Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по химии
на правах рукописи
Бокач Надежда Арсеньевна
МЕТАЛЛОПРОМОТИРОВАННОЕ НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ И 1,3-ДИПОЛЯРНОЕ ЦИКЛОПРИСОЕДИНЕНИЕ К НИТРИЛАМ
02.00.08 - Химия элементоорганических соединений
Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора химических наук
Санкт-Петербург - 2012
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет
Научный консультант: член-корреспондент РАН, профессор Кукушкин Вадим Юрьевич
Официальные оппоненты: член-корреспондент РАН, профессор Койфман Оскар Иосифович член-корреспондент РАН, профессор Черкасов Владимир Кузьмич доктор химических наук, профессор Тришин Юрий Георгиевич
Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт элементоорганических соединений им.
А.Н. Несмеянова РАН
Защита состоится л28 марта 2012 года в 1540 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.230.02 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет) по адресу: 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26, ауд. 61.
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке института.
Отзывы на автореферат в одном экземпляре, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26, СПбГТИ(ТУ), диссертационный совет, тел: (812) 494-9375.
E-mail: dissovet@lti-gti.ru Автореферат разослан л____ _________ 2012 года.
Учёный секретарь диссертационного совета, к.х.н., доцент _______________ /Соколова Н.Б./ Ц2Ц
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Изменение реакционной способности субстрата в результате координации к металлоцентру служит основой использования комплексов металлов как стехиометрических реагентов в органической химии. Именно на этом явлении также базируются ключевые стадии ряда гомогеннокаталитических процессов. Поэтому исследование реакций органических молекул в координационной сфере переходных металлов образует одно из наиболее интенсивно развивающихся направлений современной химии.
Нитрилы, благодаря их способности вступать в реакции нуклеофильного присоединения и 1,3-диполярного циклоприсоединения, широко используются как в лабораторной практике, так и промышленном синтезе в качестве предшественников для создания целого ряда азотсодержащих ациклических и гетероциклических соединений. В то же время молекулы RCN, по сравнению с другими субстратами с кратными связями, отличаются меньшей реакционной способностью в реакциях нуклеофильного присоединения и циклоприсоединения.
Для протекания большинства таких превращений требуется дополнительная активация цианогруппы CN, одним из эффективных способов которой является координация нитрилов к металлоцентру.
Координация нитрилов к переходным металлам, в зависимости от характера металлоцентра и степени его окисления, приводит к активации связи CN в реакциях циклоприсоединения, электрофильного или, наоборот, нуклеофильного присоединения. Нитрилы, обладающие низкой электрофильностью и диполярофильностью в свободном состоянии, при координации к переходным металлам в высоких степенях окисления вступают в реакции с широким кругом нуклеофилов и 1,3-диполей, которые зачастую невозможны без участия металлоцентра. Связывание с металлоцентром также ускоряет протекание известных в безметалльном синтезе реакций молекул RCN. Стехиометрические металлопромотируемые реакции нитрилов позволяют получать практически значимые соединения в мягких условиях, например, иминокомплексы платины, обладающие высокой противоопухолевой активностью. Превращения металлоактивированных нитрилов с последующим выделением продуктов реакций из координационной сферы представляют привлекательный путь получения ранее недоступных или труднодоступных органических соединений.
Цель работы: Разработка новых типов превращений нитрильных субстратов в присутствии металлоцентра и синтез новых классов соединений на основе реакций металлоактивированных нитрилов.
Ц3Ц Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие общие взаимосвязанные задачи:
Х выявить общие черты и специфику использования переходных металлов для активации нитрильных субстратов в реакциях нуклеофильного присоединения и 1,3-диполярного циклоприсоединения. Осуществить выбор оптимального металла-активатора;
Х установить основные факторы, определяющие протекание металлопромотируемого присоединения к нитрилам, на примере их взаимодействия с рядом HN- и HO-нуклеофилов, а также 1,3-диполей;
Х продемонстрировать возможность стереоселективного 1,3-диполярного циклоприсоединения к металлоактивированным нитрилам;
Х разработать эффективные способы синтеза труднодоступных или неизвестных ранее иминов и азотистых гетероциклов, формирующихся в результате реакций металлопромотируемого нуклеофильного присоединения и 1,3-диполярного циклоприсоединения к нитрильным лигандам;
Х наметить общие пути синтетического использования высокореакционноспособных иминов сразу после их декоординации.
Научная новизна:
Х платина(IV) предложена в качестве универсального и чрезвычайно эффективного активатора субстратов RCN в реакциях нуклеофильного присоединения и 1,3-диполярного циклоприсоединения;
Х активация нитрилов путём координации к металлоцентру позволяет проводить с ними неизвестные в безметалльном синтезе реакции - присоединение оксимов, иминов, гетероиминов, иминоэфиров и амидинов, циклоприсоединение оксазолин-N-оксидов и имидазолин-N-оксидов, а также осуществлять в более мягких условиях и с более широким кругом нитрилов RCN (R = Alk, Ar, NR2) известные реакции нуклеофильного присоединения с водой, спиртами, а также циклоприсоединения с ациклическими нитронами и нитрилоксидами;
Х в результате реакций металлоактивированных нитрилов получены неизвестные или труднодоступные (с использованием других методов синтеза) соединения - иминоацилированные оксимы (3-окса-1,4-диазапентадиены) HN=C(R)ON=CR2, 3-окса-1,5-диазапентадиены NH=C(R)OC(R)=NH, 1,3,5триазапентадиены(-аты) NH=C(R)NHC(R)=NH, 4-гетеро-1,3-диазадиены HN=C(R)N=X (X = SAr2, PPh3), 2,3-дигидро-1,2,4-оксадиазолы, 5,6-дигидро3aH-[1,3]оксазоло[3,2-b][1,2,4]-оксадиазолы и 3a,4,5,6-тетрагидроимидазо[1,2b][1,2,4]оксадиазолы;
Х предложены способы выделения иминов и азотистых гетероциклов из координационной сферы платины и палладия путём их замещения другими лиганЦ4Ц дами. С их помощью впервые получены в свободном состоянии представители неизвестного ранее класса гетероциклов - 5,6-дигидро-3aH[1,3]оксазоло[3,2-b][1,2,4]оксадиазолы (в том числе энантиомерно чистые соединения на основе камфоры), а также труднодоступные 4-гетеро-1,3диазадиены HN=C(R)N=X (X = SAr2, PPh3);
Х предложена стратегия генерирования высокореакционноспособных иминов на основе реакций сочетания нитрильного лиганда с нуклеофилом и последующей деметаллизации. Данный подход открывает принципиально новые возможности синтетического использования многих крайне неустойчивых и/или труднодоступных соединений, содержащих группу HN=C;
Х илиды фосфора Ph3P=CHCOR (R = Me, OMe, OEt) селективно восстанавливают иминокомплексы платины(IV) до платины(II) в неводных растворителях. Исключением являются аминопроизводные платины, реакция с которыми приводит к неизвестному ранее семейству комплексов платины(IV) с Скоординированными илидами;
Х В результате нуклеофильного присоединения амидина PhC(=NH)NHPh к нитрильным лигандам синтезирован новый класс высокоэффективных люминесцентных комплексов платины(II), обладающих свойством pH-сенсора.
Практическая значимость работы: (1) предложены новые удобные методы получения иминокомплексов и гетероциклических производных платины(II и IV), которые могут найти применение в качестве противоопухолевых препаратов. В частности, синтезированные в рамках данной работы амидиновые соединения платины(II) и комплекс платины(IV) с функционализированными аминогруппой амидиновыми лигандами показали значимую цитостатическую активность (собственную или в сочетании с другими препаратами); (2) илид фосфора Ph3P=CHCO2Me введён в практику металлоорганической химии в качестве восстановителя платины(IV) до платины(II), действующего в неводных средах. Селективное, протекающее в мягких условиях восстановление иминокомплексов платины(IV) до соответствующих соединений платины(II) позволяет синтезировать широкий круг генетически связанных пар комплексов платины(II и IV) для проведения испытаний на противоопухолевую активность и выявления потенциальных противоопухолевых препаратов; (3) синтезирован новый класс люминофоров на основе платины - 1,3,5-триазапентадиенатные (имидоиламидинатные) комплексы платины(II). Данные люминесцентные системы характеризуются pH-зависимой фосфоресценцией и представляют интерес в качестве потенциальных пигментов органических светоизлучающих диодов и люминесцентных сенсоров.
