Новые реакции халькогенирования и галогенирования циклоолефинов и азабицикло[2.2.1]гептенов (1105636), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Азанорборнадиен 21б выделить не удается происходит экструзия аминонитрена с образованием производного фенантрена.Пирролы 23, 24 во внутримолекулярную реакцию Дильса-Альдера не вступают[105].25II.1.1.5. [3+2]-ЦиклоприсоединениеИнтересный способ синтеза 7-азанорборнена был предложен авторами работы[106]. Образующийся в результате десилилирования пирролидина 25 под действиемфторида серебра (I) илид 26 вводили в реакцию с этилпропионатом.
Выход циклоаддукта27 составил 75%.II.1.2. Электроциклические реакцииВработе[107]описанабис(метоксикарбонил)дивиниламинасэлектроциклическаяэфирамиреакцияацетилендикарбоновой1,1’кислоты.Продуктами реакции в данном случае являются 7-азабицикло[2.2.1]гептены. Посколькуреакция при этом проходит через мебиусовское переходное состояние (n=8), дляинициирования реакции используется облучение:H2C CH2C CHN COOCH3COORCOOCH3ROOCNHCOOCH3C C COORhCH3OOCCOORII.1.3. Модификация аза-бициклических соединенийДлясинтезаазабицикло[2.2.1]норборненовинорборнадиенов,которыеневозможно получить реакцией Дильса-Альдера, используют модификацию групп исвязей циклоаддуктов.26II.1.3.1.Введение заместителей и их модификацияГиблин и сотр. [108] вводили новые заместители к двойной связи азанорборнена 28последовательной обработкой алкена основанием и последующим взаимодействием сэлектрофилом:Позже Пандей заместил бром у двойной связи диена 29а на тио-группу,последующее её окисление мета-хлорпербензойной кислотой привело к образованиюди(фенилсульфонил)норборнена 30 [109], а Фогель и сотр.
[110] получили кетон 31последовательной обработкой диена 29б диэтиламином иразбавленной солянойкислотой.Винилбромид 32а [39], как и трифлат 32б [111] вступают в реакцию Сузуки собразованием 7-азанорборненов 33а,б (соответственно):27Авторы работы [58] действуя последовательно на дибромид 34 бутиллитием ихлоридом триметилолова получили триметилстанилпроизводное 35. Интересно, чтоазанорборнадиен 36 в аналогичную реакцию не вступает.Вработах[57,59]провелидикарбметоксилированиеположений5и6азанорборнена, действуя на него оксидом углерода в метаноле в присутствии хлоридапалладия и меди. Последующее гидрирование, гидролиз метоксикарбонильных групп иэлектролиз приводит к образованию азанорборнадиена с выходом 13%.Декарбоксилирование использовали также в синтезе азанорборнена [35]:28Действием щелочи на алкоксикарбонильные группы азанорборнадиенов можнопровести гидролиз одной группы [46].Восстановлением алкоксикарбонильных групп литийалюмогидридом получаютсоответствующие гидроксиметилпроизводные [22,68].Тозилацетилен, использующийся в качестве диенофила в реакциях с пирролами,является синтетическим эквивалентом ацетилена, так как тозильная группа легкоудаляется под действием амальгамы натрия [41,43,51,111-114].Интересно, что удаление тозильной группы в азанорборнене 37 наряду с 7азанорборненом 38 даёт продукт перегруппировки - 2-азанорборнен 39 [113]:Следует, тем не менее, отметить, что авторы работы [111] обращают внимание нанизкий выход восстановительного элиминирования тозильной группы в случае N-третбутоксикарбонил-2-азанорборнена.
