Ученые ИОХ РАН разработали фотохимический метод получения полициклических соединений

Фотохимические превращения стали мощным инструментом современной органической химии. Ключевым этапом таких процессов является переход облучаемой молекулы в возбужденное состояние, в результате чего происходит изменение ее реакционной способности, что приводит к протеканию разнообразных химических превращений. Такой подход открывает доступ к широкому кругу органических соединений, труднодоступных другими методами.

Ученые Лаборатории гетероциклических соединений ИОХ РАН продолжают исследования фотохимического поведения производных 3-гидроксипиран-4-онов (алломальтола). Ключевой особенностью данного класса соединений является фотоиндуцированный внутримолекулярный перенос протона в возбужденном состоянии (ESIPT-процесс). В результате такой фотореакции происходит сужение пиранонового цикла и образование нестабильных α-гидрокси-1,2-дикетонов. Данные интермедиаты могут быть уловлены как с использованием внешних реагентов, так и с помощью различных функциональных групп, входящих в состав боковой цепи алломальтола. В одной из своих последних работ авторы предложили использовать азотсодержащий гетероциклический фрагмент для улавливания нестабильных α-гидрокси-1,2-дикетонов. Ими были получены производные 3-гидроксипиран-4-онов, содержащих бензимидазольный остаток. Было показано, что под действием УФ-облучения исследуемые продукты претерпевают ESIPT-индуцированное сжатие пиранонового цикла и последующую циклизацию с участием бензимидазольного фрагмента. В результате реакции образуются производные бензо[4,5]имидазо[1,2-а]циклопента[е]пиридина. Исследователи также показали, что синтезированные продукты существуют в виде взаимопревращающейся смеси таутомеров в растворе и в виде единственного таутомера в кристаллической форме. В то же время, несмотря на наблюдаемую в растворе таутомерию, дальнейшие химические превращения смеси фотопродуктов протекают региоспецифично и приводят к образованию производных одной или другой изомерных форм, строение которых было однозначно подтверждено рентгеноструктурным анализом.

Источник:

Andrey N. Komogortsev, Boris V. Lichitskii, Constantine V. Milyutin, Valeriya G. Melekhina Photochemical synthesis and ring–chain–ring tautomerism of benzo[4,5]imidazo[1,2-a]cyclopenta[e]pyridines // Org. Biomol. Chem., 2023, 21, 2720-2728. DOI: 10.1039/d3ob00273j.