Автореферат (1145441), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Материалы работы докладывались и обсуждались наМеждународном симпозиуме «Напряжённые циклы: синтез и свойства» (С.Петербург, 1996), 13-й конференции IUPAC по органическому синтезу (Варшава,2000), IХ-XI Всероссийских конференциях «Карбонильные соединения в синтезегетероциклов» (Саратов, 2000, 2004 и 2008), международной конференции “Reaction Mechanisms and Organic Intermediates” (Санкт-Петербург, 2001), международном симпозиуме “Reactive Intermediates and Unusual Molecules” (Nara, Japan,2001), Первой международной конференции «Химия и биологическая активностьазотистых гетероциклов и алкалоидов» (Москва, 2001), 3-й молодежной школеконференции «Органический синтез в новом столетии» (С.-Петербург, 2002), международной конференции “Reactive intermediates and reaction mechanisms”(Ascona, Switzerland, 2002), 4-я Международной конференции «Современные тенденции в органическом синтезе и проблемы химического образования» InterCOS2005 (С.-Петербург, 2005), Международной конференции по химии гетероциклических соединений, посвященная 90-летию со дня рождения проф.
А.Н. Коста(Москва, 2005), Международной конференции «Органическая химия от Бутлероваи Бейльштейна до современности» (С.-Петербург, 2006), Международной конференции «Основные тенденции развития химии в начале XXI века» (С.-Петербург,2009), 5-й Международной конференции «Вклад университетов в развитие органической химии» InterYCOS-2009 (С.-Петербург, 2009), Всероссийской конференции-школе, посвященной 150-летию со дня рождения А.Е. Фаворского (С.Петербург, 2010), V международном симпозиуме «Химия алифатических диазосоединений: достижения и перспективы», (С.-Петербург, 2011), VI международной конференции «Органическая химия сегодня» InterCYS-2014 (С.-Петербург,2014).Публикации.
Основное содержание работы отражено в 45 публикациях (21статья и 24 тезиса конференций и материалов в сб. научных трудов) в отечественных и международных изданиях.Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы по циклическим азометиниминам, обсуждения полученных результатов, экспериментальной части, выводов, списка цитированнойлитературы (284 наименования). Она изложена на 294 страницах текста и содержит 16 таблиц и 44 рисунка.7ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ*При изучении термического поведения незамещенного и 6-алкилзамещенных1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов 1a-c нами была обнаружена их изомеризация всоответствующие 2-пиразолины 2a-c с выходами 40-50%:R1R1 R2NN1a-cN N2a-cR2R1 = R2 = H (a),R1 = Me, R2 = H (b),R1 = R2 = Me (c)Эта изомеризация, по-видимому, происходит путем разрыва C–N связи в диазиридиновом кольце и последующего [1,4-H]-сдвига в возникающем интермедиате.
Проведенные нами дальнейшие исследования показали, что термолиз 6-замещенных 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии активного диполярофила позволяет перехватить первоначально образующийся интермедиат – нестабильный циклический азометинимин – в реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения и получить соответствующие аддукты. Это обстоятельство, содной стороны, дало нам основания уверенно говорить о том, что образующийся интермедиат имеет биполярную природу, а, с другой стороны, далоинициирующий толчок настоящей работе по изучению образования и превращений, в первую очередь, нестабильных циклических азометиниминов.Первоначально наше внимание было сосредоточено на бициклическихдиазиридинах, конденсированных с 5- или 6-членным циклом, термически индуцируемое раскрытие C–N связи в которых позволяло бы генерировать in situсоответствующие N,N'-циклические азометинимины.1.
Образование циклических азометиниминов1.1. Предшественники нестабильных N,N'-циклических азометиниминов6-Арилзамещенные 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексаны являются удобными источниками нестабильных N,N'-циклических азометиниминов, т.к. они могут бытьполучены «в одной колбе» из коммерчески доступных исходных соединений. Поэтому первой нашей задачей стало выяснение синтетической доступности и определение круга таким образом получаемых бициклических диазиридинов.1.1.1 Симметричные 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексаныСимметричные 3,3-R2-6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексаны 3 получали изсоответствующих 1,3-диаминопропанов по приведенной ниже схеме, предложенной для синтеза 6-алкилзамещенных 1,5-диазабициклогексанов [Bronstert K. USpatent 4786736, 1988].
Этот метод основан на конденсации диаминов 4 с бензальдегидами 5 с образованием оснований Шиффа/гексагидропиримидинов 6 и окислением последних щелочным раствором гипохлорита натрия.*Номера соединений в автореферате соответствуют номерам в диссертации8Использование водно-спиртового раствора в случае нерастворимых в водеароматических альдегидов позволило синтезировать большую серию 6-арил-1,5диазабицикло[3.1.0]гексанов 3a-r с выходами от умеренных до хороших.XXCHOR+R1. H2O/спирт2. NaOClNXNH2HNNH2NHNR RR R4XXX5++NH2X6NNNNNHR RR RR R3a-r7a,b,d8l,m3 (выход), R = H, X = 4-MeO (a) (52%), 4-Me (b) (40%), H (c) (42%), 4-Cl (d) (52%), 4-Br (e)(70%), 4-F (f) (61%), 2-MeO (g) (44%), 3-MeO (h) (42%), 2-Cl (i) (71%), 2,4-Cl2 (j) (68%), 4-CN(k) (43%), 3-NO2 (l) (39%), (4-пиридил) (m) (20%), 2,6-Cl2 (n) (28%); R = Me, X = 4-MeO (o)(57%), H (p) (46%), 4-Cl (q) (49%), 4-Br (r) (51%)При получении диазабициклогексанов 3a,b,d наряду с желаемым продуктомв реакции были выделены и побочные N,N'-бис(арилметилен)-1,3-диаминопропаны 7a,b,d.
