Диссертация (2-Арил-5-(триметилсилил)-1-этоксипент-1-ен-4-ин-3-оны в синтезе азотистых гетероциклов), страница 6

Стоит отметить, однако, что втех случаях, когда енинон 131 содержал метоксикарбонильную группу при тройной связи,реакция приводила к образованию только моноаддукта по более обеднённой электронамитройной связи – производного 1,4-циклогексадиена 132.Другимпримеромциклоприсоединенияявляетсявзаимодействиеенинонов133,содержащих два заместителя при двойной связи и терминальный ацетиленовый фрагмент(двойная связь при этом может быть включена в цикл), с силилацеталями кетенов 134 [84].35Промежуточными соединениями в этих реакциях являются, по-видимому, циклобутеныA, выделить которые не удаётся, поскольку в условиях синтеза они сразу же с хорошимивыходами превращаются в производные бензола 135 или циклогексадиена 136 в зависимости отстроения исходного ацеталя 134.

Первой стадией реакции является [2+2]-циклоприсоединениеацеталя кетена к тройной связи енинона. Далее происходят раскрытие циклобутена по связиCsp3-Csp3 с образованием триена B и миграция силильной группы. Образовавшийся триен Cпретерпевает 6π-электроциклизацию, причём при R3 = R4 = OMe она может сопровождатьсяотщеплением молекулы метанола, приводя к ароматическому продукту 135. В противномслучае конечными продуктами являются циклогекса-1,3-диены 136. Главными особенностямиданного превращения можно назвать полную региоселективность (силилоксигруппа всегдаоказывается в орто-положении к карбонильной), а также участие в первоначальном[2+2]-циклоприсоединении исключительно тройной связи субстрата.

Интересно отметитьтакже, что авторами были выделены в чистом виде гексазамещённые циклобутены типа A, ипри их термолизе с хорошими выходами были получены соответствующие пентазамещённыебензоаты типа 135.Необычная реакция была описана учёными из Китая [85]. Они показали, чтовзаимодействие енинонов 137 с сульфониевыми солями 138 в присутствии Cs2CO3 приводит кобразованию алкинилированных производных эфиров бензойной кислоты, хотя их выходы непревышают 40%.Механизм этой реакции не был достоверно установлен, однако можно полагать, чтореакция начинается с депротонирования соли 138 и присоединения образующегося илида (егоCα–атома относительно группы CO2Me) к двойной связи субстрата в β-положение кактивирующей группе.

Затем следуют циклизация и ароматизация с потерей молекул воды идиметилсульфида. Таким образом, енинон 137 выступает в роли 1,3-диэлектрофила, а илид – вроли 1,3-динуклеофила.2.2.2. В синтезе гетероциклических соединенийДостаточноочевиднымпредставляетсяиспользованиеениноноввкачестве1,3-диэлектрофилов в реакциях с азотистыми нуклеофилами – гидразинами и амидинами.36Например, было показано, что взаимодействие моноарилзамещённых кетонов 140 сарилгидразинами 141 с хорошими выходами приводит к стирилпиразолам [86].В зависимости от условий синтеза могут быть получены либо 1,5-дизамещённыепиразолы 143 (с выходами 65-86%), либо смеси двух продуктов с соотношением 142:143 от1:1.5 до 5:1 и суммарным выходом до 84%.

Интересно, что при использованиип-нитрофенилгидразина были получены более высокие выходы пиразолов, чем в случаеп-метоксифенилгидразина, несмотря на то, что последний является лучшим нуклеофилом.Позднее в нашей рабочей группе было установлено, что введение в аналогичную реакцию1,5-дизамещённого енинона 137 приводит к образованию 3-алкинил-2-пиразолина 144 [87].Кроме того, в этой работе утверждается, что взаимодействие кетона137 с2,4-динитрофенилгидразином приводит лишь к соответствующему гидразону, который непретерпевает дальнейшей циклизации (в упомянутой ранее работе акцепторнозамещённыегидразины давали пиразолы с высокими выходами).Тризамещённыепиразолы147былиполученывреакцияхдиполярногоциклоприсоединения реактива Бестмана-Охиры (145) к алкенинону 137 в щелочном спиртовомрастворе [88].37Исходя из строения продуктов, можно утверждать, что в начальной реакциициклоприсоединения участвует двойная связь енинона, а не его ацетиленовый фрагмент.Ещё одним примером реакции, в которой енинон выступает в роли диэлектрофила,являетсявзаимодействиекетонов149,генерируемыхinsituдействиемEtONaнадиацетиленовые кетоны 148, с сульфидом и селенидом натрия [89].В результате замещения этоксигруппы и присоединения к тройной связи образуютсяшестичленные циклы 150 – производные тио- и селенопиран-4-она.

