Arylace imidazopyrimidinů, pyrazolů a bifenylů cross-coupling reakcemi

Ing. Josef JANSA

Doctoral thesis

Abstract:

Tato disertační práce je zaměřena převážně na arylaci aromatických a heteroaromatických molekul cross-coupling reakcemi. Z 5-halogenovaných cytosinů byly připraveny imidazo[1,2-c]pyrimidin-5(6H)-ony (ethenocytosiny) a byla studována jejich arylace do polohy 8. Jodací těchto sloučenin byly získány 3-jodethenocytosiny, které přesmykují na 2-jodderiváty. Po přesmyku byly další jodací připraveny 2,3-dijodethenocytosiny. Byla stanovena cytotoxicita těchto sloučenin na rakovinových buněčných liniích a inhibice CDK2. Některé látky poskytly zajímavé výsledky. Kondenzační reakcí byly připraveny 1,3,5-triarylpyrazoly, které byly jodovány do polohy 4 a byly studovány možnosti substituce jodu. Výměna jodu za lithium a následná karboxylace vedla k pyrazol-4-karboxylovým kyselinám. Negishi cross-coupling reakce se projevila jako účinná a umožnila syntézu tetrasubstituovaných pyrazolů. Byly izolovány i produkty homocouplingu (bipyrazoly) a některé další nečekané produkty. Pomocí heterogenně katalyzované (Pd/C) Suzuki-Miyaura reakce byla připravena série p-terfenyl-4-olů a několik vyšších oligofenylenových sloučenin. Reakce prováděné bez ligandu, na vzduchu a s nízkými katalytickými dávkami jsou popsány pro celou řadu různě substituovaných fenylboronových kyselin, včetně stericky či elektronově deaktivovaných. Komplexací pincer a amidofosfinových ligandů s chloridem palladnatým byly připraveny palladiové komplexy a byla studována jejich katalytická aktivita při Suzuki-Miyaura reakci ve vodném prostředí.

Abstract:

This Ph.D. thesis deals with arylation of aromatic and heteroaromatic molecules by cross-coupling reactions. Imidazo[1,2-c]pyrimidin-5(6H)-ones (ethenocytosines) were prepared from 5-halogenocytosines and their arylation to position 8 was studied. 3-Iodoethenocytosines were obtained by iodination of ethenocytosines and these compounds rearranged to 2-iododerivatives. Further iodination after rearrangement led to 2,3-diiododerivatives. Cytotoxicity on cancer cell lines and CDK2 inhibition were evaluated and some compounds showed interesting results. 1,3,5-triarylpyrazoles were prepared by condensation reaction and were iodinated to position 4 and the possibilities of substitution of iodine were studied. Lithium/iodine exchange and subsequent carboxylation led to pyrazole 4-carboxylic acids. Negishi cross-coupling reaction turned out to be effective and facilitated the synthesis of tetrasubstituted pyrazoles. Homocoupling products (bipyrazoles) and some further unexpected products were also isolated. The series of p-terfenyl-4-ols and some larger oligophenylenes were prepared by means of heterogeneously catalyzed (Pd/C) Suzuki-Miyaura reaction. Ligand free reactions carried out without exclusion of air and with low catalyst loadings are described for differently substituted phenylboronic acids including sterically and electronically deactivated ones. Palladium complexes were prepared by the reactions of pincer and amidophosphine ligands with palladium chloride and their catalytic activity in Suzuki-Miyaura reaction under aqueous media was studied.

Keywords

Arylace, cross-coupling, imidazopyrimidin, pyrazol, terfenyl, jodace, palladium, katalýza, přesmyk

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 8. 2017

Thesis defence

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Chemistry / Organic Chemistry