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

Аналогичные результаты были полученыпри изучении реакций циклопропанирования и внедрения фурилкарбеноидов, получаемых изенинонов 89 под действием NHC-комплексов золота [66]. В работе [65] также была показанапринципиальная возможность проведения реакции с in situ генерированием енинона 89 изпропиоловыхальдегидовиCH-кислотныхсоединений.Болееподробноподобныетрёхкомпонентные реакции будут рассмотрены в конце этого раздела.Кроме того, была изучена реакция родий-катализируемого сочетания енинонов типа 89 стерминальными ацетиленами [67].Как и хлорид цинка, Rh2(OAc)4 катализирует превращение енинонов 89 в карбеноидытипа 93, способные взаимодействовать с избытком алкина, давая циклопропены 99,образование которых было однозначно установлено по спектрам ЯМР реакционных смесей.Однако выделить их удалось лишь в нескольких случаях при проведении реакции припониженной температуре, поскольку в присутствии катализатора происходит раскрытиециклопропенового кольца и рециклизация в циклопента[b]фураны 100 и инденилфураны 101.Соотношение продуктов определяется природой заместителя при тройной связи исходногоенинона 89: при -донорных группах R3 = Ph, 4-MeOC6H4 образуются практическиэквимолярные смеси продуктов, в то время как при R3 = Alk, 4-O2NC6H4 циклопента[b]фураны100 оказались единственными продуктами, хотя их выходы не превышали 50%.Выделить циклопропенилфураны 99 удалось при использовании в качестве катализаторахлорида цинка [68].

Несмотря на невысокие выходы продуктов, результаты, полученные в этой27работе, представляют интерес как первый пример циклопропенирования ацетиленовцинковыми карбеноидами.Наибольшее влияние на выход продукта оказывает характер замещения ацетилена 102.Хорошие результаты были достигнуты при использовании фенилацетилена и его аналогов сэлектронодонорными группами в кольце. С другой стороны, алк-1-ины и арилацетилены сэлектроноакцепторнымизаместителямидаютхудшиевыходы,априиспользованииинтернальных ацетиленов выходы продуктов 99 не превышают 35%.В другой работе те же ениноны 89 при взаимодействии с терминальными алкинами 46 вприсутствии CuI и основания Хюнига превращались в фурилаллены 103 [69].Реакция совместима с разнообразными заместителями и протекает с хорошими выходами.Образование алленов, а не циклопропенов авторы объясняют первоначальным образованиемацетиленида меди A, который далее инициирует циклизацию енинона 89 в алкинилкарбеноидB.

Последующая перегруппировка завершает каталитический цикл и приводит к образованиюпродукта 103.Развитием реакций, включающих присоединение фурилкарбеноидов к непредельнымсоединениям, является нижеприведенный внутримолекулярный процесс. Было показано, что28ениноны 104, содержащие дополнительный алкенильный фрагмент, циклизуются поддействием AuBr3 в фурилзамещённые бициклоалканы 105 [70].Во всех случаях конечные продукты были получены из (E)-енинонов 104. Однакопоскольку образование фуранового цикла возможно только из (Z)-енинонов, авторыпредложили механизм, включающий изомеризацию исходного соединения на первой стадии.Считается, что первоначальная координация золота к карбонильной группе и двойной связисубстрата понижает порядок связи Cα-Cβ, в результате чего появляется возможностьобразования цис-енинона B, который, ещё раз координируясь с молекулой катализатора, ивступает в дальнейшее превращение.

Необходимо отметить, что данное предположение непроверялось, и авторы не предпринимали попыток выделить (Z)-форму B или зарегистрироватьеё присутствие в реакционной смеси (хотя подобная изомеризация, скорее всего, происходит ив реакции, описанной в работе [61]). Тем не менее, этот один из немногих примероввнутримолекулярных реакций фурилкарбеноидов вызывает несомненный интерес.ЕщеоднавнутримолекулярнаяреакцияидеткаккатализируемаяPd(PPh3)4восстановительная циклизация родственных соединений 106 в присутствии доноров водорода(например, муравьиной кислоты) [71].29Конечными продуктами здесь являются фураны 107, и таким образом, варьируякатализатор, из родственных соединений 104 и 106 можно получать различные продукты.В качестве реагентов в реакциях с металлокарбеноидами при катализе комплексамипалладия могут быть использованы и алкилгалогениды.

