Реакции 1,2,4-оксадиазолов с металлокарбеноидами как новый подход к формированию гетероциклических систем(итоговый)

Производные азотсодержащих гетероциклических соединений являются наиболее востребованными соединениями в фармацевтической промышленности. Однако существующие способы построения гетероциклических систем из ациклических предшественников не всегда позволяют ввести в любой положение гетероцикла определённую функциональную группу, а кроме того часто весьма трудоёмки, поскольку включают несколько синтетических стадий, причём в большинстве случаев на каждой из стадий необходима очистка промежуточного вещества, что делает синтез экономически нерентабельным. НИР направлена на поиск простых, эффективных, атом-экономных методов построения азотсодержащих гетероциклических систем с определёнными функциональными группами на основе легкодоступных исходных веществ за минимальное число синтетических стадий. В качестве исходных веществ используются пятичленные азотсодержащие гетероциклы – 1,2,4-оксадиазолы, которые под действием металлокарбеноидов трансформируются в более сложные гетероциклические системы.В рамках НИР исследовано взаимодействие производных 1,2,4-оксадиазола с α иминокарбеноидами родия(II), генерируемыми из N-сульфонилтриазолов. На основе этой реакции разработан удобный метод синтеза полностью замещенных 5-сульфонамидоимидазолов. Гибкость метода, который одинаково эффективен как для ароматических 1,2,4-оксадиазолов, так и для 1,2,4-оксадиазол-5-онов, позволяет варьировать заместители во всех положениях имидазольного кольца и получать N-алкил-, N-алкоксикарбонил- и N-аминокарбонил-замещенные имидазолы с высокими выходами, в граммовых количествах и во многих случаях даже без хроматографической очистки. Исследованные реакции полностью селективны и представляют собой первые примеры трансформации N,N,O-гетероцикла под действием карбеноидов. Кроме того, в данных реакциях генерируются 1,3,6-триазагекса-1,3,5-триеновые интермедиаты, которые ранее не были описаны.Разработан новый эффективный подход к ранее неизвестным производным 2H-1,3,5-оксадиазина из легко доступных 1,2,4-оксадиазолов и α-диазоэфиров. Предложенный метод позволяет получать 1,3,5-оксадиазины в граммовых количествах и обеспечивает высокие выходы продуктов для широкого круга заместителей. Реакция протекает при катализе как Rh(II), так и Cu(II) с образованием металлокарбеноидов, оксадиазолиевых илидов и нестабильных 1-окса-3,5-диазагекса-1,3,5-триенов. Атака карбеноида по атомам N2 или N4 вызывает различные варианты раскрытия оксадиазольного кольца, направление атаки контролируется замещением при атоме C5. Полученные 1,3,5-оксадиазины фактически являются скрытыми 1-окса-3,5-диазагекса-1,3,5-триенами из-за наличия кольчато-цепного равновесия между этими формами при комнатной температуре.