона ацетона по двойной С=С связи ненасыщенных кетонов показано, что подход B2PLYP(D3)/6-311+G**//B3LYP/6-31+G* (PCM: B3LYP/6-31+G*) передаёт значения энергий активации и термодинамических характеристик интермедиатов и продуктов ключевых стадий исследуемых реакций, которые находятся в согласии с прецизионным подходом CCSD(T)/6-311+G**//CCSD/6-31+G*. Впервые предложена модификация моносольватной модели суперосновного центра KOH1DMSO с оптимизацией геометрических параметров в рамках континуальной модели IEF PCM, позволяющая передавать такое же расположение реагентов и суперосновного центра как и пентасольватная модель KOH5DMSO.

Объяснены экспериментальные данные конкурирующих реакций нуклеофильного ароматического замещения (SNAr) и альдольной конденсации галогенсодержащих ацетофенонов.

В рамках анионной модели впервые теоретически обоснована предпочтительность реакции этинилирования (Ё)-#,1-дифенилэтанимина фенилацетиленом в суперосновной среде KO'Bu/DMSO над реакцией С-винилирования.

Проанализированы вероятные пути взаимодействия 1-фенил-2-(1-фенилэтилиден)гидразина с фенилацетиленом в рамках пентасольватной и анионной моделей суперосновной среды KO'Bu/DMSO.

В рамках пентасольватной, моносольватной и анионной моделей суперосновной системы KOH/DMSO предложены и впервые обоснованы механизмы каскадных сборок #-фенил-2,5-диметилпиррола и 3,5-бис(2-хлоранилин)-3-метилпентан-2-она из анилинов и ацетилена; предложены и обоснованы не рассматривавшиеся ранее последовательности превращений.

Теоретическая и практическая значимость работы. Предложенная схема моделирования реакций с участием моносольватных комплексов супероснований

позволяет верно передать влияние катиона на реакционную систему относительно более полной пентасольватной модели при существенной экономии вычислительных затрат. Оценка термодинамических и кинетических характеристик реакций объясняет предпочтительность этинилирования (E)-N,1-дифенилэтанимина фенилацетиленом в суперосновной среде KO'Bu/DMSO и отсутствие продукта С-винилирования. Анализ взаимодействий 1-фенил-2-(1-фенилэтилиден)гидразина с фенилацетиленом в суперосновной среде KO*Bu/DMSO позволяет прогнозировать образование сложных гетероциклических продуктов в ходе эксперимента. Установление механизмов каскадных сборок ^фенил-2,5-диметилпиррола и 3,5-бис(2-хлоранилин)-3-метилпентан-2-она помогает объяснить возможные превращения, предсказать интермедиаты и продукты реакции, что способствует оптимизации условий реакции с целью достижения высокой эффективности и селективности.

Методология и методы диссертационного исследования.

Квантово-химические расчёты исследуемых реакций выполнены с использованием комбинированной схемы B2PLYP(D3)/6-311+G**//B3LYP/6-31+G* (PCM: B3LYP/6-31+G*) в программном пакете Gaussian 09 на вычислительных мощностях ЛКХММС ИГУ. Для оценки свободной энергии активации в растворе использовался подход, основанный на результатах, предложенных Верцем. Расширяя этот подход к растворам диметилсульфоксида, был предложен расчет энтропии Sharm, найденной в гармоническом приближении для идеального газа, которая должна быть пересчитана для получения энтропии в растворе ДМСО Ssoi, согласно уравнению: Ssoi = 0,74Sharm - 3,21 кал/(моль*К).

Для описания суперосновного центра использовались модели различной сложности: пентасольватная, моносольватная и анионная. Специфическая сольватация учитывалась в рамках пентасольватной и моносольватной моделей за счет включения в расчёт молекул растворителя в явном виде. Для учета неспецифической сольватации использовалась континуальная модель IEF PCM. Структуры реагентов и моносольватных комплексов оптимизировались в рамках

континуальной модели IEF PCM на всём сечении поверхности потенциальной энергии (ППЭ).

Теоретическое кинетическое моделирование осуществлено в программе COPASI. Входными данными кинетического моделирования являются рассчитанные по уравнению Аррениуса константы скоростей элементарных стадий при заданной температуре.

Положения, выносимые на защиту:

1. Усовершенствование моносольватной модели суперосновного центра KOH1DMSO;

2. Квантово-химическое сравнение реакций этинилирования и С-винилирования (Е)-#,1-дифенилэтанимина фенилацетиленом в суперосновной среде KOiBu/DMSO;

3. Изучение потенциально возможных реакций ^-винилирования и этинилирования 1-фенил-2-(1-фенилэтилиден)гидразина фенилацетиленом в суперосновной среде KO'Bu/DMSO методами квантовой химии. Оценка способности интермедиатов к образованию циклических продуктов;

4. Квантово-химическое исследование механизма каскадной сборки #-фенил-2,5-диметилпиррола из анилина и ацетилена в суперосновной среде KOH/DMSO;

5. Квантово-химическое исследование механизма каскадной сборки 3,5-бис(2-хлоранилин)-3-метилпентан-2-она из 2-хлоранилина и ацетилена в суперосновной системе KOH/DMSO. Поиск факторов, ограничивающих каскадную сборку из 2,6-дихлоранилина и фенилацетилена.

Личный вклад автора заключается в анализе литературы, выполнении расчётов, обработке и интерпретации результатов. Совместно с коллективом ЛКХММС выполнялись постановка задачи, формулирование выводов и подготовка статей к публикации.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием зарекомендовавших для данного круга задач методов квантово-химических расчётов, реализованных в программе Gaussian 09.

Материалы диссертации представлены на 6 международных конференциях: XIII Международная научная конференция «Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах» (1-6 июля 2018, Суздаль); I Конференция с международным участием «Физическая химия в России и за рубежом: от квантовой химии до эксперимента» (17-19 июня 2019, Черноголовка); Training Program for Russia-Japan Leaders of the Future, Advanced Technology Program (19 августа - 13 сентября 2019, Канадзава, Япония); 6th International Conference on Physical and Theoretical Chemistry (18-19 марта 2020, Амстердам, Нидерланды); 59-й Международная научная студенческая конференция 2021 года (12-23 апреля 2021, Новосибирск); Всероссийский конкурс научных докладов на английском языке с международным участием (22-27 мая 2023 года, Владивосток).

Также результаты исследований были представлены на 9 конференциях всероссийского уровня: II Всероссийская школа-конференция БШКХ-2018 (24-28 сентября 2018, Иркутск); XXV Всероссийская конференция «Структура и динамика молекулярных систем» (25-29 июня 2018, Йошкар-Ола); VI Всероссийский молодёжный научный форум Open Science 2019 (13-15 ноября 2019, Гатчина); X Всероссийская молодежная школа-конференция Квантово-химические расчёты: структура и реакционная способность органических и неорганических молекул (23-25 марта 2022, Иваново); XXXII Российская молодежная научная конференция с международным участием «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (19-22 апреля 2022, Екатеринбург); Школа-конференция «Современные проблемы химической физики и теоретической химии» (25-29 июля 2022, Большие Коты); XXXIV Симпозиум "Современная химическая физика" (17-25 сентября 2022, Туапсе); XXVI Всероссийская конференция молодых учёных-химиков (18-20 апреля 2023 года, Нижний Новгород); XXXV Симпозиум "Современная химическая физика" (18-28 сентября 2023, Туапсе).

Основное содержание работы изложено в 20 публикациях, в том числе в 6 статьях в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных изданий ВАК и индексируемых базой Web of Science (из них 5 в журналах К1, 1 в журнале К2).

