Диссертация (Образование и превращения циклических азометиниминов), страница 9

Последовательность процессов включала внутримолекулярное присоединение поМихаэлю в гидразоне 66 с образованием азометинимина 67, который, в свою очередь, в результате внутримолекулярного циклоприсоединения давал конечный трициклический пиразолин 68[171]:50CO2MeCO2MeNNHBocrefluxN NBocN NBocCO2Me666768Аналогично, N,N'-циклические азометинимины, генерируемые in situ из соответствующихпроизводных сахаров и гидрохлорида пиразолидин-3-она, в результате внутримолекулярногоциклоприсоединения с высокими выходами (80-90%) стереоселективно дают трициклическиепродукты [172]:OOHNHNOBnOBnOOBnHClBnONNBnOBnOHBnOBnOOBnNHON2.7. Различные превращения циклических азометиниминовПомимо циклоприсоединения пиразолидиноновых азометиниминов к различным диполярофилам в литературе имеются данные о взаимодействии этих биполярных соединений с метилацетоацетатом и цианидом натрия в присутствии уксусной кислоты.

В результате также получали бициклические производные с фрагментом пиразолидин-3-она [14].CO2MeCH3CO2MeArCH3NaCN,AcOHN NON NPhArPhOONHN NPhNR2NR2ArONR2 =NO,N(allyl)2Ar = Ph, 4-MeOC6H4NR2N,N'-Циклические азометинимины с фрагментом 1,2,4-триазолиндиона взаимодействуютсо спиртами, например, с метанолом или этанолом, давая уразолы 69 [25]:R1R2R2 R1ONNN PhR3OH3N20 °C R OHN53-88%OON Ph69 OКатализируемое производными родия(III) сочетание пиразолидиноновых азометиниминовс алкинами происходит с участием C–H связи ароматического кольца [173]:ON NHR1HNNR2OR3[RhCp*(MeCN)3(SbF6)2AcOH, 120 °CR3R1R251Похожим образом трехкомпонентный синтез с «одновременным» участием C,N-циклических азометиниминов, изоцианидов и азида позволяет эффективно получать 1,5-замещенныететразолы [174]:OR1NCN R3NNaN3TMSClOR1NrtR3 NNN NR2NHR2Реакция C,N-циклических азометиниминов с илидом серы, происходящая с увеличениемцикла, дает эффективный метод синтеза производных 3-бензазепинов с выходами до 90% [175]:OR1NPhSMe2BF4, KOHR1NHMPANNOR2R2Восстановление N,N'-циклических азометиниминов боргидридом натрия с выходами 5095% приводит к соответствующим пиразолонам, которые, в свою очередь, могут быть восстановлены никелем Ренея до ациклических амидов при раскрытии кольца по связи азот–азот[176]:RNNR1ORNaBH4MeOHPhNR1NHBzHNRaney Ni, KOHOMeOHPhRH2NNHR1PhNHBzONHBzАналогично происходит восстановление боргидридом натрия N,N'-циклических азометиниминов, полученных из пиразолидона и 2-галогенхинолин-3-карбальдегидов [96]:NNONaBH4MeOHNXONNHXNX = Cl, 83%X = I, 79%Региоселективно происходит алкилирование пятичленных N,N'-циклических азометиниминов реактивами Гриньяра, например, аллилмагнийхлоридом [177]:PhMgClN NO45%PhN NHOПервоначальное присоединение к N,N'-циклическому азометинимину циановодорода, генерируемого из KCN/AcOH в условиях реакции, завершается раскрытием связи азот–азот с образованием ациклических цианамидов.

