Диссертация (1145442), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Для метилзамещенных исходных диазиридинов 11a,b соотношение региоизомерных анти-аддуктов (81a,b и 82a,b) и синаддуктов (83a,b и 84a,b) в реакционных смесях составило ~45:55, тогда как соотношение цис(81a,b + 83a,b) и транс-аддуктов (82a,b + 84a,b) ~75–80:20–25. Погрешность измерения составляла ~5-10%. Как и раньше никаких иных продуктов, кроме указанных на схеме, в спектрахЯМР 1H реакционных смесей в заметных количествах не наблюдалось.Схема 51BrArHHArбN NаHRN NАБPhNCON NHHRR = Me, X = 4-BrC6H4 (a), 4-MeOC6H4 (b);R = Ph, X = 4-BrC6H4 (c)OArPhNON Nанти-/цис81a-cанти-/транс82a-cPhNPhNArN NRсин-/цис83a-cPhRRPhNCOON NN NHRAr11a-cArPhNO44c BrArN NN NRсин-/транс84a-cPh45cCоотношение аддуктов84a,b /83a,b /82a,b/81a,b ~0.4:1.1:0.3:1.084c/83c/82c/81c ~0.97:1.0:0.36:1.19100Относительная конфигурация полученных аддуктов 81-84a,b была установлена по даннымспектроскопии 2D ЯМР 1H (NOESY, в СDCl3).
На рис. 11 и 12 показаны основные сигналы (,м.д.) и пространственные взаимодействия, кросс-пики которых наблюдаются в спектрах.OMe2.751.803.365.74HHH2.31NNO1.322.59 6.21 7.24HHHHN1.62 HNMe H1.38NH Me4.302.24H2.40 HBr4.2681bNO82aРис. 11. Схема основных ЯЭО анти-аддуктов 81b и 82a.OMe7.331.392.84 Me5.711.822.30HHHHNNHH3.97 3.3083bNOBr0.593.287.30Me H H6.122.30HNN1.76 HNHHO3.503.7684aРис. 12. Схема основных ЯЭО син-аддуктов 83b и 84a при комнатной температуре.При термолизе фенилзамещенного в триметиленовом мостике 1,5-диазабициклогексана11c в присутствии фенилизоцианата помимо продуктов 1,3-диполярного циклоприсоединения вспектрах ЯМР 1Н реакционной смеси наблюдались заметные количества 2-пиразолинов 44c и45c (~24%). Соотношение соединений 44c и 45c составило ~62:38 (в отсутствие диполярофила~52:48), что, по нашему мнению, указывает на несколько большую реакционную способностьазометинимина, образующегося по пути Б, в реакции циклоприсоединения.Соотношение образующихся анти-аддуктов (81c и 82c) и син-аддуктов (83c и 84c ) составило ~44:56, т.е.
региоселективность циклоприсоединения (без учета доли 2-пиразолинов) вэтом случае оказалась примерно такой же, как и при R = Me. Причем цис-изомеры также превалировали – соотношение цис- (81c + 83c) и транс-аддуктов (82c + 84c) составило ~62:38. Нарис. 13 показаны основные сигналы и пространственные взаимодействия, кросс-пики которыхнаблюдались в спектрах 2D ЯМР 1Н (NOESY, СDCl3) аддуктов 81c, 83c и 84c. Изомер 82c неудалось выделить в чистом виде, отнесение принадлежащих ему сигналов было сделано поспектру ЯМР 1Н обогащенной смеси, полученной при разделении изомерных аддуктов.101BrBrBr2.902.77HH2.18 HH3.465.84HNNHN PhO5.283.75 5.627.45H7.05NN Ph2.17 HN2.55 HHH 3.46 O4.067.33H81c83c6.866.946.17H3.942.13 HNNH2.56HH3.673.94HN PhO84cРис. 13.
Схема основных ЯЭО соединений 81c, 83c и 84c.Известно, что конформационная структура соединений со скелетом 1,5-диазабицикло[3.3.0]октана зависит от заместителей в 5-членных циклах. Сам 1,5-диазабицикло[3.3.0]октансуществует предпочтительно в цис-экзо-экзо-форме [241] (рис. 14), но его замещенные аналогимогут быть представлены равновесной смесью конформеров за счет инверсии атомов азота вголове моста. Такая инверсия часто приводит к уширению сигналов в спектрах ЯМР 1H прикомнатной температуре [177].NNРис. 14.