Ц5Ц Личный вклад соискателя. Замысел работы и основные направления исследований были сформулированы автором диссертации совместно с научным консультантом. Диссертантка лично выполнила подавляющий объем экспериментальных исследований, связанных с проведением реакций металлоактивированных нитрилов, идентификацией и характеризацией продуктов реакций, провела анализ и обобщение результатов исследований. Вклад каждого из соавторов совместных публикаций подробно описан в диссертационной работе. В диссертации приведено развёрнутое обсуждение изученных реакций - на более высоком, обобщающем уровне, по сравнению с тем, которое даётся в соответствующих статьях на эту тему.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии (Одесса, 4Ц7 сентября 2007 г.), X Молодёжной конференции по органической химии (Уфа, 26Ц30 ноября 2007 г.), XV Международной конференции по химии соединений фосфора (Санкт-Петербург, 25Ц29 мая 2008 г.), IX Международном семинаре по магнитному резонансу (Ростов-на-Дону, 15Ц20 сентября 2008 г.), XI Молодёжной научной школе-конференции по органической химии (Екатеринбург, 23Ц28 ноября 2008 г.), XXIV Международной Чугаевской конференции по координационной химии (Санкт-Петербург, 15Ц19 июня 2009 г.), X Международном семинаре по магнитному резонансу (Ростов-на-Дону, 2Ц7 марта 2010 г.), XXV Международной Чугаевской конференции по координационной химии (Суздаль, 6Ц11 июня 2011 г.) и International Congress on Organic Chemistry (Казань, 18Ц23 сентября 2011 г.). Основное содержание изложено в 31 статье в отечественных и международных журналах, включая 5 обзоров.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованных источников, включающего 375 ссылок. Материалы изложены на 330 страницах текста и содержат 1 таблицу, 96 схем и 61 рисунок.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Изложение собственных результатов в диссертации структурировано следующим образом: вначале обсуждаются реакции присоединения нуклеофилов различного типа к металлоактивированным нитрилам. Проводится рассмотрение факторов, определяющих протекание реакции присоединения и характер образующегося продукта: влияние природы и степени окисления металлоцентра (на примере комплексов платины(II и IV) и кобальта(II); главы 1 и 2 диссертации, разделы 1.3, 2.2, 2.3, 3 автореферата), влияние структурных особенностей нуклеофила (HO, HN и HC-нуклеофилы; главы 1 и 2 диссертации, разделы 1Цавтореферата) и наличия периферийных групп в молекуле нуклеофила (функционализированные оксимы, диамины, сульфимиды; главы 1 и 2 диссертации, Ц6Ц разделы 1.2 и 2.1 автореферата), заместителя в молекуле RCN (гидратация нитрилов и диалкилцианамидов; глава 1 диссертации, раздел 1.1 автореферата), концентрации реагентов (взаимодействие нитрильного комплекса платины с салицилальдоксимом; глава 1 диссертации, раздел 1.2 автореферата) и дополнительного микроволнового воздействия (промотируемое кобальтом сочетание аминопиридинов с нитрилами; глава 2 диссертации, раздел 2.2 автореферата).
На основании полученных данных предлагаются методики синтеза соединений платины с иминолигандами для проведения биологических испытаний и выявления соединений, представляющих потенциальный интерес в качестве противоопухолевых препаратов (иминоэфирные комплексы платины(II и IV), амидиновые комплексы платины (II и IV); главы 1 и 2 диссертации, разделы 1.3 и 2.автореферата). Потенциальный HC-нуклеофил, карбонилилид фосфора, предлагается в качестве селективного восстановителя платины(IV) до платины(II), пригодного для получения генетически связанных пар соединений платины(II и IV) (глава 1 диссертации, раздел 3 автореферата). Разрабатываются способы выделения неизвестных ранее или труднодоступных иминов из координационной сферы и на основании предложенных способов демонстрируется возможность синтетического использования высокореакционноспособных иминов сразу после декоординации (глава 3 диссертации, раздел 4 автореферата).
Наблюдаемая активация координированных нитрилов в реакциях нуклеофильного присоединения позволяет предположить возможность проведения металлопромотируемых реакций 1,3-диполярого циклоприсоединения с нормальным электронным распределением. Рассматриваются факторы, влияющие на протекание таких реакций нитрилов, как природа и степень окисления металлоцентра (на примере платины(II и IV) и палладия(II); глава 4 диссертации, раздел 5.1 и 5.2 автореферата), структурные особенности диполя (оксазолин-N-оксиды, имидазолин-N-оксиды, нитронаты, нитрилоксиды; глава 4 диссертации, раздел 5.1 и 5.2 автореферата). Исследуется стереоселективность реакции нитрильных комплексов с 1,3-диполями и предлагаются методы выделения продуктов реакции - азотистых гетероциклов (в том числе оптически чистых) из координационной сферы (на примере реакции с оксазолин-N-оксидами на основе камфоры; глава диссертации, раздел 5.1 автореферата).
1 Присоединение НO-нуклеофилов к координированным нитрилам В литературном обзоре к главе 1 проведена систематизация и представлен сравнительный анализ данных о взаимодействии группы CN свободных и координированных нитрилов с HO-нуклеофилами, анализируются примеры взаимодействия нитрилов с водой и спиртами в присутствии металлоцентров и выявляются основные факторы, определяющие это взаимодействие. Больше внимание уделено реакциям с нуклеофилами с фрагментом HON.
Ц7Ц 1.1 Специфика металлопромотируемой гидратации диалкилцианамидов Платина(IV) активирует нитрилы RCN с алкильными заместителями (R = Me, Et) в реакции присоединения воды, которая протекает в мягких условиях в отсутствии основания, требующегося для гидратации нитрильных лигандов в комплексах платины(II).
R OH NR' R Cl Cl Cl b a H N R H2O NH N 2H2O Cl Cl Cl O Pt Pt Pt Cl N N Cl N Cl H H Cl Cl Cl R NR' OH Схема Рисунок 1. Молекулярная структура Рисунок 2. Молекулярная структура (РСтА) [PtCl4{NH=C(NC5H10)OC(NC5H10)=NH}].
(РСтА) транс-[PtCl4{Z-NH=C(Et)OH}2].
Этот процесс приводит к образованию координированных карбоксамидов в иминольной форме RC(OH)=NH (схема 1, a; рисунок 1), в то время как для свободных карбоксамидов RC(=O)NH2 иминольная таутомерная форма является минорной.
Исследована гидратация диалкилцианамидных лигандов, относящихся к категории пушпульных нитрилов, в составе комплексов платины(IV) и выявлена специфика этого процесса по отношению к традиционным нитрилам. Взаимодействие с водой комплекса транс-[PtCl4(NCNMe2)2] в смеси Et2O и CH2Cl2, содержащих H2O, протекает в мягких условиях с образованием транс[PtCl4{N(H)=C(NMe2)OH}2]. Такое направление реакции находится в полном согласии с направлением гидратации нитрильных комплексов платины(IV) с RCN Ц8Ц (R = Alk). Гидратация протекает в ином направлении при использовании в качестве исходных соединений комплексов диалкилцианамидов другой геометрической конфигурации, а именно цис-[PtCl4(NCNR2)2] (NR2 = NMe2, NEt2, NC5H10, NC4H8O) (схема 1, b). В последнем случае в результате гидратационного сочетания были получены комплексы платины(IV) c дииминолигандами нового типа - 3-окса-1,5-диазапентадиенами (рисунок 2).
Платинапромотируемое гидратационное сочетание диалкилцианамидов является специфичным именно для этих пушпульных нитрилов и не наблюдается для традиционных нитрилов с алкильными или арильными заместителями.
Вероятным объяснением различия в реакционной способности лигандов RCN и R2NCN может быть основный характер группы R2N и/или присутствие аминов R2NH в реакционной смеси; последние в небольших количествах образуются в результате металлопромотируемого гидролиза R2NCN. Повышенная основность системы способствует образованию соединения [Pt]ЦN(H)=C(OЦ)NR2 в результате депротонирования первоначально образующегося иминола. Такой иминолятный лиганд обладает повышенной нуклеофильностью и атакует нитрильный лиганд, находящийся в соседнем положении.
1.2 Иминоацилирование оксимов Установлено, что реакция нитрильных лигандов с оксимами имеет общий характер и реализуется для соединений типа RRC=NOH с различными заместителями R/R (в том числе функционализированными), а также для различных по строению нитрильных комплексов платины(IV). Потенциальные хелатирующие реагенты, дионмонооксимы HON=C(R)C(R)=O (R = Me, R = Me, Ph, C6H4F-p), взаимодействуют с нитрильными комплексами платины(IV) [PtCl4(RCN)2] (R = Me, Et) с формированием ранее неизвестных монодентатно координированных иминоацилированных оксимов, содержащих периферийную функциональную кетогруппу (схема 2, a; R/R/R = Me/Me/Me, Et/Me/Me, Me/Me/Ph, Et/Me/Ph, Me/Me/C6H4F-p, Et/Me/C6H4F-p), а образования классических хелатов в этих условиях не наблюдается. Металлоцентр играет важную роль в повышении устойчивости продуктов такой реакции: образующиеся иминосоединения устойчивы в координированном виде как в растворе, так и в твёрдом состоянии.
Ц9Ц Et PtIV Et PtIV N Et a d N O R" PtIV N OH H N R' = H HO N R" H R" O R' N R' O O Ph3P=CHCO2Me b N C Et R',R" = Me Et c O 2dppe Me Me PtII N N N ![Pt(dppe)2]ClH O O HO Me Me Схема После восстановления образующегося комплекса платины(IV) до платины(II) (схема 2, b; о восстановлении см. раздел 1.4), иминосоединение может быть выделено в свободном состоянии. Декоординированный иминоацилированный оксим малоустойчив и распадается на соответствующие нитрил и оксим (схема 2, c). Это свидетельствует о том, что реакция сочетания не может быть реализована без участия металлоцентра.
Комплексы [PtCl4(RCN)2] дают продукты присоединения как с монооксимами, так и с вицинальными диоксимами, в то время как смешаннолигандный комплекс цис[PtCl4(MeCN)(Me2SO)] проявляет различную реакционную способность в отношении нефункционализированных оксимов Рисунок 3. Структура (РСтА) HON=CRR (R/R = Me2, C5H10, C6H8, [PtCl4{N(OH)=CH(C6H4O-o)}]Ц.
Ph/H, o-HOC6H4/H) и вицинальных диоксимов HON=CRCR=NOH (R2 = Me2, C4H8, C5H10, C6H12). С первыми наблюдается реакция нуклеофильного присоединения по группе CN, а со вторыми происходит образование продуктов замещения.
Направление реакции комплекса [Ph3PCH2Ph][PtCl5(EtCN)] с оксимом HON=CH(C6H4OH-o) зависит от концентрации реагентов. В концентрированном растворе (0.36 моль/л) образуется продукт присоединения [PtCl5{NH=C(Et)ON=CH(C6H4OH-o)}]Ц, тогда как при 50-кратном разбавлении Ц10Ц реакционной смеси формируется продукт замещения - комплекс платины(IV) [PtCl4{C6H4(O)C(H)=NOH}]Ц (рисунок 3).
