Диссертация (Превращения соединений, содержащих аллиламинные и β-аминокетонные фрагменты окисление, сигматропные перегруппировки и взаимодействие с алкинами), страница 2

Проведение реакции с добавками бромида цинка [6] илихлоридов лантана, церия, олова или сурьмы [7] ускоряет N-винилирование иувеличивает выход продукта монодеалкилирования.Схема 2В случае диметилбензиламина алкинилирование с помощью АДКЭпроисходит с преимущественным отщеплением бензильного радикала иобразуются диметиламиномалеаты [8].Первыесистематическиеисследованияповедениянециклическихтретичных диалкилаллиламинов в присутствии алкинов описаны лишь вконце 1980-х – начале 1990-х годов [8-10].9В этих работах установлено, что в случае взаимодействия N,N-диалкилN-аллиламинов 1, например, с АДКЭ, промежуточный цвиттер-ионныйаддукт Михаэля 2 может при кипячении в ацетонитриле превращаться понескольким маршрутам (пути a и b).Схема 3Так, путями гетеролиза (b) и последующего протонирования (израстворителя) из него может элиминироваться одна N-алкильная группа иобразовываться при этом N-алкил-N-аллил-N-малеат 4.

Может такжеотщепляться и аллильная группировка с образованием N,N-диалкил-Nмалеата 3 (выход 16-43%). Основным же реакционным каналом аддуктаМихаэля является азаперегруппировка типа кляйзеновской (путь a). Эта[3,3]-перегруппировка сопровождается миграцией двойной связи и приводитк 1-(N,N-диалкиламино)-2-аллилмалеатам 5 (выход 43-64%, кипячение 2-20ч.)[8,9].Использованиепротонныхкатализаторов(типатолуолсульфокислоты) позволяет стабилизировать промежуточные солиаммония и снизить температуру рассмотренной реакции до комнатной привыходах продуктов аллильной перегруппировки 5 от 31% до количественных[10].Некоторые диалкиламины, имеющие (формально) N-дегидроаллильнуюгруппу (алленовую или пропаргильную) также вводились в реакции10алкинилирования.

Так, в работе [11] сообщалось, что после смешиванияаминоаллена 6 с алкинами при температурах от - 40оС до + 50оС изреакционных смесей были выделены производные циклобутена 7 и 2,3азепина 8. Причём в отдельном опыте было показано, что при нагревании до120оС этот циклобутен превращается в 7-членный гетероцикл 8, впостроении которого принимает участие одна N-метильная группа.Схема 4В случае N,N-диалкил-N-пропаргиламинов 9 при их кипячении в толуолев присутствии терминальных алкинов и бромида цинка ожидаемое C-Nсочетание также не происходит. Вместо него наблюдается окислительновосстановительная реакция кросс-дегидросочетания, катализируемая солямицинка, которая приводит к образованию 1,6-енинов 10, связанных междусобой атомом азота [12].Cхема 5111.2.

Реакции алкинов с моноазациклоалканами и моноазациклоалкенами,содержащими аллиламинный фрагмент1.2.1. Превращения азиридиновАзиридины, имеющие С-винильные 11 или С-арильные 13 заместители(т.е., включающие в свою структуру очевидные или скрытые N-аллильныeгруппировки), реагируют с алкинами преимущественно с расширениемтрёхчленного цикла до пиррольного или азепинового [13].В данном случае скорость [3,2]-сигматропной перегруппировки цвиттериона А и раскрытия гетероцикла превышает прототропный сдвиг иобразуется не обычный аддукт Михаэля, а производное азепина 12.Схема 6ОднакоС-арилзамещённыеазиридины13[14-17]иихоксазепинопроизводные 16 [18] даже при нагревании (или облученииультрафиолетовым светом) сначала превращаются в N-илиды В, которыевзаимодействуют с АДКЭ по типу 1,3-диполярного циклоприсоединения,формируя (дигидро)пирролы 14, 15.12Схема 7Схема 81.2.2. Реакции замещённых пирролидинов и пиперидеинов через 1,3и 1,4-цвиттер-ионыВ 1994 г.

было установлено [10], что михаэлевское присоединениеАДКЭ к азоту аллиламинного фрагмента таких 1-метил-2-винилзамещённыхазациклоалканов,какпирролидинилипиперидин18,приводитвприсутствии толуолсульфокислоты или кислот Льюиса к расширениюгетероциклов: до 9-членного азонинового (в случае пирролидина) или до 10членногоазециновогоПерегруппировкав(в случаепиперидина) (веществапирролидиновомпроизводном19). [3,3]-требуетнизкихтемператур, а в пиперидиновом хорошие выходы наблюдаются при мягкомнагревании.13Схема 9Однако конформационно более жёсткий аллиламинный фрагмент в 1метил-3-метиленпиперидине образовывал только стабильный обычныйаддуктМихаэляпротонированныйрастворителембезрасширенияпиперидинового цикла до 8-членного азоцинового гетероцикла [10]. В то жевремя внутрициклическое расположение всей аллиламинной группы втетрагидропиридинепромежуточного21благоприятствует1,3-цвиттер-ионаипротеканиюобразованиюврециклизацииэтомслучаететрагидроазоцина 22 [19, 20].Схема 101.2.3.

