Анотація до роботи:

Костюк О.М. Функціоналізовані енаміни. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю 02.00.03 – органічна хімія та 02.00.08 – хімія елементоорганічних сполук. Інститут органічної хімії НАН України, Київ, 2009.

Дисертація присвячена розробці методології регіоселективної функціоналізації a-метилзаміщенних третинних пуш-пульних енамінів активованими карбонільними сполуками, їх імінами та галогенідами фосфору (III), яка стала основою для розроблення нових підходів до раніше невідомих елементоорганілвмісних ациклічних, ароматичних та гетероароматичних сполук. Запропоновані якісні характеристики та вірогідний механізм взаємодії карбонільних сполук по метильній групі третинних енамінів. Показано, що первинні та вторинні a-метилзаміщені пуш-пульні енаміни при взаємодії з трифлуорометилвмісними моноелектро-фільними реагентами утворюють продукти гідрокси(аміно)алкілування по метильній групі енаміну. Вивчена низка 1,2- та 1,3-дикарбонільних сполук, які взаємодіють по b'- та b-положеннях третинних енамінів з утворенням циклічних продуктів.

Розроблений метод синтезу фосфорильованних пуш-пульних, крос-спряжених енамінів та 1,4-дигідропіридинів на основі взаємодії з галогенідами фосфору (III) в присутності основи. Запропоновані зручні методики синтезу фосфорильованих, метиленфосфорильованих гетероциклів та фосфорильованих бензолів виходячи з фосфорильованих енамінів. З’ясовано, що введення ілідного атома фосфору в гексатриенову систему не порушує її здатності до електроциклізації та запропонований новий метод синтезу l⁵-фосфінінів, який базується на електроциклізації як 3-, так і 5-фосфагексатриенових систем. Розроблено новий підхід до 1,2-l⁵-азафосфінінів циклізацією фосфаазагексатриенів.

1. Створена наукова методологія регіоселективної функціоналізації пуш-пульних енамінів активованими карбонільними сполуками, їх імінами, та галогенідами фосфору (III), яка стала основою для розроблення нових підходів до раніше невідомих елементоорганілвмісних ациклічних, ароматичних та гетероароматичних сполук.

2. Показано, що характер замісника (_I) в трифлуорометилкарбонільних сполуках визначає їх реакційну здатність в реакціях з a-метилзаміщеними пуш-пульними енамінами, та запропонована якісна характеристика карбонільних сполук, здатних реагувати по b’-положенню пуш-пульних енамінів.

3. Показано, що '-функціоналізовані енаміни є зручними будівельними блоками для синтезу трифлуорометилвмісних ациклічних сполук (функціоналізовані ацетооцтові естери та дикетони), та азотистих гетероциклів (піразолів, піразолонів, піридазин-3-онів, піролідонів).

4. Вперше показана структурна чутливість третинних a-метилзаміщених пуш-пульних енамінів в реакціях за участю b’ та b нуклеофільних центрів енамінів з трифлуорометилкарбонільними сполуками та запропонована низка 1,2- та 1,3-біелектрофільних реагентів (фенілгліоксаль, a-хлоро-b,b,b-трифлуороетилізоціанати, гексафлуороацетилацетон, 1,1,1-трифлуоропентан-2,4-діон, етиловий естер 4,4,4-трифлуоро-3-оксобутанової кислоти), здатних до циклізації.

5. Встановлено, що первині та вторинні a-метилзаміщені пуш-пульні енаміни при взаємодії з трифлуоровмісними моноелектрофільними реагентами утворюють продукти гідрокси(аміно)алкілування по метильній групі енаміну.

6. На основі реакції третинних пуш-пульних енамінів з N-заміщеними імінами метилового естеру трифлуоропіровиноградної кислоти запропоновано новий підхід до синтезу трифлуорометилвмісних похідних гетарилаланінів.

7. Розроблено метод синтезу фосфорильованих пуш-пульних, крос-спряжених енамінів та 1,4-дигідропіридинів на основі взаємодії з галогенідами фосфору (III) в присутності основи.

8. Знайдено, що напрямок фосфорилювання пуш-пульних енамінів галогенідами фосфору(ІІІ) залежить як від природи енаміну, так і фосфорилюючого агента і протікає по - або ’-положенню.

