Новые реакции халькогенирования и галогенирования циклоолефинов и азабицикло[2.2.1]гептенов (1105636), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Показано, что при взаимодействии алкенов, диенов или алкиновс тиобисаминами в присутствии тионилгалогенидов образуются ди-(β-галогеналкил)- иди-(β-галогеналкенил)сульфиды.тиобисаминамииВпервыеаминосульфенатамиизученоввзаимодействиеприсутствииалкеновстриметилсилилгалогенидов,показана возможность постадийной активации связей S-N (S-O). Исследованы реакцииэлектрофильногоприсоединениякэтилN-ацетил-2-азабицикло[2.2.1]гепт-5-ен-3-карбоксилату, впервые продемонстрирована зависимость направления присоединения ипротекания перегруппировки Вагнера-Меервейна от положения заместителя в 2азанорборненовомкаркасе.иодгалогенированияИсследованыпроизводныхреакциихалькогенирования7-азабицикло[2.2.1]гептадиена,ипроведенсравнительный анализ поведения диметилового эфира бицикло[2.2.1]гептадиен-2,3дикарбоновой кислоты и его 7-аза-аналогов в AdE-реакциях.
Изучено взаимодействиепродуктов электрофильного сульфенилирования алкенов с различными окислителями.Теоретическая и практическая значимость:Разработанметодсульфенилированиясинтезади-β-галогенсульфидовнепредельныхсоединенийпутемтиобисаминамиэлектрофильноговприсутствиитионилгалогенидов.Предложен метод получения аминосульфеналкилгалогенидов из алкенов путем ихсульфенилированиятиобисаминамииаминосульфенатамивприсутствиитриметилсилилгалогенидов.Разработан метод синтеза сульфонамидов из алкенов путем окисления продуктовэлектрофильного сульфенилирования алкенов.5На основании данных, полученных при изучении реакций электрофильногоприсоединениякпроизводным2-азабицикло[2.2.1]гепт-5-енаи7-азабицикло[2.2.1]гептадиена, предложены возможные схемы протекания реакций.Положения, выносимые на защиту:Новые методы сульфенилирования непредельных соединений, основанные наиспользовании сульфенилирующих систем тиобисамин-тионилгалогенид, тиобисаминытриметилсилилгалогениды, аминосульфенаты-триметилсилилгалогениды.Изучениерегио-истереохимическихособенностейхалькогенированияигалогенирования производных азанорборнена и сравнение реакционой способности 7азанорборнадиенов с производными норборнадиена.Оптимизацияусловийдвухстадийного синтеза β-галогенсульфонамидов изалкенов.Достоверность полученных результатов не вызывает сомнений, так как всеполученные образцы проанализированы современными физико-химическими методами(спектроскопия ЯМР1Н, ЯМР13С, ИК-спектроскопия, хромато-масс-спектрометрия,рентгеноструктурный анализ), состав новых полученных соединений подтвержденданными элементного анализа.Апробация работы: результаты работы докладывались на 23nd InternationalSymposium on the Organic Chemistry of Sulfur (ISOCS-23) (Moscow, 2008), XIМеждународнойпрактическогонаучно-техническойпримененияконференцииалициклических«Перспективысоединений»развития(Волгоград,и2008),Международной конференции «Химия соединений с кратными углерод-углероднымисвязями» (С.-Петербург, 2008), ASOC.
(Miskhor, 2010), Всероссийской конференции смеждународным участием «Современные достижения химии непредельных соединений:алкинов,алкенов,ареновигетероаренов»(Санкт-Петербург,2014),Третьейвсероссийской (с международным участием) научной конференции «Успехи синтеза икомплексообразования» (Москва, 2014), XXI Международная конференция студентов,аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (Москва, 2014).Публикации по теме работы: материалы диссертации изложены в 4 статьях и 7тезисах докладов на российских и международных конференциях.Работа построена традиционно и состоит из введения, обзора литературы,посвященного методам синтеза и свойствам производных азабицикло[2.2.1]гептена,обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка литературы иприложения.6II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫСинтез и свойства производных азабицикло[2.2.1]гептеновВ последнее время возрос интерес к производным азанорборнена, что связано, содной стороны, с биологической активностью 7-азабициклических производных, а сдругой стороны возможностью их использования в качестве полупродуктов в синтезепяти и шестичленных циклических соединений.
