26

На правах рукописи

ЛАТЫПОВА ЭЛЬВИРА РАЗИФОВНА

(R)-4-МЕНТЕНОН В РЕАКЦИЯХ 1,2- И 1,4-ПРИСОЕДИНЕНИЯ

02.00.03 - Органическая химия

Автореферат диссертации на соискание

ученой степени кандидата химических наук

Уфа – 2005

Работа выполнена на кафедре биоорганической химии Башкирского государственного университета и в Институте органической химии Уфимского научного центра РАН.
Научный руководитель: Официальные оппоненты: Ведущая организация	кандидат химических наук, старший научный сотрудник Р. Я. Харисов доктор химических наук, профессор В. Н. Одиноков кандидат химических наук, старший научный сотрудник Н. А. Иванова Институт химии Коми научного центра УрО РАН

Защита состоится 18 марта 2005 г. в 14⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета Д 002.004.01 в Институте органической химии УНЦ РАН по адресу: 450054, Башкортостан, г. Уфа, проспект Октября, 71, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Уфимского научного центра РАН.

Автореферат разослан 18 февраля 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор химических наук Ф.А. Валеев

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Оптически активные монотерпеновые сопряженные циклические еноны, входящие в состав эфирных масел, широко используются при получении более сложных структур, многие из которых обладают биологической активностью. Однако часто предлагаемые методы синтеза не находят дальнейшего применения из-за высокой стоимости субстрата. Поэтому актуальным является поиск доступных оптически чистых соединений. Таким является (R)-4-ментенон, получаемый в результате несложных трансформаций l-ментола (ее~100%) и удовлетворяющий вышеуказанным требованиям. Свойства (R)-4-ментенона мало изучены, и в органическом синтезе до последнего времени он практически не использовался.

В связи с этим представляло интерес, как с теоретической, так и с практической точки зрения изучение реакционной способности стерически затрудненной еноновой системы (R)-4-ментенона в реакциях нуклеофильного присоединения. Последующие трансформации полученных производных открывают возможность выхода к оптически чистым хиральным соединениям исходя из коммерчески доступного сырья.

Работа выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательских работ Института органической химии УНЦ РАН по теме «Биорегуляторы поведения и жизнедеятельности насекомых: синтез и препараты на их основе» (регистрационный номер № 01.99.00 11834) при финансовой поддержке гранта «Направленный синтез веществ с заданными свойствами и создание функциональных материалов на их основе» (госконтракт №36) и ФЦП «Интеграция науки и высшего образования России на 2002 – 2006 годы» (этапы 2002-2003гг., госконтракт № Б0119/1436).

Цель работы. Изучение реакционной способности (R)-4-ментенона в условиях 1,2- и 1,4-присоединения нуклеофильных реагентов и последующей фрагментации с выходом к оптически чистым хиральным синтонам и биологически активным соединениям.

Научная новизна и практическая значимость. Впервые, на примере алкилирования литий- и магнийорганическими соединениями, изучено взаимодействие (R)-4-ментенона с металлоорганическими реагентами. Квантовохимическими исследованиями показано, что электронное окружение -углеродного атома еноновой системы (R)-4-ментенона зависит от +I-эффекта α-Prⁱ–группы. Данные расчетов подтверждены низкой активностью (R)-4-ментенона в реакциях 1,4-присоединения металлоорганических реагентов, а также инертностью в реакциях Михаэля и образования пиразолинов. Впервые получен анти-оксим (R)-4-ментенона и исследовано его поведение в условиях бекмановской перегруппировки. Предложены новые подходы к хиральным синтонам, использование которых продемонстрировано на примере синтеза оптически чистых (R)-3-метил--бутиролактона, феромонов жука Coleoptera scarabaeidae и персиковой минирующей моли (Lyonetia clerkella).

Апробация работы. Результаты работы были представлены на IV Всероссийском симпозиуме по органической химии «Органическая химия - упадок или возрождение» (г. Москва, 2003 г.), IV Всероссийской конференции молодых ученых “Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии” (г. Саратов, 2003 г.), Молодежной научной школе-конференции «Актуальные проблемы органической химии» (г. Новосибирск, 2003 г.), конкурсе работ молодых ученых Института органической химии УНЦ РАН (г. Уфа, 2003 г., 2-ое место), XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (г. Казань, 2003 г.), V Международном симпозиуме по химии природных соединений (г. Ташкент, 2003 г.), XLII Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (г. Новосибирск, 2004 г.), Научной школе-конференции по органической химии (г. Екатеринбург, 2004 г.), Научно-практической конференции «Биологическая защита растений - основа стабилизации агроэкосистем» (г. Краснодар, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи и тезисы 8 докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора на тему «Природные циклические ,-еноновые монотерпеноиды в реакциях нуклеофильного присоединения», обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка литературы. Диссертация изложена на 112 страницах и содержит 3 таблицы. Список цитируемой литературы включает 136 наименований.

Соискатель выражает глубокую благодарность д.х.н., профессору Р.Ф. Талипову и д.х.н., профессору Г.Ю. Ишмуратову за постоянное внимание и неоценимые консультации, оказанные при выполнении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Многие природные монотерпеноиды содержат карбонильную группу и двойную связь, которые часто сопряжены друг с другом, что существенно расширяет возможности их использования в органическом синтезе. К ним относится и (R)-4-ментенон (1), свойства которого мало изучены. Известно лишь то, что при озонолизе (R)-4-ментенона двойная связь более реакционноспособна по сравнению с обычными еноновыми системами¹. Нами были проведены работы по расширению синтетического потенциала данного хирального енона с использованием в качестве основополагающих реакций 1,2- и сопряженного 1,4-присоединения и дальнейшей фрагментации полученных соединений.

(R)-4-Ментенон, синтезируемый из природного l-(-)-ментола в ка-

честве примеси содержит ментон (3), что влияет на результаты исследований. Нами предложен метод очистки енона 1 через бисульфитное производное, позволяющий получить химически чистый субстрат 1, ментон 3 в эту реакцию не вступает.