velikost textu

Azidoperfluoroalkanes: Synthesis and Application

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Azidoperfluoroalkanes: Synthesis and Application
Název v češtině:
Azidoperfluoroalkany: Syntéza a Aplikace
Typ:
Disertační práce
Autor:
Zsófia Eszter Blastik, Ph.D.
Školitel:
Ing. Petr Beier, Ph.D.
Oponenti:
Ing. Vladimír Církva, Dr.
doc. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc.
Konzultant:
prof. RNDr. Martin Kotora, CSc.
Id práce:
155837
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra organické chemie (31-270)
Program studia:
Organická chemie (P1402)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
16. 4. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
fluor, azidy, cykloadice, protonace
Klíčová slova v angličtině:
fluorine, azides, cycloadditions, protonation
Abstrakt:
Abstrakt Zavedení trifluormethylové a perfluoralkylové skupiny do organických molekul představuje jedno z hlavních témat syntetické organofluorové chemie. Existuje řada metod pro zavedení CF3 skupiny na atom uhlíku, kyslíku a síry. Naopak metody pro syntézu N-trifluor-methylovaných a N-perfluoralkylovaných sloučenin jsou velmi omezené a vývoj nových přístupů k jejich syntéze je vysoce žádaný. Nedostatek těchto sloučenin nás vedl k vývoji činidel schopných přenosu perfluoralkylové skupiny na atom dusíku, kde jsme jako vhodná činidla zvolili azidoperfluoralkany. Tato práce se zabývá syntézou a aplikací perfluoralkylazidů. První část popisuje přípravu azidoperfluoralkanů. Po aktivaci fluoridem cesným může TMSCF3 přenést trifluormethylovou skupinu na elektrofilní azid za vzniku žádaného azidotrifluormethanu. Azidoperfluoralkany s delším uhlíkatým řetězcem byly připraveny podobným způsobem vycházejícím z příslušného organosilanu. Rozdílný syntetický přístup nBuLi byl použit pro přípravu azidoperfluorethanu, kde byl při reakci pentafluorethanu s generován perfluorethylový anion, k němuž byl následně přidán tosylazid. Fluorované azidy byly izolovány pomocí destilace s vhodným rozpouštědlem. Druhá část se zabývá syntetickým potenciálem azidoperfluoralkanů. Tyto azidy vykazovaly velkou reaktivitu v azido-alkynových cykloadicích katalyzovaných měd´nými solemi a v organokatalyzovaných azido-keton cykloadicích za vzniku různých 1,2,3-triazolů nesoucích N-perfluoralkylové skupiny. Závěrečná část práce popisuje protonaci azidotrifluormethanu v superkyselině. Protonovaný azid byl charakterizován pomocí nízkoteplotní NMR spektroskopie a experimentální výsledky byly validovány pomocí výpočetních studií.
Abstract v angličtině:
Abstract The incorporation of the trifluoromethyl and perfluoroalkyl motifs into organic compounds has been a hot topic in synthetic organofluorine chemistry. There is a plethora of methods for the introduction of the CF3 moiety at carbon, oxygen and sulfur centers. In sharp contrast, methods for synthesizing N-trifluoromethyl and N-perfluoroalkyl compounds are very limited and new approaches are highly sought-after. The scarcity of these compounds prompted us to develop reagents capable of transferring the perfluoroalkyl unit to nitrogen atom. To fulfil this purpose, we have regarded azidoperfluoroalkanes as ideal reagents, therefore, this thesis is concerned with the synthesis and applications of these azides. The first part describes the preparation of azidoperfluoroalkanes. Upon activation by cesium fluoride, TMSCF3 transfers the trifluoromethyl group to an electrophilic azide to produce the desired azidotrifluoromethane. Longer carbon chain azidoperfluoroalkanes were prepared in a similar way, starting from the corresponding organosilane. A different synthetic strategy was applied for the preparation of azidopentafluoroethane where the perfluoroalkyl nBuLi, anion was generated from pentafluoroethane with followed by the addition of tosyl azide. The isolation of these fluorinated azides was accomplished by distillation with a suitable solvent. The second part showcases the synthetic potential of azidoperfluoroalkanes through various transformations. The azides exhibited good reactivity in the copper(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition and in the organocatalytic azide-ketone cycloaddition to furnish diverse 1,2,3- triazoles bearing the N-perfluoroalkyl group. At last, protonation of azidotrifluoromethane in superacid is demonstrated. The protonated azide was characterized by low-temperature NMR spectroscopy and the experimental results were validated by computational studies.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Zsófia Eszter Blastik, Ph.D. 4.43 MB
Stáhnout Příloha k práci Zsófia Eszter Blastik, Ph.D. 297 kB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Zsófia Eszter Blastik, Ph.D. 129 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Zsófia Eszter Blastik, Ph.D. 124 kB
Stáhnout Posudek oponenta Ing. Vladimír Církva, Dr. 208 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. Ing. Jaroslav Kvíčala, CSc. 365 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 399 kB
Stáhnout Errata Zsófia Eszter Blastik, Ph.D. 91 kB