В связи с этим возникла необходимостьсбораисистематизацииазабицикло[2.2.1]гептенов.азанорборненам,литературныхВсодержащимданныхпредставленноматомазотавопообзоревторомсинтезуприводятсяиседьмомисвойствамсведенияпоположенияхбициклического каркаса.II.1. Синтез аза-бициклических соединенийII.1.1. ЦиклоприсоединениеОсновным методом синтеза производных аза-норборнена, как и производныхнорборнена, является реакция Дильса-Альдера. Для синтеза 2-азабицикло[2.2.1]гептена вкачестве диена используют циклопентадиен, а диенофила - имины. В случае 7азабицикло[2.2.1]гептена выступают производные пиррола, а диенофила - алкены илиалкины.II.1.1.1. Синтез 2-азабицикло[2.2.1]гептеновПри получении 2-азанорборненов на условия реакции в значительной степенивлияет строение диенофила. Было показано, что электронодефицитные имины, вособенности N-сульфонил-, N-ацил-замещенные и иминиевые соли, являются наиболеереакционноспособными диенофилами, что согласуется с описанием этого вариантареакции гетеро-Дильса-Альдера с точки зрения теории граничных орбиталей [1].
Как и вслучае циклоприсоединения других гетеро-диенофилов к электроноизбыточному диену,протекание реакции определяется взаимодействием ВЗМО диена и НСМО диенофила [2].Электроноакцепторные заместители имина понижают энергетический уровень его НСМО,что облегчает перекрывание с ВЗМО диена. Данный эффект усиливается катализомкислотами Льюиса, при котором заместитель координируется с электрофильнымметаллом, в результате чего повышается его способность оттягивать электроны [3].Имины вступают в реакцию Дильса-Альдера в том случае, когда они содержатэлектроноакцепторные группы как при атоме углерода, так и при атоме азота [4-8]:7R2CNR1N+CNNR1R2R1 = OTs, SO2CH3, COPhNO2-p, COPhR2 = COOAlk, CONH2На примере взаимодействия циклопентадиена и N-тозилтрихлорэтилидениминабыло показано, что образование эндо-аддукта является кинетически контролируемымпроцессом, а образование экзо-аддукта – термодинамически контролируемым процессом[7,8].
При использовании более реакционноспособного N-тозилтрифторэтилидениминасоотношение эндо- и экзо-аддуктов составило примерно 1:1.Возможность образования термодинамически более устойчивого аддукта являетсяследствием обратимости реакции аза-Дильса-Альдера [9].Если атом азота связан с хиральным -фенилэтильным заместителем, то реакциядиенового синтеза протекает стереоспецифично (диастереомерная чистота >95%) [10-14]:OPhCOOCH2PhONNPhPh>95%PhCH2OOC+NPh<5%Дополнительный атом азота, π-сопряженный с двойной связью имина, может игратьроль электроноакцепторной группы и обеспечивать протекание реакции Дильса-Альдера вусловиях кислотного катализа [12]. Последовательное взаимодействие пиридин-2карбоксальдегида с (S)-1-фенилэтиламином и циклопентадиеном в присутствии сильныхкислот Льюиса, таких как метансульфоновая и трифторуксусная кислоты, приводит кстереоселективному образованию продуктов присоединения с высокими выходами.Подобная ситуация наблюдается и в случае пиридин-4-карбоксальдегида.
