Новые реакции халькогенирования и галогенирования циклоолефинов и азабицикло[2.2.1]гептенов (1105636), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Оптимальным является бромирование в CCl4 при-20 оС. Проведение реакции в метаноле понижает выход продуктов, а использование вкачестве растворителя хлороформа или хлористого метилена приводит к образованиюпродуктов осмоления.Добавление к соли 46 азанорборнена приводит к образованию соли 47, содержащейв качестве противоиона бромид-анион [132-134].BrBr46N+ Br3RИодхлорированиеN+ Br-N47RописанныхвышеR2-алкил-2-азабицикло[2.2.1]гепт-5-еновпротекает аналогично бромированию, с образованием дихлориодатов и дибромиодатовазиридиниевых солей [132].IKICl2(KIBr2)NRN+ IX2RБромирование и иодхлорирование азабициклического производного -аланинаприводит к устойчивым азиридиниевым солям, содержащиим не четыре, а два атомагалогена на молекулу [132].37Устойчивость солей, содержащих метоксикарбонилэтильный заместитель, связана,по-видимому, с меньшей стерической доступностью азиридиниевого цикла для атакинуклеофильного противоиона.Бромированиелактама48иегоN-замещенныхпроизводныхприводитисключительно к продуктам перегруппировки Вагнера-Меервейна (таблица 2):Таблица 2.
Результаты бромирования 3-оксо-2-азабицикло[2.2.1]гепт-5-еновRреагентыYВыход, %литератураHаBr2Br79135Br75136PhCH2-Br2Br100136п-MeO(C6H4)CH2-1,3-дибром-5-диметилгидантоин/Br4137AcOHOAc70NBS/ Et3N·3HFBr22F43OTs74NBS/TsOHПримечание:а137138Бромирование этого соединения 1,3-дибром-5-диметилгидантоином в уксуснойкислоте или бромсукцинимидом в Et3N·3HF приводит к сложной смеси продуктов.Авторы работы [139] изучив присоединение молекулярного фтора к производным 2азабицикло[2.2.1]гепт-5-ен-3-она нашли, что, как и в случае производных норборнена,основным является продукт цис-диэкзо-присоединения фтора.FFONRF2FFONR+OFFNRO+NR+OFFNRR=H,Ac,BocПрисоединение фенилсулфенилхлорида к N-замещенным 2-азабицикло[2.2.1]гепт-5ен-3-онам зависит от природы заместителя на атоме азота.
Так, в случае арилметильных38заместителей образуются перегруппированные продукты [137], а в случае тозильной [137]или ацильной [140] групп реакция проходит с образованием продуктов 1,2-трансприсоединения.Селененирование N-замещенных 2-азабицикло[2.2.1]гепт-5-ен-3-онов протекает безперегруппировки Вагнера-Мейервейна, при этом в основном электрофильная частицаатакует двойную связь с эндо-стороны [137].
Однако в случае тозильного заместителя наатоме азота кроме продукта с эндо-расположением группы PhSe образуется значительноеколичество продукта с экзо-расположением группы PhSe.Электрофильное присоединение к 7-азанорборнадиенам представлено однимпримером - авторы работы [124] использовали фенилселененирование азанорборнадиена споследующим элиминированием группы PhSeO2 для введения атома брома к двойнойсвязи.
Образующийся в ходе реакции селенид не выделялся:Гидроборирование азабензнорборнадиенов с последующей обработкой перекисьюводорода приводит, как и следовало ожидать, к спиртам с экзо-расположениемгидроксильной группы [81,82,114,118,141]:39II.2.1.2. Нуклеофильное присоединение7-Азанорборненыи норборнадиены, содержащие при двойной связитозильную группу, вступают в реакции с нуклеофилами.