При этом в случае Ar = Mes реакция останавливается настадии присоединения [178]:52ArHNNPhArNCHKCN, AcOHONHNNH2NONCPhNHBzArOPhNHBzNHBzПри бензилировании N,N'-циклического пиразолидинового азометинимина бензилбромидом была получена смесь из 5 продуктов, включающая продукт гидролиза и «голова-к-голове»димеризации исходного азометинимина, а также продукт раскрытия цикла [179]:PhPhPhCH2BrN NPhPhNDMF, 110 °CONO35%PhPh PhN NHN NPhOPhOPhOPhNNPhONNPhPhCHOPhПохожим образом происходило бензилирование азометиниминов с различными заместителями в положениях 4 и 5.Стереоселективный гидразинолиз аддуктов пиразолидиноновых N,N'-циклических азометиниминов с диметилацетилендикарбоксилатом (DMAD) с высокими выходами (70-99%) приводит к продуктам раскрытия пиразолидинонового цикла, структура которых подтвержденаданными рентгеноструктурного анализа [180]:CO2MeArHMeO2CN NArCO2MeCO2MeN N110-150 °COCONHNH2N2H4*H2OCONHNH2ArN NEtOH, rtOCONHNH2rel-(4'R,5'S)N,N'-Циклические азометинимины на основе триазолиндиона представляют собой соединения с высокореакционноспособным эквивалентом карбонильной группы.

Эти азометинимины взаимодействуют, например, с кислотой Мелдрума образуя продукты нового типа конденсации [181]:ONHONNNPhOOOONHOOOON,N'-Циклические азометинимины могут выступать в качестве реагентов, промотируя катализируемую системой родий/BINAP изомеризацию алкинов в диены [182]:MeMeO2C CO2MeMe[RhCl(cod)]2, binapNPhMeMeO2C CO2MeNO53Реакция стабильных C,N-циклических азометиниминов с изоцианидами происходит какформальное [5+1]-циклоприсоединение (выходы до 99%) [183]:OR1NR1CN R3NNR2NO3RR2Катализируемое комплексами родия с хиральными лигандами арилирование N,N'циклических азометиниминов с помощью тетраарилборатов натрия происходит с высокойэнантиоселективностью (до 99.5% ee), приводя к 1-(диарилметил)пиразолидин-3-онам [184]:OONRhCl, 90 °CAr24BNaNHNNMeOAr1HAr2Ar1OMeMeДля C,N-циклических азометиниминов каталитическое алкинилирование иногда оказывается предпочтительнее циклоприсоединения. При катализе ацетатами меди(I) c хиральными лигандами с высокими выходами и энантиоселективностью были получены продукты присоединения терминальных алкинов по C=N связи азометиниминов [185]:R1NNR2BzCuOAcR1RNHCO2HCO2HNHBzR2RИзвестен пример 1,4-миграции ([1,4]-сдвига) трифторметильной группы в азометинимине,генерированном из азина гексафторацетона и этоксиацетиленов.

В результате образуется 2пиразолин с перфтор-трет-бутильной группой при атоме азота [186]:F3CNF3CCF3NEtO F3C CF3EtO F3CRCO2EtNNRCF3F3C CF3CF3RNNCF3F3CПохожий формальный [1,4]-сдвиг, но уже атома хлора, предполагается и для N,N'-циклических азометиниминов, генерированных из соответствующих азинов и циклоалкенов [187]:ClCF3NNCl CF3ClClOCF3NNCF3H2OCF3NNCF354Нестабильные N,N'-циклические азометинимины, генерируемые in situ из 6-арил-1,5диазабицикло[3.1.0]гексанов, взаимодействуют с некоторыми карбонильными соединениямиили с (гет)арилиденмалононитрилами с образованием в результате реакции метатезиса новыхазометиниминов, которые либо изомеризуются в результате [1,4-H]-сдвига в 2-пиразолины,либо могут быть уловлены в реакции присоединения с помощью ДМАД или CS2 [188,189]:ArCNAr'Ar'NNN NN NArCNCNCNAr'ArN NCS2SArSN NФлеш-фотолиз 3,4-дифенилсиднона (т.е.