Вместе с темпиридин-3-карбоксальдегид и пиррол-2-карбоксальдегид в реакцию Дильса-Альдера невступают, что подтверждает необходимость π-сопряжения дополнительного атома азота.8NCH3SO3HЦиклопентадиен(S)-1-фенилэтиламинСH2Cl2NNNPhNOPhАлкил-илиалифатическимарил-замещенные1,3-диенам.Однако1-азиринынеприсоединяютсяв[15]описываетсяработекпростымприсоединениебензоилазирина к циклопентадиену с образованием эндо-аддукта Дильса-Альдера 1.NHON+CH3Ph1COPhCH3HНесмотря на то, что в большинстве работ, описывающих реакции имино-ДильсаАльдера, используются диенофилы, содержащие электроноакцепторные заместители,авторамиработы[16]показанавозможностьприменениянеактивированныхиминодиенофилов в присутствии катализаторов - кислот Льюиса.R'N RBF3 Et2O/TFA(или TiCl4)NRR'В качестве диенофилов использовались следующие имины:R3OOBnNNPhNNBocPhNNNOPhO2ROR1R1=CH3, R2=R3=HR1=Ph, R2=R3=H;R1=Ph, R2=H, R3=CH3;R1=Ph, R2=CH3, R3=HСледует отметить, что, несмотря на низкую реакционную способность данныхсоединений в качестве диенофилов, катализ кислотами Льюиса позволил проводитьреакции с высокими выходами.
Также авторами показано влияние различных кислотЛьюиса на стереоселективность реакции имино-Дильса-Альдера.В работе [17] при взаимодействии оксима метилглиоксалата (полученного изполуацеталя метилглиоксалата) и циклопентадиена в присутствии кислот Льюиса (BF3,AlCl3, ZnI2 или трифторуксусная кислота) были выделены аддукты 2-4. Их соотношениесущественно зависит как от температуры проведения реакции, так и кислоты Льюиса.9Активностьиминовможетбытьповышенапутемихпротонирования.Образующийся при этом катион иминия намного более реакционноспособен, чемисходный имин.
Грико и Ларсен [18-20] генерировали катионы иминия in situ в водномрастворе из формальдегида и гидрохлорида амина:При использовании вместо формальдегида другого альдегида образуется смесь экзои эндо-изомеров, соотношение которых зависит от используемых альдегида и амина иколеблется от 1:2 до 10:1 [19-22].Авторы работы [13] использовали в качестве источника альдегидной компонентыдиамиды винной кислоты:OOHNR2R2N1) H5IO62) (S)-PhCH(Me)NH2PhN O3) циклопентадиенOHONR2При использовании вместо гидрохлоридов аминов гидрохлоридов метиловыхэфироваминокислотреакцияпротекаетстереоспецифично,исоотношениедиастереомеров в случае изолейцина достигает 93:7 [23,24]. Абсолютная конфигурацияобразующихся диастереомеров была установлена с применением ядерного эффектаОверхаузера.10H2C O+H3N+Cl-COOMe1)NN2) OH-R+MeOOCMeOOCRRдо 93:7При использовании вместо формальдегида метилглиоксилата [24] реакционнаясмесь состояла из двух экзо- и двух эндо-диастереомеров, которые легко разделялиськолоночной хроматографией.
Соотношение экзо- и эндо-изомеров составило от 7:1(аланин) до 10:1 (-фенилэтиламин).Имины можно генерировать in situ путем обработки соответствующего галогенамина основанием [25-28]:HR1 NR2[B]R2R1 NR2NHalR1R2=COOAlk, PO(OAlk)2Авторы работы [28] использовали для дегидрогалогенирования основание натвердофазном носителе. Это позволило сохранить защитную группу на азоте. Врезультате введения полученного имина в реакцию с циклопентадиеном в присутствиихирального комплекса меди (I) были получены норборнены 5а,б с высокими выходами иудовлетворительной энантиоселективностью:NPgHNCO2MeBr20oC, CH2Cl2PgNCO2MeCO2Me(R)-tolBINAP-CuClO4(10mol%)-78oC, CH2Cl2HNPg5a, Pg=Fmoc, 73%,dr18:1, 64%ee5б, Pg=Fmoc, 79%,dr18:1, 72%eeВ работе [26] описывается стереоселективный синтез 2-азабицикло[2.2.1]гепт-5-ен3-экзо-карбонилпептидов.11ORHNR'OO1. Pb(OAc)4H2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
