Хиральные фосфиты в координации и катализе

п/п

Гаврилов Владислав Константинович, к.х.н., старший преподаватель кафедры химии РГУ имени С.А. Есенина

Жеглов Сергей Викторович, к.х.н., доцент, директор института естественных наук РГУ имени С.А. Есенина

Максимова Марина Геннадьевна, к.х.н., доцент, доцент кафедры химии РГУ имени С.А. Есенина

Чучелкин Илья Валерьевич, к.х.н., старший научный сотрудник лаборатории координационной химии

Коллектив имеет возможность использовать современные физико-химические методы. Спектры ЯМР регистрируются на приборах Bruker Avance 400, Varian Inova 500 и Bruker Avance III 600; масс-спектры с ионизацией методом лазерной десорбции (MALDI TOF/TOF) – на приборе Bruker Daltonics Ultraflex, с ионизацией методом электрораспыления (ESI) – на приборе Bruker MAXIS Impact; ИК спектры – на ИК-Фурье-спектрометре Nicolet IR200; оптическое вращение – на поляриметре Atago AP-300; данные монокристальной дифракции – на дифрактометре STOE с детектором Pilatus100K, порошковой дифракции – на приборе Panalytical EMPYREAN; энантиомерный анализ – на ВЭЖ-хроматографе «Стайер» на хиральных стационарных фазах Kromasil® 5-AmyCoat, 5-CelluCoat; Daicel Chiralcel® OD-H, OJ-H и AD-H; элементный анализ – на CHN-микроанализаторе Carlo Erba EA1108 CHNS-O.

Получены энантиочистые 1,4-диолы ((4R,5R)-2,2-диметил-1,3-диоксолано-4,5-диил)бис(дифенилметанол) ((R,R)-TADDOL), ((4R,5S)-5-(гидроксиметил)-2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-ил)дифенилметанол ((S,R)-semi-TADDOL ), (Sa)-5,5′,6,6′,7,7′,8,8′-октагидро-[1,1′-бинафталено]-2,2′-диол ((Sa)-H8—BINOL), а также аминотиоэфиры (1S,2R)- и (1R,2S)- 1,2-дифенил-2-(фенилтио)этан-1-амин , (1S,2R)- и (1R,2S)-N-метил-1,2-дифенил-2-(фенилтио)этан-1-амин и метиловый эфир (S)-S-метилцистеина

Синтезированы неизвестные ранее P,S-бидентатные фосфорамидито-тиоэфирные лиганды, которые составляют новую группу гетеробидентатных асимметрических индукторов фосфитной природы. Существенными достоинствами новых лигандов являются:

ü    синтетическая доступность, обусловленная использованием как удобных способов получения исходных энантиочистых соединений, так и несложной экспрессной методики формирования соответствующих хлорфосфитов Phos1 – Phos4,

ü    устойчивость при хранении и способность к эффективной очистке флэш-хроматографией (в необходимых случаях также кристаллизацией). Их химическая чистота составит не менее 95%, энантиомерная чистота – не менее 99%,

ü    модульное строение, обеспечивающее целенаправленное варьирование структуры фосфациклов (тетрагидро-1,3,2-диоксафосфепиновых и 1,3,2-диоксафосфепиновых), структуры экзоциклических серосодержащих заместителей при атоме фосфора, а также числа и природы элементов хиральности (центральной и аксиальной) и наличия P*-стереоцентров. Это позволит осуществить тонкую регулировку стерических и электронных параметров лигандов в соответствии с потребностями различных асимметрических каталитических реакций,

ü    повышенная, по сравнению с диамидофосфитными лигандами, π-акцепторная способность,

ü    наличие донорного атома серы, становящегося асимметрическим после координации с металлом. Комбинация в составе лигандов фосфорамидитного и сульфидного донорных центов, обладающих разным транс-эффектом, обеспечит им выраженную хелатообразующую способность и C1-симметрию.

Получены новые фундаментальные знания о процессе переноса хиральности в асимметрических реакциях, катализируемых комплексами палладия.

Грант РНФ № 17-73-10356. Супрамолекулярные металлокомплексные системы на основе фосфорилированных псевдо-дипептидов как новые асимметрические каталитические материалы (2017-2019 гг.).

Государственное задание № 4.12776.2018/12.2. Новые лиганды фосфитного типа на основе ANDEN: синтез и применение в асимметрическом катализе (2018 г.).

Грант РФФИ № 18-43-623001. Получение препаратов медицинской химии с использованием асимметрического металлокомплексного катализа (2018-2019 гг.).

Грант РНФ № 19-13-00197 «Развитие эффективных асимметрических каталитических систем на основе новых хиральных P,S-лигандов фосфитной природы(2019-2021гг.)

2) K. N. Gavrilov, S. V. Zheglov, I. V. Chuchelkin, M.G. Maksimova, I.D. Firsin, A.N. Fitch, V.V. Chernyshev, A.V. Maximychev, A. M. Perepukhov / Tartaric acid-derived chiral phosphite-type P,N-ligands: behavioural features in Pd-catalyzed asymmetric transformations // Tetrahedron: Asymmetry – 2017 – V. 28 – P. 1633-1643.

