Автореферат (Образование и превращения циклических азометиниминов), страница 4

Отметим также, что димеров азометиниминов, аналогичных описанным выше (раздел 2.4) при термолизе диазиридинов 25a,b в отсутствие 1,3диполярофилов, ни в одном случае в реакционных смесях не наблюдалось.3. Образование нестабильных N,N'-циклических азометиниминов при каталитическом раскрытии диазиридинового циклаПри взаимодействии незамещенного диазабициклогексана 1a с каталитическим количествомэфирата трехфтористого бора в безводном эфире схорошим выходом (~62%) нами был выделен егодимер – тетрагидро-1H,5H,7H,11H-дипиразоло[1,2a:1',2'-d]-1,2,4,5-тетразин 58.

По данным РСА полученный продукт является центральносимметричноймолекулой.5815По нашему мнению, димеризация 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексана 1a в димер58 осуществляется вследствие каталитического раскрытия диазиридинового цикла по C–N связи под действием, например, кислот Льюиса, и последующей межмолекулярной циклизации образующегося нестабильного азометинимина.Имея информацию о каталитической димеризации незамещенного диазабициклогексана 1a, мы изучили поведение некоторых 6-арилдиазабициклогексанов3 при действии кислот Льюиса (эфирата трехфтористого бора и трифторметансульфоната индия). Для 6-(4-метоксифенил)-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов 3a,oс хорошими выходами были выделены тетразины 59a,b.

Для 6-фенил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексана 3c и 6-(4-хлорфенил)-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексана 3d конверсия исходных соединений при действии трифлата индия не превышала 50–60%. Но в спектрах ЯМР 1H реакционных смесей наблюдались сигналы протонов1,2,4,5-тетразинового кольца и триметиленовых мостиков соответствующих димеров. Однако препаративно выделить эти димеры в чистом виде нам не удалось.ArArBF3•Et2OArNBF3•Et2ONN NRRRArR R3a,oR RRNNNN3, Ar = 4-MeOC6H4, R = H (a), Me(o);59, Ar = 4-MeOC6H4, R = H (a), Me(b)59а, 81%.59b, 73%4. 1,3-Циклоприсоединение нестабильных азометиниминов, генерируемых из1,5-диазабициклогексанов и 1,6-диазабициклогептанов, к диполярофилам4.1.

Термолиз симметрично замещенных 1,5-диазабициклогексанов в присутствии N-арилмалеимидовДля уточнения природы интермедиата, возникающего при термическом раскрытии диазиридинового цикла в 6-алкил- и 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанах, мы исследовали термолиз этих соединений в присутствии N-арилмалеимидов. Нагревание соединений 3a-d,l (ДАБЦГ) в присутствии диполярофилов 60a-eпривело к образованию смесей транс-61a-y и цис-62a-y изомеров соответствующихпергидропиразоло[1,2-a]пирроло[3,4-c]пиразол-1,3-дионов. Дескрипторы транс- ицис- относятся к взаимному расположению заместителя R и пиррольного цикла.ORNN3a-d, lп-ксилолNRHCN NO51-83%60a-eXXOR9a9NN3aRNOтранс-61a-yXO+9a9NN3aNOцис-62a-y3, R = 4-MeOC6H4 (a), 4-MeC6H4 (b), Ph (c),4-ClC6H4 (d), 3-NO2C6H4 (l); 60, X= H (a), OMe (b),Me (c), Br (d), NO2 (e); 61, 62, R = Ph, X = H (a), OMe (b), Me (c), Br (d), NO2 (e); R = 4-MeOC6H4,X=H (f), OMe (g), Me (h), Br (i), NO2 (j); R = 4-MeC6H4, X = H (k), OMe (l), Me (m), Br (n), NO2(o); R = 4-ClC6H4, X = H (p), OMe (q), Me (r), Br (s), NO2 (t); R = 3-NO2C6H4, X = H (u), OMe (v),Me (w), Br (x), NO2 (y)16Соотношения транс/цис изомеров 61/62, не изомеризующихся друг в друга,представлены ниже (термолиз при 138 °C и 110 °C).ДАБЦГ3aИмид138°1.42.11.81.71.360a60b60c60d60e3b110°1.82.41.91.71.3138°1.72.51.91.91.63c110°2.12.62.21.81.5138°3.23.02.72.11.53d110°2.03.12.02.01.7138°1.83.02.31.81.73l110°2.02.92.01.91.5138° 110°2.11.72.82.02.11.51.61.51.51.3Соотношение образующихся транс- и цис-изомеров 61 и 62 определяетсястроением промежуточного азометинимина, с одной стороны, и его подходом кмалеимиду, с другой стороны.

