V teoretické části této práce je diskutována selektivita C-H funkcionalizačních reakcí řízených řídící skupinou (DG) za katalýzy Pd(OAc)2. Zaměřena je hlavně na ortho, meta a para selektivní postupy. Poslední část popisovaná v teorii se věnuje vlivu síly řídích skupin v případě, kdy má zkoumaný substrát více než jednu, a ovlivnění jejich síly pomocí pH.
Experimentální část práce se zabývá syntézou substrátů mající dvě DG o různé síle. Jako řídící skupiny zde vystupují dimethylamino, acetamido, pyridin, oxazolin a oxim. Substráty jsou podrobeny stechiometrickým reakcím s Pd(OAc)2 buď v přítomnosti silné kyseliny trifluoroctové (TFA) nebo bez ní. Na vznikajících komplexech je zkoumáno, která skupina řídí aktivaci v silně kyselém a která v slabě kyselém či neutrálním prostředí. Vybrané substráty poskytující požadované komplexy jsou pak dále využity pro samotné funkcionalizace s činidly typu ethyl-akrylát, N-bromsukcinimid (NBS) a různě substituovanými benzaldehydy. Výsledné reakční směsi jsou dále analyzovány pomocí NMR, GC-MS, HRMS a IČ.
Anotace v angličtině
In the literature research section the selectivity of C-H functionalization reactions directed by a directing group (DG) and catalysed by Pd(OAc)2 is to be found. It is focused on ortho, meta and para selective synthetic protocols. Last part of literature section deals with the strength of the directing groups and mentions cases of substrates containing two potential DGs with different strengths and influence of an added acid on their strength.
Experimental section deals with synthesis of substrates containing two DGs of different strengths. As directing groups dimethylamino, acetamido, pyridine, oxazoline and oxime can be seen. Substrates then undergo stochiometric reactions with Pd(OAc)2 with or without the absence of trifluoroacetic acid (TFA). Complexes obtained by these reactions are then analysed to determine which DG is the main directing group under specific conditions. Chosen substrates which provide desirable complexes then undergo C-H functionalization with reagents such as ethyl acrylate, N-bromsukcinimide (NBS) and differently substituted benzaldehydes. Obtained reaction mixtures are then analysed by NMR, GC-MS, HRMS and IR spectroscopy.
Klíčová slova
C-H funkcionalizace, regioselektivita, octan palladnatý, řídící skupiny, vliv kyselin
V teoretické části této práce je diskutována selektivita C-H funkcionalizačních reakcí řízených řídící skupinou (DG) za katalýzy Pd(OAc)2. Zaměřena je hlavně na ortho, meta a para selektivní postupy. Poslední část popisovaná v teorii se věnuje vlivu síly řídích skupin v případě, kdy má zkoumaný substrát více než jednu, a ovlivnění jejich síly pomocí pH.
Experimentální část práce se zabývá syntézou substrátů mající dvě DG o různé síle. Jako řídící skupiny zde vystupují dimethylamino, acetamido, pyridin, oxazolin a oxim. Substráty jsou podrobeny stechiometrickým reakcím s Pd(OAc)2 buď v přítomnosti silné kyseliny trifluoroctové (TFA) nebo bez ní. Na vznikajících komplexech je zkoumáno, která skupina řídí aktivaci v silně kyselém a která v slabě kyselém či neutrálním prostředí. Vybrané substráty poskytující požadované komplexy jsou pak dále využity pro samotné funkcionalizace s činidly typu ethyl-akrylát, N-bromsukcinimid (NBS) a různě substituovanými benzaldehydy. Výsledné reakční směsi jsou dále analyzovány pomocí NMR, GC-MS, HRMS a IČ.
Anotace v angličtině
In the literature research section the selectivity of C-H functionalization reactions directed by a directing group (DG) and catalysed by Pd(OAc)2 is to be found. It is focused on ortho, meta and para selective synthetic protocols. Last part of literature section deals with the strength of the directing groups and mentions cases of substrates containing two potential DGs with different strengths and influence of an added acid on their strength.
Experimental section deals with synthesis of substrates containing two DGs of different strengths. As directing groups dimethylamino, acetamido, pyridine, oxazoline and oxime can be seen. Substrates then undergo stochiometric reactions with Pd(OAc)2 with or without the absence of trifluoroacetic acid (TFA). Complexes obtained by these reactions are then analysed to determine which DG is the main directing group under specific conditions. Chosen substrates which provide desirable complexes then undergo C-H functionalization with reagents such as ethyl acrylate, N-bromsukcinimide (NBS) and differently substituted benzaldehydes. Obtained reaction mixtures are then analysed by NMR, GC-MS, HRMS and IR spectroscopy.
Klíčová slova
C-H funkcionalizace, regioselektivita, octan palladnatý, řídící skupiny, vliv kyselin
Proveďte literární rešerši týkající se řízení regioselektivity C-H funkcionalizačních reakcí katalyzovaných přechodnými kovy.
Připravte alespoň čtyři substráty obsahující dvě rozdílné řídící skupiny na jednom či dvou různých aromatických jádrech spojených spojkou. Tyto látky charakterizujte dostupnými metodami.
Prozkoumejte vliv kyselosti prostředí na regioselektivu C-H aktivačních reakcí těchto substrátů. Připravené metalacykly charakterizujte.
Pokuste se nalézt vhodné podmínky pro katalytickou regioselektivní C-H funkcionalizaci substrátů.
Výsledky vyhodnoťte a zpracujte formou závěrečné zprávy.
Zásady pro vypracování
Proveďte literární rešerši týkající se řízení regioselektivity C-H funkcionalizačních reakcí katalyzovaných přechodnými kovy.
Připravte alespoň čtyři substráty obsahující dvě rozdílné řídící skupiny na jednom či dvou různých aromatických jádrech spojených spojkou. Tyto látky charakterizujte dostupnými metodami.
Prozkoumejte vliv kyselosti prostředí na regioselektivu C-H aktivačních reakcí těchto substrátů. Připravené metalacykly charakterizujte.
Pokuste se nalézt vhodné podmínky pro katalytickou regioselektivní C-H funkcionalizaci substrátů.
Výsledky vyhodnoťte a zpracujte formou závěrečné zprávy.
Seznam doporučené literatury
Veškerá dostupná odborná literatura.
Seznam doporučené literatury
Veškerá dostupná odborná literatura.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomantka přednesla cca 15 min. přednášku na téma své diplomové práce s názvem "Řízení regioselektivity C-H funkcionalizačních reakcí pomocí acidity prostředí". Po přečtení posudku školitele a oponenta se diplomantka vyjádřila k dotazům oponentského posudku. K obhajobě práce byly dále vzneseny následující dotazy:
prof. Ing. Jiří HANUSEK, Ph.D.
Jsou připravené komplexy stabilní?
doc. Ing. Petr ŠIMŮNEK, Ph.D.
Jaký vlIv má acetonitril-d3 na přeměnu komlexu?
Jak se zpracovává reakce s NBS? Proč tam vzniká aldehyd?