Автореферат (Образование и превращения циклических азометиниминов), страница 7

Соотношение транс- и цис-аддуктов 61/62 составило ~2.0 для димера 59a и ~1.7 для димера 59b. что соответствует наблюдаемым при термическом (в толуоле) или каталитическом (при действии трифлата индия в ТГФ или толуоле) процессе для исходных диазиридинов.ArRRNNNNRIn(OTf)3RAr59a,bOArNONOAr60bRROArNArArOON NN NR RR R3, Ar = 4-MeOC6H4, R= H (а), Me (o); 59, Ar= 4-MeOC6H4, R = H(а), Me (b); 61g,62g, R= H; 127,128, R = MeNArкатализаторN3a,o62g,12861g, 1277. Циклоприсоединение стабильных N,N'-циклических азометиниминов к Nарилмалеимидам7.1.

Стабильные азометинимины на основе пиразолидин-3-онаНеопределенность конфигурации образующихся при термическом раскрытиидиазиридинового цикла в диазабициклогексанах нестабильных N,N'-циклическихазометиниминов побудила нас провести исследования циклоприсоединения известных в литературе и однозначно имеющих Z-конфигурацию стабильных аналогов – азометиниминов с фрагментом пиразолидин-3-она.Присоединение азометиниминов 129a,b к орто-незамещенным имидам 60b-dв хлорбензоле (взятом для обеспечения гомогенности реакционных смесей) при110°C привело к циклоаддуктам 130/131, в соотношениях близких к соотношениям при термолизе 6-арилдиазабициклогексанов в похожих условиях. Можнопредположить, что как стабильные, так и термически генерируемые лабильныеазометинимины имеют одинаковую Z-конфигурацию.129, Ar = Ph (a), 4-MeOC6H4 (b);60, Ar' = 4-MeOC6H4 (b), 4NNHArHOOHHMeC6H4 (c), 4-BrC6H4 (d); 130,9a9aOOAr9131, Ar = Ph, Ar' = 4-MeC6H4 (a),Ar9N N+HHNN4-MeOC6H4 (b), 4-BrC6H4 (c); Ar =C6H5Cl,N NO 110°C, 6 ч4-MeOC6H4, Ar' = 4-MeC6H4 (d),OO4-MeOC6H4 (e), 4-BrC6H4 (f)цис-131a-fтранс-130a-f129a,b60b-dAr'NOAr'OAr'31АддуктыArAr'130/131 61/62а Выход, %130a/131a Ph4-MeC6H4~2.6:1 ~3.1:173130b/131b Ph4-MeOC6H4 ~2.0:1 ~2.0:169130c/131c Ph4-BrC6H4~2.3:1 ~2.0:171130d/131d 4-MeOC6H4 4-MeC6H4~2.3:1 ~2.4:172130e/131e 4-MeOC6H4 4-MeOC6H4 ~2.0:1 ~1.8:165130f/131f 4-MeOC6H4 4-BrC6H4~1.4:1 ~1.7:168а– реакция толуоле (110 °C)При взаимодействии стабильных азометиниминов 129a,b с орто-дизамещенными N-арилмалеимидами 60f,h,j,n с практически 100%-ной диастереоселективностью были получены транс-аддукты 132 (выход 55-76%).129, Ar = Ph (a), 4-MeOC6H4 (b);60, Ar' = Mes (f), 2,6-Me2C6H3NHH(n), 2,6-Cl2C6H3 (h), 1-нафтил (j);OAr132, Ar = Ph, Ar' = Mes (a), 2,6HN NMe2C6H3 (b), 2,6-Cl2C6H3 (c), 1Oнафтил (d), Ar = 4-MeOC6H4, Ar'132a-g= Mes (e), 2,6-Me2C6H3 (f), 2,6транс- >>> цис- Cl C H (g)2 6 3OArAr'HNON NC6H5ClO110°C, 6 чO60f,h,j,n129a,bAr'В случае азометинимина 129c, в котором затрудняющая экзо-подход 2,6-дихлорфенильная группа повернута по отношению к плоскости азометиниминовогофрагмента, в реакции с N-арилмалеимидами 60b-d,f также практически исключительно получались транс-циклоаддукты (71-75%).ClHArNOClN NOCl HHOC6H5Cl, 110°C, 6 чON NClтранс- >> цис-133, Ar = Mes (a), 4-MeC6H4 (b),O 4-MeOC6H4 (c), 4-BrC6H4 (d)HO133a-d60b-d,f129cArN7.2.

