Синтез та дослідження стабільності гетероароматичних сульфонілхлоридів та флуоридів

У роботі описано оптимізовані підходи до отримання гетероароматичних сульфонілхлоридів та флуоридів у мультиграмових кількостях, які, зокрема, включають: металювання, окисне хлорування, діазотування та сульфохлорування. Отримані результати показують, що підібрані умови реакцій дозволяють синтезувати цільові сполуки з кращими виходами та більшими можливостями до масштабування, ніж раніше описані в літературі. Було показано принципову можливість отримання, зберігання та подальшого використання в якості стабільних будівельних блоків гетероароматичних сульфонілхлоридів, які в науковій спільноті вважаються
надто нестійкими та, зазвичай, застосовуються відразу після генерації. Додатково було досліджено вплив природи гетероароматичного циклу та замісників, які мають різні електронні та просторові властивості, на стабільність сульфонілгалогенідів у бібліотеці з більш ніж 250 отриманих цільових сполук. Представлені результати вказують на те, що всі проаналізовані класи сульфонілфлуоридів та практично всі хлориди є стабільними в індивідуальному вигляді. Водночас значна частина можуть успішно зберігатися в розчині протягом довгих періодів часу. Для піридин-2-сульфонілхлоридів, які серед досліджених сполук проявляють найменшу стабільність, розкладаючись, як було показано, до відповідних хлоридів внаслідок екструзії SO2, було запропоновано ймовірний механізм такої реакції. Останній узгоджується зі всіма експериментальними фактами та пояснює більшість закономірностей.

Ключові слова: гетероциклічні сполуки, сульфонілхлориди, сульфонілфлуориди, стабільність, механізм розкладу.

This work describes optimized approaches for preparation of heteroaromatic sulfonyl chlorides and fluorides in multigram quantities, which include: metalation, oxidative chlorination, diazotation, and sulfochlorination. The obtained results show that optimized reaction conditions allow the synthesis of the target compounds with better yields and greater possibilities for scaling than previously
described in the literature. The principle possibility of prepearing, storing and further use as stable building blocks of heteroaromatic sulfonyl chlorides, which are considered too unstable in the scientific community and, in most cases, used immediately after generation, was shown.
In addition, the influence of the nature of the heteroaromatic ring and substituents with different electronic and dimensional properties on the stability of sulfonyl halides was investigated in a library of more than 250 obtained target compounds. The presented results show that all analyzed classes of sulfonyl fluorides and almost all chlorides are stable in individual form. At the same time, a
significant part can be successfully stored in solution for long periods of time.
The probable mechanism was proposed for decomposition of pyridine-2-sulfonyl chlorides, which among the compounds examined were found to show the least stability, to the corresponding chlorides due to SO2 extrusion. It is agreed with all experimental facts and explains a large number of regularities.

Key words: heterocyclic compounds, sulfonyl chlorides, sulfonyl fluorides, stability, decomposition mechanism.

Шевчук О. І. Синтез та дослідження стабільності гетероароматичних сульфонілхлоридів та флуоридів : випускна кваліфікаційна робота магістра : 102 Хімія / Шевчук Олександр Іванович. - Київ, 2023. - 88 с.