Ващенко Б. В. Синтез сультамів та сультонів карбаніонними та відновними циклізаціями функціоналізованих нітрилів.

Дисертаційна робота присвячена вивченню нових підходів застосування біфункціональних нітрилів (зокрема, амінонітрилів, ціаногідринів та ціаноалкілсульфонілфлуоридів) для синтезу sp3-збагачених сультамів та сультонів, що здебільшого мають спіроциклічну біциклічну структуру. Основними синтетичними підходами було обрано карбаніонну циклізацію (CSIC) гідрокси- та амінонітрилів, а також відновну циклізацію ціаноалкілсульфонілфлуоридів. Розроблено метод Et3N-каталізованого сульфонілювання амінонітрилів метил-2-(хлорсульфоніл)ацетатом з утворенням на першій стадії сульфонамідів (можуть бути зареєстровані спектроскопічно), які без виділення з реакційної суміші однореакторно швидко вступають у наступну стадію – формування карбаніонів з подальшою внутрішньомолекулярною конденсацією за реакцією Торпа, яка завершувалась утворенням метил-4-аміно-1,1-діоксо-1λ6-ізотіазолідін-5-карбоксилатів (β-енаміно-γ-сультам-α-карбоксилатів). Досліджено вплив стереоелектронних факторів на загальний вихід сультамкарбоксилатів, зокрема, в залежності від розміру замісників у вихідних амінонітрилах за трьома точками варіації (тетразаміщений атом Карбону та атом Нітрогену) та наявності додаткових електроакцепторних властивостей. Показано, що найменші виходи сультамів спостерігаються для С/N-феніл-заміщених амінонітрилів та найбільш конформаційно об’ємного циклогептиліденового замісника. Додатково рентгеноструктурний аналіз показав, що аміногрупа має sp2-гібридизований характер, є сплощеною, лежить у площині сультамкарбоксилатного фрагмента, і один з протонів атома Нітрогену енамінного фрагмента утворює водневий зв’язок з карбонільною групою естерної групи. Проведено сульфонілювання ціаногідринів метил-2-(хлорсульфоніл)ацетатом та хлорсульфонілацетонітрилом. Встановлено, що як і випадку амінонітрилів, утворені на першій стадії сульфонати (можуть бути зареєстровані спектроскопічно) одразу вступають у реакцію карбаніонної циклізації з утворенням β-енаміно-γ-сультонів. Показано, що вплив стеричного фактора у сульфонілюванні ціаногідринів був несуттєвим, а вихід продуктів здебільшого визначався відносною стабільністю сульфонілхлориду. Досліджено закономірності та межі застосування однореакторного сульфонілювання – циклізації. Зокрема, використання фенілметансульфонілхлори-ду у реакції з ціаногідринами за типових умов здебільшого приводить до утворення відповідних нециклізованих ціаноалкансульфонатів. Подальша карбаніонна циклізація під дією t-BuOK у ДМФА завершується утворенням -феніл -енаміно γ-сультонів з виходами до 77%. Рентгеноструктурне дослідження монокристалів фенілсультону показало пірамідальну конфігурацію атома Нітрогену, а також некопланарність фенільного та сультамового циклів відносно один одного.