Диссертация (2-Арил-5-(триметилсилил)-1-этоксипент-1-ен-4-ин-3-оны в синтезе азотистых гетероциклов), страница 3

Кроме того, из реакционных смесей быливыделены также небольшие количества бифенилов 37, а соотношение 36/37 составляло порядка6:1. Помимо самих альдегидов, в реакции могут быть использованы их ацетали и паральдегид.Снижение выходов при этом не наблюдалось, хотя в некоторых случаях требовалосьдобавление в реакционную смесь небольшого количества воды.Также было показано, что взаимодействием диметилового эфира гекс-2-ен-4-индиовойкислоты (9) с фосфинами 38 и бензальдегидами или их N-тозилиминами 39 могут бытьполучены производные фуранона (пирролона) 40, содержащие в цикле илидный фрагмент [34,35].Авторы предполагают, что реакция начинается с «антимихаэлевского» присоединенияфосфина к тройной связи енинона с образованием цвиттер-ионного интермедиата А, которыйдалее присоединяется к альдегиду (альдимину) 39.

Циклизация и отщепление молекулы спиртазавершают реакцию. В пользу предположения о первоначальном присоединении фосфинаименно к α-атому углерода говорят полученные авторами расчётные данные. Оказалось, что14α-атом углерода тройной связи действительно несёт бóльший положительный заряд и имеетбóльшие коэффициенты НСМО по сравнению с β-атомом, и поэтому присоединениенуклеофила с бóльшей вероятностью должно идти именно в это положение. В этой реакцииможет быть успешно использован широкий спектр различных фосфинов, содержащих арильныеи алкильные заместители; однако выбор альдегидов ограничен соединениями с сильнымиэлектроноакцепторными заместителями, что связано, по-видимому, с необходимостьюдополнительной активации карбонильной группы для взаимодействия с интермедиатом А.Ещё одним примером синтеза пятичленных гетероциклов, содержащих атом фосфора вбоковой цепи, является взаимодействие альдегидов 15 с диалкилфосфитами или дифенилфосфиноксидом 41 в присутствии K3PO4 [36].Реакция начинается с образования фосфит-аниона, который далее присоединяется кC-атому карбонильной группы енинона 15 (реакция Пудовика) с последующей 5-экзо-дигциклизацией.

Авторами был изучен ограниченный круг субстратов, содержащих в основномароматические заместители, однако в этих случаях реакция протекала гладко и с хорошимивыходами.В реакцию, аналогичную рассмотренному выше взаимодействию диметилового эфирагекс-2-ен-4-индиовой кислоты (9) с фосфинами и бензальдегидами, вступают непредельныекетоны 43. Однако в этом случае были получены ди- [37] или тетразамещённые [38]2-винилфураны 44.15Механизм реакции в целом аналогичен представленному выше с той разницей, что в этомслучае авторы предполагают первоначальное замыкание фуранового цикла с образованиемилида B, который далее взаимодействует с альдегидом. Правильность этого предположенияподтверждается тем, что проведение реакции в отсутствие альдегида и обработка реакционнойсмеси водой привели к 2(5)-бензилфуранам.

На применимые к данному превращениюсубстраты накладываются два ограничения: ениноны 43 должны иметь ароматическийзаместитель при тройной связи (очевидно, это связано со стабильностью интермедиата А), а вкачестве внешнего электрофила могут быть использованы только альдегиды.

При соблюденииэтих условий фураны 44 образуются с хорошими выходами в виде смеси диастереомеров ссоотношением (E)/(Z) от 4:1 до ~1:0.Ениноны 47, содержащие аминометильную группу, могут быть получены в одну стадиюиз двух ацетиленовых соединений 45 и 46 и далее претерпевают циклизацию с образованиемпроизводных метилового эфира 3-пирролуксусной кислоты 48 [39].Реакция протекает с хорошими выходами, однако применима только к терминальнымацетиленам, содержащим донорные заместители. Интересно, что при проведении реакции безтрифторацетата палладия единственными продуктами оказываются ениноны 47, в то время какдобавление Pd(TFA)2 катализирует образование циклических продуктов 48.1,2,3-Тризамещённые пирролы, а также циклопента[c]пирролы и 4,5,6,7-тетрагидроизоиндолы 50 могут быть эффективно синтезированы из альдегидов 5 взаимодействием сN-арилгидроксиламинами 49 в присутствии каталитического количества CuCl [40].Авторы особо отмечают необходимость наличия в реакционной смеси воды (5 экв.относительно ениналя), однако не делают предположений о механизме реакции.

Важноотметить, что в реакцию не вступал альдегид 5 с R2 = 4-MeOC6H4. Возможно, это связано с16прямым полярным сопряжением карбонильной и метокси-групп в таком исходном соединении,однако они не проводили дальнейших экспериментов, чтобы подтвердить или опровергнуть этопредположение.Ениноны51являютсяподходящимисубстратамивреакцииокислительногоазиридинирования [41]. Образующиеся при этом алкинилазиридины 52 под действиемPh3PAuCl перегруппировываются в тетразамещённые пирролы 53.Реакция применима только к азиридинам 52 с цис-расположением тройной связи изаместителя R1; в противном случае образование пирролов не наблюдалось.