цис-экзо-экзо-Инвертомер диазабицикло[3.3.0]октана.Из полученных нами аддуктов 81-84 только в спектрах ЯМР 1Н соединений 84a-c сигналыпротонов триметиленового мостика, изолированного бензильного протона (CHAr) и протоновметильной группы при комнатной температуре выглядели как сильно уширенные синглеты. Вспектре аддукта 84a в CDCl3 при температуре 55°C наблюдалось сужение сигналов указанныхпротонов и появление их «тонкой структуры», а при -40°C наблюдались хорошо разрешенныесигналы двух инвертомеров в соотношении ~1:3 (рис. 15).
По данным спектроскопии 2D ЯМР1Н (NOESY) преобладающим при -40°C является инвертомер с эндо-расположением арильнойгруппы.При термолизе 2,2,4-триметилзамещенного 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексана 11d в присутствии фенилизоцианата в спектрах ЯМР 1Н реакционной смеси, кроме сигналов продуктов раскрытия цикла по связи а (85 и 49a), наблюдались сигналы аддуктов 86 и 87, соответствующиераскрытию диазиридина по связи б (Схема 52), хотя термолизе соединения 11d в отсутствиедиполярофила продуктов, образующихся по пути Б, обнаружено не было (раздел 3.2.2). Приэтом вместо четырех аддуктов, как в рассмотренных выше примерах термолиза несимметричных диазабициклогексанов 11a-c, в этом случае было обнаружено только три продукта.
2Пиразолин 49a присутствовал в количестве ~14%, тогда как продукта гидролиза – 4бромбензальдегида – в реакционной смеси практически не наблюдалось.102ArNHPh NNHArHMeHPh NMeNNOOэндо-экзо-Рис. 15. Динамические изменения в спектрах ЯМР 1H аддукта 84a в зависимости от температуры (фрагменты спектров в области сдвигов протона CHAr).Региоселективность раскрытия диазиридинового цикла по связям а и б (85 и 49a)/(86 и 87)составила ~78:22. В спектрах ЯМР 1Н реакционной смеси анти-аддукт 85 заметно преобладал:анти-85/син-(86 + 87) ~76:24, также значительно преобладали цис-изомеры 85 и 86: цис-(85 +86)/транс-87 ~92:8.Схема 52ArN NMeMeHArбаNNHMe11dAr = 4-BrC6H4АMeMeБPhNCOHMeMeMePhNCOMeArMeMeArN NPhNArON NMeMeN NMeMeMe49aанти-/цис85PhNOArMeMeN NOMeMeсин-/цис86соотношение изомеров85/86/87 ~8.6:2.0:1.0PhNArN NMeсин-/транс87103На рис.
16 приведены основные сигналы и пространственные взаимодействия, кросс-пикикоторых наблюдаются в спектрах 2D ЯМР 1Н (NOESY) для аддуктов 85 и 86. Соединение 87 неудалось выделить в индивидуальном виде, указанная относительная конфигурация приписанана основе сравнения данных спектроскопии ЯМР 1Н обогащенной смеси соединения 87 с данными аддуктов 84a-c.BrBr1.361.682.180.98 5.611.26HMe MeHNN PhHNMe HO1.313.10H2.134.22HH1.75Me1.715.62Me HNNMe1.4085N PhO86Рис. 16.
Схема основных ЯЭО в соединениях 85 и 86.Наблюдаемая довольно высокая диастереоселективность 1,3-диполярного циклоприсоединения нестабильных N,N'-циклических азометиниминов, генерируемых при термолизе несимметрично замещенных по триметиленовому мостику 6-арил-1,5-диазабициклогексанов 11ad (цис-/транс- ~62-92:8-38), по-видимому, объясняется предпочтительным подходом фенилизоцианата со стороны противоположной метильной или фенильной группе в пиразолидиновомцикле, т.е. с наиболее пространственно доступной стороны. На схеме 53 показаны возможныеварианты сближения азометинимина и диполярофила, при которых стерические препятствияминимальны, в остальных подходах стерические взаимодействия между фрагментом N=C=O изаместителями во 2-м положении пиразолидинового цикла должны затруднять циклоприсоединение.