C,N,N'-циклического азометинимина) в итоге последовательных превращений приводит к образованию ,-дибензоилфенилгидразина [190]:PhPhOh, sens, O2Ph N N OONPhO OONPhNOPhNHOOPhPhNHNPhOPh[3+2]-Циклоприсоединение различных C,N-циклических азометиниминов к ацетилендикарбоксилатам и дальнейшее превращение «первичных» аддуктов за счет отщепления HX приводит к производным пиразоло[1,5-a]пиридинов [191]:CO2RXNNCO2RX = Ts, NsNNCO2RCO2R553. Обсуждение результатовПри изучении термического поведения незамещенного и 6-алкилзамещенных 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов 1a-c нами была обнаружена их изомеризация в соответствующие 2пиразолины 2a-c с выходами 40-50% [192] (схема 1).Схема 1R1R1 R2NNN N1a-c1R22a-c21R = R = H (a), R = Me, R2 = H (b), R1 = R2 = Me (c)По нашему мнению, эта изомеризация могла происходить путем гетеролитического илигомолитического разрыва C–N связи в диазиридиновом кольце и последующего [1,4-H]-сдвигав возникающем интермедиате или, альтернативно, через согласованный термически разрешенный антараповерхностный 1,3-прототропный сдвиг непосредственно в исходных диазиридинах.Как показали наши более поздние исследования, термолиз 6-замещенных 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии ловушки – активного диполярофила – позволяет перехватить первоначально образующийся интермедиат в реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения и получить соответствующие аддукты.

Это обстоятельство, с одной стороны, дало нам основания уверенно говорить о том, что интермедиат имеет биполярную природу, а, с другой стороны, дало инициирующий толчок настоящей работе.Первоначально наше внимание было сосредоточено на бициклических диазиридинах,конденсированных с 5- или 6-членным циклом, термически индуцируемое раскрытие C–Nсвязи в которых позволяло бы генерировать in situ соответствующие N,N'-циклические азометинимины.3.1. Образование циклических азометиниминов3.1.1. Получение предшественников нестабильных N,N'-циклических азометиниминов6-Арилзамещенные 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексаны являются удобными источниками нестабильных N,N'-циклических азометиниминов, т.к.

они могут быть получены без выделенияпромежуточных продуктов (one-pot) из коммерчески доступных исходных соединений. Поэтому первой нашей задачей стало выяснение синтетической доступности и определение круга таким образом получаемых бициклических диазиридинов.563.1.1.1 Симметричные 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексаны [193,194,195]Симметричные 3,3-R2-6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексаны 3 получали из соответствующих 1,3-диаминопропанов по приведенной ниже принципиальной схеме 2, предложеннойдля синтеза 6-алкилзамещенных 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов [196]. Метод включал конденсацию диаминов 4 и бензальдегидов 5 с образованием оснований Шиффа/гексагидропиримидинов 6 с окислением последних щелочным раствором гипохлорита натрия.Схема 2NH2RRArO+HArArH2NRIHRHNN[O]NHR RR R5NIIArNH24N36Модификация приведенной схемы с учетом агрегатного состояния соответствующих ароматических альдегидов позволила при использовании на I-й стадии воды/спирта в качестве растворителя синтезировать большую серию 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов 3a-r с выходами 2071% (схема 3).Схема 3R'R'CHO1.

H2O/спиртR+RNH2X2. NaOClHNNHR R++NH2R'R' R'NNNNR RR R3a-r7a,b,dNNHR R8l,m13-34%3 (выход), R = H, R' = 4-OMe (a) (52%), 4-Me (b) (40%), H (c) (42%), 4-Cl (d) (52%), 4-Br (e) (70%),4-F (f) (61%), 2-OMe (g) (44%), 3-OMe (h) (42%), 2-Cl (i) (71%), 2,4-Cl2 (j) (68%), 4-CN (k) (43%), 3-NO2(l) (39%), (4-пиридил) (m) (20%), 2,6-Cl2 (n) (28%); R = Me, R' = 4-OMe (o) (57%), H (p) (46%), 4-Cl (q)(49%), 4-Br (r) (51%)На примерах получения диазабициклогексанов 3a,b,d нами было установлено, что в отсутствие сильного электроноакцепторного заместителя в ароматическом ядре исходного альдегида наряду с целевым продуктом в реакции образуются побочные продукты – N,N'-бис(арилметилен)-1,3-диаминопропаны 7a,b,d.