Стабильные азометинимины на основе 5,5-диметилпиразолидин-3-онаЦиклоприсоединение 5,5-диметилзамещенных азометиниминов 134a,b к орто-незамещенным N-арилмалеимидам 60b-d привело к ожидаемому преимущественному образованию цис-аддуктов (соотношение цис-/транс- 9-10:1), которыебыли выделены с выходами 74-82%.134, Ar = 4-MeC6H4 (a), 4-MeOC6H4(b),2,6-Cl2C6H3 (c); 137, 138, Ar =ONNArH9aH4-MeC6H4, Ar' = 4-MeOC6H4 (a), 4HOOAr 9Ar+N NBrC6H4 (b), 4-NCC6H4 (c); Ar = 4HHMeC6H5Cl,N NN NOMeOC6H4, Ar' = 4-MeOC6H4 (d), 4Me110°C, 6 ч MeMeOOMeMeBrC6H4 (e), 4-NCC6H4 (f)134a,bAr'N OOH60цис-137a-fAr'OHAr'транс-138a-fВ реакции азометинимина 134c (Ar = 2,6-Cl2C6H3) c имидом 60b в тех же условиях за 6-7 ч конверсия исходных соединений не превысила 2–3%.32При циклоприсоединении к N-арилмалеимидам Z-алкилзамещенных азометиниминов 134d,e, которое происходило уже за 3-6 ч кипячения в толуоле, основными продуктами реакции оказались соответствующие транс-аддукты.ArNMeHN NMeOMe3 ч, толуол,110°C134d60Аддукты139a/140a139b/140b139c/140c139d/140d139e/140eOOOi-PrHN NMeOMeNHN NOO6 ч, толуол,110°C134eHMe+OHArOHNHN NMeOMeцис-140a-eMeOMeтранс-139a-e139, 140 Ar = Mes (a), 2,6-Me2C6H3O (b), 4-MeC6H4, (c), 4-MeOC6H4 (d),4-BrC6H4 (e)В реакции азометинимина 134e с малеимидами также наблюдалось предпочтительное образование транс-изомеров.

Однакодиастереоселективность циклоприсоединенияоказалась более высокой для реакций с ортонезамещенными имидами.выход, %6975625561139/14095:595:5~4:1~4:1~4:1ArNHMeArOHArOHNAr141, 142 Ar = Mes (a), 2,6O MeC6H3 (b), 4-MeC6H4, (c), 4Oi-Pri-Pr+HHN NMeOC6H4 (d), 4-BrC6H4 (e)N NMeMeOHNHOMeMeцис-142a-eтранс-141a-eАддукты141a/142a141b/142b141c/142c141d/142d141e/142eвыход, %6364677068141/142~4:1~4:1~6.7:1~6.7:1~5.7:17.3. Стерические затруднения при циклоприсоединении (Z)-1-арилметилен5,5-диметил-3-оксопиразолидин-1-ий-2-идов к N-арилмалеимидамПроведение реакции азометинимина 134c с малеимидами 60 в более жесткихусловиях – при ~150-155°C в течение ~40 ч – позволяло добиться полной конверсии исходных соединений и получить соответствующие циклоаддукты с выходами 52-74%.

Соотношение диастереомеров при этом составило 143a/144a, 2.4:1;143b/144b, 2.3:1; 143c/144c, 2.8:1; 143d/144d, 3.9:1; 143e/144e, 6:1; 143f/144f, 6.3:1.ArClHOClN NMeMeO134cNO150-155°C, ~40 ч,анизол60Cl OHHAr9a9 3aClMeMeCl OHHNN Nцис-143a-fHOO+Ar143, 144, Ar = 4MeOC6H4 (a), 4O MeC6H4 (b), Ph (c),HN N4-BrC6H4 (d), 4ClMeNCC6H4(e),4OMeNO2C6H4 (f)Nтранс-144a-f33При увеличении акцепторных свойств заместителя в пара-положении фенильного кольца малеимида увеличивалась доля цис-изомера, причем соотношение изомеров [т.е.