Наблюдаемое переключение типа реакционной способности с нуклеофильного присоединения на замещение может быть объяснено с точки зрения увеличения степени диссоциации нитрильного комплекса при разбавлении раствора.
Понижение относительного содержания координированного EtCN при разбавлении определяет меньшую вероятность реакции присоединения. Прибавление пропиононитрила к раствору комплекса подавляет диссоциацию и направляет реакцию в русло присоединения по нитрильной группе.
В ходе исследования реакции комплекса транс-[PtCl4(EtCN)2] с альдоксимами HONCRRФ (R = H; RФ= Me, Ph, C(=O)Ph) был обнаружен первый пример процесса дегидратации альдоксимов, вызванного взаимодействием с нитрильным лигандом, хотя дегидратация, промотируемая металлоцентрами, была известна ранее. При взаимодействии альдоксимов с нитрильным комплексом транс-[PtCl4(EtCN)2] вначале образуются продукты присоединения (схема 2, a), а затем наблюдается расщепление координированного иминоацилированного оксима по связи NЦO с образованием нитрила RCN (R = Me, Ph, C(=O)Ph) и карбоксамидного комплекса (схема 2, d).
1.3 Присоединение спиртов к нитрильным лигандам Влияние степени окисления металлоцентра на активацию нитрилов установлено при исследовании реакции спиртов с нитрильными лигандами в комплексах платины(IV). Присоединение спиртов ROH (R = Me, Et, n-P, i-Pr, n-Bu) к нитрильным лигандам в комплексах платины(IV) цис- и транс-[PtCl4(RCN)2] (R = Me, Et, CH2Ph, Ph) не требует катализа Рисунок 4. Молекулярная структура основанием (схема 3, a), что необ(РСтА) ходимо в случае реакции, промотитранс-[PtCl4{E-NH=C(Et)OEt}2].
руемой платиной(II).
Ц11Ц a R'OH PtIV N R R R b OR' OR' Ph3P=CHCO2Me PtIV N PtII N H H R d dppe c Py N ![PtCl4Py2] ![Pt(dppe)2]ClOR' H Схема Рисунок 5. Наблюдение ЯЭО на ядрах 1Н для соединения транс-[PtCl4{E-NH=C(Me)OBu-n}{Z-NH=C(Me)OBu-n}].
ёгкость присоединения ROH также зависит от электронных и стерических свойств молекул спирта и нитрила. Так, реакция легко протекает с первичными спиртами ROH, где R = Me, Et, n-Pr, но замедляется при возрастании стерических препятствий (для R = i-Pr) или не протекает вовсе (для t-Bu).
Ц12Ц Пространственные затруднения, создаваемые группами R и R и конфигурация исходного комплекса (транс или цис) оказывают значительное влияние на геометрическую конфигурацию двух иминоэфирных лигандов продукта (EE, EZ или ZZ). Конфигурация иминоэфирных лигандов в составе комплексов платины установлена в твёрдой фазе на основании данных РСА (рисунок 4), а в растворе с помощью эксперимента по наблюдению ядерного эффекта Оверхаузера (ЯЭО) (рисунок 5).
Илид фосфора Ph3P=CHCO2Me был применён для синтеза иминосоединений платины(II) [PtCl2{NH=C(R)OR}2] (R = Me; R = Me, Et), представляющих интерес в качестве противоопухолевых препаратов, исходя из соответствующих комплексов платины(IV) (схема 3, b) (см. раздел 3). Было осуществлено выделение иминоэфирных лигандов, образующихся в мягких условиях, из состава комплексов платины(II и IV) (схема 3, c и d; R = Me, R = Me, Et). Декоординация иминов, устойчивых в составе комплексов платины, приводит к регенерации их высокой реакционной способности, и они могут быть использованы in situ для дальнейших превращений в момент выделения (см. раздел 4).
2 Металлопромотируемое присоединение НN-нуклеофилов к нитрилам В литературном обзоре к этой части диссертации рассматриваются примеры взаимодействия нитрильных лигандов с HN-нуклеофилами, которое сопровождается образованием иминов с фрагментом УHN=C(R)NЦФ. Кратко рассмотрены реакции нитрилов с аммиаком и аминами, азотистыми гетероциклами, гидразинами и гидроксиламинами. Бльшее внимание уделено металлопромотируемым реакциям RCN с иминами и гетероиминами.
2.1 Металлопромотируемое аминирование нитрилов Изучены реакции аммиака с пушпульными нитрилами в комплексах платины(II) цис- или транс-[PtCl2(RCN)2] (R = NMe2; NEt2; NC5H10). Для сравнения в тех же условиях исследованы реакции аммиака с координированными нитрилами RCN (R = Et; CH2Ph; Ph). Реакция с диалкилцианамидными комплексами протекает в два хорошо различимых этапа и включает атаку аммиака по атому углерода нитрильной группы, предшествующую реакции замещения лигандов Cl/NH3 (схема 4, a, b и d, e; рисунок 6).
Низкая растворимость молекулярных комплексов платины(II) цис- или транс-[PtCl2{NH=C(R)NH2}2] (R = NMe2; NEt2; NC5H10) в дихлорметане по сравнению с катионными производными цис- или транс-[Pt(NH3)2{NH=C(R)NH2}2]Cl2 приводит к осаждению первых в виде твёрдых соединеЦ13Ц ний до начала протекания замещения ClЦ на NH3 с образованием комплексов цис- или транс-[Pt(NH3)2{NH=C(R)NH2}2]Cl2.
R R C C NHNH3 ex Cl N Cl N ex Pt Pt N Cl d a Cl N C C R R R H C R Cl N NHH Pt C Cl N NH3 H2N f NH2 c NH3 N Cl ex ex C Pt H NHR N Cl C H 2+ R R 2+ R H C H C b H3N N e N H3N NH2 NHPt Pt NH2 H2N NHNH3 H3N N N NHex ex C H C H R R Схема В том случае, если растворимость молекулярных комплексов оказывается достаточно высокой (R = Et; CH2Ph;
Ph), реакция протекает до конца и промежуточные продукты выделить не удаётся (схема 4, c и f).
Аминирование связанных с платиной диалкилцианамидов открывает путь синтеза ранее недоступных комплексов со струкРисунок 6. Молекулярная структура (РСтА) транс-[PtCl2{NHC(NC5H10)NH2}2].
турным звеном (гуанидин)Pt(II).
Исследования цитотоксической активности катионных и нейтральных гуанидиновых комплексов цис- и транс-[PtCl2{NH=C(NR)NH2}2] и цис- или транс[Pt(NH3)2{NH=C(NR)NH2}2]Cl2 (R = NMe2; NEt2; NC5H10) in vitro позволили установить, что все эти соединения обладают значимым противоопухолевым эффектом, причём наибольшее цитотоксическое действие оказывают катионные соединения транс-конфигурации с наибольшим размером радикала R (R = NEt2, NC5H10).
Ц14Ц В качестве одного из продуктов превращения амидиновых комплексов платины(II) было получено соединение платины(III) [Pt2Cl2{2-NHC(Et)NH}4] (рисунок 7). Комплекс платины(II) [Pt(NH3)2{NH=C(NH2)Et}2]Cl2 подвергается окислению кислородом воздуха с образованием комплекса Pt(III)2 с N,N-мостиковыми лигандами, представляющего собой лишь второй известный пример димерного соедиРисунок 7. Молекулярная нения Pt(III), стабилизированного амидинатструктура (РСтА) ными лигандами.
[Pt2Cl2{2-NHC(Et)NH}4].
Ранее было установлено, что этан-1,2диамины образуют с нитрильными комплексами платины(II) катионные металлоциклические соединения типа {PtaЦNH=C(R)NH(R)CH2CH2NbHR}(aЦb).
R Cl R Cl N H spacer Cl Pt Cl NH2 NH N Cl Pt Cl N Cl spacer NHN NH H R Cl R spacer 2 NH2 NHСхема Реакция комплекса платины(IV) транс-[PtCl4(RCN)2] (R = Me, Et, CH2Ph, Ph) и различных диаминов и триамина - NH2{spacer}NH2 (spacer = CH2CH2, CH(Me)CH2, CH2CH2CH2, CH2CH2CH2CH2, CH2CH2NHCH2CH2) протекает в мольном соотношении 1 : 2 (схема 5) при комнатной температуре с образованием монодентатно координированных иминосоединений, содержащих периферийную группу NH2 в составе комплексов платины(IV) транс[PtCl4{NH=C(R)NH{spacer}NH2}2] (spacer/R = CH2CH2/Me, CH2CH2/Et, CH2CH2/CH2Ph, CH2CH2/Ph, CH2CH2CH2/Et, CHMeCH2/Et (смесь региоизомеров и диастереомеров), CH2CH2CH2CH2/Et, CH2CH2NHCH2CH2/Et).
Для соли пикриновой кислоты комплекса платины(IV) транс[PtCl4{NH=C(Et)NHCH2CH2NH3}2](Pic)2ХEtOH был выполнен РСА (рисунок 8), подтвердивший монодентатную координацию иминолиганда.
Ц15Ц Рисунок 8. Структура аддукта (РСтА) транс-[PtCl4{Z-NH=C(Et)NHCH2CH2NH3}2](Pic)2ХEtOH.
Проведённые испытания in vivo для соединения платины транс[PtCl4{NH=C(Et)NHCH2CH2NH2}2] (данные получены в лаборатории проф. Коноваловой Н.П., Институт проблем химической физики РАН), позволили установить, что хотя данный комплекс неактивен в отношении карциномы LL, он существенно сенсибилизирует противоопухолевое действие известных препаратов циклофосфанамида и докосрубицина.