Реакции частично гидрированных (изо)индолов, изохинолинови дигидроинденопиридинов через 1,3- и 1,4-цвиттер-ионы.Азабензонорборнадиены 23 реагируют с алкинами в присутствиихлоридов рутения с образованием дигидробензо[g]индолов 24 с высокими14регио- и стереоселективностями [21, 22]. Аналогично протекает реакциядециклизации-рециклизации и без бензольного ядра.Схема 11Несимметрично замещённые изоиндолины 25 имеют два скрытыхаллиламинных фрагмента (оба симметрично расположенные бензиламинноготипа). Но реагирует с алкинами с расщеплением только тот фрагмент,которыйсодержитN(2)-С(3)-связь,образуяпослерециклизациидигидроазепин 26 [23]. В случае 4-формильного заместителя расщеплениедигидропиррольного цикла сопровождается протонированием цвиттерионногоанионногоцентра(Н+отрастворителя)изамыканиемдигидрофуранового кольца и образованием серии дигидроизобензофуранов27 [24].

Подобная региоселективность, по-видимому, контролируетсястабилизацией промежуточного цвиттер-иона через водородную связь сорто-расположенной СН2ОН- или СНО-группой.Схема 1215Замещённые 1,2,3,4-тетрагидроизохинолины 28 вполне селективнореагируют с алкинами, превращаясь через 1,3-цвиттер-ионы с разрывомтолько связи C(1)-N(2) и расширением тетрагидропиридинового цикла на дваатома угдерода винильного типа. Выходы тетрагидробензазоцинов 29колеблются от 31 до 83% в зависимости от наличия и строения заместителей[25-27].Схема 13Cледует отметить, что наличие сразу двух заместителей в положениях 1и 3 у изохинолинов типа 28 [28] или у гомологичных 2-этилтетрагидро-3Нбенз-2-азепинов [29] стерически предотвращает рециклизацию в азоцины илив азонины. В этих случаях получены лишь продукты расщепления замещённые аминоалкилбензолы.Интересно,чтоеслина2-фенил-1,2,3,4-тетрагидроизохинолинподействовать терминальными алкинами в присутствии галогенидов меди (5мол.%) и трет-бутилгидропероксида (1 экв; 100оС), то вместо расщеплениябензиламинного фрагмента по связи С(1)-N(2) происходит каталитическаяактивация связи С(1)-Н, которая приводит к окислительному С-С-сочетаниюэтого атома углерода с алкином и образованию 1-алкинилпроизводноготетрагидроизохинолина [30].

Подобная реакция происходит и на 1фенилпиперидине и на N,N-диметиланилинах.В [31-34] изучены реакции тебаина 30, содержащего экзометиленовуюгруппу при С(3)-атоме пиперидинового фрагмента, с пропиолатами, инайдено, что происходил процесс расщепления-рециклизации исходногоалкалоида с формированием гексагидроазоцинового кольца в соединении 31.16Авторы предположили, что этому процессу способствовало наличиеметоксигруппы и миграция двойной связи диенового фрагмента.Схема 141.2.4. Превращения тетрагидропиридинов, конденсированных стиофеном, фураном или пирроломВ работах [35-41] систематически изучены реакции алкинов сзамещёнными тетрагидротиенопиридинами и установлена зависимостьнаправленности превращений от строения исходных реагентов. Так, в случае[3,2-c]-сочленения гетероколец в основном наблюдается N-винилирование ирасщепление только по связи С-N аллиламинного фрагмента замещённыхтиофенов [35-37].

При переходе к [2,3-c]-сочленению (исходные 32)получаются и продукты рециклизации – тетрагидротиено[3,2-d]азоцины 33.Выход подобных продуктов расширения цикла резко уменьшается ваналогичной реакции тетрагидробензотиено[2,3-c]пиридинов [37-40], ноостаётся хорошим при замене бензоконденсированного фрагмента на17пиримидоновый [41]. В обоих случаях образуются также с выходом 20-35%тетрагидроспиро[2-метиленбензотиофен- или пиримидоно-3,4’-пиридины].Схема 15Бензофуро(тетрагидро)пиридиныалкинамивпроизводные35 превращаютсяазоцина36ив реакцияхсспиро[бензофуро-3,4’-тетрагидропиридины] 37 (выход 15-30%) [42].