Řízení regioselektivity C-H funkcionalizačních reakcí pomocí acidity prostředí

Bc. Tereza Korábková

Master's thesis

Acidity of the reaction medium as a factor regulating the regioselectivity of CH functionalization reactions

Abstract:

V teoretické části této práce je diskutována selektivita C-H funkcionalizačních reakcí řízených řídící skupinou (DG) za katalýzy Pd(OAc)2. Zaměřena je hlavně na ortho, meta a para selektivní postupy. Poslední část popisovaná v teorii se věnuje vlivu síly řídích skupin v případě, kdy má zkoumaný substrát více než jednu, a ovlivnění jejich síly pomocí pH. Experimentální část práce se zabývá syntézou substrátů mající dvě DG o různé síle. Jako řídící skupiny zde vystupují dimethylamino, acetamido, pyridin, oxazolin a oxim. Substráty jsou podrobeny stechiometrickým reakcím s Pd(OAc)2 buď v přítomnosti silné kyseliny trifluoroctové (TFA) nebo bez ní. Na vznikajících komplexech je zkoumáno, která skupina řídí aktivaci v silně kyselém a která v slabě kyselém či neutrálním prostředí. Vybrané substráty poskytující požadované komplexy jsou pak dále využity pro samotné funkcionalizace s činidly typu ethyl-akrylát, N-bromsukcinimid (NBS) a různě substituovanými benzaldehydy. Výsledné reakční směsi jsou dále analyzovány pomocí NMR, GC-MS, HRMS a IČ.

Abstract:

In the literature research section the selectivity of C-H functionalization reactions directed by a directing group (DG) and catalysed by Pd(OAc)2 is to be found. It is focused on ortho, meta and para selective synthetic protocols. Last part of literature section deals with the strength of the directing groups and mentions cases of substrates containing two potential DGs with different strengths and influence of an added acid on their strength. Experimental section deals with synthesis of substrates containing two DGs of different strengths. As directing groups dimethylamino, acetamido, pyridine, oxazoline and oxime can be seen. Substrates then undergo stochiometric reactions with Pd(OAc)2 with or without the absence of trifluoroacetic acid (TFA). Complexes obtained by these reactions are then analysed to determine which DG is the main directing group under specific conditions. Chosen substrates which provide desirable complexes then undergo C-H functionalization with reagents such as ethyl acrylate, N-bromsukcinimide (NBS) and differently substituted benzaldehydes. Obtained reaction mixtures are then analysed by NMR, GC-MS, HRMS and IR spectroscopy.

Keywords

C-H funkcionalizace, regioselektivita, octan palladnatý, řídící skupiny, vliv kyselin

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 7. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jiří Váňa, Ph.D.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Master programme / field:
Chemistry / Organic Chemistry