9. Запропоновано зручні методики синтезу фосфорильованих, метиленфосфорильованих гетероциклів та бензолів виходячи з фосфорильованих енамінів.

10. З’ясовано, що введення ілідного атома фосфору в гексатриенову систему не порушує її здатності до електроциклізації та запропонований новий метод синтезу l⁵-фосфінінів, який базується на електроциклізації як 3-, так і 5-фосфагексатриенових систем.

11. Розроблено новий підхід до 1,2-l⁵-азафосфінінів циклізацією фосфаазагексатриенів, які були отримані реакцією амінофосфоній-хлоридів, похідних пуш-пульних енамінів, з диметилацеталем диметилформаміду.

12. Запропоновано зручні методи синтезу фосфорильованих піразолів та ізооксазолів.

Публікації автора:

1. Tolmachov A.A. Synthesis and characterization of 4,5-dihydro-1H-pyrazolo[3,4b][1,4]azaphosphinines / A.A.Tolmachov, S.I.Dovgopoly, A.N. Kostyuk, E.S. Kozlov, A.O. Pushechnikov, W. Holzer // Heteroatom Chemistry 1999. - Vol.10. - N 5. - P. 391-398. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

2. Tolmachev A.A. Phosphorus-containing heterocyclic compounds derived from N-vinylpyrroles / A.A. Tolmachev, A.N. Kostyuk, S.I. Dovgopoly, E.S. Kozlov, A.O. Pushechnikov, V.A. Trofimov, A.I. Mihaleva, A.M. Pinchuk // Heteroatom Chemistry. – 1998.-V.9.- N 1.- P.41-49. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

3. Kostyuk A.N. / A.N. Kostyuk, N.V. Lysenko, A.P. Marchenko, Y.G. Koidan, A.M. Pinchuk, A.A. Tolmachov // Phosphorus, Sulfur, and Silicon. – 1998. - Vol.139. - P.209-229. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

4. Kostyuk A.N. Phosphorylation of conjugated enamines / A.N. Kostyuk, N.V. Lysenko, S. I. Dovgopoly, A.A Tolmachev // Phosphorus, Sulfur and Silicon and the Related Elements. - 1999. - Vol. 147. - P. 1313 – 1314. Особистий внесок дисертанта: планування та інтерпретація результатів, написання статті.

5. Костюк А.Н. Фосфорилирование 3-бензилиден-2-морфолиноциклопенте-на и –циклогексена / А.Н. Костюк, Н.В. Лисенко, В.С. Карпусь, А.М. Пинчук, А.А. Толмачев // Укр.хим.жур. – 1999.- т. 65.- № 11.- С.27-43. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

6. Komarov I.V. Direct phosphorylation of N-protected imidazoles and benz-imidazoles – a route to 1H-imidazoles(benzimidazol)-2-ylphosphonic and phos-phinic acids and their derivatives / I.V. Komarov, A.V. Strizhak, M.Y. Kornilov, A.A. Tolmachev, A.N. Kostyuk // Synthetic Commun. 1998.- 28.- P.2355-2370. Особистий внесок дисертанта: інтерпретація результатів, написання статті.

7. Kostyuk A. N. Electrophilic substitution as a convinient approach to func-tionalized N-benzyl-1,4-dihydropyridines / A. N. Kostyuk, D. M. Volochnyuk, L. N. Lupiha, A. M. Pinchuk, A. A. Tolmachev // Tetrahedron Lett. – 2002. – Vol.43 - P. 5423-5425. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

8. Konovets A.I. Dichloro(diisopropylamino)phosphonio[5(4H)oxopyrazol-4-ylide-5-one]: synthesis and properties / A.I. Konovets, A.N. Kostyuk, A.M. Pinchuk, A.A. Tolmachev, A. Fischer, P.G. Jones, R. Schmutzler // Heteroatom Chem. - 2003.- V. 14, № 3. P. 452-458. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

