|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Стерео- и хемоселективное введение CN, SR, OR групп в винилгалогениды, катализируемое полипиррольными нанокомпозитами Pd(0) и Cu(I)НИР
Stereo- and chemoselective introduction CN, SR and OR groups in vinyl halides, catalyzed by Pd-polypyrrole nanocomposites
- Руководитель НИР: Никитин О.М.
- Участники НИР: Левицкий О.А., Новикова Н.С.
- Подразделение: Кафедра органической химии
- Срок исполнения: 28 марта 2016 г. - 30 ноября 2017 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 14.W01.16.4875-МК
- Номер ЦИТИС: АААА-А16-116032250003-5
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Функциональные материалы, наноматериалы и технологии
- ПН России: Индустрия наносистем
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.15.28 Топохимия. Гетерогенный катализ
- 31.21.17 Реакционная способность
- 31.21.25 Ароматические соединения
-
Ключевые слова:
механизм реакции, o-нуклеофилы, винилгалогениды, каталитический центр, pd(0), координационный узел, s-, cu(i)
pd(0), reaction mechanism, vinyl halides, s-, cu(i), o- nucleophiles -
Описание:
Проект направлен на создание новых экологичных каталитических систем для введения в винилгалогениды нуклеофилов различного типа (CN-, RS-, RO-) на основе нанокомпозитов. В ходе выполнения проекта будут выявлены фундаментальные закономерности влияния структуры и конфигурации исходного винилгалогенида на выход продуктов замещения и стереоселективность превращения. Также будет проведен сравнительный анализ каталитической активности нанокомпозитов в указанных реакциях замещения в арил- и винилгалогенидах, который позволит определить возможность и условия реализации хемоселективного превращения по той или иной группе.
-
Abstract:
The project aims to create new eco-friendly catalytic systems for the introduction vinilhlorida nucleophiles of different types (CN-, RS-, RO-) based nanocomposites. In the course of the project will be revealed fundamental regularities of the influence of the structure and configuration of the original vinilhlorida to the output of the substitute products and the stereoselectivity of the transformation. Will also be a comparative analysis of the catalytic activity of nanocomposites in these substitution reactions in aryl - and vinilhlorida, which will determine the possibility and conditions of realization chemoselective of turning on one group or another.
-
Планируемые результаты:
В результате выполнения проекта будут получены следующие основные результаты: 1. Разработаны новые эффективные каталитические реакции замещения винильных атомов галогена на синтетически важные нуклеофильные группы: CN-, RS-, RO, без использования токсичных реагентов или лигандов, которые могут быть реализованы как в органических растворителях, так и в водном растворе. 2. Будет проведена оптимизация состава и структурных параметров Pd/PPy и CuI/PPy нанокомпозитов, которая позволит обеспечить эффективное замещение винильных атомов галогена на синтетически важные нуклеофильные группы: CN-, RS-, RO-. На основании полученных данных будут выявлены фундаментальные закономерности влияния состава и морфологии катализатора на его активность. 3. Будут выявлены фундаментальные закономерности влияния структуры и конфигурации исходного винилгалогенида на выход продуктов замещения и стереоселективность превращения. 4. Будет проведен сравнительный анализ каталитической активности нанокомпозитов в указанных реакциях замещения в арил- и винилгалогенидах, который позволит определить возможность и условия реализации хемоселективного превращения по той или иной группе. 5. Будут получены новые данные о влиянии микроволновой активации на морфологию и каталитическую активность Pd/PPy и CuI/PPy нанокомпозитов.
-
Научный задел:
Коллектив обладает опытом работы по созданию каталитических систем на полимерной основе, содержащих ионы переходных металлов. Разработанные системы показали высокую активность в реакциях кросс-сочетания (Сузуки, Соногаширы, каскадная циклизация). Для каталитических систем характерна термическая устойчивость, высокая эффективность, а также возможность рециклизации катализатора.
-
Основные результаты:
В ходе выполнения исследований в рамках первого года проекта нами предложены две Pd-содержащие каталитические системы, которые позволяют высокоэффективно проводить цианирование винилбромидов с помощью K4Fe(CN)6. Условия реакции оптимизированы, чтобы реакция протекала хемо- и стереоселективно. Возможно проведение реакции в воде и NMP, каталитическая активность нанокомпозита в обоих растворителях сопоставима. Для уменьшения времени реакции может быть применено микроволновое облучение, сокращающее время реакции более, чем в 30 раз. Кроме того, нами показано, что нанокомпозиты (Pd/PPy и CuI/PPy) проявляют высокую активность в реакции каталитического тиоарилировния бромстирола и его производных. Реакция протекает стереоселективно с сохранением конфигурации двойной связи.
- Добавил в систему: Никитин Олег Михайлович
Источник финансирования НИР
| грант Президента РФ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 28 марта 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Создание новых каталитических систем для хемо- и стереоселективных превращений винилгалогенидов под действием K4Fe(CN)6. Тестирование каталитических систем в реакции тиоарилирования. |
| Результаты этапа: В ходе выполнения исследований в рамках первого года проекта нами предложены две Pd-содержащие каталитические системы, которые позволяют высокоэффективно проводить цианирование винилбромидов с помощью K4Fe(CN)6. Условия реакции оптимизированы, чтобы реакция протекала хемо- и стереоселективно. Возможно проведение реакции в воде и NMP, каталитическая активность нанокомпозита в обоих растворителях сопоставима. Для уменьшения времени реакции может быть применено микроволновое облучение, сокращающее время реакции более, чем в 30 раз. Кроме того, нами показано, что нанокомпозиты (Pd/PPy и CuI/PPy) проявляют высокую активность в реакции каталитического тиоарилировния винилбромидов. Реакция протекает стереоселективно с сохранением конфигурации двойной связи. | ||
| 2 | 1 января 2017 г.-30 ноября 2017 г. | Исследование и оптимизация Pd- и CuI полипиррольных (Pd/pPy и CuI/pPy) каталитических систем в реакциях функционализации винилгалогенидов O- и S-содержащими нуклеофилами. |
| Результаты этапа: в ходе выполнения исследований в рамках отчетного года проекта было показано, что: • Оба нанокомпозита (Pd/pPy и CuI/pPy) проявляют высокую активность в реакции тиоарилирования. • Условия реакции оптимизированы для каждого композита. • Композиты сохраняют свою активность при применении микроволнового облучения. В этом случае время реакции сокращается с нескольких часов до десятков минут. • Нанокомпозит может быть повторно использован при этом, как минимум, за три последовательных цикла активность катализатора падает незначительно • Реакция тиоарилирования преимущественно протекает с сохранением конфигурации двойной связи • В присутствии двух атомов брома, один из которых связан с Csp2(Aryl), а другой с Csp2(Vinyl), происходит селективное замещение винильного. • Показано, что Pd/pPy нанокомпозит способен эффективно катализировать феноксилирование винилбромидов. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".