Раздел 5. Палладиевый катализ в химии тиофенов и бенз[b]тиофенов.

Тиофен встречаются как в природных, так и синтетических соединениях. Обладая π-избыточностью тифен и его производные вступают в реакции электрофильного замещеня, преимущественно по α-положению, вследствие структурных свойств и электроотрицательности атома серы.

Некаталитический синтез галотиофенов со средними выходами возможен, как и для пиридина, непосредственным галогенированием гетероцикла и посредством литийорганических соединений.

Случаи окислительного сочетания для тиофенов редки и происходят с низкими выходами, в то время как сочетания Кумада, Негиши, Сузуки, Хиямы и Стилла позволяют циклизовать, модифицировать и надстраивать соединения другими тиофенами, фуранами, аренами и алициклическими системами.

В реакцию Соногаширы вступают только достаточно стерически объемные α- и β-галотиофены, тем не менее на палладиевом катализаторе удалось получить и небольшие замещенные алкинилтиофены.

Для тиофенов характерны как внутри-, так и межмолекулярные сочетания Хека, а, в присутствии монооксида углерода, спиртов и оснований, они вступают в реакции алкоксикарбонилирования.

Кроме того, для производных тиофена и бенз[b]тиофена описаны реакции образования C-P, C-N связей и циклоизомеризации.

Раздел 6. Палладиевый катализ в химии фуранов и бенз[b]фуранов.

Фуран – π-избыточный гетероарен. Фурансодержащие молекулы есть в составе как природных соединений, так и в медицинских препаратах. Электрофильное замещение в фуранах идет как правило региоселективно по атому С(2) вследствие высокой электроотрицательности атома кислорода.

Галогенпроизводные фуранов получают непосредственным галогенированием как по Фриделю-Крафтсу, так и используя литий органические соединения.

Применение соединений палладия в качестве катализатора позволяет функционализировать фураны и бензофураны электрофильным ароматическим замещением, посредством металлорганических, бор-, кремний, оловоорганических соединений и реакциями Хека обоих типов.

Описан ряд каталитических гетероциклизаций под действием алленов и терминальных алкинов на спирты, сложные эфиры и кетоны.

Раздел 7. Палладиевый катализ в химии тиазолов и бензтиазолов.

Тиазолы играют заметную роль в природе, встречаясь в составе витаминов, противовоспалительных и других лекарств. Тиазол – π-электроноизбыточный гетероцикл. Электроотрицательный атом азота стягивает на себя электронную плотность, создавая на атоме С(2) частичный положительный заряд, и открывая путь к нуклеофильным атакам. Электрофильное замещение, напротив, идет по электроноизбыточному атому С(5). Галотиазолы и бензтиазолы склонны к окилительному присоединению к Pd(0) и дальнейшему участию σ-гетерильных комплексов в дальнейших превращениях.

Классические способы синтеза тиазолов – прямое галогенирование и реакции Сандмейера (замещение коммерчески доступных аминотиазолов, практически любого строения).

Тиазолы с легкостью вступают в каталитические реакции Соногаширы, Стилла и Хека, сочетания Сузуки для них протекают с низкими выходами. Также описан ряд синтезов с образованием С-С и C-N связей.

Раздел 8. Палладиевый катализ в химии оксазолов и бензоксазолов.

В последние десятилетия из природных организмов выделен ряд производных оксазола и доказана их биологическая активность, были синтезированы десятки новых оксазолсодержащих соединений.

Как и тиазол, оксазол является π-электроноизбыточным гетероциклом, и их свойства во многом сходны. Атом азота, создавая небольшой положительный заряд на С(2), ориентирует нуклеофилы в это положение, а электрофилы атакуют преимущественно положение С(5).

Галотиазолы получают непосредственным галогенированием, металлированием и по Сандмейеру.

Палладий каталитические взаимодействия включают гетероциклизации и функционализации реакциями карбонилирования и сочетаниями Стилла, Негиши, Сузуки, Соногаширы, Бухвальда.