экзо-Подход малеимида к E-азометинимину (АМИ)50 должен приводить к образованию транс-изомера 61, тогда как эндо-подходдолжен приводить к образованию цис-изомера 62. В случае Z-конфигурации азометинимина 50 экзо-подход малеимида, наоборот, должен приводить к образованию цис-изомера 62, а эндо-подход к – транс-изомеру 61.экзо-подходNOONHNOэндо-подходцис-аддукт 62NHOOArHNцис-аддукт 62NHHE-АМИ 50OHэкзо-подходHHNтранс-аддукт 61NHArOOHZ-АМИ 50эндо-подходтранс-аддукт 61При гетеролитическом раскрытии связи азот–углерод в диазиридиновомцикле 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексана формально возможно образованиекак E-, так и Z-азометиниминов. Оценка процесса раскрытия связи C–N в 6-фенил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексане 3c доступным на начальный момент проведения настоящих исследований методом MNDO в пакете программ MOPAC-7.0 показало, что при использовании в качестве координаты реакции изменения длиныэтой связи продуктом реакции должен быть транс-ориентированный E-азометинимин.HNPhNNZ-АМИHHPhNPhN3cNPhNHNPhNHNE-АМИЧтобы выяснить, E- или Z-азометинимин образуется при термическом раскрытии диазиридинового цикла в бициклических диазиридинах 3a-d, мы провелитермолиз этих соединений в присутствии N-арилмалеимидов 60f-m, имеющих заместители в орто-положении бензольного ядра.

В результате наблюдалось значительное увеличение доли транс-изомера вплоть до его исключительного образования в реакционной смеси.17OArNNArN Ar'O3a-dNп-ксилол,толуолON Ar'NNON Ar'NO60f-mAr61'транс-аддуктArN NO62'цис-аддукт423, Ar = 4-MeOC6H4 (a), 4-МеC6H4 (b), Ph (c), 4-ClC6H4 (d); 60, Ar' = 2,4,6-(CH3)3C6H2 (f),2,5-(CH3)2C6H3 (g), 2,6-Cl2C6H3 (h), 2,4-Cl2C6H3 (i), 1-нафтил (j), 2,4-(CH3)2C6H3 (k), 2-BrC6H4 (l),2-ClC6H4 (m); 61', 62', Ar = Ph, Ar' = 2,4,6-(CH3)3C6H2 (a), 2,5-(CH3)2C6H3 (b), 2,6-Cl2C6H3 (c),2,4-Cl2C6H3 (d), 1-нафтил (e), 2,4-(CH3)2C6H3 (f), 2-BrC6H4 (g); Ar = 4-MeOC6H4, Ar'=2,4,6(CH3)3C6H2 (h), 2,6-Cl2C6H3 (i), 2,4-Cl2C6H3 (j), 1-нафтил (k), 2-BrC6H4 (l), 2-ClC6H4 (m); Ar=4ClC6H4, Ar' =2,4,6-(CH3)3C6H2 (n), 2,6-Cl2C6H3 (o), 2,4-Cl2C6H3 (p), 1-нафтил (q), 2-BrC6H4 (r);Ar=4-MeC6H4, Ar'=2,6-Cl2C6H3 (s)ДАБЦГИмидВыход 61', % Выход 61', %61'/62'61'/62'(138 °C)(110 °C)(138 °С)(110 °С)б–72–3a60fаб2:140893c60f–16:1–923d60f5:1–61833c60g–11:1–873a60h–15:1–823b60h6.6:1–76–3c60h–13:1–823d60h6:1–56803a60i5.4:1; 10.6:1а––573d60i10:1–903a60j7:1–723a60lабПримечание: – соотношение транс-аддукт/2-пиразолин, – исключительно транс-аддукт.При наличии в бензольном кольце N-арилмалеимида орто-заместителей этокольцо выводится из плоскости дигидропиррольного цикла имида, напоминая«плуг», пространственные взаимодействия которого с элементами структуры азометинимина затрудняют сближение реагентов.RONORПри экзо-подходе в случае Z-азометинэкзо-подход H Arимина неблагоприятные взаимодействияNX цис-аддуктNRмежду арильной группой азометинимина иONорто-заместителями в малеимиде препятOR'ствуют образованию цис-изомера.Нагревание диазабициклогексана 1a в присутствии эквимолярного количества малеимида 60c в тех же условиях (в кипящем п-ксилоле), но за 2.5-3 ч, привелок образованию продукта циклоприсоединения 63 (препаративный выход 42%).18ONNONMeN42 %NO1aMeNO6360c4.2.

