Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Wstęp: Celem moich badań było zbadanie możliwości syntezy ligandów makrocyklicznych opartych na rdzeniu pirydyny, a jednocześnie posiadających dwa rodzaje grup zdolnych do tworzenia stabilnych kompleksów z kationami lantanowców (Tb3+, Eu3+): -C=N- oraz –C(O)- NH-. Moje badania miały charakter badań podstawowych. Chciałem opracować efektywną metodę otrzymywania pewnych układów modelowych, niekoniecznie zawierających odpowiednią dla Eu3+ czy Tb3+ ilość miejsc koordynacyjnych. Miałem jednak nadzieję, że raz opracowana metoda będzie mogła być w przyszłości rozszerzona na podobne związki, posiadające wszystkie wymagane cechy. Wyniki: Podstawowym etapem mojej pracy była synteza sfunkcjonalizowanego prekursora pirydynowego. Dywersyfikację struktur ligandu planowałem uzyskać przez zróżnicowanie diamin, którymi łączyłem dwie pochodne pirydyny. Strategia syntetyczna zakładała otrzymanie estru kwasu pirydyno-2,6-dikarboksylowego oraz jego dalsze przekształcanie w celu otrzymania aldehydo-estru. Spodziewałem się, że ten dwufunkcyjny blok budulcowy poddany reakcji z diaminami pozwoli na syntezę odpowiednich diimino-diamidów. Wnioski: Wykonane przez mnie badania pozwoliły na efektywne otrzymanie wielofunkcyjnych bloków budulcowych, pochodnych pirydyny. Jak się okazało, pomimo odpowiedniego przestrzennego ułożenia grup funkcyjnych, związki te nie ulegają łatwo reakcjom z pierwszorzędowymi aminami prowadzącym do ligandów makrocyklicznych. Zgromadzony materiał eksperymentalny wzbogacił moją wiedzę dotyczącą tego typu reakcji i pozwoli mi szybciej otrzymać interesujące mnie ligandy w czasie planowanej pracy magisterskiej

