Диссертация (1145442), страница 17
Текст из файла (страница 17)
10). Дополнительно отсутствие ЯЭО (т.е. отсутствие заметного изменения интенсивности сигналов соседних протонов) при последовательномоблучении каждого из трех протонов C1H–C2H–C3H позволило однозначно определить конфигурацию аддуктов 75a-h как транс,транс-.MeOH H CNHCN23 1HN N75aРис. 10. Основные ЯЭО и спектр 2D 1H ЯМР аддукта 75a.Аналогичная диастереоселективность наблюдалась и в реакции диметилфумарата 74c сшестичленным азометинимином, генерируемым из циклического гидразина и бензальдегида[22].
Тогда как 1,3-диполярное циклоприсоединение стабильных пиразолидиноновых азометиниминов к диметилфумарату 74c приводило к образованию двух диастереоизомеров [237].Основываясь на приведенных выше рассуждениях о решающем влиянии на диастереоселективность реакции циклоприсоединения пространственного подхода диполярофила к образующемуся нестабильному азометинимину, можно заключить, что в случае производных фумаровой кислоты реализуется только одна возможность, при которой в переходном состоянии диполярофил и азометинимин (E-или Z-) ориентированы, как показано ниже (схема 48). Для Eазометинимина взаимная ориентация диполя и диполярофила является несколько неожиданной,поскольку, в отличие от рассмотренных выше малеимидов, предпочтительным оказывается синрасположение триметиленового мостика и сложноэфирной или нитрильной группы.
Тогда какдля Z-азометинимина не наблюдается возможных значительных стерических затруднений, препятствующих сближению реагентов.96Схема 48E-AМИZ-AМИEWGHHEWGArNтранс,транс-аддуктHHтранс,цис-аддуктNHNEWGHHEWGHEWGEWGтранс,транс-аддуктArтранс,цис-аддуктNHEWGEWGHМожно также предположить, что меньшая активность производных фумаровой кислотыпо сравнению с N-арилмалеимидами обусловливает и их большую диастереоселективность.Косвенным подтверждением этому наблюдению является низкая диастереоселективность 4-нитрофенилмалеимида 60e, как наиболее активного 1,3-диполярофила в реакциях с нестабильными N,N'-циклическими азометиниминами, термически генерированными из 6-арил-1,5-диазабициклогексанов (см.
табл. 3, раздел 3.4.1). Заметим, что при подходе диполярофила к E- или Zазометиниминам, ведущем к образованию транс,цис-аддуктов, электроноакцепторная (EWG)группа в диполярофиле и арильная группа азометинимина оказываются пространственно сближенными, что может приводить к их неблагоприятному электронному взаимодействию.Хорошо известно, что согласованные реакции очень чувствительны к пространственнымэффектам, и, хотя циклоприсоединение нестабильных N,N'-циклических азометиниминов является необратимой реакцией, по-видимому, образование исключительно транс,транс-аддуктов,более выгодных термодинамически, по вышеперечисленным причинам оказывается единственным реализуемым направлением реакции.3.4.5.
Термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии изоцианатов иизотиоцианатов [238,242,198]Известно, что диазиридины с электроноакцепторными заместителями в 1- или 1,2-положениях, или двумя заместителями при углеродном атоме претерпевают термическое раскрытиесвязи углерод–азот с образованием стабильных азометиниминов, которые взаимодействуют ссоединениями с активированной двойной или тройной связью, например, фенилизоцианатомили диметилацетилендикарбоксилатом, давая 1:1 продукты 1,3-диполярного циклоприсоединения [105, 239].
В свою очередь, диазиридины, не имеющие электроноакцепторных групп вблизиатомов азота, например, 1,2,3-триэтилдиазиридин, могут непосредственно реагировать с фенилизоцианатом, приводя к сложным смесям продуктов формального раскрытия связи азот–азот снизкими препаративными выходами при 1:2 стехиометрии основного продукта [218].97На наш взгляд, представлялось интересным исследовать взаимодействие нестабильныхазометиниминов, генерируемых при термолизе 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов (фактически 1,2-диалкил-3-арилдиазиридинов), в присутствии фенилизоцианатов и фенилизотиоцианатов и сравнить полученные результаты с литературными данными.При нагревании 6-арил-1,5-диазабициклогексанов в п-ксилоле в течение 20-30 минут илив толуоле в течение ~2 часов в присутствии арилизо- и арилизотиоцианатов с высокими выходами были получены соответствующие 2,3-замещенные пергидропиразоло[1,2-a]-1,2,4-триазол1-оны 78a-l и 2,3-замещенные пергидропиразоло[1,2-a]-1,2,4-триазол-1-тионы 79a-g (схема 49).При этом в отличие от алкилзамещенных моноциклических диазиридинов (например, 1,2,3триэтилдиазиридина [218]), взаимодействующих с изоцианатами в результате нуклеофильнойатаки, бициклические 6-арил-1,5-диазабициклогексаны 3 не реагируют с изоцианатами непосредственно.