Так, в работе [122] привзаимодействии γ-метокси-аллилсульфониланиона с азанорборненом был получен α,βнепредельный кетон 49. Реакция с азанорборнадиеном прошла быстро, но спровоцировалареакцию ретро-Дильса-Альдера:Взаимодействие оксирана 50 с алкилмагнийбромидами приводит к образованиюаза-нортрициклановых продуктов.Кислород и азот-содержащие нуклеофилы также присоединяются к связи C=C-Ts:40II.2.1.3. Радикальное присоединениеХоджсонисотр.[141,142]изучилирадикальноесульфенилированиеиселененирование 7-азанорборнадиена и 7-азабензнорборнадиена. Было найдено, чтосульфенилирование протекает с образованием исключительно перегруппированныхпродуктов.Отметим следующие моменты: выходы реакций с алкилтиолами ниже, чем сарилтиолами; атака радикальной частицы преимущественно происходит с экзо-стороны(преобладаютпродуктыссин-расположениемтиогруппы);отсутствуютнортрициклановые продукты (что объясняется быстрым переходом радикала "А" врадикал"Б"благодарябольшейустойчивостипоследнегопосравнениюскарбоциклическими радикалами из-за стабилизации радикала азотом):Привзаимодействииазанорборнадиенасфенилселеноломнарядусперегруппированными продуктами образуются и неперегруппированные продукты:41Отмечается, что при селененировании доля эндо-атаки двойной связи больше посравнению с сульфенилированием (экзо:эндо = 2:1 (для PhSeH) и 4:1 (для PhSH)).
Ходжесобъясняет это большими d-орбитальными взаимодействиями между атомом селена идолями π-орбиталей, которые расположены с эндо-стороны норборнадиена, в случаеселененирования по сравнению с сульфенилированием.Азабензнорборнадиенреагируетстиокрезоломбезобразованияперегруппированных продуктов [114, 141]:Такжеизучалосьвзаимодействие2-тозил-7-азабицикло[2.2.1]гептадиенасалкильными радикалами [52,114,143]. Было найдено, что в реакции с "электрофильнымирадикалами", например СН2СООEt, образовывалась сложная смесь продуктов.
Напротив,реакция с "нуклеофильными радикалами" (не содержащими электроноакцепторныегруппы, т.е. пропильным, бутильным, адамантильным и др.) приводит к образованиюперегруппированных и неперегруппированных продуктов, причем их соотношениезависит в основном от стерических факторов: доля перегруппированных продуктов падаетс ростом стерических препятствий.Большую долю неперегруппированных продуктов по сравнению с реакциямисульфирования авторы объясняют стабилизирующим эффектом тозильной группы,который замедляет перегруппировку образующегося радикала.
Отмечается, что атакаалкильных радикалов идет исключительно с экзо-стороны азанорборнадиена.42II.2.2. Перициклические реакцииII.2.2.1. Реакции [4+2], [3+2], [2+2+2]-присоединенияАвторы работы [56] ввели 7-азанорборнадиен в реакцию Дильса-Альдера вкачестве диенофила:Однако чаще 7-азанорборнадиены вступают в реакцию ретро-Дильса-Альдера,протекающую, как правило при температуре выше 140-1500С. При этом выделяетсяацетилен, что позволяет использовать эту реакцию в синтезе замещенных пирролов[38,41,42,47,54]:Интересно,чтоаддуктN-бензоилпирроласбис(трифторметил)ацетиленомоустойчив даже при нагревании до 300 С.
Однако 7-бензоил-7-азанорборнен менееустойчив и при нагревании до этой температуры дает замещенный пиррол [37]:Как отмечают авторы работ [44,69,144] 7-азанорборнены заметно разлагаются ужепри температурах ниже 600С. Отмечается, что в ряде случаев скорость разложения эндоизомера выше, чем скорость разложения экзо-изомера [144].Галогензамещенные 7-азабензнорборнадиены разлагаются при нагревании собразованием изоиндолов [95]. Отметим, что в присутствии 3,6-бис(2-пиридил)-1,2,4,5тетразина реакция идет уже при комнатной температуре [94,145].432-Азанорборненыи7-азабензнорборнадиенывступаютвреакцию[3+2]-циклоприсоединения с фенилазидом [76,146] или диазометаном [74].