Jan Nowicki

Abstract

During the project on coupling reactions of pyrrole derivatives with aryl halides, it was found in our research group, that lithiun tert-butoxide alone can promote direct arylation. It is worth noting that reaction proceeds at C5-position for indolizine. [1] This surprising result was in the contrast to other reports stating that this type of reactions selectively proceeds at C3.[2] Additionally, it is worth to mention that 5-arylated indolizine derivatives are not easily available by other methods.[1] The goal of my M.Eng. Thesis research was to optimize the synthetic protocol for the efficient and regioselective formation of 5-arylated indolizine. In the main part of my project, I investigated the direct arylation reaction of indolizine. I have chosen 4-iodobenzonitrile as the coupling partner due to stabilizing effect of electron-withdrawing cyano group. Conditions for coupling of unsubstituted indolizine has been optimized. I found that the highest conversion of 4-iodobenzonitrile was achieved for 4 equivalents of base. Surprisingly, when the temperature was decreased to 50°C from 145°C, exclusively 5-arylated indolizine was obtained, albeit in low yield. I widened (branched out) the scope of my investigation to design and procure indolizine derivatives with electron withdrawing groupds, which in my opinion when used as starting material should favor the formation of expected product. I began with an attempt to procure 2-trifluoromethyl-indolizine using classical Chichibabin reaction conditions. The lack of desired product pushed me towards screening for new synthetic protocols. Unfortunately no product was obtained when 3,5- bis(trifluorophenyl) or 4-(trifluoromethyl)phenyl substituted pyridine salt were used. I decided to try combinatorial approach to streamline the search mainly focusing on the excess of various bases From the set of trails, it seems that to cyclicize the indolizines a strong base, such as sodium hydroxide is required. According to the experimental data, polar solvents support the formation of desired product as well. This is the most probably due to the more efficient solvatation of substrate. The further optimization resulted in the development of the synthetic protocol, effective for the gram-scale synthesis of 2-[4-(trifluoromethyl) phenyl]indolizine, which can be characterized by higher stability (comparing to unsubstituted indolizine) and strong fluorescence.
Record ID
WUT1940fbd4da7744b89111eef5b4247bc3
Diploma type
Master of Science
Author
Jan Nowicki Jan Nowicki,, Undefined Affiliation
Title in Polish
Synteza Arylopochodnych Indolizyny
Supervisor
Daniel Gryko (FC/DOC) Daniel Gryko,, Department Of Organic Chemistry (FC/DOC)Faculty of Chemistry (FC)
Certifying unit
Faculty of Chemistry (FC)
Affiliation unit
Department Of Organic Chemistry (FC/DOC)
Study subject / specialization
, Technologia Chemiczna
Language
(en) English
Status
Finished
Defense Date
20-12-2012
Issue date (year)
2012
Keywords in Polish
-
Keywords in English
-
Abstract in Polish
ogenkami arylowymi, w naszym zespole badawczym stwierdzono, że t-butanolan litu może promować bezpośredni arylowania. Warto zauważyć, że reakcja przebiega w C5- pozycji indolizyny.[1] Ten zaskakujący wynik był przeciwieństwem innych sprawozdań, stwierdzające, że ten typ reakcji przebiega selektywnie przede wszystkim na C3.[2] Dodatkowo, warto wspomnieć, że 5-arylowane pochodne indolizyny nie są łatwo dostępne za pomocą innych metod. [1] Celem mojej pracy dyplomowej było optymalizacja syntetycznego protokołu efektywnej i regioselektywnej formacji 5-arylowanych pochodnych indolizyny. W główną częścią mojego projektu, były badania bezpośredniego arylowania indolizyny. Wybrałem 4-iodobenzonitryl jako partnera sprzęgania z powodu stabilizującego działania elektrono wyciągającej grupy cyjanowej. Warunki sprzęgania niepodstawionej indolizyny została zoptymalizowana. Okazało się, że najwyższą konwersję 4-iodobenzonitrylu osiągnięto przy zastosowaniu 4 równoważników zasady. Zaskakująco, gdy opószczono temperaturę do 50 ° C z 145 ° C, otrzymano wyłącznie 5- arylowaną indolizynę, chociaż z niską wydajnością. Rozszerzyłem zakres mojego dochodzenia o zaprojektowanie i syntezę pochodnych indolizyny z grupami elektrono wyciągającymi, które moim zdaniem, powinien sprzyjać tworzeniu oczekiwanego produktu sprzęgania. Zacząłem od próba otrzymania 2-trifluorometylo-indolizyny w klasycznych warunków reakcji Chichibabina. Brak pożądanego produktu pchnął mnie do poszukiwania nowych syntetycznych protokołów. Niestety, ani dla 3,5-bis (trifluorometylowo)fenylowych lub 4-(trifluorometylo)fenylowych podstawiony soli pirydynowych nie uzyskałem produktu. Postanowiłem spróbować podejście kombinatorycznego, by usprawnić poszukiwania głównie koncentrowałem się nad różnymi zasadami. Wydaje się, że w celu cyclizacji indoliziny z podstawnikiem zawierającym fluor potrzebna jest silna zasada, taka jak wodorotlenek sodu. Według danych doświadczalnych, polarne rozpuszczalniki wspomagają tworzenie się pożądanego produktu. Prawdopodobnym powodem jest bardziej efektywne solvatation substratów. Dalsza optymalizacja spowodowało rozwój syntetycznego protokołu pozwalającego na syntezę 2-[4-(trifluorometylo)fenylo indolizyny w skali gramowej, która charakteryzuje się większą stabilnością w porównaniu z (niepodstawioną indolizyną) i silną fluorescencją.
File
  • File: 1
    Master Thesis Nowicki Jan.pdf
Request a WCAG compliant version

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/master/WUT1940fbd4da7744b89111eef5b4247bc3/
URN
urn:pw-repo:WUT1940fbd4da7744b89111eef5b4247bc3

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page