2.2 Присоединение аминопиридинов к нитрилам, промотируемое кобальтом и микроволновым облучением Возможность использования комбинированных методов активации субстра та RCN - микроволнового облучения (МВО) и координации была установлена на примере систем на основе комплексов кобальта(II), кинетически более лабильного, чем платина, металлоцентра. В предварительном эксперименте было показано, что использование МВО в системах с кинетически инертной платиной не даёт дополнительного активирующего эффекта. Использование МВО позволяет ввести инертный в обычных условиях биядерный комплекс [Co2(2-O2CCMe3)4{2,6Рисунок 9. Молекулярная струк(NH2)2C5H3N}2] со структурой фонарика в тура (РСтА) [Co2(O2CCMe3)4{2,6реакцию присоединения нитрилов с образо(NH2)2C5H3N}2] ванием амидиновых комплексов [Co{2NH=C(R)NH-C5H3N-6-NH2}(O2CCMe3)2] (R = Me, n-Pr) (схема 6, a; рисунок 9).
Ц16Ц Также показано, что МВО повышает выходы комплексов [Co{NH=C(R)-2NH-C5H3N(6-NH2)}(O2CCMe3)2] (R = Me, Et, n-Pr, Ph) в реакциях соединений [Co2(2-OH2)(O2CCMe3)4(HO2CCMe3)4] и [Co(OH)n(O2CCMe3)2Цn]x с 2,6-диаминопиридином в среде соответствующих нитрилов (схема 6, b и c). Вторая группа NH2 диаминопиридинового фрагмента не вступает в сочетание с нитрилом, что может быть связано с понижением нуклеофильности данной группы при образовании координированного амидина.
b c [Co2(2-OH2)(O2CCMe3)4(HO2CCMe3)4] H2N RCN H2N [Co(OH)n(O2CCMe3)2-n]x N N H2N R H2N NH2 H2N HN a O O NH O O RCN N Co Co N N Co OOCCMeO OO O OOCCMeNH2 H2N NHR HN O O 2-Me3CCO2! d N Na2S N H !CoS NHСхема Амидины NH2C5H3NNHC(R)=NH (R = Me, Et, n-Pr, Ph) были получены в свободном состоянии при действии на метанольный раствор комплексов [Co{NH=C(R)-2-NH-C5H3N(6-NH2)}(O2CCMe3)2] сульфидом натрия в MeOH (схема 6, d).
2.2 Металлопромотируемое сочетание иминов и нитрилов Исследованы реакции нитрильных лигандов с HN(sp2) нуклеофилами на примере амидина HN=C(Ph)NH2, сульфимидов HN=SPhR и иминофосфорана HN=CPPh3. Действие двух мольных эквивалентов амидина PhC(=NH)NHPh на комплексы платины(IV) транс-[PtCl4(RCN)2] (R = Me, Et, Ph, NEt2) приводит к сочетанию нитрила и амидина и образованию 1,3,5-триазапентадиеновых (имиЦ17Ц доиламидиновых) соединений транс-[PtCl4{NH=C(R)N=C(Ph)NHPh}2] (схема 7, рисунок 10).
R Cl N R Ph(H)N Cl Cl Pt Cl H N N N Ph Cl Cl Pt Cl Ph R N N H Cl Ph R N(H)Ph HN NHPh Схема Направление реакции комплексов платины(II) [PtCl2(RCN)2] (R = Me, Et, CH2Ph, Ph, NEt2) с амидином PhC(=NH)NHPh зависит от геометрической цис/транс конфигурации исходного соединения платины, мольного соотношения реагентов и времени их взаимодействия.
При взаимодействии транс[PtCl2(RCN)2] с двумя мол. амидина (схема 8, a) происходит образование [PtCl(RCN){NH=C(R)NC(Ph)=NPh}] (R = Et, CH2Ph, Ph, NEt2), в результате нуклеофильной атаки по атому углерода нитрильной группы незамещённым Рисунок 10. Молекулярная структура (РСтА) атомом азота амидина и координации [PtCl4{Z-NH=C(NEt2)NC(Ph)=NPh}2].
к металлоцентру другим атомом азота амидина (рисунок 11).
Ц18Ц a R Ph R R 2 HN H N N Cl Cl NHPh N Cl Pt Pt N Pt Cl N (amidine) HCl N N Cl N Ph Ph R R R d Ph HN RCN NHPh Ph R Ph Ph R c b 2 HN Ph H 4 HN H N N N NHPh Cl NHPh Pt N N Pt NH (amidine) HCl 2 (amidine) HCl N N Cl N H Ph Ph Ph R Ph Схема В ходе реакции комплекса транс-[PtCl2(RCN)2] с 4 мол. амидина и более длительном выдерживании реакционной смеси (схема 8, b) или же при обработке комплексов [PtCl(RCN){NH=C(R)NC(Ph)=NPh}] двумя мол. амидина (схема 8, c), в результате сочетания нитрила с амидином и замыкания цикла, образуются соединения с двумя хелатирующим лигандами [Pt{NH=C(R)NC(Ph)=NPh}2] (R = Et, CH2Ph, Ph, C6H4Cl-p, NEt2) (рисунок 12).
Рисунок 11. Молекулярная структура (РСтА) Рисунок 12. Молекулярная структура [PtCl(EtCN){NH=C(Et)NC(Ph)=NPh}2].
(РСтА) [Pt{NH=C(Ph)NC(Ph)=NPh}2].
Установлено, что последняя группа соединений представляет собой новый тип эффективных люминофоров на основе платины (рисунок 13). Было показано, что сила эмиссии зависит от кислотности раствора. При повышении кислотности среды наблюдается полное тушение люминесценции, которое является обратимым. Так, прибавление основания (NaOH в метаноле) приводит к появЦ19Ц лению характеристичных для комплексов полос в спектре. Такое обратимое тушение фосфоресценции может быть связано с кислотно-основными свойствами центрального атома азота металлоцикла, который может обратимо протонироваться и депротонироваться.
Рисунок 13. Спектры испускания соединений [Pt{NH=C(R)NC(Ph)=NPh}2] (R = CH2Ph (a), C6H4Cl-p (b), Ph (c)) в растворе MeOH при 298 K.
Получающийся в результате алкилирования фосфоресцирующего соединения [Pt{NH=C(Ph)NC(Ph)=NPh}2] c помощью MeOSO2CF3 комплекс платины [Pt{NH=C(Ph)N(Me)C(Ph)=NPh}2](OTf)2 (рисунок 14), моделирующий протонированную форму бисхелатных имидоиламидинатных соединений платины(II), не проявляет фосфоресценции в широком диапазоне значений рН.
При взаимодействии цис[PtCl2(RCN)2] (R = Me, Et; соотношение цис/транс примерно 80:20%) с амидином PhC(=NH)NHPh происходит нуклеофильная атака на один из нитрильных лигандов с замещением второго и замыканием металлоцикла (схема 8, d).
Реакция гетероиминов типа HN=SRR распространена на соединения платины(IV) [PtCl4(RCN)2]. Сочетание HN=SPhи функционализированных сульфимидов o-(PhS)C6H4S(Ph)=NH, а также p(PhS)C6H4S(Ph)=NH с нитрилами в комРисунок 14. Cтруктура комплекса (РСтА) плексах платины(IV) [PtCl4(RCN)2] (R = [Pt{NH=C(Ph)N(Me)C(Ph)=NPh}2]2+.
Me, Et, CH2Ph, Ph) при комнатной температуре приводит к образованию проЦ20Ц дуктов цис- и транс-[PtCl4{NH=C(R)N=SPhR}2] (цис-, R = Me; транс-, R = Me, Et, CH2Ph, Ph; R = Ph, o-PhSC6H4, p-PhSC6H4SPh) с монодентатно координированным гетеродиазадиеном (схема 9, a; рисунок 15).
R Cl b H HCl, H2O H2N N Cl Pt Cl !PhR'S=O N NHH Cl R Cl R N R R' Cl Pt Cl Cl H N S N N a Ph Cl Cl Pt Cl R Ph N N S H Ph Cl R R' HN S R R' c HN Ph dppe N S ![Pt(dppe)2]ClR' Схема Для изучения равновесных динамических процессов в растворе комплексов транс-[PtCl4{NH=C(R)N=SPh2}2] (R = Me, Et) и установления их природы были исследованы температурные зависимости спектров ЯМР 1Н данных соединений в интервале от Ц70 до 40 С (рисунок 16). Эффекты уширения сигналов в спектрах ЯМР Н комплексов платины(IV) транс[PtCl4{NH=C(R)N=SPh2}2] (R = Me, Et), которые наблюдались при комнатной температуре, связаны с процессом E/Z изомеризации гетеродиазадиеновых лигандов. Процентное Рисунок 15. Молекулярная структура содержание ZZ, EZ и EE форм (РСтА) транс-[PtCl4{E-NH=C(Me)N=SPh2}].
найдено при интегрировании сигналов протонов NH и алкильной группы при температуре Ц10 С ([PtCl4(Eимин)2] R = Me (77%), Et (51%); [PtCl4(E-имин)(Z-имин)] R = Me (22%), Et (45%); [PtCl4(Z-имин)2] R = Me (1%), Et (4%)). Нами также была рассчитана свободная энергия активации переходов ([PtCl4(E-имин)2] [PtCl4(E-имин)(ZЦ21Ц имин)] (i) и [PtCl4(E-имин)(Z-имин)] [PtCl4(Z-имин)2] (ii). Полученные величины находятся в пределах 15Ц17 ккал/моль (таблица 1).
Рисунок 16. Спектры ЯМР 1H с варьированием температуры для соединения [PtCl4{NH=C(Et)N=SPh2}2] в области сигнала группы NH.
