Диссертация (1145442), страница 19
Текст из файла (страница 19)
По указанным выше причинам для обеспечения полной конверсии имидовсоотношение диазабициклогексан/имид составляло ~1.3/1.Схема 55PhNMeNON ArPh71-85%O3c92a-gNON ArNMe Oтранс-93a-gPhNON ArNMe Oцис-94a-g92-94, Ar = Ph (a), 4-MeC6H4 (b), 4-MeOC6H4 (c), 4-EtOC6H4 (d), 3-ClC6H4 (e), 3,4-Cl2C6H3 (f), 3NO2C6H4 (g); транс-93/цис-94 ~1-3.2Соотношение диастереомерных транс-93/цис-94-аддуктов в реакционных смесях составляло ~1 (a), ~2.2 (b), ~2.1 (c), ~1.5 (d), ~3.2 (e), ~1.1 (g).Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что региоселективность циклоприсоединения термически генерируемых из диазабициклогексанов 3a,c нестабильных азометиниминов к N-арилимидам 2-фенилмалеиновой и цитраконовой кислот (88 и 92) в основном соответствует предполагаемой при зарядовом контроле процесса.
По данным расчетов DFT (B3LYP,106базис 6-31G(d)) с помощью программы Gaussian 09 [234] у двойной связи модельных имидовотрицательный заряд сосредоточен на атоме C3, а положительный – на атоме C2 (рис. 17). Приэтом относительная величина положительного заряда на атоме C2 в цитраконимиде 92а заметнобольше, чем в имиде 2-фенилмалеиновой кислоты 88а, что, по-видимому, и обусловливает100%-ную региоселективность циклоприсоединения нестабильных N,N'-циклических азометиниминов к первым по сравнению с последними.
Тогда как близкий к нулю положительный заряд на атоме C2 в N-фенилимиде 2-фенилмалеиновой кислоты 88a приводит образованию небольшого количества побочных региоизомерных аддуктов.q -0.267Oq -0.2363CCq 0.037 2NO3CCNq 0.117 2MeOO88a92aРис. 17. Распределение зарядов в N-фенилимидах 2-фенилмалеиновой (88а) и цитраконовой (92а) кислот по данным расчетов методом DFT.3.4.7. Термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии N-арилитаконимидовПроведение термолиза 6-арил-1,5-диазабициклогексанов 3c,o в присутствии еще одноговида несимметричных диполярофилов – N-арилитаконимидов 95a,b – также приводит к образованию единственных региоизомеров 96/97 (смесь диастереомеров), выделенных с помощью колоночной хроматографии с выходами 34-64% (схема 56).
Отметим, что в процессе реакцииизомеризации итаконимида в цитраконимид в условиях реакции не происходит (данные ЯМР1H реакционных смесей).Схема 56OArNNR R3c,oN Ar'толуолO95a,bAr3'R451' 34'5'2'N N8'6'O7'R2NO1Ar'96a-drel-(3R,3'S)ArON N+NORAr'R97a, brel-(3R,3'R)3, Ar = Ph, R = H (c), Ar = 4-MeOC6H4, R = Me (o); 95, Ar' = Ph (a), 4-ClC6H4 (b); 96/97, Ar = Ar' =Ph, R = H (a) (46%), Ar = Ph, Ar' = 4-ClC6H4, R = H (b) (64%), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = Ph, R = Me (c) (34%),Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = 4-ClC6H4, R = Me (d).
Cоотношение ДАБЦГ/имид ~ 1/1, кроме 3a/95b, где соотношение ДАБЦГ/имид ~ 2/1.Региоселективность полученных аддуктов 96/97 установлена по мультиплетности сигналаметинового протона в положении C3', а относительная конфигурация (3R,3'S) соединений 96a,b,отличающихся только заместителем в бензольном кольце пирролидинового цикла, – по даннымРСА аддукта 96a (рис. 18). Соответственно соединениям 97a,b приписана противоположная относительная конфигурация (3R,3'R).107O1112CC3C411CC2C95NN1C6N10O9C8C7Рис. 18. Структура аддукта 96a по данным рентгеноструктурного анализа.Термолиз диазабициклогексана 3o, имеющего две метильные группы в положении 3, вприсутствии имидов 95a,b приводил к образованию единственных продуктов 96c,d, которым наосновании сравнительного анализа спектров ЯМР 1H была приписана та же конфигурация, чтои аддуктам 96a,b (3R,3'S).
Относительные конфигурации полученных аддуктов были подтверждены сравнением спектров 2D ЯМР 1Н (NOESY) соединений 96d и 97b (рис. 19).ClMeOHH HOHH HHHHNON NH HHONN NOClMe Me96d97bРис. 19. Основные ЯЭО в спектрах соединений 96d и 97b .Как и в предыдущих случаях (раздел 3.4.6), региоселективность циклоприсоединения, повидимому, определяется зарядовым контролем. По данным расчета DFT (B3LYP, базис 631G(d)) с помощью программы Gaussian 09 [234] у двойной связи N-фенилитаконимида отрицательный заряд сосредоточен на атоме углерода метиленовой группы (он взаимодействует прициклоприсоединении с частично положительно заряженным атомом углерода азометинимина),а положительный заряд – на атоме C2 (к этому атому присоединяется отрицательно заряженныйатом азота азометинимина) (рис. 20).Oq 0.142 2CH2Cq -0.392NOРис. 20.
Распределение зарядов в N-фенилитаконимиде по данным расчетов методом DFT.Наблюдаемая при термолизе диазабициклогексанов 3c,o диастереоселективность циклоприсоединения итаконимидов, а также отсутствие второго диастереомера в случае термолиза 6арил-3,3-диметил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексана 3o, как и выше, наиболее вероятно объясняет-108ся пространственными причинами при сближении реактантов.
