Функціоналізація димерів діамантану

Aim. To develop preparative methods for functionalization of diamantane dimers. Results and discussion. The reaction of 1,1′-bisdiamantane with bromine and the subsequent hydrolysis gives 6-hydroxy-1,1′-bіsdіamantane with a yield of 56 %. The reactions of 4,4′-bisdiamantane with nitric acid or liqui...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2020
Автори: Gunchenko, Pavel A., Chernish, Lesya V., Tikhonchuk, Evgeniya Yu., Becker, Jonathan, Schreiner, Peter R., Fokin, Andrey A.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: National University of Pharmacy 2020
Теми:
Онлайн доступ:https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.20.199807
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry

Репозитарії

Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry
id oai:ojs.journals.uran.ua:article-199807
record_format ojs
institution Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry
collection OJS
language English
topic Diamantane dimers
halogenation
nitroxylation
phenylation
UDC 547-316 54.057
димери діамантану
галогенування
нітроксилювання
фенілювання
УДК 547-316 54.057
димеры диамантана
галогенирование
нитроксилирование
фенилирование
УДК 547-316 54.057
spellingShingle Diamantane dimers
halogenation
nitroxylation
phenylation
UDC 547-316 54.057
димери діамантану
галогенування
нітроксилювання
фенілювання
УДК 547-316 54.057
димеры диамантана
галогенирование
нитроксилирование
фенилирование
УДК 547-316 54.057
Gunchenko, Pavel A.
Chernish, Lesya V.
Tikhonchuk, Evgeniya Yu.
Becker, Jonathan
Schreiner, Peter R.
Fokin, Andrey A.
Функціоналізація димерів діамантану
topic_facet Diamantane dimers
halogenation
nitroxylation
phenylation
UDC 547-316 54.057
димери діамантану
галогенування
нітроксилювання
фенілювання
УДК 547-316 54.057
димеры диамантана
галогенирование
нитроксилирование
фенилирование
УДК 547-316 54.057
format Article
author Gunchenko, Pavel A.
Chernish, Lesya V.
Tikhonchuk, Evgeniya Yu.
Becker, Jonathan
Schreiner, Peter R.
Fokin, Andrey A.
author_facet Gunchenko, Pavel A.
Chernish, Lesya V.
Tikhonchuk, Evgeniya Yu.
Becker, Jonathan
Schreiner, Peter R.
Fokin, Andrey A.
author_sort Gunchenko, Pavel A.
title Функціоналізація димерів діамантану
title_short Функціоналізація димерів діамантану
title_full Функціоналізація димерів діамантану
title_fullStr Функціоналізація димерів діамантану
title_full_unstemmed Функціоналізація димерів діамантану
title_sort функціоналізація димерів діамантану
title_alt Functionalizations of Diamantane Dimers
Функционализация димеров диамантана
description Aim. To develop preparative methods for functionalization of diamantane dimers. Results and discussion. The reaction of 1,1′-bisdiamantane with bromine and the subsequent hydrolysis gives 6-hydroxy-1,1′-bіsdіamantane with a yield of 56 %. The reactions of 4,4′-bisdiamantane with nitric acid or liquid bromine followed by hydrolysis leads to a mixture of hydroxy derivatives and 1,1′-dihydroxy-4,4′-bisdiamantane after isomerization in sulfuric acid (with a yield of 73 %). Thus, the reactivity of bisdiamantanes with electrophiles is determined by the higher stability of the carbocations in the medial positions of the cages as shown by DFT computations. Whereas medial bridgehead substitutions dominate in reactions of 4,4′-bisdiamantane with elec­trophiles, the arylation with benzene in the presence of tert-butyl bromide and aluminum chloride gives bis-apical derivative – 9,9’-diphenyl-4,4’-bisdiamantane. Experimental part. The structure of 6-hydroxy-1,1′-bіsdіamantane was confirmed by X-ray diffraction analysis. The substitution pattern in 1,1′-dihydroxy-4,4′-bisdamantane was confirmed by 2D-NMR spectra. The arylation of 4,4′-bisdiamantane with benzene proceeds as bis-apical substitution to give highly symmetric 9,9’-di­phenyl-4,4’-bisdiamantane in 47 %. Conclusions. It has been shown that the medial bridgehead substitution dominates in the reactions of bisdia­mantanes with strong electrophiles, and only the arylation of 4,4′-bisdiamantane proceeds as a bis-apical substitution.Received: 31.03.2020Revised: 05.05.2020Accepted: 29.05.2020