Последующееоблучение полученных аддуктов ведет соответственно к образованию азиридинов илициклопропанов, а при нагревании триазолина 51 был выделен 1,2,3-триазол [76].При взаимодействии алкилзамещенных 7-азанорборнадиенов с фенилазидомобразование триазолинов сопровождается термическим ретро-циклоприсоединением, чтоведет к исходным продуктам [146].Аддукты 2,3-диметоксикарбонил-7-азанорборнадиенов с нитрилоксидом [47] илимезоионными соединениями [147] разлагаются с образованием пяти- или шестичленныхгетероциклических соединений при нагревании, а в ряде случаев уже при комнатнойтемпературе.Реакция [2+2+2]-циклоприсоединения описана для 7-азанорборнадиена [59]:44II.2.2.2. Амино-перегруппировка КляйзенаПрисоединение метилпропиолата [148], дифенилкетена [149] или дихлоркетена[150] к N-алкил-2-азабицикло[2.2.1]гепт-5-енам начинается с атаки атома азота, после чегообразующийся цвиттер-ион подвергается перегруппировке Кляйзена:Аналогичнымобразомреагируют7-азабицикло[2.2.1]гепт-2,5-диенысэлектронодонорным заместителем у атома азота [32,60]:45Вреакциибис-2,5-(трифторметил)-7-азабицикло[2.2.1]гепт-2,5-диенасперфторбут-2-ином основным продуктом реакции является продукт присоединения 52,хотя продукт амино-перегруппировки Кляйзена также был выделен [32].II.2.3.
Фотохимические реакцииВнутримолекулярное фотохимическое присоединение в азанорборнадиенах, как и внорборнадиене, приводит к нортрициклановым продуктам, которые, однако, довольнонеустойчивы, и их разложение приводит к образованию азациклогептатриенов [57,59,64]:Интересно, что в случае, когда R=OSiMe2But, азанорборнадиен был выделен безизменений [47].Результат облучения азабензонорборнадиенов зависит от условий проведенияреакции.
Так, при прямом фотовозбуждении образуются бензоазепины (с невысокимивыходами), а при использовании сенсибилизатора основными продуктами реакцииявляются бензофульвены [74,150]. Авторам работы [151] удалось выделить неустойчивыйпо отношению к нагреванию и кислотам продукт 53.При введении ацетильной группы в первое положение бицикла ни бензофульвены,ни азепин не образуется. В результате реакции был выделен нафталин 54 [91]:46Авторы считают, что электроноакцепторная группа дестабилизирует образованиециклопропанового кольца, блокируя таким образом путь [2+2]-циклоприсоединения.II.2.4.
Реакции, катализируемые переходными металламиII.2.4.1. Образование С-С-связей (кросс-сочетание)Взаимодействие 2-азанорборненов с арилиодидами в присутствии солей иликомплексов палладия как катализаторов приводит к образованию двух региоизомеров[152,153]:Доля изомеров 55а растет с ростом полярности растворителя. Соотношениеизомеров не зависит от используемого лиганда и основания [153]. Выходы реакций прииспользовании арилбромидов ниже, чем в случае арилиодидов, а арилтрифлаты в этойреакции оказались нереакционноспособными.N-Алкоксикарбонил-7-азабицикло[2.2.1]гептен также реагирует с арилиодидами вприсутствии солей или комплексов палладия [43,51,111,112,154].47Однако эта реакция не идет с алкеном 56, содержащим электроноакцепторнуюгруппу [106]. Тем не менее, ее удалось провести в присутствии бутиллития:Авторы работы [100] провели внутримолекулярное гидроарилирование, используяв качестве катализатора ацетат палладия:2,3,7-Триметоксикарбонил-7-азанорборнадиенреагируетсарилиодидамисобразованием биарилов [155].
Предполагается, что экструзия фрагмента HNCO2Meпроисходит после присоединения арильной группы к незамещенной С=С-связи: так, вреакции азанорборнадиена с 1-иоднафталином кроме биарила 57 был выделен диен 58.Реакции арилгалогенидов с бензонорборнадиенами проходят также с разрывомсвязи C-N, но продукты ароматизации в этом случае не образуются или образуются внебольших количествах, основными являются продукты присоединения-раскрытияазабицикла 59, аналогичные диену 58 [155-157]:48Раскрытиеазабициклаявляетсяосновнымнаправлениемреакциипривзаимодействии с диалкилцинком [158,159] или арилборными кислотами [83,85] вприсутствиикомплексовпалладия,атакжепривзаимодействиисалкил(арил)магнийгалогенидами (катализатор - CuCN) [87].Авторамдифенилцинкомработыв[160]путемприсутствиивзаимодействиякатализатораазабензонорборнадиенаFeCl3/лигандудалосьспровестигидроарилирование без нарушения бициклической структуры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