Благодарности. Автор выражает свою искреннюю благодарность коллегам из лаборатории квантовохимического моделирования молекулярных систем ИГУ и соавторам за интересную совместную работу. Абсалямов Д.З. особенно признателен научному руководителю и наставнику д-ру хим. наук, проф. Надежде Моисеевне Витковской.

Автор благодарен сотрудникам Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского под руководством научного руководителя института академика, д-ра хим. наук, проф. Бориса Александровича Трофимова и д-ра хим. наук Шмидт Елены Юрьевны за интересные химические реакции, задавшие основу для теоретических исследований, изложенных в данной работе.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, заключения и списка использованной литературы; общий объём 125 страниц, включая 22 схемы, 44 рисунка, 4 таблицы и список цитируемой литературы из 160 наименований.

Глава 1. Классические и новые реакции ацетиленов в суперосновных

средах КОН/БМЗО и КО*Ви/БМ8О

1.1 Суперосновные системы в органическом синтезе

Научное наследие А.Е. Фаворского - первого директора Московского института органической химии - охватывает неисчерпаемое количество реакций ацетиленов и алленов, скелетные перегруппировки и таутомерные равновесия, гетероциклы и металлорганические соединения [22]. А.Е. Фаворский уделял большое внимание механизмам и интермедиатам химических реакций. Развитие и синтетическое применение в современной химии ацетилена получили реакции, осуществляющиеся через карбанионные интермедиаты. Для этого Иркутским институтом химии им. А.Е. Фаворского СО РАН использовались обычные основания. Впоследствии для стимулирования образования и повышения реакционной способности карбанионов систематически стали применяться высокоосновные среды [23-26].

Химия ацетилена в суперосновных средах стала и до наших дней остаётся одним из главных и перспективных направлений в исследованиях школы академика Б.А. Трофимова в Иркутском институте химии СО РАН. Применение суперосновных сред позволило не только значительно смягчить условия реакций, но вывести химию ацетилена на промышленный уровень. Б.А. Трофимов сформулировал концепцию суперосновных сред как "сред, состоящих из сильного основания и растворителя или реагента, способного специфически связывать катион, «обнажая» сопряженный анион..." [26, 27]. Анионами основания могут быть карбанионы, гидроксид-ион, алкоксиды, амиды. Лигандами катионов обычно являются другие типичные основания, в том числе электронодонорные диполярные апротонные растворители - сульфоксиды, сульфоны, амиды, окиси фосфинов, амины, аммиак, полиэфиры и полисульфиды, а также открытые или циклические олигомеры, содержащие комбинации гетероатомов с неподелёнными электронными парами и кратными связями [26].

M+B- + Y Основание Основание Бренстеда Льюиса

B-[MY]+ Супероснование

М = Ы, Ка, К, ЯЪ, ОБ

В = Я (карбанион), Н, ОН, ОЯ,

Y = эфиры (полиэфиры), амины (полиамины), аммиак, сульфоксиды, сульфоны, амидины, окиси фосфинов и т.п.

Для количественной характеристики высокоосновных сред используют функцию кислотности Гаммета (Н_), которая показывает ионизацию слабых кислот НА в присутствии щелочей или других оснований [28]. Константу Гаммета можно описать следующим уравнением:

К супероснованиям относят системы, имеющие функцию кислотности Гаммета (H_) выше 18,5, то есть системы с такой основностью, которые невозможно создать в гидроксилсодержащих растворителях в силу ограничений, налагаемых кислотностью самой среды. Функция кислотности Н_ суперосновных систем может достигать величин pKa = 34-41 [28, 29].

Одним из широко известных является разработанное Lochmann и Schlosser супероснование - смесь бутиллития и трет-бутоксида калия, образующая in situ чрезвычайно основную систему, способную депротонировать даже такое соединение как пара-изобутилэтилбензол [30-32]. В настоящее время активное развитие получили органические супероснования на основе фосфазенов, гуанидинов и амидинов, которые делают возможным осуществление реакций в мягких условиях с высокой селективностью [33]. Использование суперосновных сред позволило существенно расширить возможности органического синтеза, а системы на основе KOH и KOtBu в DMSO получили распространение за счёт своей доступности, универсальности и удобства в применении [8].

НА + ОН- ^^ А- + Н2О Н_ = рКа + ^(сА"/сНА) или Н_ = рКа + lg([In-]/[InH])

1.2 Фундаментальные реакции ацетиленов в суперосновных средах

В настоящее время одной из главных задач органической химии является разработка методов синтеза сложных соединений в соответствии с принципами зелёной химии: однореакторность, атом-экономность, отсутствие переходных металлов и т.д. (парадигма PASE: pot-, atom-, step-economy) [34]. Превращения ацетиленов в суперосновных средах вполне соответствуют этой парадигме, поскольку часто за один синтетический этап образуется несколько С-С и С-Het связей. В то же время продукты таких реакций потенциально могут обладать биологической и фармакологической активностью.

Супероснования способны инициировать фундаментальные реакции ацетилена - этинилирование и винилирования [35]. Ацетилен способен выступать как в роли электрофила в реакции нуклеофильного присоединения по тройной С=С связи (винилирование), так и в роли нуклеофила в реакции нуклеофильного присоединения этинид-иона по кратным связям (этинилирование), при этом высокая основность сред KOH/DMSO и KO*Bu/DMSO способствует проявлению двойственной природы ацетилена.

Важные структурные блоки органического синтеза были получены именно благодаря реакции этинилирования (Схема 1.2.1). Например, пропаргиловые спирты, образующиеся из ацетилена и кетонов или формальдегида, используются при получении глицерина и витамина А, а также находят своё применение как растворители некоторых полимеров [36]. Разработка изопренового каучука на основе реакции этинилирования была отмечена Сталинской премией в 1941 году [37].

Схема 1.2.1

Реакция винилирования (Схема 1.2.2) ассоциируется с получением таких мономеров, как виниловые эфиры, тривиниловый эфир глицерина и т.д., производство которых ранее было недоступно [38-44]. Винилин - продукт

полимеризации винилбутилового эфира - активно используется в качестве ранозаживляющего, антибактериального, стимулирующего эпителизацию средства [45]. Супероснования, повысив на много порядков скорости реакции, делают возможным винилирование метанола при атмосферном давлении [46]. Недавно стало понятно, что именно с реакции винилирования начинается большое количество однореакторных сборок [8].

Схема 1.2.2

Конкуренция этих двух фундаментальных реакций ацетилена в рамках одного сосуда, а также тонкий контроль таких условий как температура, время реакции, мольные соотношения и заместители при реагентах позволяют селективно за один синтетический этап получать с хорошими выходами биологически активные и фармацевтически важные соединения [8, 35, 47].

1.3 Примеры реакций в суперосновных средах 1.3.1 Синтез пропаргильных структур и их применение

Пропаргильные структуры выступают гибкими строительными блоками органического синтеза и становятся ключевыми фрагментами некоторых природных веществ и лекарств [48]. Долгое время получение третичных пропаргиловых спиртов из алкиларилкетонов и ацетилена проводилось по реакции Фаворского в модификации Назарова [49]. Реакция идет под давлением ацетилена (8-10 атм) в безводном диэтиловом эфире при 15-20°С в присутствии КОН (4-6 экв по отношению к исходному кетону) с добавлением этанола. Но не всегда происходит полная конверсия исходного кетона, селективность оказывается недостаточно высокая (образуется до 5% соответствующего ацетиленового диола). Кроме того, необходимость непрерывной подачи ацетилена и кетона под давлением, использование горючего растворителя и большого избытка щелочи затрудняют лабораторное применение этой методики и значительно усложняют ее

широкомасштабное внедрение. Повышение эффективности синтеза третичных пропаргиловых спиртов стало возможным благодаря систематическому изучению сотрудниками ИрИХ СО РАН реакций этинилирования в суперосновных средах. Показано, что кетоны при атмосферном давлении и невысокой температуре до 15оС способны взаимодействовать с ацетиленом в суперосновной системе KOH/EtOH/H2O/DMSO (Схема 1.3.1.1), селективно образуя пропаргиловые спирты с выходами до 91% [49].

