Автореферат (Электронодефицитные 4-галоген-2-азабута-1,3-диены получение и применение в синтезе азотистых гетероциклов), страница 2

PDF-файл Автореферат (Электронодефицитные 4-галоген-2-азабута-1,3-диены получение и применение в синтезе азотистых гетероциклов), страница 2 Химия (50315): Диссертация - Аспирантура и докторантураАвтореферат (Электронодефицитные 4-галоген-2-азабута-1,3-диены получение и применение в синтезе азотистых гетероциклов) - PDF, страница 2 (50315) - Ст2019-06-29СтудИзба

Описание файла

Файл "Автореферат" внутри архива находится в папке "Электронодефицитные 4-галоген-2-азабута-1,3-диены получение и применение в синтезе азотистых гетероциклов". PDF-файл из архива "Электронодефицитные 4-галоген-2-азабута-1,3-диены получение и применение в синтезе азотистых гетероциклов", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "химия" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве СПбГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с СПбГУ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата химических наук.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 2 страницы из PDF

В исследуемый ряд был также включен циклический аналог,диазодиэфир 3n. Азирины 1d,c,eg,j и изоксазолы 2b-i,l были получены впервые.2.1. Синтезы 2-азабута-1,3-диенов из 2Н-азиринов и изоксазоловВ качестве наиболее перспективной реакции, которая потенциально моглабы обеспечить введение галогена в четвертое положение 2-азабута-1,3-диеновойсистемы при возможности широкого варьирования заместителей в положениях 1и 3, была выбрана Rh(II)-катализируемая реакция диазокарбонильных соединений3 с 2Н-азиринами 1. Результаты тестирования азиринов 1a–j в условияхRh2(OAc)4-катализируемого разложения диазосоединений 3a–f (табл. 1) показали,что при разумном применении двух разных методов смешения реагентов: медлен­ное добавление раствора 3 в 1,2-дихлорэтане (DCE) к кипящему раствору азирина1 и 2 мол% Rh2(OAc)4 (метод А) или добавление катализатора непосредственно ккипящему раствору 1 и 3 в DCE (метод Б), можно достигнуть в целом высокихвыходов 2-азадиенов 4.

Причиной их снижения для некоторых азадиенов явля­ется: а) образование продуктов их термической 1,4-электроциклизации, 2,3-ди­гидроазетов 5 (ac,kn,pr,t,u), содержание которых может быть существенноснижено путем сокращения времени реакции; б) побочные реакции внутримоле­кулярного CH-внедрения промежуточного родиевого карбеноида, которых можноизбежать заменой этиловых или других диазоэфиров на метиловые; в) лабиль­ность азадиеновых продуктов на сорбенте при хроматографической очистке. По­следняя проблема решается либо сокращением времени хроматографирования,либо использованием азадиена без очистки, что иногда вполне оправдано (аза­диен 4d).

На примере азиринов 1h,i продемонстрирована возможность успешногоиспользования6Таблица 1. Rh2(OAc)4-катализируемая реакция азиринов 1aj с диазосоединениями 3amОпытHalR1R2R3Выход 4, % Выход 5, % (dr)131BrPhCOMeOEt43 (4a) A22 (5a) (1:1)1a3a2BrPhCOMeOEt62 (4a) Бследы (5a)1a3a3ClPhCOMeOEt56 (4b) A10 (5b) (1:1)1b3a4ClPhCOMeOEt77 (4b) Бследы (5b)1b3a5Br4-MeOC6H4COMeOEt62 (4с) Бследы (5с)1c3a6BrPhCOCH2ClOEt80 (4d) Б a0 (5d)1a3b7BrPhCOPhOEt35 (4e) Б0 (5e)1a3c8ClPhCOPhOEt30 (4f) A0 (5f)1b3c9BrPhCOPhOMe 52 (4g) A0 (5g)1a3d10BrPhCOPhOMe 83 (4g) Б0 (5g)1a3d11ClPhCOPhOMe 82 (4h) Б0 (5h)1b3d12Br4-MeOC6H4COPhOMe 86 (4i) Б0 (5i)1c3d13BrPh4-NCC6H4COOMe 55 (4j) Б0 (5j)1a3e14BrPhCO2MeOMe 81 (4k) Б14 (5k)1a3f15ClPhCO2MeOMe 90 (4l) Б7 (5l)1b3f16Br4-MeOC6H4CO2MeOMe 50 (4m) Б45 (5m)1c3f17Br2-фурилCO2MeOMe 73 (4n) Б12 (5n)1e3f18Cl2- фурилCO2MeOMe 87 (4o) Б0 (5o)1f3f19Br2-тиенилCO2MeOMe 45 (4p) Б28 (5p)1g3f20BrPhCNOEt82 (4q) Бследы (5q)1a3g21BrPhPO(OMe)2OMe 40 (4r) Б26 (5r)1a3h22BrPhCOMeMe54 (4s) A0 (5s)1a3i23BrPhCF3OEt90 (4t) Б0 (5t)1a3j24BrPhCF3OEt66 (4t) Б20 (5t)1a3j25Br4-MeOC6H4CF3OEt92 (4u) Б0 (5u)1c3j26Br4-MeOC6H4CF3OEt38 (4u) Б46 (5u)1c3j27BrCO2EtCF3OEt56 (4v) Б b0 (5v)1h3j28ClCO2EtCO2MeOMe 53 (4x) Б b0 (5x)1i3f29BrPhPhOMe 92 (E-4y) Б 0 (5y)1a3k30BrPh4-O2NC6H4OMe 87 (E-4z) Б 0 (5z)1a3l31BrPhMe76 (4za) Б0 (5za)1a3m Ph32BrстирилCO2MeOMe 95 (4zb) Б0 (5zb)1j3faИзмерено методом 1H NMR с использованием CHBr2CHBr2 в качестве внутреннего стандарта.bСмесь изомеров по связи C=C в соотношении 1 : 1.3.

