Synteza, struktura i reaktywność pochodnych izoindolu oraz ich zastosowanie jako prekursorów cyklicznych monoaminokarbenów

Abstract

W niniejszej pracy przedstawiono różne metody generowania karbenów opartych o strukturę izoindolu. Przedstawiono syntezę, strukturę i reaktywność szeregu nowych prekursorów karbenowych oraz pierwszy przykład bezpośredniej detekcji wolnego cyklicznego (amino)(arylo)karbenu (CAArC). W szczególności opisano reakcje międzycząsteczkowej koordynacji oraz wewnątrzcząsteczkowej, ekspansji i kontrakcji pierścienia wygenerowanego „in situ” CAArC. Otrzymane wyniki wskazują, że izoindolowy szkielet CAArC nie pozostaje obojętny chemicznie. Arylowy podstawnik poprzez interakcję z pustym orbitalem karbenowego atomu węgla efektywnie obniża energię tego orbitalu, co prowadzi do przedstawionej w pracy nietypowej reaktywności CAArC.

In this thesis several methods of isoindole core based carbene generation are described. It includes the study of the synthesis, structure, and reactivity of new carbene precursors as well as the first direct detection the free cyclic (amino)(aryl)carbene (CAArC). In particular, intermolecular coordination and intramolecular ring expansion and contraction reactions of “in situ” generated CAArC are described. Such a result suggests that an isoindole core of CAArC is not chemically innocent. Fused phenyl ring substituent is able to interact with an empty carbene carbon orbital resulting in the lower orbital energy, causing the unusual reactivity of CAArC.