Азиридинированиесоединений 51 во всех случаях протекало гладко с сохранением относительного расположениязаместителей R1 и R2 в продуктах 52. Авторы предположили, что после активацииацетиленового фрагмента комплексом золота происходит нуклеофильная атака азиридиновогоатома азота по дальнему атому тройной связи, после чего трёхчленный цикл раскрывается посвязи N–C(R2).С другой стороны, азиридинирование аналогичных субстратов 54 дибромамином-Тприводит не к ожидаемым алкинилазиридинам, а к тризамещённым азиридинам 55 [42].В отличие от описанной выше реакции, протекающей через образование нитреноида и егоприсоединение к двойной связи енинона, в данном случае реализуется, по-видимому, ионныймеханизм, причём авторы предполагают, что образование азиридинового цикла происходит напоследней стадии реакции. В целом, предложенный в работе механизм достаточно сложен ивключает, как минимум, 10 интермедиатов, поэтому приводить его целиком представляетсянерациональным.

Азиридины 55 содержат три стереогенных центра и образуются в виде парыдиастереомеров в соотношении ~10:1, однако авторы не предпринимали попыток установленияих конфигураций.17Под действием Ga(OTf)3 и Et3N происходит циклизация пропаргиловых сульфидов 56 собразованием бензо[c]тиофенов 57 [43].Реакция представляет собой каскадный процесс, первой стадией которого являетсяацетилен-алленоваяперегруппировка,авторой–катализируемоеGa(OTf)3[4+2]-циклоприсоединение, в результате чего формируется бициклический скелет продукта 57.Методология также применима для синтеза трициклических производных тиофена: для этогобыли использованы исходные ениноны, содержащие циклоалкеноновые фрагменты. Стоитотметить, что в отсутствие Ga(OTf)3 реакция останавливается на стадии образования алленов.Той же группой исследователей были изучены аналогичные соединения 58, в которыхвместо одного из ацетиленовых фрагментов присутствовала двойная связь. Эти субстраты поддействием DBU подвергались циклизации, конечными продуктами которой являлисьтризамещённые тиофены 59 [44].

Как и в предыдущем случае, ацетилен-алленоваяизомеризация запускает каскадный процесс, на второй стадии которого происходитперегруппировкатиа-КляйзенасобразованиемтиокетонаB.Его«енолизация»иприсоединение тиола к активированной двойной связи формируют тиофеновый цикл, а1,5-миграция протона с ароматизацией завершают реакцию. Образование тиола C определяетнеобходимость наличия заместителя R2, имеющего α-атомы водорода. Действительно, приR2 = H, t-Bu, Ph образование тиофенов 59 не наблюдалось. В остальных случаях реакция носитобщий характер, и продукты образуются с хорошими выходами.182.1.3. Реакции, приводящие к образованию двух и более цикловОткрытие реакции бензаннелирования сопряжённых енинов повлекло за собой подробноеизучение аналогичных внутримолекулярных процессов.

Например, соединения 60, содержащиедва соединённых алкоксикарбонильным мостиком ениновых фрагмента, вступают в реакциюциклоизомеризации с образованием фталидов 61 [45].Таким образом, происходит образование сразу двух циклов, причём в большинствеслучаев выходы превышают 50%, однако для достижения такого результата необходимобольшое количество катализатора и лиганда (40 и 80%, соответственно).

Реакция протекаетполностью хемоселективно, и активированный акцепторным заместителем ениновый фрагментвыступает в роли четырёхуглеродного компонента в [4+2]-циклоприсоединении, а изомерныепродукты не были получены ни в одном случае. Эта же реакция была использована для синтезадигидроизокумаринов, когда в исходном соединении вместо группы CHR5 содержался19этиленовый фрагмент CH2CH2. Дальнейшее варьирование структуры енинона позволилополучить по этой методике также трициклические дибензопираноны 64 [46].Изначально авторы статьи планировали выделить ениноны 63, однако оказалось, что вусловиях реакции Соногаширы они сразу же циклизуются в дибензопираноны 64.

В целом, дляэтой реакции характерны те же особенности, что были отмечены в предыдущем случае.Отдельного упоминания заслуживает описанное в этой же работе взаимодействие енинона 65,содержащего дополнительную метоксикарбонильную группу, с пропаргиловым спиртом (46).В этом случае не удаётся выделить не только бис-енинон, но и первоначальнообразующийся дибензопиранон 66, поскольку в условиях синтеза он быстро циклизуется засчёт нуклеофильной атаки гидроксильной группы по β-положению двойной связи или покарбонильной группе с образованием смеси продуктов 67 и 68.