Термолиз несимметрично замещенных 1,5-диазабициклогексанов в присутствии N-арилмалеимидовПри термолизе диазабициклогексана 11d в присутствии малеимида 60d получали смесь 2-пиразолина 49a (28%) и трех аддуктов 64, 65 и 66 (выход аддуктов~72%). Дескриптор анти- относится к продукту разрыва связи a в исходном диазиридине, 1-й дескриптор цис- – к взаимному расположению дигидропиррольногокольца и монометильной группы, а 2-й дескриптор цис- – к взаимному расположению дигидропиррольного кольца и арильной группы азометинимина.ArOArHNO9 3aHHN NMeHArHMeMeбаNNHMeArNOO А60d11dAr = 4-BrC6H4Ar9aБMeMeанти-/цис-/цис64ArO9aHN NMeMeArONMeNAr3a 9O49aO9aH64/65/66 ~ 2.45:1.0:0.9.Ar3a 9HHN NMeHHHN NMeHMeMeсин-/цис-/цис65MeMeсин-/транс-/цис66Соотношение продуктов реакции, образующихся по путям «А» и «Б», составило А:Б ~ 70:30.

анти-Аддукт 64 немного преобладал (анти-64/син-(65 + 66) ~56:44), а диастереоселективность присоединения азометиниминов к имиду 60dBrсоставила (цис-(64 + 65)/транс-66) ~79:21, т.е. основнымибыли изомеры с цис-расположением арильной и мономе- BrO3.85Nтильной групп. Образование цис-(9H,9аH)-аддуктов 64, 65 иH7.31O66 обусловлено сближением реагентов при их исключи4.63 HH 4.25N N0.85 Meтельном экзо-подходе, что возможно только при Z-конфиH 3.20MeMe 1.35гурации диполя. Структура основного аддукта 64 однознач1.38H H11.692.27но установлена по данным спектра 2D ЯМР Н (NOESY).4.3. Термолиз 7-арил-1,6-диазабицикло[4.1.0]гептанов и получаемых из нихдимеров азометиниминов в присутствии N-арилмалеимидовПри термолизе соединений 22a-c в п-ксилоле в присутствии N-арилмалеимидов 60a-d,f,h,n были получены транс- (67a-m) и цис-аддукты 68a-d циклоприсоединения генерируемых азометиниминов (выход 66–91%).19OAr138 °CN N22a-cNArAr'ArNNN N60a-d,f,h,nArOON Ar'Oтранс67a-m+ONNN Ar'Oцис68a-d22, Ar = 4-MeC6H4 (a), Ph (b), 4-BrC6H4 (c); 60, Ar' = Ph (a), 4-CH3OC6H4 (b), 4-CH3C6H4 (c),4-BrC6H4 (d), 2,4,6-(CH3)3C6H2 (f), 2,6-Cl2C6H3 (h), 2,6-(CH3)2C6H3 (n); 67, 68, Ar = 4-MeC6H4, Ar'= Ph (a), 4-CH3OC6H4 (b), 4-CH3C6H4 (c), 4-BrC6H4 (d), 2,6-(CH3)2C6H3 (e), 2,6-Cl2C6H3 (f), 2,4,6(CH3)3C6H2 (g); Ar = Ph, Ar' = 2,6-(CH3)2C6H3 (h), 2,6-Cl2C6H3 (i), 2,4,6-(CH3)3C6H2 (j); Ar = 4BrC6H4, Ar' = 2,6-(CH3)2C6H3 (k), 2,6-Cl2C6H3 (l), 2,4,6-(CH3)3C6H2 (m)Относительная транс-конфигурация аддукта 67m Br2.167.38HMeустановлена по данным спектра 2D ЯМР 1H (NOESY).Me3.34OHСоотношение транс- и цис-изомеров 67a-d/68a-d в3.60Nреакционной смеси составило ~3–4:1, что свидетельст- 2.89 H H NMeN H O67mHвует о некотором повышении диастереоселективности3.68H2.212.66при увеличении размера N,N'-тетраметиленового мостиH3.55ка.