Таблица 1 - Свободная энергия активации переходов.
Структурная формула G#, ккал/моль NH Alk R = Me R = Et R = Me R = Et i [PtCl4(E-имин)2] 15.2 15.1 15.5 15.[PtCl4(E-имин)(Z-имин)] 16.2 15.1 16.6 15.ii [PtCl4(E-имин)(Z-имин)] 15.2 15.0 15.5 14.[PtCl4(Z-имин)2] 17.2 16.5 17.5 16.При обработке комплексов цис- и транс-[PtCl4{NH=C(R)N=SPh2}2] (R = Me, Et, CH2Ph, Ph) газообразным HCl в растворе неосушенного CH2Cl2 происходит гидролиз диазадиена с образованием кристаллических осадков амидиновых комплексов [PtCl4{NH=C(NH2)R}2] (цис-, R = Me ; транс-, R = Et, CH2Ph, Ph) (схема 9, b).
иганды, образующиеся в ходе промотированного Pt(IV) сочетания имина HN=SPh2 с нитрилами, могут быть выделены в свободном состоянии из комЦ22Ц плексов платины(IV) с dppe (схема 9, c). При этом dppe играет роль как хелатирующего агента, так и восстановителя платины(IV).
Изучена реакционная способность иминофосфорана Ph3P=NH в отношении комплексов [PtCln(RCN)2] (n = 2, 4) (схема 10).
a b R R Cl N N Cl Pt Cl Cl Pt Cl N N Cl Ph R R Ph HN P Ph Et Ph Ph H P N N Ph R Ph Cl Cl Pt Cl Ph Ph H Ph N N P P N N Ph H Cl Pt Cl Ph Ph Et Ph N N P (CH2Cl2) H Cl Et R Ph H N Ph Cl Pt Cl Ph N N P Ph Et (EtCN) Схема Взаимодействие данного гетероимина с [PtCl4(RCN)2] (R = Me, Et, Ph) при пониженной температуре (Ц78 С) приводит к образованию гетеродиазадиеновых комплексов [PtCl4{NH=C(R)N=PPh3}2] (схема 10, a; R = Me, Et, Ph). Реакция имина с металлоактивированным EtCN в комплексе платины(II) [PtCl2(EtCN)2] также приводит к сочетанию имина и нитрила, однако реакция протекает медленнее, чем в Рисунок 17. Молекулярная струкслучае комплексов платины(IV), и структура (РСтА) [PtCl2(EtCN){Zтура образующегося соединения зависит NH=C(Et)N=PPh3}].
от выбора растворителя. В EtCN образуется комплекс транс-[PtCl2(EtCN){NH=C(Et)N=PPh3}] (схема 11, b; рисунок 17), выделенный с выходом 50%, тогда как реакция в смеси CH2Cl2/EtCN приводит к образованию транс-[PtCl2{NH=C(Et)NPPh3}2] (схема 10, b).
Ц23Ц 3 Типы реакций илидов фосфора с комплексами платины Известно, что карбонилстабилизированные илиды фосфора Ph3P=CHCOR вступают в реакции нуклеофильного присоединения к нитрильным лигандам в комплексах платины(II). Такое металллопромотированное сочетание нитрилов и илидов фосфора, выступающих в качестве CH-нуклеофилов, представляет собой первый тип реакционной способности илидов в отношении комплексов платины (Схема 11, a).
R' H PtII N C PPhCOR PtII N R' a c b Ph3P CHCOR R' [PtCl5(NH2R')]! H PtIV N !Cl! Nu R' Cl R'NHPPhH H PtII N Cl Pt C Cl COR Nu Cl Схема В противоположность комплексам платины(II), иминокомплексы платины(IV) восстанавливаются илидом Ph3P=CHCO2Me до соединений Pt(II) с высокой селективностью и с сохранением геометрической конфигурации как иминолиганда, так и комплекса. Карбонилилид Ph3P=CHCO2Me предложен нами в качестве эффективного восстановителя, действующего в неводных растворителях, для синтеза иминосоединений платины(II), ряд которых проявляет выраженную цитотоксическую активность (схема 11, b).
В отличие от нейтральных иминокомплексов платины(IV), анионные аминокомплексы платины(IV) [Ph2P=N=PPh2][PtCl5(NH2R)] (R = H, Me) вступают в реакцию замещения с рядом соединений Ph3P=CHCOR (R = OMe, OEt, Me), образуя ранее неизвестное семейство комплексов платины(IV) с Скоординированными илидами фосфора цис-[PtCl4(NH2R){CH(PPh3)C(O)R}] [R Ц24Ц OMe, OEt, Me; R = H, Me] (схема 11, c), структура которых была установлена на основании данных РСА и мультиядерного ЯМР (рисунки 18 и 19).
Рисунок 18. Молекулярная структура Рисунок 19. Гетероядерные КССВ в (РСтА) цис-[PtCl4(NH3){CH(PPh3)CO2Me}].
цис-[PtCl4(NH3){CH(PPh3)CO2Me}].
Ещё один тип реакционной способности илида Ph3P=CHCO2Me по отношению к комплексам платины наблюдался в ходе его реакции с иминопроизводными [PtCl4{NH=C(NMe2)N=C(Ph)NHPh}2] и [PtCl4{NH=C(Et)N=SPh2}2] (раздел 2). Этот процесс сопровождается дегидрохлорированием иминокомплексов и образованием 6- или 5-членных хелатов, соответственно, а илид фосфора выступает в качестве основания.
4 Стабилизация высокореакционноспособных иминов в координационной сфере и их использование после декоординации В диссертационной работе впервые предложена стратегия управления реакционной способностью иминов, основывающаяся на их образовании непосредственно в координационной сфере (минуя стадию генерирования в свободном состоянии) и последуюРисунок щем синтетическом использовании in situ после декоординации (рисунок 20).
Ц25Ц Для демонстрации принципов управления реакционной способностью иминов были выбраны модельные соединения - иминоэфиры, генерируемые в координационной сфере платины (раздел 1.3; Схема 3, aЦd; R = Me, Et, R = Et).
a R Cl 2 N Cl OEt H Et N Pt N Et Cl Cl R R Et Et b O H Cl OEt Cl H Cl Cl N N 2 H2O H N Pt N N Pt N H !2 EtOH N N Cl Cl H H Cl Cl O EtO Et Et R R d Ph3P=CO2Me c Ph3P=CO2Me R R Et Et e O H OEt H Cl Cl N N 2 H2O H N Pt N N Pt N H !2 EtOH N N Cl Cl H H O EtO Et Et R R Схема Иминоэфиры HN=C(R)OEt затем использовались в последующих реакциях с транс-[PtCl4(EtCN)2] для генерирования 1,3-диаза-1,3-диеновых комплексов [PtCl4{NH=C(Et)N=C(R)OEt}2] (R = Me, Et) (схема 12, a).
Полученные соединения платины(IV) [PtCl4{NH=C(Et)N=C(R)OEt}2] оказались неустойчивыми по отношению к гидролизу. Так, в растворителях, содержащих воду, происходит образование нового Рисунок 21. Молекулярная структура ациламидинового соединения платины (РСтА) [PtCl4{Z-NH=C(Et)NHC(=O)Et}2].
[PtCl4{NH=C(Et)NC(R)=O}2] (R = Me, Et) Ц26Ц (схема 12, b; рисунок 21). Установлено, что устойчивость иминолиганда по отношению к гидролизу не зависит от степени окисления платины. Проведено восстановление диазадиеновых комплексов платины(IV) до соответствующих соединений платины(II) (схема 12, c) и показано, что производные платины(II) неустойчивы в присутствии следов влаги и подвергаются гидролизу по терминальной эфирной группе (схема 12, e) с образованием комплексов [PtCl2{NH=C(Et)NC(R)=O}2].
Модельная реакция иминов с нитрильными лигандами в комплексах платины(IV) демонстрирует возможность синтетического использования иминоэфиров после декоординации. Было показано, что присоединение иминоэфиров к лигандам RCN промотируется платиной(IV) и приводит к образованию монодентатносвязанных 1,3-диаза-1,3-диеновых лигандов.
4 Реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения к нитрилам В литературном обзоре к данному разделу диссертации рассматриваются реакции свободных и координированных нитрилов с диполями аллил-анионного типа (на примере нитронов), и пропаргил/алленил-анионного типа (на примере азидов и нитрилоксидов). На примере реакции с нитронами обсуждаются основные факторы, определяющие протекание реакции Ч характер заместителя R в нитриле RCN, координация нитрила к металлоцентру, варьирование структуры нитрона, применение дополнительных методов активации (МВО, проведение реакции при повышенном давлении).
4.1 Циклоприсоединение нитронов и родственных диполей Влияние заместителей при атомах углерода и азота азометиновой группы в диполях аллильного типа было исследовано на примере оксазолин-N-оксидов, имидазолин-N-оксидов и нитронатов.
В результате протекания металлопромотируемого 1,3-диполярного циклоприсоединения (ДЦП) оксазолин-N-оксидов и нитрилов были получены гетероциклы нового типа Ч 5,6-дигидро-3aH-[1,3]оксазоло[3,2-b][1,2,4]оксадиазолы (схема 13) (R/R = Me/Me, Et/Me, CH2Ph/Me, Ph/Me, NC5H10/Me, Me/Et, Et/Et, CH2Ph/Et, Ph/Et, NC5H10/Et). Координация нитрила к металлоцентру в относительно невысокой степени окисления Ч Pt(II), оказывает существенное влияние на циклоприсоединение; в отсутствии металлоцентра даже наиболее реакционноспособный нитрил (PhCN) не взаимодействует с оксазолин-N-оксидами. Это свидетельствует о металлопромотируемом характере ДЦП.
