Автореферат (Образование и превращения циклических азометиниминов), страница 5

При термолизе диазабициклогептанов циклоаддукты выделяются с высокими выходами и в реакционной смеси практически отсутствуют побочные продукты. Однако такой подход ограничен доступностью исходных соединений.2. При термолизе гексагидро-1,2,4,5-тетразинов получаемые циклоаддуктытакже характеризуется высокой степенью чистоты, легкостью их выделения, и отсутствием побочных продуктов. Но гексагидротетразины более устойчивы к нагреванию, и для завершения реакции требуется более продолжительное нагревание при высоких температурах.3. Трехкомпонентный метод получения циклоаддуктов из гексагидропиридазина 69 и альдегидов 5 в присутствии диполярофила, в свою очередь, имеет ряднедостатков, связанных с побочными реакциями компонентов смеси.4.4.

Термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии производных фумаровой кислоты21Изомеризация азометиниминов, термически генерируемых из 6-арил-1,5-диазабициклогексанов, в 2-пиразолины является основным направлением их превращения в присутствии эфиров или динитрила малеиновой кислоты.

Более активныепроизводные фумаровой кислоты легко образуют циклоаддукты.При термолизе диазабициклогексанов 3a-e,k в присутствии динитрила 74a,дифенилового 74b или диметилового 74c эфиров фумаровой кислоты были выделены пергидропиразоло[1,2-a]пиразолы 75a-h (50-75%). Циклоприсоединениепроисходило диастереоселективно с образованием единственных изомеров.ArArN3, Ar = 4-MeOC6H4 (a), 4-MeC6H4 (b), Ph (c),4-ClC6H4 (d), 4-BrC6H4 (e), 4-NCC6H4 (k); 74,NEWG2EWG = CN (a), CO2Ph (b), CO2Me (c); 75,N1EWG = CN, Ar = 4-MeOC6H4 (a), 4-MeC6H4EWG(b), Ph (c), 4-ClC6H4 (d), 4-BrC6H4 (e) 4-NCC6H475a-h(f); Ar = Ph, EWG = CO2Ph (g), CO2Me (h)EWG3NEWG3a-e, k50-75%74a-cДАБЦГ Диполярофил Аддукт Выход, %753a74a75a543b74a75b503c74a75c743d74a75d693e74a75e643k74a75f623b74b75g503b74c75h4.5. Термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии арилизо- иарилизотиоцианатовНагревание диазабициклогексанов 3 в п-ксилоле в течение 20-30 мин или втолуоле в течение ~2 ч в присутствии арилизо- и арилизотиоцианатов с высокимивыходами (75-95%) приводило к замещенным пергидропиразоло[1,2-a]-1,2,4-триазол-1-онам 78a-l и пергидропиразоло[1,2-a]-1,2,4-триазол-1-тионам 79a-g.

Циклоприсоединение происходило со 100%-ной региоселективностью.ArRRNArN3a-e,g,k,oRRNNArR' N C Y75-95%76a-c, Y=O;77a-d, Y=SRRNNN R'Y78a-l, Y=O;79a-g, Y=S;3, R = H, Ar = 4-MeOC6H4 (a), 4-MeC6H4 (b), Ph (c), 4-ClC6H4 (d), 4-BrC6H4 (e), 2-MeOC6H4(g), 4-NCC6H4 (k), R = Me, Ar = 4-MeOC6H4 (o); 76, Y = O, R' = Ph (a), 1-нафтил (b), 3,4-Cl2C6H3(c); 77, Y=S, R' = Ph (a), 4-ClC6H4 (b), Me (c), Et (d); 78, Y = O, R = H, R' = Ph, Ar = 4-MeOC6H4(a), 4-MeC6H4 (b); Ph (c), 4-ClC6H4 (d), R' = 1-нафтил, Ar = 4-MeOC6H4 (e), 4-MeC6H4 (f); Ph (g),4-ClC6H4 (h), R' = 3,4-Cl2C6H3, Ar = 4-BrC6H4 (i), R' = Ph, Ar = 2-MeOC6H4 (j); 4-NCC6H4 (k), R =Me, R' = Ph, Ar = 4-MeOC6H4 (l); 79, Y = S, R = H, R' = Ph, Ar = 4-MeOC6H4 (a), R' = 4-ClC6H4, Ar= 4-MeOC6H4 (b), R' = Ph, Ar = 4-ClC6H4 (c), R' = Ar = 4-ClC6H4 (d), R' = Me, Ar = Ph (e), R' = Et,Ar = Ph (f), R' = Ph, Ar = 4-NCC6H4 (g)22ДАБЦГ Изоцианат3a76a3b76a3c76a3d76a3a76b3b76b3c76b3d76b3e76c3g76aАддукт Выход, %9578a8578b8278c9178d9078e8778f9278g9578h9478i9078j923k76a78k763o76a78lДАБЦГ Изотиоцианат Аддукт Выход, %923a77a79a823a77b79b853d77a79c753d77b79d833c77c79e893c77d79f813k77a79gТермолиз несимметрично замещенных в триметиленовом мостике диазабициклогексанов 11a-c в присутствии фенилизоцианата приводит к смесям всехвозможных регио- (анти-/син-, продукты раскрытия связей а и б соответственно)и диастереомеров (цис-/транс-, относительное расположение групп Ar и R).