9. Volochnyuk D. M. Addition of some aminoheterocycles to N-benzyl-3-cyanopyridinium chloride / D. M. Volochnyuk, A. N. Kostyuk, A. M. Pinchuk, A. A. Tolmachev // Tetrahedron Lett. – 2003. – Vol. 44 - P. 391-394. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

10. Kostyuk A.N. Structural sensitivity in phosphorylation of enamine - derivatives of b-aminocrotonic acid with diphenylchlorophosphine / A.N. Kostyuk, Y.V. Svyaschenko, D.M. Volochnyuk, N.V. Lysenko, A.A. Tolmachev, A.M. Pinchuk // Tetrahedron Letters. – 2003. – Vol. 44.- №34. - P. 6487-6491. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

11. Chekotilo A.A. Reaction of -carbonylsubstituted 1,3,3-trimethyl-2-methyle-neindolines with phosphorus(III) halides / A.A. Chekotilo, A.N. Kostyuk, A.M. Pinchuk, A.A. Tolmachev // Heteroatom. Chem.- 2003. -V. 14.- № 1.- P. 23-28. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

12. Volochnyuk D. M. Unexpected addition of methyl 3,3,3-trifluoropyruvate to 'push-pull' enamines having a methyl group at a-position / D. M. Volochnyuk, A. N. Kostyuk, D. A. Sibgatulin, A. E. Petrenko // Synthesis. - 2004. - № 15. - P. 2545-2549. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

13. Volochnyuk D. M. New approach to CF₃–containing polysubstituted anilines: reaction of -trifluoroacetylvinyl ethers with enamine / D. M. Volochnyuk, A. N. Kostyuk, D. A. Sibgatulin, A. N. Chernega, A. M. Pinchuk, A. A. Tolmachev // Tetrahedron - 2004. - V. 60. - P. 2361-2371. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

14. Volochnyuk D. M. Synthesis of 4-dialkylamino-6-trifluoromethyl-5,6-dihydro-2-pyridinones via cyclization of enamines with a-chloro-b,b,b- trifluoroethylisocyanates / D. M. Volochnyuk, A. N. Kostyuk, A. V. Bol’but, D. A.Sibgatulin, A. S. Kuklya, M. V. Vovk // Synthesis. - 2004. - № 13.- P. 2196 -2204. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

15. Kostyuk A.N. New approach to l⁵-posphinines. A. N. Kostyuk, Y. V. Svyaschenko, D. M. Volochnyuk // Tetrahedron. – 2005. – Vol. 61, №39. - P.9263-9272. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

16. Volochnyuk D. M. Synthesis of functionalized m-bistrifluoromethylbenzenes via cyclocondensation of 1,1,1,5,5,5-hexafluoroacetyl acetone with enamines. D. M. Volochnyuk, A. N. Kostyuk, D. A. Sibgatulin., A. N. Chernega // Tetrahedron - 2005. - V. 61. - P. 2839 – 2847. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

17. Sibgatulin D.A. A convenient synthesis of 4-trifluoromethyl-(2H)-pyridazin-3-ones from methyl 3,3,3-trifluoropyruvate / D.A. Sibgatulin, D.M. Volochnyuk, A.N. Kostyuk // Synlett. – 2005. – № 15. – P.1907-1911. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

18. Sibgatulin D.A. Aminoalkylation of “push-pull” enamines having a methyl group at a-position with imines of methyl 3,3,3-trifluoropyruvate / D.A. Sibgatulin, D. M. Volochnyuk, E. B. Rusanov, A. N. Kostyuk // Synthesis. – 2006. – № 10. – P.1625-1630. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

19. Marchenko A. P. A representative of P,P,P-trihalogenylides: Synthesis and Structure / A. P. Marchenko, G.N. Koidan, A. N. Kostyuk, A.A. Tolmachev, E. G. Kapustin, A.M. Pinchuk // JOC.- 2006.-V.71.- № 22.- P.8633-8636. Особистий внесок дисертанта: планування, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

20. Kostyuk A.N. 2,2-Dimorpholin-4-yl-4-pyrrolidin-1-yl-1,2l⁵-azaphosphinine-3-carbonitrile and 2,2,4-tripyrrolidin-1-yl-1,2-l⁵-azaphosphinine-3-carbonitrile / A.N. Kostyuk, Y.V. Svyaschenko, D.M. Volochnyuk // The chemistry and biological activity of synthetic and natural compounds: Nitrogen-containing heterocycles. 2006.-Vol. 2. – Moscow- Ed. by Prof. V.G. Kartsev. – P. 322-323. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