Выход рассчитан на исходный азид.нестабильных азиринов, полученных из соответствующих винилазидов и введен­ных в реакцию без очистки.Все синтезированные азадиены 4, кроме 4v,х, имеют E-конфигурацию С=Ссвязи. Полная E-стереоселективность хорошо согласуется с результатами выпол­ненных DFT-расчетов (M06-2X/6-31+G(d,p), DCE) для раскрытия модельных ази­риниевых илидов 6 (R1=Ph, R2=CO2Me, R3=Me, Hal=Cl), предсказывающих барь­еры изомеризации в E-изомеры азадиенов на 6−7 ккал/моль ниже, чем в Z-7изомеры.

Известно, что аналогичные негалогенированные илиды раскрываютсянеселективно, и увеличение стереоселективности при переходе от водорода кхлору или брому можно объяснить дестабилизирующими взаимодействиями не­поделенных электронных пар азота и галогенов в ПС, приводящими к Z-изомерам,что делает их более поздними и менее стабильными, чем ПС, ведущие к Eизомерам.Попытки получить 2-азадиен, монозамещенный по атому С1, реакцией ази­рина 1а с этилдиазоацетатом 3о оказались неудачными ни с одним из использо­ванных катализаторов: Rh2(OAc)4, Rh2(Oct)4 и Rh2(Piv)4 не наблюдалось конвер­сии азирина.

Неожиданно последний из них, и только он, оказался активен присинтезе азадиена 7 из циклического диазосоединения 3n. Однако в этом случае,как выяснилось, желательно избегать использования избытка диазосоединения,частично перегруппировывающегося по Вольфу в условиях реакции в ацилкетен,который претерпевает (2+2)-циклоприсоединение к азадиену 7 с образованиемпобочного продукта 9.

При использовании 3.5 экв. 3n лактам 9 был получен с вы­ходом 65%.Альтернативным и не менее продуктивным подходом к азадиенам 4 оказалсяих синтез через изоксазолы 2a,eh,jl. Замена в вышеописанной реакции азирина1 на 2-галоген-5-алкоксиизооксазол 2 позволило не только добитьсяТаблица 2. Синтез 2-азадиенов 4k,l,4zczi изизоксазолов 2a,eh,jl и диазосоединения 3fHalRВыход 4, %Выход 5, %2BrPh80 (4k)17 (5k)2аСlPh88 (4l)10 (5l)2kIPh44 (4zc)15 (5zc)2jBr4-ClC6H484 (4zd)10 (5zd)2eBr4-BrC6H480 (4ze)12 (5ze)2fbBr4-NCC6H439 (4zf)следы (5zf)2gBr4-O2NC6H475 (4zh)следы (5zh)2hBr4-O2NC6H459 (4zh)10 (5zh)а2hBrMe76 (4zi)0 (5zi)2lаРеакционную смесь дополнительно кипятили в течении 1 ч.bВ качестве побочного продукта был выделен азадиен 4zg (26%).8высоких выходов 4-бром-/4-хлор-азадиенов (табл.

2), но и распространить «кар­беноидный» метод синтеза электронодефицитных 4-галоген-2-азадиенов на 4иодпроизводные (азадиен 4zc), а также 3-алкил-4-галогенпроизводные (азадиен4zi), для синтеза которых требовались синтетически недоступные азирины.2.2. Азадиен-дигидроазетовая изомерия и синтез 3-галоген-2,3-дигидроазетов2,3-Дигидроазеты 5, выделенные из реакционных смесей некоторых реакций(табл.

1 и 2), являются продуктами 1,4-электроциклизации азадиенов 4. Этот фактподтвердился отдельными экспериментами по термолизу аналитически чистыхобразцов некоторых соединений ряда 4. Выполненные DFT-расчеты (M06-2X/631+G(d,p), DCE) для модельных азадиенов 4 (R1=Ph, R2=CO2Me, R3=Me, Hal=Cl)предсказывают величины барьеров 1,4-циклизации 26.627.9 ккал/моль, что гово­рит о возможности ее реализации в условиях реакции иTаблица 3.