Соотношение региоизомерных анти-аддуктов (81a,b и 82a,b) и син-аддуктов (83a,bи 84a,b) составило ~45:55, тогда как соотношение цис- (81a,b + 83a,b) и трансаддуктов (82a,b + 84a,b) ~75–80:20–25. Относительная конфигурация полученныхаддуктов 81-84a,b установлена по данным спектроскопии 2D ЯМР 1H (NOESY).ArN NHArбаNNHRАБHRArPhNOOанти-/транс82a-cPhNPhNN NRсин-/цис83a-cPhRанти-/цис81a-cArArN NN NRPhNCON NON NHRAr11a-cR = Me, Ar = 4-BrC6H4 (a),4-MeOC6H4 (b);R = Ph, Ar = 4-BrC6H4 (c)PhNCOArPhNO44cArArN NN NRсин-/транс84a-cPh45cПри термолизе фенилзамещенного в триметиленовом мостике диазабициклогексана 11c в присутствии фенилизоцианата помимо продуктов циклоприсоединения наблюдались заметные количества 2-пиразолинов 44c и 45c (~24%).

Соотношение соединений 44c и 45c составило ~62:38 (в отсутствие диполярофила~52:48), что указывает на несколько большую реакционную способность азометинимина, образующегося по пути Б, в реакции циклоприсоединения. Соотношениеанти-аддуктов (81c и 82c) и син-аддуктов (83c и 84c ) составило ~44:56, т.е.

региоселективность циклоприсоединения оказалась такой же, как и при R = Me.Причем цис-изомеры также преобладали – соотношение цис- (81c + 83c) и трансаддуктов (82c + 84c) составляло ~62:38.При термолизе 2,2,4-триметилзамещенного соединения 11d в присутствиифенилизоцианата в реакционной смеси, кроме продуктов раскрытия цикла по свя-23зи а (85 и 49a), были обнаружены продукты раскрытия цикла по связи б – аддукты 86 и 87, образование которых не наблюдалось в отсутствие диполярофила(раздел 2.2).ArN NHArбN NаHMeMeMeАMeMePhNCOHMeArMeMe85/87/86 ~8.6:2.0:1.0Б11dAr = 4-BrC6H4ArPhNCON NMeMeMePhNArON NMeMeN NMeMeанти-/цис8549aPhNPhNOOArN NMeMeMeсин-/цис86ArN NMeMeMeсин-/транс87Региоселективность раскрытия диазиридинового цикла по связям а и б(85+49a)/(86+87) составила ~78:22.

В реакционной смеси анти-аддукт 85 преобладал: анти-85/син-(86+87) ~76:24, также значительно преобладали цис-изомеры85 и 86: цис-(85+86)/транс-87 ~92:8. Региоселективность этой реакции также, вероятнее всего, определяется зарядовым контролем.В целом, диастереоселективность циклоприсоединения нестабильных азометиниминов, генерируемых при термолизе несимметрично замещенных диазабициклогексанов 11a-d (цис-/транс- ~62-92:8-38), объясняется предпочтительнымподходом фенилизоцианата с пространственно наиболее доступной стороны.4.6. Термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии N-арилимидов 2-арилмалеиновой и цитраконовой кислотРегиоселективность циклоприсоединения нестабильных N,N'-циклическихазометиниминов к несимметрично замещенным диполярофилам – N-арилимидам2-арилмалеиновой и цитраконовой кислот – в основном соответствовала зарядовому контролю процесса.

Поскольку эти имиды оказались малоактивными, ихбрали в избытке для уменьшения числа компонентов смеси.При термическом раскрытии диазиридинового цикла в соединениях 3a,c вприсутствии 2-арилмалеимидов 88a-i преимущественно получали изомеры 89/90(20-70%), а содержание региоизомера 91 не превышало 1-5%, Соотношение региоизомеров (89+90)/91 составило ~16:1 (b), 18:1 (c), 11:1 (d), 14:1 (e), 15:1 (h), 10.4:1(i), тогда как диастерео-изомеров 89/90 ~0.63 (b), 0.79 (c), 1.2 (d), 0.68 (e), 0.74(h), 0.36 (i).ArNAr'N3a,cOArXNO88a-iп-ксилол,толуолOArXNNNAr' O89a-j (транс-)90a-j (цис-)NAr' ONNO91c, e, gX2489–91, Ar = Ph, Ar' = Ph, X = H (a), Ar = Ph, Ar' = Ph, X = 4-F (b), Ar = Ph, Ar' = Ph, X = 4-EtO (c),Ar = Ph, Ar' = 4-NO2C6H4, X = H (d), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = Ph, X = H (e), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' =Ph, X = 4-Me (f), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = Ph, X = 4-Cl (g), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = Ph, X = 4-MeO(h), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = Ph, X = 3-NO2 (i), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = 4-NO2C6H4, X = H (j)Термолиз диазабициклогексана 3с в присутствии N-арилимидов цитраконовой кислоты 92a-g также проходил региоселективно, но с образованием исключительно региоизомеров 93/94.