Ц27Ц Cl R O R N PtII N R Me R b Me R' Cl Cl a O O 2 en N N N PtII N R' N ![Pt(en)2]ClN O Cl R' R' Me Me O Me O R Me O N O Me Me Схема Реакция комплексов транс-[PtCl2(RCN)2] (R = Me, Et, CH2Ph, Ph, NC5H10) с оксазолин-N-оксидами протекает диастереоселективно и, в зависимости от заместителя R, приводит к различному набору стереоизомеров продукта 1,3-ДЦП.
В случае производных алкилцианидов образуются смеси антиподов (RR/SS), а для диалкилцианамида мезо-форма (RS/SR). В случае бензонитрильного производного стереселективность отсутствовала и была получена смесь всех трёх изомеров. Таким образом, образующийся на первой стадии ДЦП хиральный лиганд влияет на конфигурацию формирующегося вторым гетероцикла, и стереоселективность реакции зависит от характера заместителя в нитрильном лиганде.
Me Me Me Me Me R O O Me R' N N Me N Cl R' R' * O a Pt O O Me * Me Cl N N O R RCN Cl Pt Cl NCR Me Me b R' Me NaCN(ex) O N !2NaCl * 2 R !Na2[Pt(CN)4] N O Схема Гетероциклы удалось деметаллировать и выделить в свободном состоянии почти из всех комплексов при обработке последних избытком этан-1,2-диамина в CH2Cl2 (схема 13, b; R/R = Me/Me, Et/Me, CH2Ph/Me, Ph/Me, Me/Et, Et/Et, CH2Ph/Et, Ph/Et).
Ц28Ц Высокая селективность реакции нитрильных лигандов с оксазолинN-оксидами достигнута при применении стерически загруженного энантиомерно чистого 1,3-диполя на основе камфоры, строение которого определяет стереохимию продукта ЦП. Реакция нитрона на основе камфоры с лигандами RCN имеет общий характер и может быть Рисунок 22. Молекулярная структура проведена с использованием элек(РСтА) диастереомерно чистого комплектронодефицитных (R = Ph), неактиса [PtCl2(оксадиазолин)2].
вированных донорных (R = Et) и пушпульных нитрилов (R = NMe2) (схема 14, a; R/R = Et/Me, Ph/Me, NMe2/Me, Et/Et, Ph/Et, NMe2/Et). В продуктах ЦП асимметрический атом C3a обоих гетероциклических лигандов имеет одну и ту же абсолютную конфигурацию (S) (рисунок 22).
R' HN N O Me b Me Me Me ![Pt] R' R HN O N R N O PtII N Me N a R' Me R' Me Me Me Me HN HN N OH Me Me Me PtII N R c Me Me H+ Me PtII N R Схема Несмотря на то, что гетероциклы очень прочно связаны с платиной(II), в четырёх случаях действием избытка NaCN на комплексы платины удалось декоординировать и выделить свободные дигидрооксадиазолы (схема 14, b; R/R = Et/Me, Ph/Me, Et/Et, Ph/Et).
Ц29Ц Изучено взаимодействие лигандов RCN в составе комплексов платины(II) [PtCl2(RCN)2] с имидазолин-N-оксидами.
Действие этих 1,3-диполей на комплексы платины(II) транс- или цис-[PtCl2(RCN)2] в мольном соотношении реагентов 2:при 20Ц25 C приводит к образованию комплексов с тетрагидроимидазо[1,2b][1,2,4]оксадиазолами (схема 15, a; R/R = Et/H, NMe2/H, NC5H10/H, Et/Me, NMe2/Me, NC5H10/Me; рисунок 23). Установлено, что в данном случае металлоРисунок 23. Молекулярная структура центр выступает в роли как активатора (РСтА) транс-[PtCl2(оксадиазолин)2] диполярофила, так и стабилизатора про(R/R = NC5H10/H).
дукта реакции циклоприсоединения.
Et Et PtIV N Et O O Me Pt N O Pt N N Me O N O N (p-MeO)C6HMe (p-MeO)C6H4 O (p-MeO)C6HMe Me Me H Me Pt N O Me H2O N !EtCO2H (p-MeO)C6HСхема Гетероцикл существует исключительно в координированном состоянии: попытка выделения 2,3-дигидро-1,2,4-оксадиазола в свободном состоянии приводит к ретро-циклоприсоединению и образованию исходного 1,3-диполя и соответствующего нитрила (схема 15, b). Протонирование координированных гетероциклов приводит к ретро-циклоприсоединению вследствие термодинамической нестабильности протонированной формы комплексов типа (тетрагидроимидазо[1,2-b][1,2,4]-оксадиазол)Pt(II) (схема 15, c).
Ц30Ц Реакционная способность нитронатов по отношению к RCN значительно ниже, чем у ациклических и циклических нитронов. Нами было показано, что платина(IV) - один из сильнейших электрофильных активаторов нитрильной группы, промотирует реакцию субстратов RCN с нитронатами (схема 16).
Данная реакция представляет собой первый пример взаимодействия нитроната и нитрила как в металлопромотируемом, так и безметалльном синтезах. Образующийся первоначально продукт ДЦП неустойчив и сразу после образования претерпевает каскадное превращение, включающее характерное для Рисунок 24. Молекулярная струк2,3-дигидро-1,2,4-оксадиазолов раскрытие тура (РСтА) [PtCl4{NH=CH(оксазолидин)}2]. цикла с расщеплением связи NЦO. Получающийся далее N-ацилированный комплекс неустойчив на воздухе и в неосушенных растворителях, в которых он подвергается гидролизу с образованием иминокомплекса (схема 16, рисунок 24).
a PdCl2, RCN p-MeC6HR H Me H Me Cl N O N N Pd N O N O p-MeC6HCl Me H R C6H4Me-p [PdCl2(RCN)2], RCN b Схема Для изучения влияния природы металла на селективность и направление взаимодействия нитронов с нитрилами был выбран металлоцентр - палладий(II), который кинетически более лабилен, чем платина(II). Реакция циклоприсоединения нитрона p-MeC6H4CH=N(Me)O к нитрилу PhCN, промотируемая палладием(II), может быть осуществлена в двух отличающихся вариантах (схеЦ31Ц ма 17, a и b) и приводит к образованию комплекса палладия(II) [PdCl2{Na=C(Ph)ON(Me}CbHC6H4Me-p}2](aЦb).
a Me H H Me [PdCl2(RCN)2] CH2ClN N O Pd p-MeC6H4 O C6H4Me-p b c Me C6H4Me-p Me Me Cl Cl O N H H Pd Pd H N Pd N H Cl N O Cl Me Me C6H4Me-p Me Схема Нитрон p-MeC6H4CH=N(O)Me и комплекс [PdCl2(MeCN)2] (или PdCl2) в среде MeCN (схема 17, a и b) взаимодействуют неселективно, но среди смеси соединений был идентифицирован продукт ДЦП (10Ц15%).
Реакция комплексов [PdCl2(RCN)2] и нитрона p-MeC6H4CH=N(O)Me в дихлорметане и ацетоне приводит к образованию неустойчивого продукта замещения [PdCl2{ON(Me)=CH(C6H4Mep)}2] (схема 18, a). Это соединение является интермедиатом как минимум в двух процессах: реакции циклопалладирования с образованием димерного комплекса [Pd2(Cl)2{OaN(Me)=C(H)Cb H3Me-p}2](aЦb) Рисунок 25. Молекулярная структура (схема 18, b; рисунок 25) и дезоксиге(РСтА) [Pd2(нирования нитрона с образованием Cl)2{ON(Me)=C(H)C6H3Me-p}2].
иминокомплекса [PdCl2{N(Me)=CH(C6H4Me-p)}2] (схема 18, c).
Ц32Ц Таким образом, кинетически более лабильный металлоцентр - Pd(II) (относительно более кинетически инертных металлоцентров - Pt(II) и Pt(IV)) взаимодействует как с диполярофилом (RCN), так и с диполем (нитрон). ОКоординация нитрона к Pd(II) ингибирует ДЦП.
4.2 Циклоприсоединение нитрилоксидов Металлопромотирумое циклоприсоединение диполей пропаргил/аллениланионного типа к нитрилам было исследовано на примере реакций нитрилоксидов и нитрильных комплексов платины и палладия. Комплексы платины(IV) [PtCl4(RCN)2] (R = Me, Et, CH2Ph) вступают в ДЦП c нитрилоксидами ArCNO (Ar = 2,4,6-Me3C6H2 и 2,4,6-(MeO)3C6H2) с образованием координированных 1,2,4-оксадиазолов (схема 19, a; R/Ar = Me/2,4,6-Me3C6H2, Et/2,4,6-Me3C6H2, CH2Ph/2,4,6-Me3C6H2, Et/2,4,6-(MeO)3C6H2; рисунок 26). Активация RCN существенно зависит от степени окисления металлоцентра. Так, координация к платине(II) не приводит взаимодействию нитрильных лигандов с нитрилоксидами.
b R Py(ex) O 2 N ![PtCl4Py2] N Cl Cl Ar Ar R R N Pt N R Cl Cl Cl N O a Cl N Pt N O N Cl Cl Ar R R Ar Cl c 2 Ar N O N O N Pt N Ph3P=CHCO2Me O N Cl R Ar Схема В то же время, связывание с платиной(IV) приводит к сильной активации нитрилов по отношению к ДЦП. Соответствующие оксадиазольные комплексы платины(II) были получены при восстановлении соединений платины(IV), образующихся в ходе циклоприсоединения нитрилоксидов к нитрильным лигандам (схема 19, с; R/Ar = Et/2,4,6-Me3C6H2, CH2Ph/2,4,6-Me3C6H2, Et/2,4,6(MeO)3C6H2; рисунок 27). Формирующиеся 1,2,4-оксадиазолы были выделены Ц33Ц из координационной сферы платины(IV) (схема 19, b; Et/2,4,6-Me3C6H2, CH2Ph/2,4,6-Me3C6H2, Et/2,4,6-(MeO)3C6H2).