Пропаргиловые спирты используются в синтезе гетероциклических соединений, изопреноидов (включая промышленное производство изопрена), каротиноидов, витаминов A и E, душистых композиций, противоклещевых агентов, гербицидов, ингибиторов коррозии, неионогенных поверхностно-активных веществ (сурфинолов), замещенных инденов [50-55].

В 1994 году Lee и др. сообщили о синтезе бициклического пиррола из Boc-защищенного фурфурилпропаргиламина. При обработке KO*Bu пропаргиламин подвергается внутримолекулярной реакции Дильса-Альдера с образованием бициклического пиррола (Схема 1.3.1.2) [56].

Разработка методик синтеза пропаргильных структур с атомом азота в их составе с применением суперосновных сред способствует развитию однореакторных каскадных сборок, целью которых являются сложные биологически и фармацевтически активные соединения. Внутримолекулярная циклизация алкинов в суперосновных средах является частным случаем реакции винилирования и оказывается одной из наиболее мощных стратегий синтеза функционализированных циклических соединений.

Схема 1.3.1.1

он

r

Схема 1.3.1.2

1.3.2 Реакция Трофимова - синтез пиррольного кольца

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абсалямов Дамир Зайнуллович, 2024 год

Список литературы

1. Majima, R. Über die Reaktion zwischen Acetylen und Anilin bei höherer Temperatur / R. Majima, T. Unno, K. Ono // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series). - 1922. - Vol. 55. - № 11. - P. 3854-3859.

2. Ruiz-Castillo, P. Applications of Palladium-Catalyzed C-N Cross-Coupling Reactions / P. Ruiz-Castillo, S. L. Buchwald // Chemical Reviews. - 2016. - Vol. 116. -№ 19. - P. 12564-12649.

3. An Unexpected Diethyl Azodicarboxylate-Promoted Dehydrogenation of Tertiaryamine and Tandem Reaction with Sulfonyl Azide / X. Xu, X. Li, L. Ma [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 2008. - Vol. 130. - № 43. - P. 1404814049.

4. Bidusenko, I. A. First Example of the Aza-Favorskii Reaction. Ethynylation of C=N Bond in the Superbasic System i-BuOK-DMSO / I. A. Bidusenko, E. Y. Schmidt, B. A. Trofimov // Russian Journal of Organic Chemistry. - 2018. - Vol. 54. - № 9. -P. 1422-1424.

5. Superbase-promoted multi-molecular acetylene/arylamine self-organization to 1-arylpyrroles / E. Y. Schmidt, N. V. Semenova, E. V. Ivanova [et al.] // Mendeleev Communications. - 2020. - Vol. 30. - № 1. - P. 109-111.

6. Multimolecular Self-Organization of 1-Acetyl-1,3-bis(haloarylamines) in KOH/DMSO System: From Acetylene Gas and o-Halo Arylamines toward a Higher Molecular Complexity and Diversity / E. Y. Schmidt, N. V. Semenova, I. A. Ushakov [et al.] // Organic Letters. - 2021. - Vol. 23. - № 12. - P. 4743-4748.

7. Transition-Metal-Free Addition of Acetylenes to Ketimines: the First Base-Catalyzed Ethynylation of the C=N Bond / I. A. Bidusenko, E. Y. Schmidt, I. A. Ushakov, B. A. Trofimov // European Journal of Organic Chemistry. - 2018. - Vol. 2018. - № 35. - P. 4845-4849.

8. Trofimov, B. A. Acetylenes in the Superbase-Promoted Assembly of Carbocycles

and Heterocycles / B. A. Trofimov, E. Y. Schmidt // Accounts of Chemical Research. -2018. - Vol. 51. - № 5. - P. 1117-1130.

9. 3H-Pyrroles from ketoximes and acetylene: synthesis, stability and quantum-chemical insight / D. A. Shabalin, M. Y. Dvorko, E. Y. Schmidt [et al.] // Tetrahedron. -2015. - Vol. 71. - № 21. - P. 3273-3281.

10. Synthesis of 5-hydroxy-A1-pyrrolines from aryl isoalkyl ketoximes and acetylene in a tuned superbase medium / D. A. Shabalin, M. Y. Dvorko, E. Y. Schmidt [et al.] // Tetrahedron Letters. - 2016. - Vol. 57. - № 29. - P. 3156-3159.

11. A One-Pot Approach to A2-Isoxazolines from Ketones and Arylacetylenes / E. Y. Schmidt, I. V Tatarinova, E. V Ivanova [et al.] // Organic Letters. - 2013. - Vol. 15. -№ 1. - P. 104-107.

12. A one-pot approach to 4,5-dihydropyrazoles from ketones, arylacetylenes, and hydrazines / Y. C. Wang, H. S. Wang, G. B. Huang [et al.] // Tetrahedron. - 2014. -Vol. 70. - № 8. - P. 1621-1628.

13. Base-catalyzed domino cyclization of acetylenes with ketones to functionalized cyclopentenes / E. Y. Schmidt, B. A. Trofimov, I. A. Bidusenko [et al.] // Organic Letters. - 2014. - Vol. 16. - № 15. - P. 4040-4043.

14. Expedient nonclassical reaction of acetylenes with ketones: controlling the switch between bicyclic ketals and cyclopentenols formation / E. Y. Schmidt, I. A. Bidusenko, N. A. Cherimichkina, B. A. Trofimov // Arkivoc. - 2015. - Vol. 2015. - № 7. - P. 145.

15. One-Pot Assembly of 7-Methylene-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octanes, Congeners of Frontalin, from Ketones and Acetylene / B. A. Trofimov, E. Y. Schmidt, I. A. Ushakov [et al.] // European Journal of Organic Chemistry. - 2009. - Vol. 2009. - № 30. - P. 51425145.

16. Nucleophilic Addition of Ketones To Acetylenes and Allenes: A Quantum-Chemical Insight / N. M. Vitkovskaya, V. B. Kobychev, A. S. Bobkov [et al.] // The Journal of Organic Chemistry. - 2017. - Vol. 82. - № 23. - P. 12467-12476.

17. Exploring acetylene chemistry in superbasic media: A theoretical study of the effect of water on vinylation and ethynylation reactions with acetylene in KOH/DMSO and NaOH/DMSO systems / N. M. Vitkovskaya, V. B. Orel, V. B. Kobychev [et al.] // Journal of Physical Organic Chemistry. - 2017. - Vol. 30. - № 8. - P. e3669.

18. Transition-Metal-Free C-Vinylation of Ketones with Acetylenes: A Quantum-Chemical Rationalization of Similarities and Differences in Catalysis by Superbases MOH/DMSO and iBuOM/DMSO (M = Na, K) / V. B. Orel, N. M. Vitkovskaya, V. B. Kobychev, B. A. Trofimov // The Journal of Organic Chemistry. - 2018. - Vol. 83. -№ 7. - P. 3719-3726.

19. Quantum-chemical models of KOH(KOBut)/DMSO superbasic systems and mechanisms of base-promoted acetylene reactions / N. M. Vitkovskaya, V. B. Orel, V. B. Kobychev [et al.] // International Journal of Quantum Chemistry. - 2020. - Vol. 120. -№ 9. - P. 1-12.

