Nowa katalityczna metoda otrzymywania sililo- i germylopodstawionych buta-1,3-dienów oraz ich zastosowanie w syntezie organicznej

Abstract

Praca doktorska mgr Justyny Szudkowskiej-Frątczak, wykonywana pod opieką prof. dr hab. Bogdana Marcińca dotyczyła reakcji sprzęgania terminalnych buta-1,3-dienów z winylosilanami i winylogermananami katalizowanej kompleksami rutenu oraz reakcji następczych, prowadzących do otrzymania (E,E)-buta-1,3-dienów, posiadających w swej budowie grupy halogenowe, arylowe oraz acylowe. Kluczowym etapem opracowanych metodologii jest wykorzystanie reakcji sililującego lub germylującego sprzęgania oraz zastosowanie otrzymanych produktów krzemo- i germanoorganicznych w dalszej syntezie organicznej, prowadzącej do powstania związków o ściśle zdefiniowanej strukturze. Odkryta w ramach pracy doktorskiej katalityczna reakcja sprzęgania terminalnych (E)-buta-1,3-dienów z winylometaloidami umożliwia syntezę zdefiniowanych stereochemicznie, nienasyconych związków metaloidoorganicznych (podstawionych (E,E)-1-(sililo)buta-1,3-dienów oraz z (E,E)-1-(germylo)buta-1,3-dienów) z komercyjnie dostępnych substratów. Uzyskane dieny metaloidoorganiczne wykorzystano jako prekursory w otrzymywaniu pożądanych produktów organicznych (halogenki (E,E)-dienylowe, ketony (E,E)-dienylowe, (E,E)-1,4-diarylopodstawione buta-1,3-dieny) na drodze stechiometrycznych i katalitycznych reakcji demetalacji. W ramach pracy opracowano nowe, efektywne metody syntezy dienów krzemo- i germanoorganicznych oraz uzyskano 31 nowych związków.

The PhD thesis written by Justyna Szudkowska-Frątczak under supervision of prof. Bogdan Marciniec concerned the ruthenium-catalyzed coupling reaction of terminal 1,3-dienes with vinylsilanes and vinylgermanes and the subsequent reactions leading to (E,E)-buta-1,3-dienes containing halogen, aryl and acyl groups. The key step of the methodology developed is the use of a silylative or germylative coupling reaction and application of the organosilicon and organogermanium products in further organic synthesis, leading to the formation of compounds with well-defined structure. The catalytic coupling reaction of the terminal (E)-buta-1,3-diene with vinylmetalloids, discovered during the study described in this dissertation, allowed the synthesis of stereochemically defined, unsaturated organometalloid compounds (substituted (E,E)-1-(silyl)buta-1,3-dienes and (E,E)-1- (germyl)buta-1,3-dienes) from commercially available starting materials. The resulting organometalloid dienes have been used as precursors in the preparation of the desired organic product e. g. (E,E)-dienyl halides, (E,E)-dienyl ketones, (E,E)-1,4-diarylsubstituted buta-1,3-dienes through stoichiometric and catalytic demetalation reactions. As a result of the work, new and effective methods for the synthesis of organosilicon and organogermanium dienes have been developed and 31 new compounds have been synthesized.