publisher National University of Pharmacy
publishDate 2020
url https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.20.199807
work_keys_str_mv AT gunchenkopavela functionalizationsofdiamantanedimers
AT chernishlesyav functionalizationsofdiamantanedimers
AT tikhonchukevgeniyayu functionalizationsofdiamantanedimers
AT beckerjonathan functionalizationsofdiamantanedimers
AT schreinerpeterr functionalizationsofdiamantanedimers
AT fokinandreya functionalizationsofdiamantanedimers
AT gunchenkopavela funkcionalizaciâdimerovdiamantana
AT chernishlesyav funkcionalizaciâdimerovdiamantana
AT tikhonchukevgeniyayu funkcionalizaciâdimerovdiamantana
AT beckerjonathan funkcionalizaciâdimerovdiamantana
AT schreinerpeterr funkcionalizaciâdimerovdiamantana
AT fokinandreya funkcionalizaciâdimerovdiamantana
AT gunchenkopavela funkcíonalízacíâdimerívdíamantanu
AT chernishlesyav funkcíonalízacíâdimerívdíamantanu
AT tikhonchukevgeniyayu funkcíonalízacíâdimerívdíamantanu
AT beckerjonathan funkcíonalízacíâdimerívdíamantanu
AT schreinerpeterr funkcíonalízacíâdimerívdíamantanu
AT fokinandreya funkcíonalízacíâdimerívdíamantanu
first_indexed 2024-09-01T18:15:34Z
last_indexed 2024-09-01T18:15:34Z
_version_ 1809018555672297472
spelling oai:ojs.journals.uran.ua:article-1998072020-06-23T13:26:33Z Functionalizations of Diamantane Dimers Функционализация димеров диамантана Функціоналізація димерів діамантану Gunchenko, Pavel A. Chernish, Lesya V. Tikhonchuk, Evgeniya Yu. Becker, Jonathan Schreiner, Peter R. Fokin, Andrey A. Diamantane dimers halogenation nitroxylation phenylation UDC 547-316 54.057 димери діамантану галогенування нітроксилювання фенілювання УДК 547-316 54.057 димеры диамантана галогенирование нитроксилирование фенилирование УДК 547-316 54.057 Aim. To develop preparative methods for functionalization of diamantane dimers. Results and discussion. The reaction of 1,1′-bisdiamantane with bromine and the subsequent hydrolysis gives 6-hydroxy-1,1′-bіsdіamantane with a yield of 56 %. The reactions of 4,4′-bisdiamantane with nitric acid or liquid bromine followed by hydrolysis leads to a mixture of hydroxy derivatives and 1,1′-dihydroxy-4,4′-bisdiamantane after isomerization in sulfuric acid (with a yield of 73 %). Thus, the reactivity of bisdiamantanes with electrophiles is determined by the higher stability of the carbocations in the medial positions of the cages as shown by DFT computations. Whereas medial bridgehead substitutions dominate in reactions of 4,4′-bisdiamantane with elec­trophiles, the arylation with benzene in the presence of tert-butyl bromide and aluminum chloride gives bis-apical derivative – 9,9’-diphenyl-4,4’-bisdiamantane. Experimental part. The structure of 6-hydroxy-1,1′-bіsdіamantane was confirmed by X-ray diffraction analysis. The substitution pattern in 1,1′-dihydroxy-4,4′-bisdamantane was confirmed by 2D-NMR spectra. The arylation of 4,4′-bisdiamantane with benzene proceeds as bis-apical substitution to give highly symmetric 9,9’-di­phenyl-4,4’-bisdiamantane in 47 %. Conclusions. It has been shown that the medial bridgehead substitution dominates in the reactions of bisdia­mantanes with strong electrophiles, and only the arylation of 4,4′-bisdiamantane proceeds as a bis-apical substitution.Received: 31.03.2020Revised: 05.05.2020Accepted: 29.05.2020 Цель. Разработать препаративные методы функционализации димеров диамантана.