В этом случае продуктами реакцииявляются винилфураны 109 [72].Стереоселективность в этой реакции определяется стерическими факторами, а именно,типом заместителя при тройной связи исходного енинона (R3). В случае объёмистыхтрет-бутильной и изопропильной групп наблюдалось образование только (Z)-изомеров, приR3 = H, напротив, были получены только (E)-изомеры. В остальных случаях реакция приводилак смеси изомеров в различных соотношениях. Из проведённых расчётов механизма реакцииавторы сделали несколько важных выводов: Первым шагом является окислительное присоединение галогенида к PdPPh3 (именноэта частица является истинным катализатором) с образованием Ph3PPd(Br)CH2R4,который далее катализирует циклизацию енинона; Для интермедиата типа 93 был проведён расчёт параметров связи CPd (длина,коэффициенты σ- и π-орбиталей, а также индексы Вайберга, коррелирующие сформальнымпорядкомсвязи).Сравнениеэтихданныхсрасчётнымии30экспериментальными параметрами известных карбеновых комплексов палладияпозволяет с уверенностью говорить о карбеновой природе интермедиатов типа 93; Стадия циклизации определяет скорость всего процесса, а барьер активации припереходе от Ph3PPd(Br)CH2R4 и исходного енинона к фурилкарбеноиду составляетпорядка 22 ккал/моль.Ещёодинпримериспользованияцинковыхкарбеноидов–реакции[4+3]-циклоприсоединения к бутадиенам [73].В отличие от результатов, приведённых в работе [61], здесь во всех случаях реакциипротекают региоселективно с образованием продукта 111, и даже при R1 = Me, R2 = Phциклизация происходила только по карбонильной группе, цис-расположенной к ацетиленовомуфрагменту.

Однако при R3 = n-Pr были получены лишь следовые количества продукта.Также было показано, что сочетание енинонов 80 с 2H-азиринами 112 приводит кполучению азабутадиенов 113 через промежуточное образование родиевого карбеноида [74].В этой работе впервые была продемонстрирована принципиальная возможностьиспользования енинов, содержащих тиоамидную группу, для синтеза тиофенов черезпромежуточное образование тиенилкарбеноида, хотя выход продукта в этом случае составиллишь 20%.Как упоминалось выше [65], ениноны 89 могут быть получены непосредственно вреакционной смеси из 1,3-дикарбонильных соединений 114 и производных пропиоловогоальдегида 115 по реакции Кневенагеля и подвергнуты дальнейшим превращениям безвыделения.31Были изучены такие реакции, в которых промежуточно образующиеся карбеноидыпретерпевают 1,2-гидридный сдвиг, давая гексенилфураны 116 [75], или окисляются в2,4-диацилфураны 90 [76].

В обоих случаях реакции протекали с высокими выходами, а присинтезе гексенилфуранов 116 наблюдалась полная (E)-стереоселективность. Таким образом,можно утверждать, что непосредственное взаимодействие дикарбонильных соединений снепредельными альдегидами в присутствии катализаторов, способствующих генерациифурилкарбеноидов, является хорошей альтернативой реакциям с использованием выделенныхенинонов, приведенным в начале этого раздела.После рассмотрения металлокатализируемых реакций с участием карбеноидов интереснойпредставляется работа, в которой было показано, что аналогичное превращение может бытьпроведено при использовании в качестве катализатора диалкилсульфидов, в частности,тетрагидротиофена (ТГТ) [77].32Очевидно, что в этих условиях реакция протекает по совершенно иному механизму.Скорее всего, он включает образование ионного интермедиата A после нуклеофильной атакиТГТ по тройной связи енинона 89.