В более ранней работе тотжеколлективавторовпродемонстрировалвозможностьполученияаналогичныххалькогенопиранов (X = S, Se, Te) по схожей методике с той разницей, что халькогенидынатрия были получены непосредственно в реакционной смеси действием NaBH4 наэлементарные серу, селен и теллур [90]. В обоих случаях нельзя не отметить важность первойстадии синтеза – превращение пента-1,4-диин-3-она в этоксиметиленовое соединение 149,являющееся более активным как синтетический эквивалент 1,3-дикарбонильного соединения.Если реакция проводилась как непосредственное взаимодействие диацетиленового кетона 148 схалькогенидом натрия или халькогеноводородом, получались смеси соответствующихрегиоизомерных пяти- и шестичленных продуктов 150 и 151, причём основными во всехслучаях были пятичленные производные тио-, селено- и теллурофена [91].38Двойное присоединение нуклеофилов к ениноновому фрагменту по Михаэлю былоиспользовано и для синтеза 3,4-дигидро-2H-тиопиран-4-онов 152, содержащих различныезаместители в положениях 2 и 6 [92].В целом, эта реакция аналогична описанной выше, однако отсутствие уходящей группы вмолекуле исходного соединения приводит к получению дигидротиопиранонов.

Главнойособенностью этого превращения можно назвать резкое различие выходов для соединений сзамещённой и незамещённой винильной группой. Последние дают невысокие выходы целевыхпродуктов, что объясняется, по-видимому, крайне низкой устойчивостью таких енинонов.Ениноны133взаимодействуютсиндолами153прикатализеNaAuCl4как1,5-диэлектрофилы, образуя конденсированные трициклические соединения 154 [93].Реакция совместима с различными заместителями и функциональными группами в обоихисходных соединениях и протекает с выходами до 98%.

Единственным исключением являютсяениноны, содержащие терминальный ацетиленовый фрагмент: для них не наблюдалосьвзаимодействие с индолом, что авторы связывают с образованием неактивных ацетиленидовзолота. Отдельно стоит отметить, что при R1, R2 ≠ H продукты были получены в виде одногодиастереомера. Этот же подход был реализован в синтезе аналогов 154, исходя из пирролов илифуранов вместо индолов.39Кетоны 155, содержащие два ацетиленовых фрагмента, вступают в реакцию с индолами,конечными продуктами которой являются соединения 157 [94]. Реакция протекает черезпромежуточное образование фуранов 156, которые были зафиксированы в спектрах ЯМРреакционных смесей. Эти данные соответствуют механизму, установленному для соединений133, где также первоначально происходило присоединение енинона в -положение индола.Отдельную группу составляют ениноны, содержащие алкокси- и алкиламиногруппы придвойной связи. Такие соединения, являясь синтетическими эквивалентами дикарбонильныхсоединений, обладают повышенной реакционной способностью и вступают во многие реакции,нехарактерные для других енинонов.

Например, аминоениноны 158, получаемые изотносительно легко доступных диацетиленовых кетонов 148, подвергаются циклизации поддействием N-йодсукцинимида, причём варьирование условий позволяет селективно направитьреакцию к пяти- или шестичленному продукту [95].40Серьёзным ограничением данного метода является его неприменимость к субстратам,содержащим два электронодонорных заместителя (R1, R2 = алкил, 4-MeOC6H4). Авторы неуказывают, образуются ли в этих случаях промежуточные енамины 158, однако целевыегетероциклы были получены лишь в следовых количествах.

Соединения 159 и 160 не удалосьполучить и при использовании анилина, что также значительно сужает границы применимостиданного метода. Очевидно, что в случае несимметричных диинонов могут образовыватьсясмесирегиоизомерныхпирролонов159,чтоподтверждаетсяэкспериментально.Первоначальное присоединение амина происходит преимущественно к тройной связи с болеесильнымэлектроноакцепторнымзаместителем,соответственно,этотжезаместительоказывается в кольце.За счёт енольной формы возможна циклизация 1,3-дикарбонильных соединений 161 [96].Кипячение в спиртовом растворе приводит к смесям продуктов присоединения гидроксигруппы к тройной связи – пиранонам 162 и 2-бензилиденфуранонам 163, причём последниевсегда являются основными продуктами реакции.В отдельных случаях ениноны не используются непосредственно в качестве исходныхсоединений, но являются ключевыми интермедиатами в многоступенчатых синтезах.Например, к таким реакциям относится взаимодействие тиоэфиров α,β-ненасыщенных кислот164 со спиртами Фаворского, приводящее к образованию дигидротиопиран-4-онов 166 сумеренными выходами [97].41Палладий-катализируемое сочетание тиоэфиров кислот с терминальными ацетиленамибыло подробно изучено ранее [98], однако присоединение освобождающегося тиофенола ккетону A ранее не наблюдалось.

Интересна миграция п-нитрофенильной группы от серы ккислороду, происходящая, по-видимому, при действии основания на интермедиат С. Такимобразом, в ходе реакции рвутся обе связи C–S исходного соединения. Соединения типа A и Cбыли синтезированы независимо, и в условиях реакции они привели к одному продукту 166,подтверждая правильность предложенного механизма.2.3. Кросс-сопряжённые 2-метиленбут-3-ин-1-оны2.3.1. В реакциях с мононуклеофилами. Синтезы алленовВ отличие от других енинонов, для электронодефицитных енинов типа 167 описанодостаточно большое количество реакций простого нуклеофильного присоединения C-, O-, Nи S-нуклеофилов. Эти реакции обычно приводят к получению тризамещённых алленов, и,несмотря на то, что сами по себе такие реакции не относятся напрямую к теме данного обзора,их рассмотрение всё же представляется уместным, тем более что образование алленовогоинтермедиата является одной из ключевых стадий большинства реакций с участием ениновтипа 167.