При этом циклоприсоединение происходило со 100%-ной региоселективностью, апо данным спектроскопии ЯМР 1Н реакционных смесей каких-либо иных продуктов реакции взаметных количествах не наблюдалось. Условия термолиза и выходы аддуктов 78a-l и 79a-gприведены в табл. 8 и 9.Схема 49HRRNArN3a-e,g,k,oRRNNArArR' N C Y75-95%76a-c, Y=O;77a-d, Y=SRRNNN R'Y78a-l, Y=O;79a-g, Y=S;3, R = H, Ar = 4-MeOC6H4 (a), 4-MeC6H4 (b), Ph (c), 4-ClC6H4 (d), 4-BrC6H4 (e), 2-MeOC6H4 (g), 4NCC6H4 (k), R = Me, Ar = 4-MeOC6H4 (o); 76, Y = O, R' = Ph (a), 1-нафтил (b), 3,4-Cl2C6H3 (c); 77, Y=S, R'= Ph (a), 4-ClC6H4 (b), Me (c), Et (d); 78, Y = O, R = H, R' = Ph, Ar = 4-MeOC6H4 (a), 4-MeC6H4 (b); Ph (c),4-ClC6H4 (d), R' = 1-нафтил, Ar = 4-MeOC6H4 (e), 4-MeC6H4 (f); Ph (g), 4-ClC6H4 (h), R' = 3,4-Cl2C6H3, Ar =4-BrC6H4 (i), R' = Ph, Ar = 2-MeOC6H4 (j); 4-NCC6H4 (k), R = Me, R' = Ph, Ar = 4-MeOC6H4 (l); 79, Y = S, R= H, R' = Ph, Ar = 4-MeOC6H4 (a), R' = 4-ClC6H4, Ar = 4-MeOC6H4 (b), R' = Ph, Ar = 4-ClC6H4 (c), R' = Ar =4-ClC6H4 (d), R' = Me, Ar = Ph (e), R' = Et, Ar = Ph (f), R' = Ph, Ar = 4-NCC6H4 (g)Ранее уже говорилось (раздел 2.3), что константы скорости термолиза 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов не зависят от присутствия/отсутствия диполярофила, а, значит, именнораскрытие диазиридинового фрагмента и образование нестабильного азометинимина являетсяскоростьопределяющей стадией процесса.
Как и в случае рассмотренных выше диполярофилов,циклоприсоединение к арилизо- и арилизотиоцианатам оказывается быстрее, чем конкурирующая с ним изомеризация в 2-пиразолины, т.к. последние не обнаружены в реакционных смесяхпри использовании эквимолярных соотношений исходных соединений.98Таблица 8. Выходы аддуктов 6-арил-1,5-диазабициклогексанов 3 с изоцианатами.ДАБЦГ Изоцианат Аддукт Время, мин Выход, % Растворитель2095п-ксилол3a76a78a2085– '' –3b76a78b2582п-ксилол3c76a78c3091– '' –3d76a78d12090толуол3a76b78e12087– '' –3b76b78f2592п-ксилол3c76b78g12095толуол3d76b78h12094– '' –3e76c78i12090– '' –3g76a78j12092– '' –3k76a78k12076– '' –3o76a78lТаблица 9.
Выходы аддуктов 6-арил-1,5-диазабициклогексанов с изотиоцианатами.ДАБЦГ Изотиоцианат Аддукт Время, мин Выход, % Растворитель2092п-ксилол3a77a79a2082– '' –3a77b79b3085– '' –3d77a79c3075– '' –3d77b79d12083толуол3c77c79e12089– '' –3c77d79f12081– '' –3k77a79gИз данных, приведенных в табл. 8 и 9, можно заключить, что региоселективность циклоприсоединения при термолизе 6-арил-1,5-диазабициклогексанов в присутствии изоцианатов иизотиоцианатов не зависит ни от характера и степени замещения в диазабициклогексане, ни отприроды изоцианата/изотиоцианата. В целом регионаправленность реакции соответствует наблюдавшейся ранее для стабильных 1-арилметилиден-3-оксо-1-пиразолидиний-2-идов [105] инестабильных азометиниминов, генерированных из 2-алкил-3,3-пентаметилен-1-(п-толилсульфонил)диазиридинов, [239], также приводя к образованию 1,2,4-триазолинового цикла.
Наблюдаемая высокая региоселективность реакции – образование единственных продуктов циклоприсоединения 78 и 79, отвечающих зарядовому контролю процесса, косвенно подтверждает первоначальное образование нестабильного азометинимина с соответствующим распределениемзарядов (положительный заряд на атоме углерода, а отрицательный на азоте) (схема 25).При восстановлении аддукта 78a литийалюмогидридом (4.2 моль литийалюмогидрида на1 моль соединения 78a) с выходом 62% был выделен вторичный амин 80 (схема 50), которыйбыл идентифицирован сравнением спектральных данных и температуры плавления с имеющимися литературными данными [240].
При восстановлении недостатком литийалюмогидрида(литийалюмогидрид/78a ~1/2) наряду с амином 80 была выделено непрореагировавшее исходное соединение 78a.99Схема 50OMeNNLiAlH4NMeOHNO78a80Отметим, что наши попытки получить циклоаддукты при термолизе диазабициклогексанов в присутствии других несимметрично замещенных олефинов, таких как стирол или эфирыкоричной кислоты, привели к образованию исключительно 2-пиразолинов, что указывает нанедостаточную активность этих диполярофилов для перехвата нестабильных короткоживущихазометиниминов, генерируемых из 6-арил-1,5-диазабициклогексанов.Термолиз несимметрично замещенных в триметиленовом мостике 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов 11a-c в присутствии фенилизоцианата приводит к смесям всех возможныхрегио- (анти-/син-, продукты раскрытия связей а и б соответственно) и диастереомеров (цис/транс-, относительное расположение групп Ar и R) (схема 51).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
