Молекулярный дизайн карбо- и гетероциклических структур на основе суперэлектрофильной активации непредельных соединений (промежуточный, этап 1)

На основе электрофильной активации различных непредельных соединений под действием суперкислоты Бренстеда трифторметансульфоновой кислоты CF3SO3H (TfOH) и бромида алюминия AlBr3 разработан синтез нескольких серий карбоциклических производных инданового ряда (инданов, инденов, инданов, инденонов). Разработаны новые методы получения синтетически труднодоступных α-трифторметилзамещенных стиролов и цис-/транс- бис-трифторметилзамещенных инданов на основе превращений CF3-замещенных бензильных катионов, генерируемых из соответствующих CF3-бензиловых спиртов или их ТМС-эфиров под действием TfOH. Разработаны методы синтеза 3-метил-1-трихлометил-1Н-инденов по реакции 5,5,5-трихлорпент-3-ен-2-онов с аренами в TfOH, а также 3-трихлометилиндан-1-онов путем циклизации 1-арил-4,4,4-трихлорбут-2-ен-2-онов в TfOH. В результате взаимодействия 1,5-диарилпента-2,4-диен-1-онов с донорными аренами (вератролом, ксилолами) в TfOH образуются смеси изомерных 1-арил-3-(арилкарбонилметил)инданов, имеющих цис- и транс-конфигурацию заместителей в индановом цикле. Реакция протекает с высокой степенью стереоселективности с преимущественным образованием цис-изомеров. 1,5-Диарилпент-4-ен-2-ин-1-оны под действием избытка TfOH в реакциях с аренами (бензолом, ксилолами, псевдокумолом, вератролом, нафталином) при комнатной температуре за 1-3 ч дают производные инданового ряда – E-/Z-1-арил-2-(3-арилиндан-1-илиден)этан-1-оны. 3-Арилпропиннитрилы в реакциях с аренами под действием AlBr3 при комнатной температуре за 2 ч приводят к продуктам гидроарилирования ацетиленовой связи – (E/Z)-3,3-диарилпроп-2-еннитрилам. Последние в TfOH внутримолекулярно циклизуются в 3-арилинден-1-оны. Катионные интермедиаты данных превращений исследованы теоретически с привлечением квантово-химических расчетов методами теории функционала плотности (DFT) и экспериментально с помощью ЯМР. Оценены электронные и орбитальные свойства катионов, а также их электрофильность и реакционная способность. Синтезированные тригалоген(фтор- или хлор)метил-замещенные инданы, индены и инданоны планируется в дальнейшем исследовать на проявление ими различных видов биологической активности. Дополнительно проведен анализ литературных данных по методам синтеза 1-трифторметилинданов и близких структур, которые являются труднодоступными соединениями и показывают важные биологически активные свойства. Существует два основных подхода к получению 1-CF3-инданов. Первый базируется на создании индановой структуры из CF3-предшественников. Второй подход заключается в трифторметилировании готового инданового ядра различными CF3-источниками, такими как реагенты Рупперта-Пракаша или Тогни. Многие из этих синтетических подходов обладают высокой регио- и стереоселективностью.