Соотношение диастереомерных транс-93/цис-94аддуктов в реакционных смесях составляло ~1 (a), ~2.2 (b), ~2.1 (c), ~1.5 (d), ~3.2(e), ~1.1 (g).PhNMeNON ArPhNN ArN71-85%3cOO92a-gMe Oтранс-93a-g92-94, Ar = Ph (a), 4MeC6H4 (b), 4-MeOC6H4NN Ar (c), 4-EtOC6H4 (d), 3NClC6H4 (e), 3,4-Cl2C6H3 (f),Me O3-NO2C6H4 (g); трансцис-94a-g93/цис-94 ~1-3.2PhO4.7. Термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии N-арилитаконимидовТермолиз соединений 3c,o в присутствии N-арилитаконимидов 95a,b такжеприводил к образованию единственных региоизомеров 96/97 (34-64%).

Причем вусловиях реакции не происходило изомеризации итаконимида в цитраконимид.Как и выше, региоселективность циклоприсоединения определялась зарядовымконтролем, а диастереоселективность – пространственными препятствиями присближении реактантов.3, Ar = Ph, R = H (c), Ar = 45ArO MeOC6H4, R = Me (o); 95, Ar' =3'31'4'1Ph (a), 4-ClC6H4 (b); 96/97, Ar =NNO толуолN NNN NN+28'5'Ar'Ar' Ar' = Ph, R = H (a) (46%), Ar = Ph,NO6'OO7'Ar'Ar' = 4-ClC6H4, R = H (b) (64%),RRR RRRAr = 4-MeOC6H4, Ar' = Ph, R =95a,b3c,orel-(3R,3'S)-96a-d rel-(3R,3'R)-97a, b Me (c) (34%), Ar = 4-MeOC6H4,Ar' = 4-ClC6H4, R = Me (d).ArAr2'4OРегиоселективность полученных аддуктов 96/97установлена по мультиплетности сигнала метинового протона в положении C3', а относительная конфигурация – по данным РСА аддукта 96a и спектровNOESY соединений 96d и 97b.O11C12C3C4C11C2C95NN1C6N10O9C8C796a4.8.

Термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствиидиметилацетилендикарбоксилата и этилпропиолатаПри термолизе соединения 3c в присутствии диметилацетилендикарбоксилата 98 и соединения 3a в присутствии этилпропиолата 99 получались циклоаддукты – пиразоло[1,2-a]пиразолкарбоксилаты 100 и 101 (56 и 43%). Региоселективность этой реакции соответствовала зарядовому контролю процесса.25ArArNNRR'NNксилолR'R100 (56%),101 (43%)3c,a98, R = R' = CO2Me99, R = H, R' = CO2EtAr = Ph (a),4-MeOC6H4 (c)4.9.

Термолиз диазабициклогексанов в присутствии циклопропенонов4.9.1. Реакция с дифенилциклопропенономПри проведении термолиза диазабициклогексанов 3 в присутствии двукратного избытка дифенилциклопропенона 102 с выходами 51-63% были выделенытрициклические циклоаддукты – замещенные 4а,7b-диазациклопента[cd]инден-7оны 108a-e.PhArNPhPhNO+ 2OArN N51-63%PhR RPhHR R3a,c-e,oPh 108, R = H, Ar = 4-MeOC6H4 (a), R = Me, Ar =4-MeOC6H4 (b), R = H, Ar = Ph (c), R = H, Ar =4-ClC6H4 (d), R = H, Ar = 4-BrC6H4 (e)108a-e102Строение продуктов циклоприсоединения нестабильных N,N'-циклических азометиниминов,генерируемых при термолизе диазабициклогексанов 3a,c-e,o, к дифенилциклопропенону 102 установлено по данным РСА аддукта 108b, полученного из 3,3-диметилзамещенного диазабициклогексана 3o.NPhArArNHN NOPhOArPhN N102C92C23C9H11C26C2N2C1NC3CCC3132CC33C34C35C5 H61C41C6261CC63O1CC4666C64C65PhPh108bC643C45N NC75H71C7C10C76C711OArC73O2C74C72C442C36 C44H81C8C21C25PhPhH82C91C22C24OHArPhN NH350Ph109OPhPhArPhN NH108PhO-COPhPh PhAr111110N NOH Ph113PhOPhOArPhN N112Приведенный выше механизм реакции включает первоначальное образование на лимитирующей стадии нестабильного N,N'-циклического азометинимина,который вступает в реакцию циклоприсоединения к первой молекуле циклопропенона, давая аддукт 109.

Расширение цикла в этом аддукте ведет к образованию26лабильного цвиттер-ионного интермедиата 110, который, в свою очередь, превращается в илид 112 либо непосредственно за счет 1,5-сдвига протона, либо через образование енола 111 и его таутомерного преобразования. Илид 112 далееприсоединяется ко второй молекуле циклопропенона 102, давая интермедиат 113,экструзия молекулы CO из которого приводит к конечному продукту 108.4.9.2.