lg(kcis/ktrans)] коррелировало с σ-константами Гаммета с коэффициентом корреляции r ~0.991 ( ~0.445).Реакция азометиниминов 134a,b с орто-дизамещенными N-арилмалеимидами 60f,n,h в аналогичных условиях также приводила к смесям диастереомеров, нов этом случае преобладали транс-аддукты: 145a/146a, 1.6:1; 145b/146b, 1.5:1;145c/146c, 3.8:1; 145d/146d, 1.5:1; 145e/146e, 1.5:1; 145f/146f, 4.0:1. Относительнаятранс-конфигурация циклоаддуктов 145 установлена по данным спектра 2D ЯМР1H (NOESY) соединения 145a.ArHOAr'NOOArHAr'NHOHN N+150-155°C, ~40 h, MeOOанизолMeMe60f,n,h145a-f134a,bтранс-аддуктMeN N134a,b, Ar = 4-MeC6H4 (a),4-MeOC6H4 (b); 60, Ar' =NHMes (f), 2,6-Me2C6H3 (n),HOAr2,6-Cl2C6H3 (h); 145, 146, ArHN N= 4-MeOC6H4, Ar' = Mes (a),Me2,6-Me(b),2,6O2C6H3MeCl2C6H3 (c); Ar = 4-MeC6H4,146a-fцис-аддукт Ar' = Mes (d), 2,6-Me2C6H3(e), 2,6-Cl2C6H3(f)OAr'Наиболее стерически затрудненное циклоприсоединение азометинимина134c к орто-дизамещенным имидам 60f,n,h, в котором заместители в азометинимине и N-арилмалеимиде препятствуют как экзо-, так и эндо-подходу диполярофила, потребовало еще более продолжительного нагревания (~60 ч против ~40 чдля предыдущих серий).

При этом также преимущественно образовывалисьтранс-аддукты: 147a/148a, 5.0:1; 147b/148b, 5.0:1; 147c/148c, 10-11:1.ClHOClN NMeMeO134cArNO150-155°C, ~60 ч,анизол60f,n,hOClHHClMeMeN NOClHHArNHOтранс-147a-cO+ClMeMeN NArNOH147, 148, Ar = Mes(a), 2,6-Me2C6H3(b), 2,6-Cl2C6H3 (c)Oцис-148a-cтранс-Конфигурация соединений 147 установлена по данным спектров 2DЯМР 1H (NOESY) циклоаддуктов 147a,b.Суммируя данные по диастереоселективности циклоприсоединения как стабильных (X = O) (разделы 7.1 и 7.2), так и нестабильных N,N'-циклических азометиниминов, генерируемых in situ при термолизе соответствующих диазабициклогексанов (X = Me, H2) (разделы 4.1 и 4.2), к N-арилмалеимидам можно сделатьследующие выводы.

Во-первых, и те, и другие азометинимины имеют Z-конфигурацию, а, во-вторых, циклоприсоединение пространственно может происходитькак при экзо-, так и эндо-сближении азометинимина и диполярофила, приводя соответственно к цис- и транс-изомерам аддуктов. Наиболее существенные про-34странственные препятствия подходу малеимида создаются у реакционного центразаместителями R в положении 5 пиразолидинового фрагмента азометинимина (a)или повернутой орто-дизамещенной арильной группой (при R2  H) (b).

При наличии в арильной группе малеимида орто-заместителей (R1  H) возможны удаленные от реакционного центра пространственные взаимодействия между заместителями R1 и заместителями R в положении 5 пиразолидинонового цикла азометинимина (c) или его арильной группой (d), также затрудняющие пространственное сближение реагентов.R1ONтранс-аддуктэндо-подходHH 2RO aHRNcN 2RR bOXHR1Hэкзо-подходdцис-аддуктR1NOR1При отсутствии метильных групп в положении 5 пиразолидинового фрагмента азометинимина (R = H, слабые или отсутствующие взаимодействия типа a) основным направлением оказывается эндо-подход имида, и преимущественно образуются транс-аддукты. Для азометинимина 134c (X = O, R = Me, R2 = Cl) взаимодействия a и b становятся значительными, приводя к большей продолжительностиреакции при повышенной температуре.

Диастереоселективность реакции зависитот заместителей в арильной группе малеимида. При R1 = H пространственныевзаимодействия c и d практически отсутствуют (при этом взаимодействие b слабее a), что приводит к преобладанию цис-аддуктов. Для стабильных азометиниминов 134a,b (R = Me, R2 = H), где из-за отсутствия орто-заместителей в азометинимине взаимодействие b слабее a, одновременно возрастает вклад орто-заместителей в малеимиде, и взаимодействие d сильнее c, предпочтительно образуютсятранс-аддукты. Наконец, для стабильного азометинимина 134c и 2,6-дизамещенных имидов 60f,h,n продолжительность реакции и доля транс-аддуктов значительно увеличиваются, что обусловлено суммарным вкладом взаимодействий,при котором a + c < b + d.8.