Взаимодействие с нуклеофилом и освобождение ТГТ вреакционную среду завершают каталитический цикл. Так же, как и при циклизациях поддействием катализаторов на основе переходных металлов, в данном случае реакция протекаетселективно по карбонильной группе, находящейся в цис-положении к ацетиленовомуфрагменту. По этой причине в тех случаях, когда в реакцию запускались трансмонокарбонильные ениноны, образование продуктов не наблюдалось. Представляет интересмодификация этой реакции, когда нуклеофил NuH является фрагментом исходного соединения.Кипячение гидроксидикетона 118 в присутствии ТГТ в растворе хлористого метиленапривело к образованию (оксиран-2-ил)фурана 119 с высоким выходом.2.2.

Кросс-сопряжённые пент-1-ен-4-ин-3-оны2.2.1. В синтезе карбоциклических соединенийВ отличие от других типов енинонов, для производных пент-1-ен-4-ин-3-она описанодостаточно большое количество разнообразных реакций, в которых конечный продуктсодержит карбоциклическое ядро. Например, тризамещённые ениноны 120 были использованыдля получения метиленциклопентенонов 122, в том числе и спироконденсированных (если R1 иR2 образуют цикл) [78, 79].Реакция проводилась путём нагревания исходного соединения 120 в растворе1,2-дихлорэтана в присутствии NaHCO3, однако в таком исполнении она не носит общегохарактера, и образуются смеси диастереомеров 122 с суммарным выходом не более 10%.33Неожиданно оказалось, что при добавлении в реакционную смесь 0.1 экв. 4-третбутилкатехола селективно и с хорошими выходами (50-90%) образуются (E)-изомерыметиленциклопентенонов 122.В другой работе теми же авторами описано превращение тех же енинонов 120 всоединения 122 при нагревании в присутствии каталитических количеств витамина Е.

В этихусловиях образуются смеси изомеров конечного продукта с суммарными выходами 80-90%,однако предположений о механизме реакции и о роли катализатора сделано не было [80].Ещё одним примером использования алкенин-3-онов в синтезе циклоалкенов являетсяпромотируемая кислотами Льюиса и (n-Bu)4NI циклизация соединений 123 [81].Было показано, что в этих условиях дикарбонильные соединения 123 превращаются вйодоаллены 124, циклизующиеся под действием кислот Льюиса. В зависимости отиспользуемого катализатора могут быть получены моно- или бициклические продукты. Так, вслучае BF3(Et2O) образуются бициклические пираноны 125, а при использовании TiCl4 –ацилзамещённые циклоалкенолы 126.

Реакция применима для получения 5-, 6-, и 7-членныхциклоалкенов в зависимости от числа метиленовых групп в исходном соединении. Позднеетеми же авторами была оптимизирована циклоизомеризация соединений типа 123 для синтезаби- и трициклических конденсированных систем, содержащих тетрагидропирановое кольцо засчёт применения в качестве катализатора AuCl3. Это позволило расширить круг субстратов,вступающих в реакцию при сохранении выходов на уровне 50-92% [82].Наличие в молекуле енинона 127 двух ненасыщенных связей создаёт возможность дляпроведения каскадной реакции Дильса-Альдера [83].34При кипячении в растворе CCl4 5-фенилпент-1-ен-4-ин-3-оны 127 вступают в реакцию с2-(триалкилсилилокси)нона-1,3,5,7-тетраеном(128),приводякпродуктумоноцикло-присоединения 129, при этом реакция протекает хемоселективно с участием двойной связиенинона в качестве диенофила. При нагревании циклогексенов 129 до 240 °C в запаяннойампуле во внутримолекулярную реакцию Дильса-Альдера вступает и ацетиленовый фрагмент.В результате образуется производное гексагидрофлуоренона 130.