20. Base-Promoted Formation of an Annelated Pyrrolo-1,4-oxazine Ensemble from 1H-pyrrol-2-ylmethanol and Propargyl Chloride: A Theoretical and Experimental Study / N. M. Vitkovskaya, A. S. Bobkov, S. V. Kuznetsova [et al.] // ChemPlusChem. - 2020. - Vol. 85. - № 1. - P. 88-100.

21. Aldol Condensation Versus Superbase-Catalyzed Addition of Ketones to Acetylenes: A Quantum-Chemical and Experimental Study / V. B. Orel, N. M. Vitkovskaya, A. S. Bobkov [et al.] // The Journal of Organic Chemistry. - 2021. -Vol. 86. - № 11. - P. 7439-7449.

22. Фаворский, А. Е. Избранные труды / А. Е. Фаворский. - Москва-Ленинград: Академия наук СССР, 1961. - 790 с.

23. Base-Mediated Selective Synthesis of Diversely Substituted N -Heterocyclic Enamines and Enaminones by the Hydroamination of Alkynes / M. Joshi, M. Patel, R. Tiwari, A. K. Verma // The Journal of Organic Chemistry. - 2012. - Vol. 77. - № 13. -P. 5633-5645.

24. Tzalis, D. Cesium hydroxide catalyzed addition of alcohols and amine derivatives

to alkynes and styrene / D. Tzalis, C. Koradin, P. Knochel // Tetrahedron Letters. - 1999.

- Vol. 40. - № 34. - P. 6193-6195.

25. Dimethyl Sulfoxide/Potassium Hydroxide: A Superbase for the Transition MetalFree Preparation of Cross-Coupling Products / Y. Yuan, I. Thome, S. H. Kim [et al.] // Advanced Synthesis & Catalysis. - 2010. - Vol. 352. - № 17. - P. 2892-2898.

26. Трофимов, Б. А. Суперосновные катализаторы и реагенты: концепция, применение, перспективы / Б. А. Трофимов // Современные проблемы органической химии. - 2004. - № 14. - С. 131-175.

27. Трофимов, Б. А. Реакции ацетилена в суперосновных средах / Б. А. Трофимов. // Фундаментальные исследования. Химические науки. - 1977. - С. 174178.

28. Трофимов, Б. А. Гетероатомные производные ацетилена. Новые полифункциональные мономеры, реагенты, полупродукты / Б. А. Трофимов. -Москва: Наука, 1981. - 320 с.

29. Трофимов, Б. А. Прототропный сдвиг непредельности в ряду винил(пропин-2-ил-окси)алкиловых эфиров / Б. А. Трофимов // Журн. общ. химии. - 1967. - Т. 37.

- С. 743-744.

30. Schlosser, M. Zur aktivierung lithiumorganischer reagenzien / M. Schlosser // Journal of Organometallic Chemistry. - 1967. - Vol. 8. - № 1. - P. 9-16.

31. Schlosser, M. The "super-basic" butyllithium/potassium tert-butoxide mixture and other lickor-reagents / M. Schlosser, S. Strunk // Tetrahedron Letters. - 1984. - Vol. 25.

- № 7. - P. 741-744.

32. Faigl, F. A one-pot synthesis of ibuprofene involving three consecutive steps of superbase metalation / F. Faigl, M. Schlosser // Tetrahedron Letters. - 1991. - Vol. 32. -№ 28. - P. 3369-3370.

33. Tsutomu Ishikawa. Superbases for Organic Synthesis: Guanidines, Amidines, Phosphazenes and Related Organocatalysts / Tsutomu Ishikawa; ed. John Wiley & Sons.

- Chippenham : John Wiley & Sons, 2009. - 336 p.

34. Zhang, W. Introduction to PASE Synthesis / W. Zhang, W.-B. Yi. - Cham: Springer, 2019. - P.1-4.

35. Трофимов, Б. А. Некоторые аспекты химии ацетилена / Б. А. Трофимов // Журн. Орган. Химии. - 1995. - Т. 31. - № 9. - С. 136S-13S7.

36. Михалева, А. И. Ацетилен: реакции и производные. Библиография научных трудов Б.А. Трофимова / А. И. Михалева, Н. К. Гусарова. - Иркутск: Оттиск, 2006.

- 297 с.

37. Постановление Совета Народных Комиссаров СССР о присуждении Сталинских премий за выдающиеся работы в области науки. Постановление Совета Народных Комиссаров СССР о присуждении Сталинских премий за выдающиеся изобретения. Лауреаты Сталинских премий // Вестник АН СССР. - 1941. - Т. 11. -№ 4. - С. 1-20.

3S. Химия ацетилена: Новые главы / Н. К. Гусарова, А. И. Михалева, Е. Ю. Шмидт, А. Г. Малькина. - Новосибирск : Наука, 2013. - 36S с.

39. Tarasova, O. A. Facile One-Pot Syntheses of 1-Allenylpyrroles / O. A. Tarasova, L. Brandsma, B. A. Trofimov // Synthesis. - 1993. - Vol. 1993. - № 06. - P. 571-572.

40. Гидратационная тримеризация ацетилена в суперосновных средах. III. Винилирование ацетиленовых спиртов как промежуточная стадия процесса / О. А. Тарасова, Б. А. Трофимов, А. В. Афонин и др. // Журн. Орган. Химии. - 1991. -Т. 27. - № 6. - С. 1172-11S0.

41. Синтез дивиниловых эфиров в системе КОН-ДМСО / Б. А. Трофимов, Р. Н. Кудякова, Л. А. Опарина и др. // Журн. прикл. химии. - 1991. - Т. 64. - С. S73-S77.

42. Нуклеофильное присоединение к ацетиленам в сверхосновных каталитических системах IX. Анионы олигоэтиленгликолей и их монометиловых эфиров / Л. Н. Паршина, Л. В. Соколянская, В. В. Носырева и др. // Журн. Орган. Химии. - 1999. - Т. 35. - № 2. - С. 221-225.

43. Нуклеофильное присоединение к ацетиленам в сверхосновных каталитических системах VIII.* Исчерпывающее винилирование пентаэритрит / Б. А. Трофимов, С. Ф. Малышева, Е. П. Вялых и др. // Журн. Орган. Химии. - 1998. - Т. 34. - № 4. - С. 507-510.

44. Малышева, С. Ф. Нуклеофильное присоединение к ацетиленам в сверхосновных каталитических системах I. Нуклеофильное присоединение глицерина к ацетилену в сверхосновных системах / С. Ф. Малышева, Е. П. Вялых, Б. А. Трофимов // Журн. Орган. Химии. - 1994. - Т. 30. - № 5. - С. 654-663.

45. Мартынов, С. Бальзам Шостаковского / С. Мартынов // Химия и жизнь: журнал. - 1971. - Т. 4. - 59 с.

46. Superbase-catalysed addition of methanol to propyne and allene: an expedient synthesis of 2-methoxypropene / B. A. Trofimov, L. A. Oparina, N. K. Gusarova [et al.] // Mendeleev Communications. - 2006. - Vol. 16. - № 1. - P. 13-14.

47. Semistabilized Diazatrienyl Anions from Pyridine Imines and Acetylenes: An Access to (Z)-Stilbene/Imidazopyridine Ensembles, Benzyl Imidazopyridines, and Beyond / I. A. Bidusenko, E. Y. Schmidt, I. A. Ushakov [et al.] // The Journal of Organic Chemistry. - 2022. - Vol. 87. - № 18. - P. 12225-12239.

48. Synthesis and Reactivity of Propargylamines in Organic Chemistry / K. Lauder, A. Toscani, N. Scalacci, D. Castagnolo // Chemical Reviews. - 2017. - Vol. 117. - № 24. -P. 14091-14200.