Рисунок 26. Молекулярная структура (РСтА) Рисунок 27. Молекулярная структура (РСтА) [PtCl4{Na=C(Et)ON=Cb(C6H2Me3)}2](aЦb).
([PtCl2{Na=C(Et)ON=Cb(C6H2(OMe)3)}2](aЦb).
R Ar R a b c 2 Ar N O Cl O N O Na2S RCN(ex) CH2ClN [PdCl2(ONCAr)2] N Pd N N !PdS !RCN O N Cl !NaCl [PdCl2(RCN)2] Ar R Ar Схема Реакция ДЦП с последующим деметаллированием гетероциклов представляет собой альтернативный способ синтеза (осуществляемый в мягких условиях) этого класса соединений.
Палладий, как более лабильный металлоцентр (по сравнению с платиной), может взаимодействовать как с диполярофилом (RCN; R = Me, Et, CH2CN, Ph, NMe2), так и с диполем (ArCNO, Ar = 2,4,6-Me3C6H2 и 2,4,6-(MeO)3C6H2) (схема 20, a;
R/Ar = Me/2,4,6-Me3C6H2, Et/2,4,6-Me3C6H2, Рисунок 28. Молекулярная структуNCCH2/2,4,6-Me3C6H2, Ph/2,4,6-Me3C6H2, ра (РСтА) [PdCl2{Na=C(NMe2)ON=Cb- NMe2/2,4,6-Me3C6H2, Me/2,4,6-(MeO)3C6H2, (C6H2(OMe)3)}2](aЦb).
Et/2,4,6-(MeO)3C6H2, NMe2/2,4,6-(MeO)3C6H2 и b;
Ц34Ц Ar = 2,4,6-Me3C6H2 и 2,4,6-(MeO)3C6H2; рисунок 28). В последнем случае наблюдается ингибирование ДЦП в результате блокирования атома кислорода нитрилоксида за счёт координации. В то же время, бльшая кинетическая лабильность комплексов палладия(II), по сравнению с платиной(II), позволяет легче осуществлять декоординацию образующихся гетероциклов и их выделение в свободном состоянии (схема 20, с; R/Ar = Me/2,4,6-Me3C6H2, Et/2,4,6Me3C6H2, NCCH2/2,4,6-Me3C6H2, Ph/2,4,6-Me3C6H2, NMe2/2,4,6-Me3C6H2, Me/2,4,6-(MeO)3C6H2, Et/2,4,6-(MeO)3C6H2, NMe2/2,4,6-(MeO)3C6H2).
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:
1. Платина(IV) впервые предложена в качестве нового чрезвыPtIV N C R чайно эффективного активатора цианогруппы в RCN (нитрилы R R = Alk, Ar, NR' = Alk, Ar и пушпульные нитрилы R = NR2) в реакциях нуклеофильного присоединения и 1,3-диполярного циклоприсоединения.
2. Нитрильные и диалкилцианамидные лиганды в R составе комплексов платины вступают в неизHNuc Pt N C H вестные ранее в безметалльном синтезе реакции Nuc Pt N C R со слабыми HO-нуклеофилами (оксимами) и 1,3R диполями (оксазолин-N-оксидами, имидазолинE Nuc Pt N C N-оксидами, циклическими нитронатами), а изNuc E вестные в органической химии реакции указанных типов (присоединение спиртов, аминов и иминов, гидратация нитрилов, взаимодействие с нитрилоксидами) протекают в существенно более мягких препаративных условиях.
3. Реакции металлоактивированных нитриR M N C R лов с разнообразными нуклеофилами позвоM N C H ляют синтезировать недоступные в безмеN PPhHN PPh3 талльном синтезе типы иминосоединений или получать известные имины новыми способами. Так, в результате реакции координированных нитрилов с протонными нуклеофилами были получены иминоацилированные оксимы HN=C(R)ON=C, 3-оксо-1,5-диазапентадиены HN=C(R)OC(R)=NH, 1-оксо-3,5-диазапенадиены(-аты) О=C(R)NHC(R)=N, 1,3,5триазапентадиены(-аты) HN=C(R)NHC(R)=NH и 1,3-гетеродиазадиены HN=C(R)N=Х (Х = PPh3, SAr2).
4. Явление стабилизации иминов при координации к HNu M imine imine металлоцентру использовано для получения малоM M N R стабильных или вообще не существующих в свободin situ reaction ном состоянии иминосоединений HN=C(R)R [иминоацилированные оксимы HN=CЦON=C, 1,3диазадиены NH=CЦN=C, гетеро-1,3-диазадиены NH=CЦN=Х (Х = PPh3, SAr2), иминоэфиры]. На основании последовательности реакций нуклеофильного приЦ35Ц соединения к координированным нитрилам и вытеснения образующихся иминов из координационной сферы развита стратегия генерирования крайне реакционноспособных иминосоединений (HN=C(R)R), которые сразу после декоординации могут быть использованы in situ в дальнейших превращениях.
5. Илид фосфора Ph3P=CHCO2Me предложен в металлоорPh3P=CHCO2Me PtIV PtII ганической химии в качестве нового селективного восстановителя хлоридных соединений платины(IV) до произCl водных платины(II), действующего в неводных раствориCl NHPtIV PPhтелях. Восстановление нейтральных и анионных комплекCl C H сов с иминолигандами [PtCl4{HN=CRR}2], Cl CO2Me [PtCl5{HN=CRR}]Ц, нейтральных комплексов с аминами и сульфоксидами типа [PtCl4A2] происходит без изменения геометрической конфигурации. Исключение составляют анионные аминокомплексы [PtCl5(NH2R)]Ц, которые вступают в реакцию замещения с Ph3P=CHCOR (R = OMe, OEt, Me) с образованием нового семейства комплексов платины(IV) с Скоординированными илидами фосфора.
6. Установлена зависимость направления металNRN C NR2 H лопромотируемой гидратации лигандов RCN от N C H характера заместителя R, лигандного окружения O Pt O Pt и геометрической конфигурации комплексов плаH N C тины. При реакции комплексов цисH N C NRNR[PtCl4(NCNR2)2] с водой в результате гидратационного сочетания двух находящихся в соседних положениях диалкилцианамидных лигандов образуются новые 3-окса-1,5-диазапентадиеновые лиганды.
7. Бисхелатные 1,3,5-триазапентадиенатные комплексы платины(II), образующиеся в результате нуклеофильного присоединения Nфенилбензамидина к координированным нитрилам, являются новым классом люминофоров на основе платины и обладают значимыми люминесцентными свойствами, параметры которых зависят от природы заместителей в лиганде. Показано, что эти соединения являются pH-сенсорами, а акты включенияЦ выключения люминесценции связаны с протонированиемЦдепротонированием центрального атома азота фрагмента N=CЦNЦC=N.
8. Важным условием протекания металлопромоR тируемого 1,3-диполярного циклоприсоединения M N C R c диполей аллил-анионного (на примере нитронов M N b и нитронатов) и пропаргил/алленил-анионного a a b c (на примере нитрилоксидов) типов к нитрилам является координация RCN к металлоцентру, обеспечивающая активацию нитрильного субстрата, и наличие некоординированного 1,3-диполя. Установлено, что использование металлов платиновой группы (платина и палладий) позволяЦ36Ц ет соблюдать это условие благодаря относительной кинетической инертности данных металлоцентров в реакциях замещения нитрильных лигандов.
9. В результате реакции нитрилов, координированR R ных к платине, с оксазолин-N-оксидами и имидазоO O лин-N-оксидами синтезированы новые классы аннеPt N N N Pt N лированных гетероциклов - 5,6-дигидро-3H[1,3]оксазоло[3,2-b][1,2,4]оксадиазолы (включая X X энантиомерно чистые гетероциклы на основе камфоX = O, NH X = O ры) и 3,4,5,6-тетрагидроимидазо[1,2b][1,2,4]оксадиазолы. Первая группа соединений была выделена в свободном состоянии в результате реакции деметаллирования. 3,4,5,6Тетрагидроимидазо[1,2-b][1,2,4]оксадиазолы не существуют в свободном состоянии, а стабилизация этих гетероциклов достигается за счёт координации к металлоцентру.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:
1. Iminoacylation. 3. Formation of platinum(IV)-based metallaligands due to facile one-end addition of vic-dioximes to coordinated organonitriles / V.Y. Kukushkin, T.B. Pakhomova, N.A. Bokach, G. Wagner, M.L. Kuznetov, M. Galanski, A.J.L. Pombeiro // Inorganic Chemistry. 2000. - Vol.39. - №2. - P.216Ц225.
2. Reduction of (imine)Pt(IV) to (imine)Pt(II) complexes with carbonyl-stabilized phosphorus ylides / G. Wagner, T.B. Pakhomova, N.A. Bokach, J.J.R. Frasto da Silva, J. Vicente, A.J.L. Pombeiro, V.Y. Kukushkin // Inorganic Chemistry.
2001. - Vol.40. - №7. - P.1683Ц1689.
3. Platinum(IV)-mediated hydrolysis of nitriles giving metal-bound iminols / K.V. Luzyanin, M. Haukka, N.A. Bokach, M.L. Kuznetsov, V.Y. Kukushkin, A.J.L. Pombeiro // Journal of Chemical Society, Dalton Transactions. 2002. - №9. - P.1882Ц1887.