По нашему мнению, основнымнаправлением является подход А, не имеющий видимых препятствий прохождению реакции,тогда как на пути Б должны возникать значительные неблагоприятные стерические взаимодействия между метильными группами азометинимина и метиленовой группой имида. В результате аддукты 96 оказываются единственными продуктами реакции.Схема 57HNMeArNMeHHАOAr'NOMeNON NArOHNOAr'HArAr'MeNMe96OHHHArN NXБNONOMeAr'Me97Me3.4.8. Термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствиидиметилацетилендикрабоксилата и этилпропиолатаНестабильные N,N'-циклические азометинимины, генерируемые при термолизе 1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов, легко могут быть перехвачены ацетиленовыми диполярофилами, каксимметричными (диметилацетилендикарбоксилат 98), так несимметричными (этилпропиолат99).
При проведении термолиза диазабициклогексана 3c присутствии диметилацетилендикарбоксилата 98 и диазабициклогексана 3a в присутствии этилпропиолата 99 были выделены замещенные пиразоло[1,2-a]пиразолкарбоксилаты 100 и 101 с выходами 56 и 43% соответственно(схема 58).Схема 58PhPhNNMeO2CCO2Meксилол56%983c100OMeNN3aNNCO2MeCO2MeOMeCO2Et99ксилол43%NNCO2Et101Хотя в обоих случаях образуются единственные продукты (в спектрах ЯМР 1H реакционных смесей иных продуктов в заметных количествах не наблюдалось), их относительно низкийпрепаративный выход обусловлен разложением вещества в процессе выделения методом коло-109ночной хроматографии на силикагеле. Наличие единственного продукта в реакции диазабициклогексана 3a с этилпропиолатом 99 указывает, что данная реакция протекает со 100%-ной региоселективностью.
Указанная конфигурация аддукта 101 приписана на основании наблюдаемой мультиплетности метиновых протонов – это синглеты при 5.12 м.д. для бензильного ипри 7.12 м.д. для олефинового протона.По литературным данным в реакции азометинимина, генерированного in situ из 5-фенил1,3,4-оксадиазинанона-2 и бензальдегида, с метилакрилатом образуется аддукт с вицинальнымрасположением арильной и сложноэфирной групп [22], тогда как азометинимин, генерированный in situ из 5,5-диметилпиразолидинона-3 и соответствующего бензальдегида, реагирует сметилпропиолатом, приводя к смеси региоизомеров или к стерически менее загруженному региоизомеру в случае 2,6-дизамещенных бензальдегидов [74].
В отсутствие арильного заместителя азометинимины, генерируемые из 3-пиразолидинонов и формальдегида, дают с аллилпропиолатом региоизомер с 1,3-расположением метиленовой и сложноэфирной групп [1].Вполне очевидно, что наблюдаемая в нашем случае региоселективность циклоприсоединения термически генерируемого in situ нестабильного N,N'-циклического азометинимина кэтилпропиолату подчиняется зарядовому контролю процесса.3.4.9. Термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствии циклопропенонов [243,244]В отличие от типичных диполярофилов, в которых кратная связь активирована за счет наличия при ней электроноакцепторных заместителей, в циклопропенах двойная связь активирована, в первую очередь, за счет напряжения в 3-членном цикле, что делает возможным применение этих соединений в качестве ловушек нестабильных короткоживущих диполей.
Образующиеся в результате аддукты далее часто претерпевают дальнейшие превращения, сопровождающиеся, например, раскрытием 3-членного цикла или элиминированием некоторых фрагментов, в итоге приводя к сложным полициклическим структурам [245]. Предполагалось, что наличие в циклопропене электроноакцепторной оксогруппы, дополнительно увеличивающей активность двойной связи теперь уже циклопропенонов, благоприятно скажется на перехвате этимидиполярофилами азометиниминов, генерируемых при термолизе 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов.3.4.9.1. Термолиз арилдиазабициклогексанов в присутствии дифенилциклопропенонаДля реакции в присутствии симметричного диполярофила – дифенилциклопропенона 102,в соответствии с имеющимися литературными данными по химии циклопропенонов [246] инашими данными по термолизу 6-арил-1,5-диазабициклогексанов, можно было ожидать два110возможных пути реакции (схема 59): а) 1,3-диполярное циклоприсоединение первоначальнообразующегося азометинимина 50 по двойной связи дифенилциклопропенона 102 с образованием трициклического соединения 103, которое в дальнейшем может претерпевать либо расширение цикла с образованием аддукта 104, либо «выбрасывать» молекулу CO с образованиемаддукта 105 и путь б) предполагающий взаимодействие между дифенилциклопропеноном ипродуктом изомеризации азометинимина – 2-пиразолином.
В последнем случае, по аналогии слитературными данными [246], продуктом реакций мог быть один из региоизомерных аддуктов106 или 107. Оба варианта, как а, так и б, предполагали стехиометрию реакции, т.е. соотношение диполь/диполярофил = 1:1.Схема 59ArOArArNNHArPhN N102(a)PhNNPh503PhOAr-CONN103Ph105 PhOArN N Ph 102 PhOPh104(б)ArPhNNArPhN NPh илиON NPhO106Ph107При проведении термолиза диазабициклогексана 3a в присутствии эквимолярного количества дифенилциклопропенона в кипящем п-ксилоле в течение 20 мин приводил к образованию кристаллического вещества, которое было выделено с выходом ~40% (схема 60). Выделенный аддукт имел брутто-формулу С40Н34N2О2, которая формально соответствовала присоединению двух молекул дифенилциклопропенона и экструзии одной молекулы СО.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