Однако при наличии в альдегиде сильных электроноакцепторныхгрупп образования бис-оснований Шиффа не наблюдалось, а побочными продуктами были изомерные соответствующим 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанам амидины 8l и 8m (13-34%).В конденсированных бициклических диазиридинах пирамидальная инверсияатомов азота в диазиридиновом фрагменте значительно затруднена или даже невозможна. По данным рентгеноструктурного анализа кристаллические 6-арил-1,5диазабицикло[3.1.0]гексаны 3a,c, как и описанный в литературе 1,5-диазабициклогексан 3d, существуют в виде экзо-изомеров, причем 6-членный гетероциклимеет конформацию ванны, а бензольное кольцо располагается практически вбиссекторной плоскости диазиридинового цикла.C11C4C5O163aCC3C2C7C4H11C8CCC5N1N2C10C3293cC6CC7H1C1N2N1C8C9C101.1.2 Несимметричные 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексаныНесимметрично замещенные в полиметиленовом мостике 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексаны 11a-e, представлявшие интерес при определении основного направления термического раскрытия диазиридинового цикла, были полученыаналогичным образом с несколько меньшими выходами 11-30%.
Основными соединениями в этом случае являлись амидины 12a-e, при этом амидин 12c был выделен препаративно (выход 48%).9XXXCHONaOClMeOH++R1NH2 NH2R+XXR1HNXR1NHRR1NR14a-cNRR111a-e1NNRR1R113a-eHNNR1RR112a-e, 12c (48%)111-13, R = Me, R = H, X = Br (a) (25%), R = Me, R = H, X = MeO (b) (14%), R = Ph, R1 = H, X =Br (c) (15-16%), R = R1 = Me, X = Br (d) (14-30%), R = R1 = Me, X = MeO (e) (11%), R = Ph, R1 =R2 = H (f) (10%)Как указывалось выше, 6-арил-1,5-диазабицикло7.313.10OCH32.06H[3.1.0]гексаны существуют в виде 6-экзо-изомеров. ПриH3.54 Hвведении в триметиленовый мостик асимметрического 1.62NNHHHцентра с метильной группой появляется возможность3.81Me3.2511b1.26существования бициклических диазиридинов 11a,b ввиде 2-экзо-метил-6-экзо-арил- и/или 2-эндо-метил-67.313.161OCH2.043 экзо-арил-изомеров.
По данным 2D ЯМРHН (NOESY)H1.39спектров соединений 11b,e эти соединения также сущеMeNN1.61 HHствуют исключительно в виде экзо,экзо-изомеров, приMe11e3.84Me1.491.42чем в конформации ванны.1.2. Предшественники нестабильных C,N-циклических азометиниминов1.2.1 Получение 1,3,4,8b-тетрагидро[1,2]диазирино[3,1-a]изохинолиновНестабильные C,N-циклические азометинимины могут быть генерированы insitu при термическом раскрытии C–N связи в производных 1,3,4,8b-тетрагидро[1,2]диазирино[3,1-a]изохинолина. Такие биHциклические диазиридины, имеющие трансNNN C10H12N2Nконфигурацию алкильных групп, являютсяHMeпространственными изомерами цис-диалкилзацистрансмещенных диазиридинов.N-Метилдиазиридины 25a,b получали по методу Е.
Шмитца при обработкеизохинолинов 27 избытком N-хлорметиламина. Однако получить соответствующие диазиридины из 1-замещенных 3,3-диметил-3,4-дигидроизохинолинов (R =Me, Ph) таким способом не удалось. В случае изохинолина 27b был получен ранеенеописанный в литературе диазиридин 25b с хорошим препаративным выходом(68%).R1O-ГАСКN28% NH26NH3·H2O27aR = R1 = HR1NR27a-dR1MeNHCl27a,bR=HR1NNMe125a, R = H (38-68%)25b, R1 = Me (68%)101.2.2 N-Арил(3,4-дигидроизохинолиний-2-ил)амиды и гексагидротетразиныРеакция альдегида 29 и гидразингидрата при комнатной температуре практически сразу приводила к термически стабильному (при температурах до 130 °C)гексагидротетразину 31a. Соли арил(3,4-дигидроизохинолиний-2-ил)амидов 32b,cполучали in situ из альдегида 29 и соответствующих арилгидразинов 33b,c в присутствии триэтиламина или пиридина. В реакции альдегида 29 с 2,4-динитрофенилгидразином 33d получающийся гидразон 34d самопроизвольно не циклизовался в производное изохинолина, поэтому соль 32d получали нагреванием соединения 34d при 180°C в отсутствие растворителя.C,N-Циклические азометинимины – арил(3,4-дигидроизохинолиний-2-ил)амиды 35b-d генерировались при взаимодействии солей 32 с основаниями.
Азометинимин 35b в течение нескольких дней димеризовался в тетразин 31b, но ужепри слабом нагревании соединение 31b легко распадалось с образованием исходного азометинимина 35b.BrOBrRNHNH2N33b-d2934dNH2 NH ·2 H O2NHNR32b-dNa: R = Hb: R = Phc: R = 4-NO2C6H4d: R = 2,4-(NO2)2C6H3BBrRNNHNRN-BHRNR35b-d31bN31a,b1.3. Получение стабильных циклических азометиниминов1.3.1. Получение пиразолидиноновых азометиниминовДля получения стабильных N,N'-циклических азометиниминов на основе пиразолидин-3-она мы использовали известные литературные методики.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