4. Direct addition of alcohols to organonitriles activated by ligation to a platinum(IV) center / N.A. Bokach, V.Y. Kukushkin, M.L. Kuznetsov, D.A. Garnovskii, G. Natile, A.J.L. Pombeiro // Inorganic Chemistry 2002. - Vol.41. - №8. - P.2041Ц2053.
5. Platinum(IV)-mediated coupling of dione monoximes and nitriles: a novel reactivity pattern of the>
6. Concentration dependent switch of addition to substitution in the reaction between salicylaldoxime and a nitrile platinum(IV) complex / N.A. Bokach, Ц37Ц M. Haukka, A.J.L. Pombeiro, S.N. Morozkina, V.Yu. Kukushkin // Inorganica Chimica Acta. 2002. - Vol.336. - P.95Ц100.
7. Synthesis of the first family of Pt(IV) complexes with phosphorus ylide ligands / N.A. Bokach, S.I. Selivanov, V.Yu. Kukushkin, J. Vicente, M. Haukka, A.J.L. Pombeiro // Organometallics. 2002. - Vol.21. - №18. - P.3744Ц3748.
8. Hydrolytic Metal-mediated coupling of dialkylcyanamides at a Pt(IV) center giving a new family of diimino ligands / N.A. Bokach, T.B. Pakhomova, V.Yu. Kukushkin, M. Haukka, A.J.L. Pombeiro // Inorganic Chemistry. 2003. - Vol.42. - №23. - P.7560Ц7568.
9. Platinum(IV)-mediated nitrileЦsulfimide coupling Ч a route to heterodiazadienes / A.V. Makarycheva-Mikhailova, N.A. Bokach, V.Yu. Kukushkin, P.F. Kelly, L.M. Gilby, M.L. Kuznetsov, K.E. Holmes, M. Haukka, J. Parr, J.M. Stonehouse, M.R.J. Elsegood, A.J.L. Pombeiro // Inorganic Chemistry. 2003. - Vol.42. - №2. - P.301Ц311.
10. Pop-the-cork strategy in synthetic utilization of imines: Stabilization by complexation and activation via liberation of the ligated species / N.A. Bokach, V.Y. Kukushkin, M. Haukka, J.J.R. Frasto da Silva, A.J.L. Pombeiro // Inorganic Chemistry. 2003. - Vol.42. - №11. - P.3602Ц3608.
11. The first example of ligand-mediated dehydration of aldoximes / A.V. Makarycheva-Mikhailova, N.A. Bokach, M. Haukka, V.Yu. Kukushkin // Inorganica Chimica Acta. 2003. - Vol.356. - P.382Ц386.
12. A route to 1,2,4-oxadiazoles and their complexes via platinum-mediated 1,3dipolar cycloaddition of nitrile oxides to organonitriles / N.A. Bokach, A.V. Khripoun, V.Yu. Kukushkin, M. Haukka, A.J.L. Pombeiro // Inorganic Chemistry. 2003. - Vol.42. - №3. - P.896Ц903.
13. Реакции нуклеофильного присоединения бифункциональных сульфимид/сульфидов к нитрилам, координированным к платине(IV) / А.В. Макарычева-Михайлова, С.И. Селиванов, Н.А. Бокач, В.Ю. Кукушкин, П.Ф. Келли, А.Ж.Л. Помбейро // Известия Академии Наук, Серия химическая. 2004. - №8. - C.1618Ц1622.
14. Бокач Н.А., Кукушкин В.Ю. Присоединение HO-нуклеофилов к свободным и координированным нитрилам (обзорная статья) // Успехи химии.
2005. - Т.74. - №2. - С.164Ц182.
15. The first examples of metal-mediated addition of a phosphorus imine to nitriles;
the preparation and X-ray crystal structures of [PtCl4{NH=C(Et)N=PPh3}2] and [PtCl2(EtCN){NH=C(Et)N=PPh3}2] / N.A. Bokach, V.Yu. Kukushkin, P.F. Kelly, M. Haukka, A.J.L. Pombeiro // Dalton Transactions. 2005. - №8. - P.1354Ц1356.
16. NitrileЦamidine coupling at Pt(IV) and Pt(II) centers. An easy entry to imidoylamidine complexes / N.A. Bokach, T.V. Kuznetsova, S.A. Simanova, M. Haukka, A.J.L. Pombeiro, V.Yu. Kukushkin // Inorganic Chemistry. 2005. - Vol.44. - №14. - P.5152Ц5160.
Ц38Ц 17. Synthesis of (1,2,4-oxadiazole)Pd(II) complexes via [2 + 3] cycloaddition of nitrile oxides to organonitriles in the presence of PdCl2 / N.A. Bokach, V.Yu. Kukushkin, M. Haukka, A.J.L. Pombeiro // European Journal of Inorganic Chemistry. 2005. - №5. - P.845Ц853.
18. Interplay between nitrones and (nitrile)Pd(II) complexes: cycloaddition versus complexation followed by cyclopalladation and deoxygenation reactions / N.A. Bokach, A.A. Krokhin, A.A. Nazarov, V.Yu. Kukushkin, M. Haukka, J.J.R. Frasto da Silva, A.J.L. Pombeiro // European Journal of Inorganic Chemistry. 2005. - №15. - P.3042Ц3048.
19. Бокач Н.А., Кукушкин В.Ю. 1,3-Диполярное циклоприсоединение нитронов к свободным и координированным нитрилам: пути управления процессом синтеза 2,3-дигидро-1,2,4-оксадиазолов (обзорная статья) // Известия Академии Наук, Серия химическая. 2006. - №11. - C.1803Ц1816.
20. A new family of luminescent compounds: platinum(II) imidoylamidinates exhibiting pH-dependent room temperature luminescence / G.H. Sarova, N.A. Bokach, A.A. Fedorov, M.N. Berberan-Santos, V.Yu. Kukushkin, M. Haukka, J.J.R. Frasto da Silva, A.J.L. Pombeiro // Dalton Transactions.
2006. - №3. - P.3798Ц3805.
21. Сочетание 2,6-диаминопиридина и координированных нитрилов в комплексах кобальта(II) под действием микроволнового облучения. Новый путь синтеза N-(6-амино-пиридин-2-ил)карбоксимидамидов / Н.А. Бокач, В.Ю. Кукушкин, М. Хаукка, Т.Б. Михайлова, А.А. Сидоров, И.Л. Ерёменко // Известия Академии Наук, Серия химическая. 2006. - №1.
Ц C.35Ц42.
22. Кукушкин В.Ю., Бокач Н.А. Реакционная способность лигандов (обзорная статья) // Журнал общей химии. 2007. - Т.77. - №2. - С.216Ц227.
23. Pt(II)-Mediated 1,3-dipolar cycloaddition of oxazoline N-oxides to nitriles as a key step to achieve novel type heterocycles / A.V. Makarycheva-Mikhailova, J.A. Golenetskaya, N.A. Bokach, I.A. Balova, M. Haukka, V.Yu. Kukushkin // Inorganic Chemistry. 2007. - Vol.46. - №20. - P.8323Ц8331.
24. Facile cyanamideЦammonia coupling mediated by cis- and trans-[PtIIL2] centers and giving metal-bound guanidines / M.R. Tyan, N.A. Bokach, M.-J. Wang, M. Haukka, M.L. Kuznetsov, V.Yu. Kukushkin // Dalton Transactions. 2008. - №38. - P.5178Ц5188.
25. Interplay between nitronates and nitriles accomplished in a PtIV-mediated reaction / N.A. Bokach, S.L. Ioffe, F.M. Dolgushin, M.Yu. Antipin, V.A. Tartakovskii, V.Yu. Kukushkin // Inorganic Chemistry Communications.
2009. - Vol.12. - №2. - P.173Ц176.
26. PtII-Complexed tetrahydroimidazo[1,2-b][1,2,4]oxadiazoles derived from metal-mediated 1,3-dipolar cycloaddition. Novel type of heterocycles, which do not exist without the metal center / N.A. Bokach, M.L. Kuznetsov, M. Haukka, Ц39Ц V.I. Ovcharenko, E.V. Tretyakov, V.Yu. Kukushkin // Organometallics. 2009.
Ц Vol.28. - №5. - P.1406Ц1413.
27. Diplatinum(III) [PtIII Cl2(2-amidinate)4] compound derived from air oxidation of mononuclear cis-[(NH3)2(amidine-1)2PtII]2+ complex / N.A. Bokach, M.R. Tyan, G.G. Aleksandrov, M. Haukka, V.Yu. Kukushkin // Inorganic Chemistry Communications. 2009. - Vol.12. - P.1061Ц1063.
28. Бокач Н.А. Циклоприсоединение нитронов к металлоактивированным нитрильной и изонитрильной группам (обзорная статья) // Успехи химии.
2010. - Т.79. - №2. - С.104Ц116.
29. One-end nucleophilic addition of di- and triamines to PtIV-coordinated nitriles as an entry to (amidine)PtIV complexes bearing pendant NH2-groups / N.A. Bokach, N.P. Konovalova, Y. Wang, Y.E. Moskalenko, A.V. Gribanov, V.Yu. Kukushkin // Dalton Transactions. 2010. - Vol.39. - P.4619Ц4623.
30. Highly stereoselective 1,3-dipolar cycloaddition of nitrones to (nitrile)PtII species furnishing diastereomerically pure 2,3-dihydro-1,2,4-oxadiazole ligands / N.A. Bokach, I.A. Balova, M. Haukka, V.Yu. Kukushkin // Organometallics.
2011. - Vol.30. - P.595Ц602.
31. Bokach N.A., Kuznetsov M.L., Kukushkin V.Yu. 1,3-Dipolar cycloaddition of nitrone-type dipoles to uncomplexed and metal-bound substrates bearing the CN triple bond // Coordination Chemistry Reviews. 2011. - Vol.255. - P.2946Ц2967.