Мы полагаем, что, как и в случае стабильных азометиниминов, имеющих оксо-группу в-положении [74] (см. раздел 3.7), нестабильный азометинимин, образующийся при термолизе6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов 11a-d, также имеет Z-конфигурацию.Схема 53ORPhNO CArPhNArN NH N NPhNO CArHN NHRRR = Me, Phанти-/цис-аддуктPhNO CArH N N MeMeMeOHMePhNN NArMeMeанти-/цис-аддуктOHPhNN NArRсин-/цис-аддукт104Если бы первоначально образующийся нестабильный азометинимин имел E-конфигурацию, то между арильной и метильной/фенильной группами в нем должно появляться значительное дестабилизирующее стерическое взаимодействие, причем для образования цис-аддуктов, являющихся основными продуктами циклоприсоединения, в этом случае требуется подходфенилизоцианата со стороны метильной или фенильной группы в пиразолидиновом кольце, чтопредставляется маловероятным.Можно заключить, что диастереоселективность циклоприсоединения азометиниминов,генерируемых in situ при термическом раскрытии диазиридинового фрагмента в 2-метил-, 2,2,4триметил- и 2-фенилзамещенных 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанах, к фенилизоцианатуопределяется подходом диполярофила с наименее стерически загруженной стороны (со стороны противоположной метильной или фенильной группам) промежуточно образующегося Zдиполя, что приводит к преимущественному к образованию аддуктов с цис-расположениемарильной и метильной (монометильной) или фенильной групп.
Региоселективность циклоприсоединения фенилизоцианата к азометиниминам, генерируемым как из симметричных, так инесимметричных 6-арил-1,5-диазабициклогексанов, вероятнее всего, определяется зарядовымконтролем.3.4.6. Термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии N-арилимидов2-арилмалеиновой и цитраконовой кислот [242]В рассмотренных выше примерах взаимодействия нестабильных N,N'-циклических азометиниминов с несимметрично замещенными диполярофилами – арилизоцианатами – региоселективность циклоприсоединения была однозначной. Мы изучили также региоселективность циклоприсоединения этих азометиниминов к другим диполярофилам, содержащим несимметричнозамещенные двойные связи, – к N-арилимидам 2-арилмалеиновой и цитраконовой кислот.Отметим, что 2-замещенные малеимиды (особенно арилзамещенные), являются значительно менее активными диполярофилами, чем незамещенные, что приводило к появлению вреакционных смесях значительных количеств соответствующих 2-пиразолинов.
Поскольку приэтом взятый малеимид 88 не расходовался полностью, то исходный диазабициклогексан бралив двукратном избытке, чтобы уменьшить количество компонентов реакционных смесей.Реакция термолиза 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии 2-арилмалеимидов проходила региоселективно с преимущественным образованием изомеров 89/90 (схема54). Содержание региоизомера 91 в реакционных смесях не превышало 6-9%, при этом соотношение регио-изомеров (89 + 90)/91 составляло ~16:1 (b), 18:1 (c), 11:1 (d), 14:1 (e), 15:1 (h),10.4:1 (i), тогда как диастерео-изомеров 89/90 ~0.63 (b), 0.79 (c), 1.2 (d), 0.68 (e), 0.74 (h), 0.36105(i). В ряде случаев минорные аддукты 91 были выделены методом колоночной хроматографии спрепаративными выходами 1.6-5%.Схема 54ArNAr'NOArXN3a,cArXп-ксилол,толуолO88a-iONNNNAr' OXNNAr' O89a-j (транс-)90a-j (цис-)20-70%O91c, e, g1.6-5%Соотношение транс-89/цис-90 аддуктов ~0.36-1.2,соотношение региоизомеров (89 + 90)/91 ~10.4-18.0;89, 90 и 91, Ar = Ph, Ar' = Ph, X = H (a), Ar = Ph, Ar' = Ph, X = 4-F (b), Ar = Ph, Ar' = Ph, X = 4-EtO(c), Ar = Ph, Ar' = 4-NO2C6H4, X = H (d), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = Ph, X = H (e), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = Ph, X= 4-Me (f), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = Ph, X = 4-Cl (g), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = Ph, X = 4-MeO (h), Ar = 4MeOC6H4, Ar' = Ph, X = 3-NO2 (i), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = 4-NO2C6H4, X = H (j)Как и ранее отнесение конфигурации диастереомерных аддуктов 89/90 было сделано наосновании характерных химических сдвигов их алифатических метиновых протонов и соответствующих констант ССВ (J).
Диастереомеру с меньшей константой J приписана трансконфигурация (89), а с большей – цис-конфигурация (90).В отличие от термолиза в присутствии N-арилимидов 2-арилмалеиновых кислот термолиздиазабициклогексана 3с в присутствии N-арилимидов цитраконовой кислоты 92a-g также проходил региоселективно, но с образованием исключительно региоизомеров 93/94 (смесь диастереомеров, схема 55).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
