Молодые учёные ИОХ РАН: Борисов Денис

                                 D. D. Borisov, G. R. Chermashentsev, R. A.

                                 Novikov, Yu. V. Tomilov, Coupling of

                                 Styrylmalonates with Furan and

                                 Benzofuran Carbaldehydes: Synthesis and

                                 Chemistry of Substituted (4-Oxocyclopent-

                                 2-enyl)malonates, J. Org. Chem. 2021, 86,

                                 8489-8499. DOI: 10.1021/acs.joc.1c00536

Глобально работа нашей научной группы посвящена изучению химических трансформаций донорно-акцепторных циклопропанов (ДАЦ) с различными субстратами в присутствии солей галлия. Особенность использования солей галлия в реакциях с ДАЦ состоит в том, что из ДАЦ образуется 1,2-цвиттерионный интермедиат, хотя, как правило, с другими кислотами Льюиса из ДАЦ образуются 1,3-цвиттерионные интермедиаты. Такая особенность реакционной способности ДАЦ в присутствии солей галлия позволяет открывать новые пути химических трансформаций с образованием новых, ранее неизвестных продуктов реакции. Кроме того, в нашей научной группе активно изучаются трансформации β-стирилмалонатов, которые являются изомерами ДАЦ, что также позволяет открывать новые синтетические подходы к различным соединениям. Таким образом, наши исследования, с одной стороны, имеют фундаментальную научную ценность, обогащая знания о реакционной способности ДАЦ и их изомеров. С другой стороны, с практической точки зрения, наша работа вносит вклад в развитие методологий тонкого органического синтеза, а также открывает доступ к целой гамме новых, неизвестных ранее соединений, которые в настоящий момент исследуются нашими коллегами из других институтов РАН на предмет изучения их биологической активности.

В рамках работ по проекту РНФ №19-73-00258, который был посвящен изучению химических свойств β-стирилмалонатов, в 2021 году нами была опубликована статья в журнале Journal of Organic Chemistry. В ней мы изучили взаимодействие между β-стирилмалонатами и производными фурфурола в присутствии GaCl3. Нам удалось разработать подход к синтезу тризамещенных циклопентенонов, содержащих фрагмент 1,4-дикетона. Реакции протекали высоко диастереоселективно и с высокими выходами конечных продуктов. Следует отметить, что наличие 1,4-дикетонового фрагмента в образующихся циклопентенонах позволило осуществить обширную модификацию данных соединений. Это позволило получить ряд функционализированных гетероциклических соединений с высокими выходами.

В настоящий момент полученная серия соединений исследуется нашими коллегами на предмет изучения биологической активности. Кроме того, в данной работе были использованы в качестве исходных производные фурфуролов, которые можно получить при конверсии биомассы. В целом, работа вносит вклад в расширение представлений о химических свойствах β-стирилмалонатов и фурфуролов, а разработанная методология синтеза замещенных циклопентенонов может быть использована в полных синтезах природных соединений.

Основная сложность работы заключалась в определении оптимальных параметров проведения реакции, т.к. замещенные циклопентеноны являются довольно лабильными соединениями и даже небольшие отклонения условий реакции порой не позволяли получать конечные соединения с хорошими выходами.

Периодические обсуждения полученных результатов с заведующим нашей лабораторией Томиловым Юрием Васильевичем, а также с Новиковым Романом Александровичем позволили преодолеть все проблемы, которые возникали в ходе выполнения исследования. Кроме того, наличие доступа к ЦКП нашего Института позволило проанализировать результаты нашего исследования всем комплексом методов физико-химического анализа.

В настоящий момент изучение химических свойств β-стирилмалонатов активно продолжается в нашей научной группе. Не так давно, была опубликована статья с лицевой обложкой в журнале Advanced Synthesis & Catalysis, посвященная изучению формального (4+2)- и (2+2+2)-циклоприсоединения между 1-азадиенами и стирилмалонатами. На данный момент готовится к публикации материал, посвященный изучению химического поведения стирилмалонатов в присутствии тетрахлорида титана и EtAlCl2.

В химию я попал благодаря своему школьному учителю – Григоровой Елене Александровне, которая привила мне интерес к этой прекрасной науке. Первые шаги в синтетической органической химии были сделаны мной под руководством д.х.н., профессора Осянина Виталия Александровича, который был моим научным руководителем в период обучения в университете.

По окончании университета в Самаре в 2014 году у меня встал вопрос, что делать дальше. Моя супруга предложила попробовать поступить в аспирантуру в ИОХ. Так я и попал вместе с ней в наш институт в 2014 году, поступив в аспирантуру.