Registration Number
0825U003135, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
31-07-2025
popup.evolution
.
Title
Flow methods for the generation and chemical transformation of diazomethane and its derivatives
Author
Viacheslav V. Pendiukh,
popup.head Oleksandr B. Rozhenko
popup.opponent Oleg Smolii
popup.opponent Sergiy I. Kovalenko
popup.review Vadim M. Timoshenko
popup.review Petro P. Onysko
popup.rada
Institute of Organic Chemistry NAS of Ukraine
Description
Дисертаційна робота присвячена розробці безпечного та ефективного напівпромислового протоколу для генерації та синтетичного застосування діазометану у проточних реакторах в мультиграмових масштабах; дослідженню реакції діазометану з N-захищеними активованими похідними амінокислот; визначенню синтетичного потенціалу отриманих діазокетонів та похідних амінокислот для отримання важливих будівельних блоків для медичної хімії.
За допомогою проточного реактора UOSlab® FlowReactor D1000 вдалося оптимізувати умови безпечного генерування діазометану з нітрозометилсечовини у водному розчині КОН у проточному режимі з продуктивністю до 0,45 моль/год. Отримана водно-органічна суміш, що містила діазометан, спрямовувалася у мембранний сепаратор, де здійснювалося відокремлення «сухого» розчину діазометану від водної фази, що містила відходи. Подальше використання цього розчину дозволило реалізувати широкий спектр хімічних перетворень.
Аналізуючи придатність розроблених умов для серії діазокетонів – похідних N-захищених амінокислот, було встановлено їх високу толерантність до природи функціональних груп, що свідчить про універсальність запропонованого методу. Зокрема, вдалося успішно реалізувати перетворення сполук, які традиційно вважалися недостатньо реакційноздатними (сірковмісні, N-Fmoc-захищені α-амінокислоти) або потенційно нестабільними (ацетилени, олефіни, галогеніди та естери) в каталітичних або термічних умовах. Проведені дослідження показали, що фотоактивація забезпечує препаративні результати навіть для таких проблемних субстратів, що підкреслює високий синтетичний потенціал розробленого методу.
В ході виконання було розроблено та впроваджено обладнання, яке дозволяє генерувати діазометан у безпечний спосіб із продуктивністю 0.45 моль/год. Діазокетони, отримані під дією діазометану з α-амінокислот, пропонуються як стабільні та універсальні синтетичні еквіваленти галогенкетонів. В результаті оптимізації процесів фотоперегрупування Вольфа одержаних діазокетонів було одержано широкий ряд β-амінокислот, зокрема, раніше недоступних.
Діазокетони, похідні α-амінокислот (AADDK), виявилися новим значущим класом реагентів для переносу хіральних груп, з огляду на їх легку доступність із оптично чистих амінокислот. Це відкрило широкі можливості в хімічному синтезі та біології, зокрема в розробці методів синтезу хіральних сполук, включаючи фармацевтично важливі β-амінокислоти. AADDK виявилися стабільними за кімнатної температури та безпечними для зберігання та використання, що було підтверджено квантово-хімічними розрахунками, та термогравіметричними дослідженнями. Це підкреслює їхнє значення в хімічному синтезі, спрямованому на потреби медичної хімії та відкриває перспективи їхнього подальшого використання.
Успішний перехід до напівпромислової фотохімічної установки, яку було з успіхом застосовано зокрема для проведення реакцій перегрупування Вольфа, завдяки ретельно оптимізованим умовам, підкреслює значний потенціал цього методу в індустріальному синтезі хімічних сполук. Ефективність методу доведена шляхом демонстрації варіативності температурних режимів та швидкостей потоку, та одержаними високими виходами кінцевих β-амінокислот зі збереженням абсолютної конфігурації вихідних амінокислот. Це робить його універсальним для проведення подібних реакцій та відкриває шляхи для препаративного синтезу важливих для медицини β-амінокислот та інших складних молекул.
Registration Date
2025-07-23
popup.nrat_date
2025-07-23 / 2026-07-01