49. Improved synthesis of tertiary propargyl alcohols by the Favorskii reaction of alkyl aryl (hetaryl) ketones with acetylene / E. Y. Shmidt, I. A. Bidusenko, N. I. Protsuk [et al.] // Russian Journal of Organic Chemistry. - 2013. - Vol. 49. - № 1. - P. 8-11.

50. N-Heterocyclic Carbene Catalyzed Domino Cyclization of Propargylic Alcohols and Benzoyl Isocyanates / K. A. Jo, M. Maheswara, E. Yoon [et al.] // The Journal of Organic Chemistry. - 2012. - Vol. 77. - № 6. - P. 2924-2928.

51. Bronsted Acid Catalyzed Cyclization of Propargylic Alcohols with Thioamides.

Facile Synthesis of Di- and Trisubstituted Thiazoles / X. Zhang, W. T. Teo, Sally, P. W. H. Chan // The Journal of Organic Chemistry. - 2010. - Vol. 75. - №№ 18. - P. 62906293.

52. Mercier, C. Organometallic chemistry in industrial vitamin A and vitamin E synthesis / C. Mercier, P. Chabardes // Pure and Applied Chemistry. - 1994. - Vol. 66. -№ 7. - P. 1509-1518.

53. Nowicki, J. Claisen, Cope and Related Rearrangements in the Synthesis of Flavour and Fragrance Compounds / J. Nowicki // Molecules. - 2000. - Vol. 5. - №2 12. - P. 10331050.

54. Trofimov, B. A. Acetylene and its derivatives in reactions with nucleophiles: Recent advances and current trends / B. A. Trofimov // Current Organic Chemistry. -2002. - Vol. 6. - № 13. - P. 1121-1162.

55. Shchukin, A. O. Reactions of arylacetylenic compounds with arenes in the presence of aluminum halides / A. O. Shchukin, A. V. Vasil'ev, E. V. Grinenko // Russian Journal of Organic Chemistry. - 2010. - Vol. 46. - № 1. - P. 82-97.

56. Lee, M. A new route to the isoindole nucleus via Furan-pyrrole ring-exchange / M. Lee, H. Moritomo, K. Kanematsu // J. Chem. Soc., Chem. Commun. - 1994. - № 13. -P. 1535-1535.

57. New Strategies for the Synthesis of Biologically Important Tetrapyrroles. The "B,C + D + A" Approach to Linear Tetrapyrroles / P. A. Jacobi, L. D. Coutts, J. Guo [et al.] // The Journal of Organic Chemistry. - 2000. - Vol. 65. - № 1. - P. 205-213.

58. Synthesis and Functionalization of m eso -Aryl-Substituted Corroles / R. Paolesse, S. Nardis, F. Sagone, R. G. Khoury // The Journal of Organic Chemistry. - 2001. -Vol. 66. - № 2. - P. 550-556.

59. Reynolds, J. R. Conjugated Polymers: Properties, Processing, and Applications (4th ed.) / J. R. Reynolds, B. C. Thompson, A. S. Terje. - Boca Raton: CRC Press, 2019. -832 p.

60. Klauk, H. Organic Electronics / H. Klauk. - Weinheim: Wiley, 2006. - 428 p.

61. Chemistry of Pyrroles / B. A. Trofimov, A. I. Mikhaleva, E. Y. Schmidt, L. N. Sobenina. - CRC Press, 2017. - 398 p.

62. Cycloalka[b]pyrroles from ketoximes and acetylene: Synthesis and kinetic investigation / A. M. Vasil'tsov, E. A. Polubentsev, A. I. Mikhaleva, B. A. Trofimov // Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR Division of Chemical Science. - 1990. - Vol. 39. - № 4. - P. 773-776.

63. A Theoretical study of vinylation of methanol, acetoxime, and methanethiol with acetylene in the KOH-DMSO system / E. Y. Larionova, N. M. Vitkovskaya, V. B. Kobychev [et al.] // Doklady Chemistry. - 2011. - Vol. 438. - № 2. - P. 167-169.

64. A quantum chemical study of the mechanism of the regioselective domino-reaction of O-vinyl-2-tetralone oxime / V. A. Shagun, A. M. Vasil'tsov, A. V. Ivanov [et al.] // Journal of Structural Chemistry. - 2013. - Vol. 54. - № 1. - P. 17-25.

65. Kuzmin, A. V. Superbase-catalyzed domino 3#-pyrroles synthesis from ketoximes and acetylene: DFT study vs experiment / A. V Kuzmin, D. A. Shabalin // Journal of Physical Organic Chemistry. - 2018. - Vol. 31. - № 6. - P. e3829.

66. Bobkov, A. S. Assembly of Ш-pyrrole from cyclopentanone oxime and acetylene: a quantum-chemical model / A. S. Bobkov, N. M. Vitkovskaya // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - Vol. 1847. - № 1. - P. 012051.

67. A method for collection, long-term storage, and bioassay of labile volatile chemosignals / T. E. Perrin, L. E. L. Rasmussen, R. Gunawardena, R. A. Rasmussen // Journal of Chemical Ecology. - 1996. - Vol. 22. - № 2. - P. 207-221.

68. Rasmussen, L. E. L. Mellifluous matures to malodorous in musth / L. E. L. Rasmussen, H. S. Riddle, V. Krishnamurthy // Nature. - 2002. - Vol. 415. - № 6875. -P. 975-976.

69. Deeds, J. R. Human risk associated with palytoxin exposure / J. R. Deeds, M. D. Schwartz // Toxicon. - 2010. - Vol. 56. - № 2. - P. 150-162.

70. Ramos, V. Palytoxin and Analogs: Biological and Ecological Effects / V. Ramos, V. Vasconcelos // Marine Drugs. - 2010. - Vol. 8. - № 7. - P. 2021-2037.

71. Alkoxy group facilitated ring closing metathesis (RCM) of acyclic 1,6-dienes. Convenient synthesis of non-racemic highly substituted cyclopentenols / A. Nayek, S. Banerjee, S. Sinha, S. Ghosh // Tetrahedron Letters. - 2004. - Vol. 45. - №№ 34. - P. 64576460.

72. Synthesis of Cyclopentenyl Carbocyclic Nucleosides as Potential Antiviral Agents Against Orthopoxviruses and SARS / J. H. Cho, D. L. Bernard, R. W. Sidwell [et al.] // Journal of Medicinal Chemistry. - 2006. - Vol. 49. - № 3. - P. 1140-1148.

73. Krishna, P. R. First stereoselective total synthesis of trichodermone A / P. R. Krishna, R. R. Kadiyala // Tetrahedron Letters. - 2010. - Vol. 51. - № 38. - P. 49814983.

74. Wood, J. L. Synthesis of the Tetracyclic Core of the Neomangicols Using a Late-Stage Indene Alkylation / J. L. Wood, B. G. Pujanauski, R. Sarpong // Organic Letters. -2009. - Vol. 11. - № 14. - P. 3128-3131.

75. Renal cancer-selective Englerin A induces multiple mechanisms of cell death and autophagy / R. T. Williams, A. L. Yu, M. B. Diccianni [et al.] // Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. - 2013. - Vol. 32. - № 1. - P. 57.

76. Liu, J. H. Studies toward the total synthesis of cyclodidemniserinol trisulfate. Part I: 3,5,7-Trisubstituted 6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octane core structure construction via a convergent and a linear stereoselective synthesis / J. H. Liu, L. D. Song, Y. Q. Long // Tetrahedron Letters. - 2009. - Vol. 50. - № 32. - P. 4587-4591.

