Раздел 2. Палладиевый катализ в химии пирролов.

Производные пиррола широко представлены в природе. Они входят в состав как растений, так и живых организмов. Необычная реакционная способность в реакциях электрофильного замещения объясняет присутствие более чем в 100 встречающихся в природе галогепроизводных пиррола.

Галогенпроизводные пиррола и их свойства широко известны. Вследствие высокой реакционной способности π-избыточного гетероциклического кольца галогенирование пирролов происходит сравнительно легко в любое положения. Функциональные группы, карбонильные, кетонные и прочие, как правило не представляют препятствия для галогенирования.

Производные пиррола вступают в реакции каталитического окислительного присоединения со α-алкенилами, бензолом, 1,4-нафтохиноном, а также димеризации и внутримолекулярной циклизации.

Для производных пиррола характерны реакции с металлорганическими производными - алкилирование реакцией Кумада, арилирование по Негиши, реакции Сузуки, Стилла и Соногаширы.

Для пирролов, как и для остальных описываемых гетероциклических соединений, описано поистине огромное количество примеров реакций Хека, дающих в некоторых случаях смесь продуктов замещения.

Карбонилирование соединений монооксидом углерода, протекающее при н.у. на палладиевом катализаторе, открывает новые пути к синтезу производных пирролов. С высокими выходами удается получить сложные эфиры различных типов, а также продукты циклизации.

Каталитическое образование связей углерод-азот реакцией алкенов с азотистыми нуклеофилами позволяет непосредственно получать производные пиррола.

Раздел 3. Палладиевый катализ в химии индолов.

Индол, возможно, наиболее значимый гетероцикл в химии. Он входит в состав миллионов природных соединений, алкалоидов, медицинских препаратов и растущего числа органических полимеров. Серотонин и аминотриптофан в организмах животных и человека, и тысячи их синтезированных аналогов, также являются производными индола.

Подобно пирролу, π-избыточная гетероциклическая система энергично реагирует с галогенами и другими электрофилами в некаталитических условиях образованием галогенидов индола.

Использование каталитических окислительных взаимодействий –циклизации и сочетания – позволяют получать недоступные ранее конденсированные гетероциклические системы индола.

Структуры производных индола подвергаются модификации в условиях реакций Кумады, Негиши, Сузуки, Стилла и Соногаширы.

Взаимодействие по Хеку представляет собой мощный, универсальный инструмент для синтеза новых производных индола.

Каталитическое карбонилирование аминов и спиртов, а также внутримолекулярное аминирование алкенов приводит к образованию индолов.

Раздел 4. Палладиевый катализ в химии пиридинов.

Производные пиридина проявляют биологические и фармакологические свойства. Среди наиболее известных соединений этого типа можно выделить эпибатидин, проявляющий сильновыраженные анальгетические свойства, и никотин, известный алкалоид. Кроме того существуют тысячи искусственно синтезированных пирролов, являющихся лекарствами, гербицидами и пестицидами.

Некаталитический синтез пиридинов ведется двумя основными путями: α-металлированием π-недостаточной системы индола либо непосредственно галогенированием в подходящих условиях.

Палладий каталитические реакции удобный метод синтеза симметричных и несимметричных полициклических неконденсированных структур, содержащих индольный фрагмент.

Использование сочетания Стилла в синтезе промежуточных продуктов открывает возможность синтеза недоступных ранее природных конденсированных ароматических соединений.

Реакций Кумады, Негиши, Сузуки, Соногаширы и Хека открывают новые пути модификации и получения производных пиридина.

Карбонилирование монооксидом углерода на катализаторе удается циклизовать N-фениламинопиридины, получать сложные эфиры и сшивать пиридины с циклическими, ароматическими и алициклическими аминами.