Oksidativno jodiranje fenolov in spajanje jodofenolov v odsotnosti prehodnih kovinRihtaršič, Martin (Avtor) Iskra, Jernej (Mentor) kemoselektivno jodiranjeoksidativno jodiranjespajanje v odsotnosti prehodnih kovinradikalsko spajanjeverižni radikalski mehanizemvodikov peroksidJodofenoli so pomembna skupina organskih spojin za medicinske in sintezne aplikacije. V prvem delu magistrske naloge raziščemo neposredno sintezo mono- in dijodofenolov s kemoselektivnim jodiranjem fenolov. Sistem I$_2$/H$_2$O$_2$/H$_2$SO$_4$ omogoči učinkovito uvedbo jodovega atoma na fenolni obroč. Reagenti so cenovno ugodni in komercialno dostopni, omogočena je 100 % atomska ekonomija joda, edini stranski produkt reakcije je H$_2$O. Kemoselektivnost kontroliramo z izbiro topila – v MeCN poteče monojodiranje, v EtOH pa dijodiranje fenolov. Uporabnost metode smo prikazali s kemoselektivnim jodiranjem 15 fenolov. Monojodiranje fenolov poteče s 44–82 % izkoristki. Dijodiranje 4-alkilfenolov poteče s 67–78 % izkoristki. Z uravnavanjem stehiometrije smo sintetizirali štiri biološko relevantne jodofenole, in sicer 3-jodotiramin, 3-jodotirozin, 3,5-dijodotiramin in 3,5-dijodotirozin, ki imajo pomembno uporabo v proteomiki, ADMET raziskavah, sintezni organski kemiji in radiologiji. Med raziskovanjem jodiranja fenolov smo opazili nastanek biarilnih spojin v nizkih izkoristkih. Ker gre za nepričakovane stranske produkte, smo v drugem delu magistrske naloge raziskali možnost uporabe jodofenolov v reakciji spajanja aril elektrofilov v odsotnosti prehodnih kovin. Ugotovili smo, da homospajanje 4-terc-butil-2,6-dijodofenola (3a) poteče tudi v prisotnosti 2 ekv. K$_2$CO$_3$ v THF/H$_2$O. Reakcija poteče po verižnem radikalskem mehanizmu. Iniciacija je možna s segrevanjem na 35 °C, pri sobni temperaturi pa poteče ob dodatku substehiometrične količine I$_2$. S kontrolnimi poskusi smo izključili možnost fotokemijske iniciacije ali fantomske reaktivnosti. Z metodo smo v odsotnosti prehodnih kovin sintetizirali pet biarilov v izkoristkih do 79 %. Poskusi heterospajanja 3a z osmimi aril jodidi z različnimi elektronskimi lastnostmi so bili neuspešni – rezultat je bila ali popolna inhibicija reaktivnosti ali homospajanje 3a. O heterospajanju Ar–X elektrofilov v odsotnosti prehodnih kovin še ni bilo poročano. Mehanistični eksperimenti ujetja radikalov s Ph$_2$Se$_2$ so potrdili verižni radikalski potek reakcije preko ključnega aril radikalskega intermediata. Mehanistična proba razkrije korak radikalske adicije Ar· na fenolni obroč s sledečim prenosom radikalske verige. Vloga K$_2$CO$_3$ je deprotonacija izhodnega fenola, I$_2$ pa ima vlogo mediacije enoelektronske redukcije. Reakcija je drugi primer C–C spajanja Ar–X elektrofilov v odsotnosti prehodnih kovin in prvi primer opisane reaktivnosti pri sobni temperaturi.20242024-07-04 11:40:00Magistrsko delo/naloga159261sl