21. Sibgatulin D.A. Reaction of unsymmetrical trifuoromethyl-containing 1,3-dicarbonyl compounds with push–pull enamines / D.A. Sibgatulin, D.M. Volochnyuk, A.N. Kostyuk // Tetrahedron Lett. – 2007. – Vol. 48 – P.2775-2779. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

22. Svyaschenko Y.V. A convenient approach to l⁵-phosphinines via interaction of phosphorylated 3-pyrrolidinocrotonitrile with 2-bromoacetophenones / Y.V. Svyaschenko, A.N. Kostyuk, B.B. Barnych, D.M. Volochnyuk // Tetrahedron. – 2007. - Vol. 63. - №25. - P. 5656-5664. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

23. Kostyuk A.N. Reaction of Linear Push-Pull Enamines at the -Position / A.N. Kostyuk, D.M. Volochnyuk, D. A. Sibgatulin // Synthesis. – 2008. - No 2.- P. 161-184. Особистий внесок дисертанта: аналіз літератури, написання огляду.

24. Kostyuk A.N. Synthesis and Properties of l⁵-Phosphinines and l⁵-Azaphos-phinines. / A. N. Kostyuk, Yu.V. Svyashchenko, D.M. Volochnyuk, D. A. Sibgatulin, A. M. Pinchuk // Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements.- 2008.- Vol. 183.- P. 558-560. Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

25. Сибгатулин Д.А., Волочнюк Д.М., Костюк А.Н., Пинчук А.М., Толмачев А.А. Реакции «пуш-пульных» енаминов, содержащих метильную группу в a-положении, с трифторметилкетонами // ХХ Українська конференція з органічної хімії, присвячена 75-річчю з дня народження акад. О.В.Богатського, м. Одеса, 20-24 вересня 2004 р., c. 484.

26. Сибгатулин Д.А., Волочнюк Д.М., Костюк А.Н., Вовк М. В. Новые аспекты использования CF₃ - содержащих электрофильных building-blocks и енаминов в синтезе CF₃ - содержащих гетероциклов // Международная конференция по химии гетероциклических соединений, посвященная 90-летию со дня рождения проф. А. Н. Коста г. Москва, 17-21 октября 2005 р., с. 198.

27. Сибгатулин Д.А., Волочнюк Д.М., Костюк А.Н. Синтез и свойства '- функционализированных «пуш-пульных» енаминов // VII Конференція молодих вчених та студентів-хіміків Південного регіону України, м. Одеса, 22-23 листопада 2005 р., ср. 31.

28. Сибгатулин Д.А., Волочнюк Д.М., Костюк А.Н. Синтез и применение CF₃-содержащих строительных блоков на основе енаминов // Всеукраїнська конференція молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії, м. Дніпропетровськ, 29 травня-2червня 2006 р., с. 7.

29. Sibgatulin D.A., Volochnyuk D.M., Kostyuk A.N. Synthesis and application of CF₃-containing building-blocks based on enamines // 7-я Всероссийская конференция "Химия фтора", посвященная 100-летию со дня рождения акад. И.Л. Кнунянца, г. Москва, 5-9 июня 2006 р., с. 45.

30. Sibgatulin D.A., Volochnyuk D.M., Kostyuk A.N. Synthesis and application of CF₃-containing building-blocks based on enamines // International conference “chemistry of nitrogen containing heterocycles”, г. Харьков, 2-6 октября 2006 р., с. 40.

31. Сібгатулін Д.О., Волочнюк Д.М., Виборний М.А., Костюк О.М., Пінчук О.М. Синтез та властивості b’-функціоналізованих енамінів // ХХІ Українська конференція з органічної хімії, м. Чернігів, 1-5 жовтня 2007 р., с. 60.

32. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M., Sibgatulin D.A., Pinchuk A.M. A novel approach to ⁵-phosphinines and ⁵-azaphosphinines // 16th International conference on phosphorus chemistry ICPC2004, Birmingham, England, July 4-9, 2004, PS1-090, P. 127.