Для этого субстрата и его производных былпредложен альтернативный путь: взаимодействие с трибутилстаннаном и последующаяреакция с тетрабутиламмонийфторидом, что приводит к азанорборнену с незамещеннойдвойной связью [41,111-113,115].29Однако в работе [43] отмечается, что выход второй стадии мал (для R=Me < 16%).Поэтому авторы ввели триметилсилильную группу с последующим восстановлениемгидразином и взаимодействием с тетрабутиламмоний фторидом.Есть упоминание о снятии тозильной группы иодидом самария [116].Незамещенныйподвойнойсвязи7-азанорборненбылполучентакжевзаимодействием винилтрифлата 40 с Pd(OAc)2(PPh3)2 в муравьиной кислоте [117]:Снятие Boc-защитной группы с атома азота в кислых условиях (муравьинаякислота, 25оС [81], трифторуксусная кислота [84], соляная кислота, 0оС [76,100])возможно для азабензнорборнадиенов, но в случае азанорборнадиенов и азанорборненовэто может привести к разрушению бициклической системы.
Поэтому для удаленияалкоксикарбонильной группы используют триметилсилилиодид [41,78,85,87]. Авторыработы [77] для снятия бензильной группы использовали бромсукцинимид с последующейобработкой гидроксидом натрия, тозильную группу можно удалить действием натрия ваммиаке [35], а в работе [28] флуоренилметилоксикарбонильную группу удалялистандартным способом - действием пиперидина.Для введения заместителя к атому азота применяют хорошо известные методы взаимодействие с Boc2O [118], BocN3 [76], ROC(O)Cl [79,84,85], RC(O)Cl [79,119],ArSO2Cl [42,78,87], RCOOH c DCC [28,119], RBr (K2CO3, KOH) [120]. Реакции проходятгладко, без разрушения бициклического каркаса, и с высокими выходами. Получить N30метилазанорборнадиен последовательным действием бутиллития и метилиодида неудалось [41].
Метильную группу к атому азота можно ввести действием на аминформальдегида и цианборгидрида натрия [97], или восстановить этоксикарбонильнуюгруппу на азоте литийалюмогидридом [88] или диизобутилалюмогидридом [35].Привзаимодействии3-этоксикарбонил-2-азабицикло[2.2.1]гепт-5-енасизоцианатом или изотиоцианатом образуются соответственно производные мочевины итиомочевины [121]. Эта реакция интересна тем, что позволяет получать бициклическиегидантоины и тиогидантоины:COOEtNHPhNCXX=O,SCOOEtNC(X)NHPhDBUPhHH ONNPhXДля введения гидроксильной группы к атому азота авторы работы [122]последовательно обработали 2-азанорборнен перекисью бензоила и гидроксидом натрия.Введение аминогруппы к азоту азабензнорборнадиена становится возможным припоследовательном действии на него О-(мезитилсульфонил)гидроксиламином (MSH) иFmoc-Cl [77] с последующим снятием защитной группы.
Прямое аминированиеприводило к разложению продукта (выделялся газ при 25оС), а использование Boc-защитыс последующим кислым гидролизом приводило к образованию 1-нафтилгидразина.Окисление азабензнорборнадиенов 41а,б с электроноакцепторными заместителямипри атоме азота оксидом серебра приводит к образованию неустойчивых хинонов 42а,б,которые при взаимодействии с цинком в пиридине и уксусным ангидридом превращаютсяв аза-бензнорборнадиены 43а,б. Соединения 41в,г под действием оксида серебраинтенсивно разлагаются [88].31II.1.3.2.Гидрирование азанорборнадиеновГидрирование азанорборнадиенов позволяет получать азанорборнены с высокимивыходами.Приэтом[33,37,42,46,66,114,123]гидрированиеилиборидомсубстратаникелявводородомспиртенакатализаторе[39,51,112]приводит квосстановлнию С=С-связи, не содержащей электроноакцепторные заместители.