77. González, N. Didemniserinolipids A-C, Unprecedented Serinolipids from the Tunicate Didemnum sp . / N. González, J. Rodríguez, C. Jiménez // The Journal of Organic Chemistry. - 1999. - Vol. 64. - № 15. - P. 5705-5707.

78. Crimmins, M. T. New developments in the enantioselective synthesis of cyclopentyl carbocyclic nucleosides / M. T. Crimmins // Tetrahedron. - 1998. - Vol. 54.

- № 32. - P. 9229-9272.

79. Roulland, E. Enantioselective synthesis of the carbocyclic moiety of (-)-carbovir / E. Roulland, C. Monneret, J.-C. Florent // Tetrahedron Letters. - 2003. - Vol. 44. - № 21.

- P. 4125-4128.

80. Mechanism of inhibition of human immunodeficiency virus type 1 reverse transcriptase and human DNA polymerases alpha, beta, and gamma by the 5'-triphosphates of carbovir, 3'-azido-3'-deoxythymidine, 2',3'-dideoxyguanosine and 3'-deoxythymidine. A novel RN / W. B. Parker, E. L. White, S. C. Shaddix [et al.] // Journal of Biological Chemistry. - 1991. - Vol. 266. - № 3. - P. 1754-1762.

81. Psoracorylifols A-E, five novel compounds with activity against Helicobacter pylori from seeds of Psoralea corylifolia / S. Yin, C.-Q. Fan, L. Dong, J.-M. Yue // Tetrahedron. - 2006. - Vol. 62. - № 11. - P. 2569-2575.

82. Trichodermatides A-D, Novel Polyketides from the Marine-Derived Fungus Trichoderma reesei / Y. Sun, L. Tian, J. Huang [et al.] // Organic Letters. - 2008. -Vol. 10. - № 3. - P. 393-396.

83. Corsano, S. The structure of cimigenol / S. Corsano, J. M. Mellor, G. Ourisson // Chemical Communications (London). - 1965. - № 10. - P. 185-186.

84. Wagner, C. Rubrobramide, a Cytotoxic and Phytotoxic Metabolite from Cladobotryum rubrobrunnescens / C. Wagner, H. Anke, O. Sterner // Journal of Natural Products. - 1998. - Vol. 61. - № 4. - P. 501-502.

85. Pinnatoxin A: a toxic amphoteric macrocycle from the Okinawan bivalve Pinna muricata / D. Uemura, T. Chou, T. Haino [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 1995. - Vol. 117. - № 3. - P. 1155-1156.

86. Chou, T. Relative stereochemistry of pinnatoxin A, a potent shellfish poison from Pinna muricata / T. Chou, K. Osamu, D. Uemura // Tetrahedron Letters. - 1996. - Vol. 37.

- № 23. - P. 4023-4026.

87. Li, Z. A Brief Synthesis of (-)-Englerin A / Z. Li, M. Nakashige, W. J. Chain //

Journal of the American Chemical Society. - 2011. - Vol. 133. - № 17. - P. 6553-6556.

88. Isolation and characterization of karlotoxin 1, a new amphipathic toxin from Karlodinium veneficum / R. M. Van Wagoner, J. R. Deeds, M. Satake [et al.] // Tetrahedron Letters. - 2008. - Vol. 49. - № 45. - P. 6457-6461.

89. Two classes of heterocycles - 6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octanes and cyclopentenols from the same reagents: a quantum-chemical comparison of mechanism. / N. M. Vitkovskaya, V. B. Orel, V. B. Kobychev [et al.] // International Journal of Quantum Chemistry. - 2018.

90. Dong, K. Insect sodium channels and insecticide resistance / K. Dong // Invertebrate Neuroscience. - 2007. - Vol. 7. - № 1. - P. 17-30.

91. Levine, D. P. Vancomycin: A History / D. P. Levine // Clinical Infectious Diseases.

- 2006. - Vol. 42. - № Supplement_1. - P. S5-S12.

92. Gribble, G. Biological Activity of Recently Discovered Halogenated Marine Natural Products / G. Gribble // Marine Drugs. - 2015. - Vol. 13. - № 7. - P. 4044-4136.

93. Костюк, В. А. Основы клеточной физиологии / В. А. Костюк. - Минск : БГУ, 2016. - 144 с.

94. Base-promoted formal [4+3] annulation between 2-fluorophenylacetylenes and ketones: A route to benzoxepines / L. Ouyang, C. Qi, H. He [et al.] // Journal of Organic Chemistry. - 2016. - Vol. 81. - № 3. - P. 912-919.

95. Head-to-Tail Dimerization of 4-Fluoroacetophenone in the KOH/DMSO Superbase Suspension and Related SNAr Reaction / I. A. Bidusenko, E. Y. Schmidt, I. A. Ushakov [et al.] // European Journal of Organic Chemistry. - 2020. - Vol. 2020. - № 23.

- P. 3480-3485.

96. Introduction of a carbon-carbon bond into electron-deficient aromatic compounds / G. A. Artamkina, S. V Kovalenko, I. P. Beletskaya, O. A. Reutov // Russian Chemical Reviews. - 1990. - Vol. 59. - № 8. - P. 750-777.

97. Carmo Carreiras, M. do. Propargylamine-derived multi-target directed ligands for

Alzheimer's disease therapy / M. do Carmo Carreiras, L. Ismaili, J. Marco-Contelles // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. - 2020. - Vol. 30. - № 3. - P. 126880.

98. Propargylamine: an important moiety in drug discovery / A. Carneiro, E. Uriarte, F. Borges, M. J. Matos // Future Medicinal Chemistry. - 2023. - Vol. 15. - №№ 2. - P. 211224.

99. Novel propargylamine-based inhibitors of cholinesterases and monoamine oxidases: Synthesis, biological evaluation and docking study / M. Krátky, Q. A. Vu, S. Stepánková [et al.] // Bioorganic Chemistry. - 2021. - Vol. 116. - P. 105301.

100. Efficient one-pot synthesis of 5-perfluoroalkylpyrazoles by cyclization of hydrazone dianions / T. N. Ngo, S. A. Ejaz, T. Q. Hung [et al.] // Organic & Biomolecular Chemistry. - 2015. - Vol. 13. - № 30. - P. 8277-8290.

101. Regioselective construction of pyridazine and tetrahydrocinnoline derivatives via [4+2] cycloaddition-elimination with a-halogeno hydrazones and enaminones / L. Duan, X. Wang, Y. Gu [et al.] // Organic Chemistry Frontiers. - 2020. - Vol. 7. - № 16. -P. 2307-2312.

102. K2CO3-Promoted Pyrazoles Synthesis from 1,3-Dipolar Cycloaddition of N-Tosylhydrazones with Acetylene Gas / D. Li, S. Qiu, Y. Chen, L. Wu // ChemistrySelect.

- 2020. - Vol. 5. - № 38. - P. 12034-12037.

103. Bonding in phenylhydrazones: X-ray crystal structure and theoretical calculations involving (E)-acetophenone phenylhydrazone / L. C. Porter, Ming-Li, F. Cervantes-Lee, H. H. Murray // Monatshefte für Chemie / Chemical Monthly. - 1993. - Vol. 124. - N° 67. - P. 775-782.

104. Lal, S. [CuBr(PPh3)3] for Azide-Alkyne Cycloaddition Reactions under Strict Click Conditions / S. Lal, S. Díez-González // The Journal of Organic Chemistry. - 2011.

- Vol. 76. - № 7. - P. 2367-2373.

105. Forero-Cortés, P. A. The 25th Anniversary of the Buchwald-Hartwig Amination: Development, Applications, and Outlook / P. A. Forero-Cortés, A. M. Haydl // Organic

Process Research & Development. - 2019. - Vol. 23. - № 8. - P. 1478-1483.