33. Священко Ю.В., Костюк А.Н., Волочнюк Д.М., Пинчук А.М., Толмачев А.А. Фосфорилирование енаминов – производных b-аминокротоновой кислоты галогенидами трехвалентного фосфора // ХХ Українська конференція з органічної хімії, присвячена 75-річчю з дня народження акад. О.В. Богатського, м. Одеса, 20-24 вересня 2004 р., c. 485.

34. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M., Pinchuk A.M. Phosphorylated derivatives of push-pull enamines // XIV International conference on chemistry of phosphorus compounds ICСPCХIV, Kazan, Russia, June 27 – July 1, 2005, OP3.

35. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M., Pinchuk A.M. Phosphorylation of push-pull enamines – derivatives of -dialkylaminocrotonic acid with phosphorus(III) halides // XV International conference on chemistry of phosphorus compounds ICСPCХV, St. Petersburg, Russia, May 27-29, 2008, P. 241.

36. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M. Synthesis of 1,2⁵-azaphosphinines // International conference on chemistry of nitrogen containing compounds CNCH2006, Kharkiv, Ukraine, October 2-6, 2006, P. 166.

37. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M., Sibgatulin D.A., Pinchuk A.M. Synthesis and properties of ⁵-phosphinines and ⁵-azaphosphinines // 17th International conference on phosphorus chemistry ICPC2007, Xiamen, China, April 15-19, 2007, O-1, P. 12.

38. Svyaschenko Y.V., Kostyuk A.N., Barnych B.B., Volochnyuk D.M. A convenient approach to l⁵-phosphinines // 4^th International chemistry conference Toulouse-Kiev, Toulouse, France, June 6-8, 2007, P.76.

39. Священко Ю.В., Костюк О.М., Барнич Б.Б., Волочнюк Д.М., Пінчук О.М. Нові підходи до синтезу функціоналізованих l⁵-фосфінінів та 1,2l⁵-азафосфінінів // ХХI Українська конференція з органічної хімії, м. Чернігів, 1-5 жовтня 2007 р., c. 58.

40. Kostyuk A. N., Volochnyuk D. M., Lysenko N. V., Pinchuk A. M., Tolmachev A. A. Search for new stable phosphorylated enamines. // The International symposium devoted to the 100-th anniversary of Academician A.V.Kirsanov. - August 21-23, 2002, Kyiv, Ukraine, p.39.

41. Kostyuk A. N., Volochnyuk D. M., Pinchuk A. M., Tolmachev A. A. Novel approach to functionalized N-alkyl-1,4-dihydropyridines. // The International symposium devoted to the 100th anniversary of Academician A.V.Kirsanov. - August 21-23, 2002, Kyiv, Ukraine, p.93

42. Volochnyuk D. M., Kostyuk A. N.,Sibgatulin D. A.,Vovk M. V., Tolmachev A. A., Pinchuk A. M. Novel approach to various trifluoromethyilated aliphatic carbo- and heterocyclic compounds via electrophilic functionalization of “push-pull” enamines. // 14^th European Symposium on Fluorine Chemistry ESFC 14^th, Poznan, Poland, July 11-16-th, 2004, AO-04, p. 53.

43. Волочнюк Д. М., Костюк А. Н., Сибгатулин Д. А., Пинчук А. М., Толмачев А. А. «Пуш-пульные» енамины как 1,3-ССС-бинуклеофилы в синтезе трифторметилсодержащих диалкиланилинов. // ХХ Українська конференція з органічної хімії, присвячена 75-річчю з дня народження акад. О.В.Богатського, м. Одеса, 20-24 вересня 2004 р., c. 37.

44. Волочнюк Д. М., Костюк А. Н., Больбут А. В., Вовк М. В., Пинчук А. М., Толмачев А. А. Новый подход к синтезу трифторметилсодержащих 5,6-дигидропиридонов-2. // ХХ Українська конференція з органічної хімії, присвячена 75-річчю з дня народження акад. О.В.Богатського, м. Одеса, 20-24 вересня 2004 р., c. 485.