Внекоторых случаях проводили восстановление обеих связей, получая таким образом азанорборнан [63].При взаимодействии азанорборнадиенов с боргидридом натрия [44,113,124,125],литийалюмогидридом [46] или магнием в метаноле [113] восстанавливается C=C-связь,содержащая электроноакцепторные заместители.II.1.3.3. Энантиоселективный синтез 7-азанорборненов2-Тозил-7-азабицикло[2.2.1]гептадиен был разделен на оптические антиподыблагодаряперекристаллизациидиастереомеров,полученныхпривзаимодействииазанорборнадиена с (-)-метил 2-гидроксипропионатом в присутствии гидрида натрия [44].32Диастереомеры, полученные в реакции азанорборнена 44 с хиральным диамином,были разделены хроматографически [116]:Авторы работы [126] синтезировали оптически активный алкенилсульфон,действуя на вицинальный бис-сульфон хиральными основаниями, что приводило кэлиминированию одной из сульфонильных групп.
Наилучший результат был получен вслучае использования натриевой соли эфедрина:33II.1.4. Внутримолекулярная циклизацияВ работе [127] был предложен двухстадийный метод синтеза азанорборненов: напервой стадии атом азота вытесняет уходящую группу на противоположной сторонецикла по SN2-механизму, что приводит к образованию бициклической структуры - 7азабицикло[2.2.1]гептана 45, а в результате элиминирования на второй стадии HBrобразуется азанорборнен с незамещенной двойной связью:II.2.
Свойства аза-бициклических соединенийII.2.1. Присоединение к С=С-связиII.2.1.1.Электрофильное присоединениеНесмотря на очевидную перспективность функционализации ненасыщенныхазабицикло[2.2.1]гептенов, литературные данные по данной тематике достаточно скудны.Большая часть литературных данных о присоединении к 2-азанорборненам относится кпроизводным, содержащим водородный или электроноакцепторный заместитель у атомаазота.Рааш [128] исследовал реакцию присоединения брома к серии 2-азанорборненов:34NHCF3NSO2PhNSO2PhNCCl3SO2PhCOOHCCl2CF3NCO2MeNCO2MeAcNCCl3CCl3CCl3Было найдено, что неподеленная пара азота участвует в перегруппировкеуглеродного скелета даже несмотря на то, что атом азота связан с электроноакцепторнойгруппой:BrR1BrR1Br2BrN R2RN R2RR1tBuOK(R=H)N R2R=H, COOAlk, TosУчастие неподеленной пары азота и лабильность атома брома в 6-м положенииполученного дибромида позволяют путем обработки последнего основанием получитьазанортрициклан.Нагаев с сотрудниками [129] в результате взаимодействия 3,3-бис(трифторметил)-2азабицикло[2.2.1]гепт-5-енасразличнымиэлектрофильнымигалогенирующимиреагентами (трет-бутилгипохлорит, комплексы пиридина с бромом и хлоридом иода)получили соответствующие азанортрицикланы.Бромирование в присутствии внешних нуклеофилов, сульфенилирование иселененирование2-ацетил-3-эндо-карбэтокси-2-азабицикло[2.2.1]гепт-5-енатакжеприводит к образованию перегруппированных продуктов [21].35BrOBrNCOOEt40%PhSeBr2CH2Cl2OBrBrOHHNPhSeBrТГФCOOEtNOCOOEtNCH3CONHBrАцетон, H2OCOOEt60%75%PhSClMeCNPhSOMeOHBrOOMeOOClNNCOOEtNBrNCOOEtBr70%O100%Однако данная закономерность не является универсальной.
В работах [130, 131]наблюдалось цис-экзо-присоединение электрофильных реагентов:NOTsCNCNBr2BrBrNOTsCNCNПри наличии электроно-донорных, например, алкильных, заместителей у атомаазота взаимодействие 2-азанорборненов с электрофильными агентами приводят кпринципиально иным продуктам. Попытка провести присоединение брома к N-метил-, Nэтил- и N-бензил-2-азанорборненам приводит к образованию четвертичных аммониевыхсолей, содержащих азиридиниевый цикл и комплексный трибромид-ион 46 [132].36BrBrBr2Br2NN+ Br3-NRBr- R46 RR = Me, Et, BnПротекание данной реакции сильно зависит от полярности используемогорастворителя и температурного режима.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