Исключительно транс-продукты циклоприсоединения 67e-m наблюдались при термолизе диазиридинов 22a-c в присутствии 2,6-дизамещенных N-арилмалеимидов 60f,h,n.Диазиридин22a22a22a22a22a22a22a22b22b22b22c22c22cМалеимид60a60b60c60d60n60h60f60n60h60f60n60h60fАддукт67a/68a67b/68b67c/68c67d/68d67e67f67g67h67i67j67k67l67mВыход, %88888991667074727570737477При нагревании гексагидротетразинов 53a,b,d в присутствии N-арилмалеимидов также получались продукты циклоприсоединения, но эта реакция требовала значительно большего времени, чем термолиз диазабициклогептанов (~12 чвместо 40 мин).

Причем в случае термолиза димера 53d в присутствии имида 60fнаблюдалось образование только транс-аддукта 67p.20ArNNONNAr138 °CAr'п-ксилолNOAr53a,b,dArONNN Ar'+NNOтранс67a,n,o,p60b, fON Ar'Oцис68a,n,o53, Ar = 4-MeC6H4 (a), Ph (b), 4-MeOC6H4 (d); 60, Ar' = 4-CH3OC6H4 (b), 2,4,6-(CH3)3C6H2(f); 67, 68, Ar = 4-MeC6H4, Ar' = 4-CH3OC6H4 (a); Ar = Ph, Ar' = 4-CH3OC6H4 (n); Ar = 4MeOC6H4, Ar' = 4-CH3OC6H4 (o); Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = 2,4,6-(CH3)3C6H2 (p)При образовании шестичленных N,N'-циклических азометиниминов в условиях «трехкомпонентной» реакции с участием гексагидропиридазина 69, ароматического альдегида 5a-f и 2,6-дизамещенных N-арилмалеимидов 60f,n единственными продуктами оказались транс-изомеры циклоаддуктов 67, что соответствует результатам, полученным при термолизе диазабициклогептанов 22a-c.ArONHNHArHN Ar'ONN5a-f60f,nONO69O675, Ar = 4-CH3C6H4 (a), Ph (b), 4-BrC6H4 (c),4-NO2C6H4 (d), 4-(Me2N)C6H4 (e), 4-CH3OC6H4 (f);60, Ar' = Mes (f), 2,6-Me2C6H3 (n); 67, Ar' = Mes, Ar =4-CH3C6H4 (g), Ph (j), 4-BrC6H4 (m), 4-NO2C6H4 (q),4-(Me2N)C6H4 (r), Ar' = 2,6-Me2C6H3, Ar = 4CH3OC6H4 (s)OHNNN Ar'OAr'73Альдегид5a5b5c5d5e5fИмид60f60f60f60f60f60nАддукт67g67j67m67q67r67sВыход, %453856546748Сравнивая способы образования нестабильных N,N'-циклических азометиниминов с гексагидропиридазиновым циклом, можно сделать следующие выводы:1.