Результаты и их обсуждение. Реакция 1,1’-бисдиамантана с бромом и последующий гидролиз дают 6-гидрокси-1,1’-бисдиамантан с выходом 56%. Реакция 4,4’-бисдиамантана с азотной кислотой или жидким бромом с последующим гидролизом приводит к смеси гидроксипроизводных и 1,1’-дигидрокси- 4,4’-бисдиамантана после изомеризации в серной кислоте (выход – 73%). Таким образом, реакционная способность бис-диамантанов с электрофилами обусловлена большей стабильностью карбкатионов в медиальных положениях, что было подтверждено DFT-расчетами. Тогда как медиальное замещение до­минирует в реакциях 4,4’-бисдиамантана с электрофилами, арилирование бензолом в присутствии трет-бутилбромида и хлорида алюминия дает бис-апикальное производное 9,9’-дифенил-4,4’-бисдиамантан. Экспериментальная часть. Структура 6-гидрокси-1,1’-бисдиамантана была подтверждена данными рентгеноструктурного анализа. Направление замещения в 1,1’-дигидрокси-4,4’-бисдиамантане было подтверж­дено спектрами 2D-ЯМР. Арилирование 4,4’-бисдиамантана бензолом протекает как бис-апикальное за­мещение с образованием высокосимметричного 9,9’-дифенил-4,4’-бисдиамантана с выходом 47%. Выводы. Показано, что медиальное замещение доминирует в реакциях бисдиамантанов с сильными электрофилами, и только арилирование 4,4’-бисдиамантана протекает как бис-апикальное замещение.Received: 31.03.2020Revised: 05.05.2020Accepted: 29.05.2020 Мета. Розробити препаративні методи функціоналізації димерів діамантану. Результати та їх обговорення. Реакція 1,1’-бісдіамантану з бромом і подальший гідроліз дають 6-гідрокси- 1,1’-бісдіамантан з виходом 56 %. Реакція 4,4’-бісдіамантану з азотною кислотою або рідким бромом з наступ­ним гідролізом приводить до суміші гідроксипохідних та до 1,1’-дигідрокси-4,4’-бісдіамантану після ізо­меризації в сірчаній кислоті (вихід – 73 %). Таким чином, реакційна здатність бісдіамантанів з електрофілами визначається більшою стабільністю карбокатіонів у медіальних положеннях каркасів, що було доведено DFT-розрахунками. Тоді як медіальне заміщення домінує в реакціях 4,4’-бісдамантану з електрофілами, арилювання бензеном у присутності трет-бутилброміду та алюмінію хлориду дає біс-апікальне похідне 9,9’-дифеніл-4,4’-бісдіамантан. Експериментальна частина. Структуру 6-гідрокси-1,1’-бісдіамантану було доведено даними рентге­ноструктурного аналізу. Напрямок заміщення в 1,1’-дигідрокси-4,4’-бісдіамантані було підтверджено спек­трами 2D-ЯМР. Арилювання 4,4’-бісдіамантану бензеном відбувається як біс-апікальне заміщення з утво­ренням 9,9’-дифеніл-4,4’-бісдіамантану з виходом 47 %. Висновки. Показано, що медіальне заміщення домінує в реакціях бісдіамантанів із сильними електро­філами, і лише арилювання 4,4’-бісдіамантану перебігає як біс-апікальне заміщення.Received: 31.03.2020Revised: 05.05.2020Accepted: 29.05.2020 National University of Pharmacy 2020-06-18 Article Article application/pdf https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.20.199807 10.24959/ophcj.20.199807 Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry; Vol. 18 No. 2(70) (2020); 16-22 Журнал органической и фармацевтической химии; Том 18 № 2(70) (2020); 16-22 Журнал органічної та фармацевтичної хімії; Том 18 № 2(70) (2020); 16-22 2518-1548 2308-8303 en https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.20.199807/206028 Copyright (c) 2020 National University of Pharmacy https://creativecommons.org/licenses/by/4.0