106. N-Substituted Pyrrole Derivatives as Novel Human Immunodeficiency Virus Type 1 Entry Inhibitors That Interfere with the gp41 Six-Helix Bundle Formation and Block Virus Fusion / S. Jiang, H. Lu, S. Liu [et al.] // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. - 2004. - Vol. 48. - № 11. - P. 4349-4359.

107. Zheng, Q. CuCl-catalyzed cycloaddition of 1,3-butadiynes with primary amines: an atom-economic process for synthesis of 1,2,5-trisubsituted pyrroles / Q. Zheng, R. Hua // Tetrahedron Letters. - 2010. - Vol. 51. - № 34. - P. 4512-4514.

108. Горбов, А. И. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона - Словник, том 20 / А. И. Горбов, Д. И. Менделев. - 1893. - 607 с.

109. Application of the Tethered Biginelli Reaction for Enantioselective Synthesis of Batzelladine Alkaloids. Absolute Configuration of the Tricyclic Guanidine Portion of Batzelladine B / A. S. Franklin, S. K. Ly, G. H. Mackin [et al.] // The Journal of Organic Chemistry. - 1999. - Vol. 64. - № 5. - P. 1512-1519.

110. Quantum chemical comparison of ethynylation and C-vinylation routes in superbase catalyzed reaction of acetylenes with imines / V. B. Orel, N. M. Vitkovskaya, D. Z. Absalyamov [et al.] // Mendeleev Communications. - 2019. - Vol. 29. - № 6. -P. 622-624.

111. A quantum-chemical study of similarities and differences of ketones C-vinylation with acetylenes catalyzed MOH/DMSO and iBuOM/DMSO (M = Na, K) superbases / V. B. Orel, N. M. Vitkovskaya, V. B. Kobychev, B. A. Trofimov // Book of abstracts of the 16-th V.A. Fock Meeting on Theoretical, Quantum and Computational Chemistry. -Sochi : Типография ИП Кривлякин С.П. («Оптима»), 2018. - P. 2145.

112. Polynski, M. V. Understanding the solubilization of Ca acetylide with a new computational model for ionic pairs / M. V. Polynski, M. D. Sapova, V. P. Ananikov // Chemical Science. - 2020. - Vol. 11. - № 48. - P. 13102-13112.

113. Acetylene in Organic Synthesis: Recent Progress and New Uses / V. V Voronin,

M. S. Ledovskaya, A. S. Bogachenkov [et al.] // Molecules. - 2018. - Vol. 23. - № 10. -P. 2442.

114. Ledovskaya, M. S. Methods for the synthesis of O- , S- and #-vinyl derivatives Methods for the synthesis of O- , S- and #-vinyl derivatives / M. S. Ledovskaya, V. V Voronin, K. S. Rodygin. - 2018. - Vol. 87. - № 2. - P. 167-191.

115. A solid acetylene reagent with enhanced reactivity: fluoride-mediated functionalization of alcohols and phenols / G. Werner, K. S. Rodygin, A. A. Kostin [et al.] // Green Chem. - 2017. - Vol. 19. - № 13. - P. 3032-3041.

116. Витковская, Н. М. Квантовохимические модели элементарных актов реакций ацетилена: координация металлом и нуклеофильное присоединение / Н. М. Витковская. - Иркутский государственный университет, 1989. - 198 с.

117. Кобычев, В. Б. Квантово-химическое исследование изомерных превращений ненасыщенных гетероорганических соединений с участием анионов / В. Б. Кобычев. - Иркутский государственный университет, 2004. - 419 с.

118. Орел, В. Б. Квантовохимическое моделирование взаимодействий кетонов с ацетиленами в суперосновной среде KOH/DMSO / В. Б. Орел. - Иркутский государственный университет, 2015. - 142 с.

119. Бобков, А. С. Квантовохимическое моделирование механизмов сборки аннелированных гетероциклических систем с пиррольным ядром в суперосновной среде KOH/DMSO / А. С. Бобков. - Иркутский государственный университет, 2021. - 112 с.

120. Ларионова, Е. Ю. Теоретическое исследование механизмов реакций ацетилена и его производных в суперосновых каталитических системах гидроксид щелочного металла - диметилсульфоксид / Е. Ю. Ларионова. - Иркутский государственный университет, 2011. - 259 с.

121. Скитневская, А. Д. Квантово-химическое моделирование реакции нуклеофильного присоединения метанола и метантиола к алкинам и

арилацетиленам в суперосновной среде KOH/DMSO / А. Д. Скитневская. -Иркутский государственный университет, 2013. - 125 с.

122. Каримова, Н. В. Квантовохимическое моделирование механизмов реакций ацетилена в суперосновной системе MOH/DMSO: винилирование метанола и этинилирование формальдегида / Н. В. Каримова. - Иркутский государственный университет, 2011. - 125 с.

123. Kaya, S. Conceptual Density Functional Theoretical Investigation of the Corrosion Inhibition Efficiencies of Some Molecules Containing Mercapto (-SH) Group / S. Kaya, B. Tüzün, C. Kaya // Current Physical Chemistry. - 2017. - Vol. 7. - № 2- P. 147-153.

124. Best-Practice DFT Protocols for Basic Molecular Computational Chemistry* * / M. Bursch, J. Mewes, A. Hansen, S. Grimme // Angewandte Chemie International Edition.

- 2022. - Vol. 61. - № 42. - P. e202205735.

125. Density functional theory study of the structure-antioxidant activity of polyphenolic deoxybenzoins / Y. Xue, Y. Zheng, L. An [et al.] // Food Chemistry. - 2014.

- Vol. 151. - P. 198-206.

126. Quantum chemical calculations of 31P NMR chemical shifts: scopes and limitations / S. K. Latypov, F. M. Polyancev, D. G. Yakhvarov, O. G. Sinyashin // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2015. - Vol. 17. - № 10. - P. 6976-6987.

127. Tomasi, J. The IEF version of the PCM solvation method: an overview of a new method addressed to study molecular solutes at the QM ab initio level / J. Tomasi, B. Mennucci, E. Cances // Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. - 1999. -Vol. 464. - № 1-3. - P. 211-226.

128. Foresman, J. B. Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods / J. B. Foresman, Ж. Frisch. - 2nd ed. - Pittsburgh, PA : Gaussian, Inc., 1996. - 302 p.

129. Gaussian-3 theory using density functional geometries and zero-point energies / A. G. Baboul, L. A. Curtiss, P. C. Redfern, K. Raghavachari // The Journal of Chemical Physics. - 1999. - Vol. 110. - № 16. - P. 7650-7657.

130. A complete basis set model chemistry. VI. Use of density functional geometries and frequencies / J. A. Montgomery, M. J. Frisch, J. W. Ochterski, G. A. Petersson // The Journal of Chemical Physics. - 1999. - Vol. 110. - № 6. - P. 2822-2827.

131. Li, S. A DFT kinetic study on 1,3-dipolar cycloaddition reactions in solution / S. Li, D. Fang // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2016. - Vol. 18. - № 44. - P. 30815-30823.

132. Becke, A. D. Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior / A. D. Becke // Physical Review A. - 1988. - Vol. 38. - № 6. -P. 3098-3100.

133. Lee, C. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density / C. Lee, W. Yang, R. G. Parr // Physical Review B. -1988. - Vol. 37. - № 2. - P. 785-789.

134. Grimme, S. Semiempirical hybrid density functional with perturbative second-order correlation / S. Grimme // The Journal of Chemical Physics. - 2006. - Vol. 124. -№ 3. - P. 34108.