3) К. Н. Гаврилов, М. Г. Максимова, И. В. Чучелкин, В.В. Луговский, С. В. Жеглов, В. К. Гаврилов, А.М. Перепухов. Хиральные лиганды фосфитной природы на основе ((4R,5R)_2,2_диметил_1,3_диоксолан_4,5_диил)

бис(дифенилметанола)((R,R)_TADDOL) с периферийными ариламиногруппами // Известия Академии наук. Серия химическая, 2017, № 7, с.1265-1268.

4) К. Н. Гаврилов, И. В. Чучелкин, С. В. Жеглов, В. К. Гаврилов, В. С. Зимарев, М. Г. Максимова, А. А. Ширяев .Диастереомерные бисдиамидофосфиты на основе оксаламидного 1,3-диола в асимметрическом металлокомплексном катализе // Известия АН. Сер. химическая.  – 2018 – № 8 – С. 1376-1382.

5) I. V. Chuchelkin, V. K. Gavrilov, I. D. Firsin, V. S. Zimarev, I. M. Novikov, M. G. Maksimova, A. A. Shiryaev, S. V. Zheglov, V. A. Tafeenko, V. V. Chernyshev, K. N. Gavrilov / Novel 1,3,2-diazaphospholidines with pseudodipeptide substituents // Phosphorus, Sulfur, Silicon Relat. Elem. – 2018 – V. 193 – DOI: 10.1080/10426507.2018.1540484.

6) Gavrilov, K.N., Chuchelkin, I.V. P-Chiral 1,7-diphosphanorbornenes: from asymmetric phospha-Diels–Alder reactions towards applications in asymmetric catalysis Dalton Transactions, 2019,48, pp. 4677–4684

7) Gavrilov, K.N., Chuchelkin, I.V., Zheglov, S.V., Gavrilov, V.K., Firsin, I.D. Oxalamide-based bisdiamidophosphites: synthesis, coordination, and application in asymmetric metallocatalysis // Organic chemistry frontiers, 2019, 6, pp. 1637–1648

8) Gavrilov, K.N., Chuchelkin, I.V., Zheglov, S.V., Gavrilov, V.K., Firsin, I.D., Shiryaev, A.A. Chiral inducers with (1R, 2R) -1, 2-diaminocyclohexane core for organo- and metallocatalysis // Mendeleev Communications,2019, 29, pp. 35-37

9) Gavrilov K. N., Zheglov S. V., Gavrilov V. K., Firsin I. D., Maksimova M. G. Bisdiamidophosphite with a bisoxazoline moiety in palladium-catalyzed enantioselective allylation // Russian Chemical Bulletin,2019, 68 (7), pp. 1376–1379

10) Chuchelkin I. V., Gavrilov V. K., Zimarev V. S., Firsin I. D., Maksimova M. G., Shiryaev A. A., Zheglov S. V., Gavrilov K. N. Novel chiral diamidophosphites for asymmetric metal-catalyzed reactions // Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements, 2019

11) Chuchelkin I. V., Gavrilov V. K., Zheglov S. V., Gavrilov K. N. Diamidophosphites with P-stereocentres and their performance in metal-catalyzed enantioselective reactions Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements, 2019

12) Гаврилов К.Н., Жеглов С.В., Гаврилов В.К., Фирсин И.Д., Максимова М.Г. Бисдиамидофосфит с фрагментом бисоксазолина в катализируемом палладием энантиоселективном аллилировании Известия Академии наук. Серия химическая, 2019, №7, 1376-1379

13) Chuchelkin, I.V. , Gavrilov, K.N. , Borisova, N.E., Perepukhov, A.M., Maximychev, A.V., Zheglov, S.V. , Gavrilov, V.K., Firsin, I.D., Zimarev, V.S., Mikhel, I.S., Tafeenko, V.A., Murashova, E.V., Chernyshev, V.V., Goulioukina, N.S.Diamidophosphites from β-hydroxyamides: readily assembled ligands for Pd-catalyzed asymmetric allylic substitution // Dalton Transactions, 2020, 49 (17), pp. 5625-5635.

14) Gavrilov, K.N. , Chuchelkin, I.V. , Zheglov, S.V. , Firsin, I.D., Zimarev, V.S., Gavrilov, V.K. , Maximychev, A.V., Perepukhov, A.M., Goulioukina, N.S. First P,S-bidentate diamidophosphite ligand in Pd-catalyzed asymmetric reactions // Mendeleev Communications, 2020, 30 (1), pp. 31-33.

15) Gavrilov, K.N., Chuchelkin, I.V., Zimarev, V.S., Zheglov, S.V. , Gavrilov, V.K., Firsin, I.D., Maximychev, A.V., Perepukhov, A.M., Chernyshev, V.V., Goulioukina, N.S. Diastereomeric P∗,N,S-tridentate diamidophosphites with a ferrocene moiety in asymmetric palladium catalysis // Journal of Organometallic Chemistry,2020, 913