Разработка высокоэффективных каталитических систем на основе карбеновых комплексов палладия для важнейших химических трансформаций 1,3-диенов (теломеризация, кросс-сочетание Хека, гетероциклизация) в условиях «зеленой» химии

Проект направлен на решение проблемы эффективного синтеза сложных органических молекул на основе металл-катализируемых реакций с использованием промышленно доступных субстратов. Одним из классов таких субстратами являются 1,3-диены (бутадиен, изопрен). Из этих субстратов можно в одну-две синтетические стадии получать ценные химические продукты. Так, на основе реакций теломеризации диенов можно получать ценные мономеры, а также поверхностно активные вещества. Реакции кросс-сочетания арилгалогенидов с диенами приводят к образованию функционализированных терпенов – аналогов природных биоактивных соединений. С помощью реакций гетероциклизации диенов с динуклеофилами возможно получать ценные гетероциклические соединения, такие как бензодиоксаны, бензоморфолины, широко применяющиеся для создания лекарственных препаратов. Теломеризация бутадиена в настоящее время является промышленным процессом, направленным на получение 1-октена. Однако, стоит проблема увеличения активности катализаторов на основе палладия. Наиболее перспективным решением этой проблемы является использование новых типов комплексов карбенов, содержащих расширенные циклы. Такие карбены позволяют проводить тонкую настройку стерических и электронных свойств лигандов для увеличения активности катализаторов, увеличения селективности процессов, а также расширения спектра применяемых субстратов и проведения реакций в мягких условиях. Важной проблемой современной органической химии является разработка не только эффективных, но также и экологически безопасных процессов. Представленный проект направлен на решение проблемы использования в органическом синтезе экологически опасных органических растворителей за счет их замены на экологически безопасную воду, либо полный отказ от растворителя. Поставленные задачи предполагается решить за счет использования комплексов новых типов карбеновых лигандов с палладием. Наряду с решением проблемы разработки методов синтеза органических соединений, проект направлен на решение одной из важнейших задач современного металлокомплексного катализа: исследование влияния электронной и пространственной структуры карбеновых лигандов на каталитические свойства их комплексов с палладием. Исследование влияния структуры лигандов на активность, селективность каталитических процессов, стабильность каталитических систем в условиях проведения реакций в условиях «зеленой химии».