135. Woodcock, H. L. Problematic Energy Differences between Cumulenes and Poly-ynes: Does This Point to a Systematic Improvement of Density Functional Theory? / H. L. Woodcock, H. F. Schaefer, P. R. Schreiner // The Journal of Physical Chemistry A. -2002. - Vol. 106. - № 49. - P. 11923-11931.

136. Navarro-Vázquez, A. Why base-catalyzed isomerization of N-propargyl amides yields mostly allenamides rather than ynamides / A. Navarro-Vázquez // Beilstein Journal of Organic Chemistry. - 2015. - Vol. 11. - P. 1441-1446.

137. Grimme, S. Semiempirical GGA-type density functional constructed with a longrange dispersion correction / S. Grimme // Journal of Computational Chemistry. - 2006. - Vol. 27. - № 15. - P. 1787-1799.

138. A consistent and accurate ab initio parametrization of density functional dispersion correction (DFT-D) for the 94 elements H-Pu / S. Grimme, J. Antony, S. Ehrlich, H. Krieg // The Journal of Chemical Physics. - 2010. - Vol. 132. - № 15. - P. 154104.

139. Grimme, S. Effect of the damping function in dispersion corrected density functional theory / S. Grimme, S. Ehrlich, L. Goerigk // Journal of Computational Chemistry. - 2011. - Vol. 32. - № 7. - P. 1456-1465.

140. Alkyl and arylketone reactions with phenylacetylene promoted by KOH—DMSO superbase: a quantum chemical study / V. B. Kobychev, N. M. Vitkovskaya, V. B. Orel [et al.] // Russian Chemical Bulletin. - 2015. - Vol. 64. - № 3. - P. 518-524.

141. Methanol vinylation mechanism in the KOH/DMSO/CH3OH/C2H2 system / N. M. Vitkovskaya, E. Y. Larionova, V. B. Kobychev [et al.] // International Journal of Quantum Chemistry. - 2011. - Vol. 111. - № 11. - P. 2519-2524.

142. A theoretical study of methanol vinylation reaction mechanism / N. M. Vitkovskaya, E. Y. Larionova, V. B. Kobychev [et al.] // International Journal of Quantum Chemistry. - 2008. - Vol. 108. - № 14. - P. 2630-2635.

143. Urgaonkar, S. P(/-BuNCH2CH2)3N: An Efficient Promoter for the Nucleophilic Aromatic Substitution Reaction of Aryl Fluorides with Aryl TBDMS (or TMS) Ethers / S. Urgaonkar, J. G. Verkade // Organic Letters. - 2005. - Vol. 7. - № 15. - P. 3319-3322.

144. Base-promoted nucleophilic fluoroarenes substitution of C-F bonds / J. Su, Q. Chen, L. Lu [et al.] // Tetrahedron. - 2018. - Vol. 74. - № 2. - P. 303-307.

145. Acidities of hydrocarbons and sulfur-containing hydrocarbons in dimethyl sulfoxide solutions / F. G. Bordwell, G. E. Drucker, N. H. Andersen, A. D. Denniston // Journal of the American Chemical Society. - 1986. - Vol. 108. - № 23. - P. 7310-7313.

146. Equilibria involving organic anions in dimethyl sulfoxide and N-Mathylpyrrolidin-2-one: Acidities, Ion pairing, and hydrogen bonding / F. G. Bordwell, J. C. Branca, D. L. Hughes, W. N. Olmstead // J. Org. Chem. - 1980. - Vol. 45. - № 16. - P. 3305-3313.

147. Bordwell, F. G. Equilibrium acidities in dimethyl sulfoxide solution / F. G. Bordwell // Accounts of Chemical Research. - 1988. - Vol. 21. - № 12. - P. 456-463.

148. COPASI--a COmplex PAthway Simulator / S. Hoops, S. Sahle, R. Gauges [et al.] // Bioinformatics. - 2006. - Vol. 22. - № 24. - P. 3067-3074.

149. Base-Catalyzed [3+2] Cycloaddition of N-Benzyl Ketimines to Arylacetylenes Followed by Oxidation: A One-Pot Access to Polyarylated 2#-Pyrroles via Intermediate Pyrrolines / I. A. Bidusenko, E. Y. Schmidt, I. A. Ushakov [et al.] // Organic Letters. -2021. - Vol. 23. - № 11. - P. 4121-4126.

150. Quantum-Chemical Study of the Assembly Mechanism of 1-Pyrrolines from N-Benzylaldimines and Arylacetylenes in KO'Bu/DMSO Superbasic Medium / V. B. Orel,

A. A. Zubarev, I. A. Bidusenko [et al.] // The Journal of Organic Chemistry. - 2023. -Vol. 88. - № 11. - P. 7058-7069.

151. Hashimoto, T. Catalytic Asymmetric Three-Component 1,3-Dipolar Cycloaddition of Aldehydes, Hydrazides, and Alkynes / T. Hashimoto, Y. Takiguchi, K. Maruoka // Journal of the American Chemical Society. - 2013. - Vol. 135. - № 31. - P. 1147311476.

152. Nagy, E. Alkyne Cycloadditions Mediated by Tetrabutylammonium Fluoride: A Unified and Diversifiable Route to Isoxazolines and Pyrazolines / E. Nagy, S. D. Lepore // Organic Letters. - 2017. - Vol. 19. - № 14. - P. 3695-3698.

153. A highly sensitive fluorescent probe based on simple pyrazoline for Zn2+ in living neuron cells / Z. Zhang, F.-W. Wang, S.-Q. Wang [et al.] // Organic & Biomolecular Chemistry. - 2012. - Vol. 10. - № 43. - P. 8640.

154. Zelenin, K. N. Spectral characteristics of 1,4,5,6-tetrahydropyridazines / K. N. Zelenin, L. M. Korzhikova, O. V. Sverdlova // Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii. - 1969. - Vol. 11. - № 6. - P. 1080-1084.

155. Разин, В. В. Прототропная изомеризация в ряду эфиров дигидропиридазинкарбоновых и дикарбоновых кислот / В. В. Разин, М. Е. Яковлев,

B. А. Васин // Журнал органической химии. - 2012. - Т. 48. - № 3. - С. 435-438.

156. Self-Assembly of N-Phenyl-2,5-dimethylpyrrole from Acetylene and Aniline in KOH/DMSO and KOBuTDMSO Superbase Systems: A Quantum-Chemical Insight / N. M. Vitkovskaya, V. B. Orel, D. Z. Absalyamov, B. A. Trofimov // The Journal of Organic Chemistry. - 2020. - Vol. 85. - № 16. - P. 10617-10627.

157. Quantum-Chemical Insight into Self-Organization of Complex Molecules from Acetylene and Anilines Catalyzed by Superbase KOH/DMSO: One-Pot Cascade Assembly of 1,3-Bis(arylamines) / D. Z. Absalyamov, N. M. Vitkovskaya, V. B. Orel [et al.] // Asian Journal of Organic Chemistry. - 2023. - Vol. 12. - № 4. - P. e202300042.

158. Bordwell, F. G. Acidities of anilines in dimethyl sulfoxide solution / F. G. Bordwell, D. J. Algrim // Journal of the American Chemical Society. - 1988. - Vol. 110.

- № 9. - P. 2964-2968.

159. Concerted Nucleophilic Aromatic Substitution Reactions / S. Rohrbach, A. J. Smith, J. H. Pang [et al.] // Angewandte Chemie International Edition. - 2019. - Vol. 58.

- № 46. - P. 16368-16388.

160. Neumann, C. N. Concerted nucleophilic aromatic substitution with 19F- and 18F-/ C. N. Neumann, J. M. Hooker, T. Ritter // Nature. - 2016. - Vol. 534. - № 7607. -P. 369-373.