Влияние заместителей на азадиен-дигидроазетовую изомеризацию.Опыт Aзадиен HalR1R2R3Равновесное соотношение 4:5а (dr 5)14aBrPhCOMeEt− b (1:1)24bClPhCOMeEt− b (1:1)34gBrPhCOPhMe 3:1c (4:1)44kBrPhCO2MeMe 1:154lClPhCO2MeMe 2.6:164zdIPhCO2MeMe 1:1.374mBr4-MeOC6H4 CO2MeMe 1:2.584zdBr4-ClC6H4CO2MeMe 1:194zeBr4-BrC6H4CO2MeMe 1:1104zfBr4-NCC6H4CO2MeMe 1.9:1114zhBr4-O2NC6H4CO2MeMe 3.1:1124nBr2-фурилCO2MeMe 3.9:1134oCl2-фурилCO2MeMe 20:1144pBr2-тиенилCO2MeMe 1:1.2154qBrPhCNEt8:1d164rBrPhPO(OMe)2Me 1.8:1 (2:1)174tBrPhCF3Et2.4:1184tBr4-MeOC6H4 CF3Et1:119E-4yBrPhPhMe −e20E-4zBrPh4-O2NC6H4 Me −e214zbBrстирилCO2MeMe −e224uBrCO2EtCF3Et−e234ziBrMeCO2MeMe −eaИзмерены методом спектроскопии 1H ЯМР (внутренний стандарт CHBr2CHBr2). b Не были опреде­лены из-за протекания побочных реакций. c Нагревание в бензоле при 80 C в присутствии K2CO3.dИзмерено при 20 C.

e Не циклизуется при 100 C.9хорошо согласуется с экспериментом. Более того, расчет предсказывает сравни­мые значения энергий азадиенов и 2,3-дигидроазетов. Действительно, как показалэксперимент, все эти реакции обратимы, но скорость циклизации и положениеравновесия сильно зависят от природы заместителей в азадиене.

Методом спек­троскопии 1 Н ЯМР были измерены равновесные соотношения 4:5 в реакционныхсмесях, полученных после нагревания азадиенов 4 в C6D6 при 100 С (табл. 3).Было установлено, что циклизация возможна только при наличие двух сильныхэлектроноакцепторных заместителей при атоме С1. С увеличением электроноак­цепторной способности заместителя R2 (увеличение констант σp заместителей)растет скорость 1,4-циклизации, т.е. ускорение реакции наблюдалось в ряду 4q(R2 = CN) < 4k (R2 = CO2Me) < 4r (R2 = P(O)(OMe)2) < 4t (R2 = CF3). Например,замена группы CO2Me при атоме C1 азадиена 4k (опыт 4) на CF3 (азадиен 4t, опыт17) увеличивает время, требуемое для установления равновесия, с 25 до 100 мин.А азадиен E-4y, производное диазофенилацетата 3k, имеющий только один акцеп­торный заместитель при С1, в этих условиях стабилен.

В более жестких условиях,при кипячении в о-ксилоле при 144 С в течение 17 ч наблюдалась изомеризациясоединения E-4y по связи С=С. И даже введение в пара-положение С1-бензоль­ного кольца азадиена E-4y группы NO2 недостаточно для его циклизации в дигид­роазет (опыт 20). Введение группы CO2Et (опыт 22) и Me (опыт 23) к атому С3азадиена не способствует его циклизации в дигидроазет.

С другой стороны нали­чие арильного или гетарильного заместителя в этом положении, является необхо­димым условием для 1,4-циклизации, причем увеличение донорного характераэтого заместителя способствует стабилизации дигидроазетовой формы. Тот жеэффект достигается заменой галогена в ряду Cl < Br < I. Сравнение активности вэтом процессе 4-галоген-2-азадиенов с их негалогенированными аналогами далооснование связать изменение положения равновесия 4⇄5 при замене галогена сего стерическим эффектом.Почти все синтезированные дигидроазеты 5 стабильны при комнатной тем­пературе, и поэтому, несмотря на равновесный характер их образования, суще­ствует возможность их препаративного получения.

На примере бромдигидроазета5j и иоддигидроазета 5zc, была разработана достаточно эффективная препаратив­ная процедура синтеза, которая заключается в 45-кратном повторении двух опе­раций: нагревание азадиена в кипящем толуоле и последующая флэш-хроматогра­фия без смены сорбента для отделения конечного продукта. Для 5zc хроматогра­фия не потребовалась вообще, поскольку он легко отмывался от азадиена 4zc хо­лодной смесью Et2O/гексан.102.3. Синтез негалогенированных 2,3-дигидроазетовБыло обнаружено, что реакционная последовательность «образование 4-га­логен-2-азадиена/1,4-циклизация» является хорошим решением проблемы син­теза негалогенированных 2,3-дигидроазетов 10, термически устойчивых соедине­ний, интересовавших нас в качестве объектов для синтетических и биомедицин­ских исследований.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее