Базовые принципы химической трансформации соединений, содержащих фураноновый (и их аналогов) фрагмент – путь к созданию новых мультифункциональных веществ и материалов

Отличительными особенностями результатов выполнения проекта являются разработка методики синтеза построения уникальных азот-, кислород-, серосодержащих гетероциклических соединений, отличающихся характером гетеро- и экзоциклического гетероатомов, получение новых данных в области стереохимии, избирательной реакционной способности новых рядов многоцентровых гетероциклических соединений. Полученные данные позволяют решить ряд важных вопросов фундаментального характера, касающихся проблем протекания альтернативных вариантов циклизации в молекулах полифункциональных соединений и осуществления направленного синтеза в условиях конкуренции нескольких реакций и превращений. Установлено влияние различных факторов на возможность реализации новых механизмов гетероциклизации в реакциях с полинуклеофильными реагентами, а также в различных перициклических реакциях. Разработаны новые эффективные подходы к ранее неизвестным кислород-, серо- и азотсодержащим гетероциклам, имеющим дополнительные экзоциклические реакционные центры, способные к интересным химическим трансформациям и модификациям. Осуществлена разработка эффективных методов синтеза полиядерных конденсированных и спиросочлененных ансамблей на основе реакций циклоприсоединения к арилметилиденфуранонам и диарилметилиденциклогексанонам, вариабельным по периферическим заместителям, что является мощным инструментом в построении различных гетеросистем, это позволило изучить реакционные последовательности, включающие генерирование нестабильных 1,3-диполей, их участие в эффективной сборке гетероциклических молекул. Впервые в качестве диполярофилов использовались β-аминокетоны (основания Манниха), как эквиваленты ненасыщенных кетонов. Установлено, что циклоприсоединение протекает хемо- и диастереоселективно по генерированному центру. Решен ряд важных вопросов фундаментального характера, определения региоселективного направления реакции по фураноновому или(и) ариламинометилиденовому/арилгидразонному/арилметилиденовому фрагменту, осуществления направленного синтеза в условиях конкуренции нескольких реакций или превращений, определена возможность управления их реакционной способностью. Определены возможности селективного образования одного из продуктов в зависимости от структурных особенностей субстратов и условий процесса в условиях перициклических реакций. Проведены разработка и теоретическое обоснование методов синтеза производных пиразоло[5,1-c][1,2,4]триазина, а также новых конденсированных и линейно связанных гетероциклических систем с его фрагментом, выявлены закономерности протекания данных превращений. Изучено строение продуктов физическими методами, в том числе с привлечением данных ЯМР ¹Н, корреляционной спектроскопии COSY, HSQC, HMBC, данных спектроскопии NOE (NOESY, NOESYHMBC, NOESYHSQC), а также расчетных методов квантовой химии (метод функционала плотности DFT, метод Меллера - Плессета). Сопоставление данных NOE спектроскопии и DFT-расчетов позволит объяснить хемо-, регио-, диастереоселективность реакции, установить подход реагента (экзо- или эндо-) и механизм циклоприсоединения. При этом полученные данные могут прояснить детали механизма и позволят в дальнейшем прогнозировать хемо- и региоселективность циклоприсоединения.