Диссертация (1145442), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Наблюдаемая в случае термолиза диазабициклогексанов 3o,p и отсутствующая в случае термолиза диазабициклогексана 3a, региоселективность 2-й стадии циклоприсоединенияилида типа 112 к циклопропенону 114, по-видимому, объясняется наличием 2-х метильныхгрупп в 3-ем положении триметиленового мостика исходного диазабициклогексана. Действительно, потеря региоселективности при отсутствии этих метильных групп (региоизомеры образуются в практически равных количествах) указывает на отсутствие на этой стадии выраженного зарядового контроля процесса. Следовательно, причина, вероятнее всего, состоит в наличииили отсутствии неких пространственных взаимодействий, возникающих при сближении реагентов и играющих в данном случае определяющую роль (схема 65).Схема 65PhOPhMeMeArN NMe MeАArOPhOMePhN NMe MeOMeБИз приведенной схемы 65 следует, что на 2-й стадии процесса при сближении илида и2-й молекулы циклопропенона возникают пространственные взаимодействия между одной изметильных групп в триметиленовом мостике илида и заместителем в циклопропеноне (Ph илиMe), но подход А, по-видимому, более благоприятен, чем подход Б.Для выяснения роли пространственных взаимодействий в переходном состоянии мы провели термолиз диазабициклогексанов 3c,f в присутствии стерически более загруженного 3-изопропил-2-фенилциклопропенона 115, В результате были получены единственные региоизомеры121a,b, выделенные с препаративными выходами 24% и 20% (схема 66).116Схема 66ArNPhPhN2Oп-ксилолArONNPhH1153c,f121a,b3, Ar = Ph (c), 4-FC6H4 (f); 121, Ar = Ph (24%) (a), 4-FC6H4 (20%) (b)Относительная конфигурация аддуктов 121a,b была установлена по данным спектроскопии 2D ЯМР 1Н аддукта 121a, основные ЯЭО в котором представлены на рис 23.HHHHO6 75 7aN N43H H122aH121aРис.
23. Схема основных ЯЭО в соединении 121a.Из рис. 23 видно, что транс-расположенные протоны H5 и H6 не взаимодействуют междусобой, но дают кросс-пики пространственного взаимодействия с орто-протонами геминально ивицинально расположенных ароматических ядер. В свою очередь, протон H6 дает кросс-пики спротонами изопропильной группы в положении 7а, что указывает на их взаимное цис-расположение. Протон H5 дает кросс-пик с псевдо-экваториальным протоном в положении 4.
Ортопротоны ароматического ядра в положении 1 дают кросс-пики с изопропильными группами вположениях 7а и 2. Наконец, протон H2а дает кросс-пики с пространственно близкими протонами цис-расположенных изопропильных групп в положениях 2 и 7а, а также с псевдоэкваториальным протоном H3.Помимо аддуктов 121a,b по данным ЯМР 1H реакционные смеси содержали сигналы соответствующих 2-пиразолинов и циклопропенона 115, которые были выделены с выходами 2431% и 43-53% соответственно, а также сигналы неидентифицированных маслообразных продуктов, выделенных с выходами ~22-23%. Неидентифицированные продукты, вероятнее всего,являются результатом побочных деструктивных реакций. Также как и при циклоприсоединениициклопропенона 114 тандемное присоединение термически генерируемых нестабильных азометиниминов/илидов к циклопропенону 115 происходит строго региоселективно на обеих стадиях.Образование 2-пиразолинов, как продуктов конкурентной реакции изомеризации азометинимина 50, и низкие выходы продуктов циклоприсоединения свидетельствуют о снижении117реакционной способности 3-изопропил-2-фенилциклопропенона 115 на обеих стадиях реакциипо сравнению с циклопропенонами 102 и 114.
Такое понижение реакционной способности циклопропенона 115 обусловлено, по-видимому, увеличением стерического объема заместителя(изопропильная группа по сравнению с метильной или фенильной), из-за чего пространственное сближение реактантов оказывается сильно затруднено. А возникающие на второй стадииреакции крайне неблагоприятные пространственные взаимодействия с участием изопропильных групп (например, ориентация циклопропенона, при которой две изопропильные группыоказываются в соседних положениях) обусловливают 100%-ную региоселективность циклоприсоединения илида типа 112 ко второй молекуле циклопропенона 115.Можно предположить, что при введении двух метильных групп в 3-е положение триметиленового мостика исходного диазабициклогексана стерические препятствия для 1-й и особеннодля 2-й стадии циклоприсоединения будут еще больше.
И, действительно, при термолизе диазабициклогексана 3p в присутствии циклопропенона 115 не удалось обнаружить продуктов 1,3диполярного циклоприсоединения (схема 67). Вместо этого в спектре ЯМР 1Н реакционнойсмеси присутствовали только сигналы соответствующего 2-пиразолина и исходного циклопропенона 115 (выделенные с выходами 35% и 66% соответственно), а также сигналы неидентифицированных продуктов реакций в областях 0.6–1.2 м.д. и 6.0–7.5 м.д., которые были выделены ввиде маслообразных фракций с общим выходом ~20%.Схема 67PhNPhN2XOMe Me3p115Суммируя приведенные выше факты, можно сделать следующий вывод: при термолизе 6арил-1,5-диазабициклогексанов в присутствии несимметрично замещенных алкилфенилциклопропенонов циклоприсоединение генерируемых in situ нестабильных N,N'-циклических азометиниминов на 1-й стадии осуществляется строго региоселективно, что, по-видимому, определяется зарядовым контролем процесса (рис.
24), при котором отрицательно заряженный атом азота азометинимина атакует наиболее положительно заряженный атом углерода циклопропенона(атом, несущий алкильную группу).OOq 0.035q 0.071q 0.022q 0.075PhMePhiPrРис. 24. Распределение зарядов в алкилфенилциклопропенонах 114 и 115 по данным расчетов методом DFT.118Региоселективность присоединения образующегося далее илида типа 112 ко второй молекуле несимметрично замещенного циклопропенона, а также вообще возможность такого циклоприсоединения определяются, по нашему мнению, стерическими причинами. Например, приотсутствии заметных стерических препятствий (термолиз соединения 3a в присутствии циклопропенона 114) наблюдается низкая региоселективность (соотношение региоизомеров ~1:1), а вслучае термолиза диазабициклогексана 3p в присутствии циклопропенона неблагоприятныестерические взаимодействия делают невозможным образование циклоаддуктов.Попытки получить циклоаддукты при термолизе 6-арил-1,5-диазабициклогексанов в присутствии других циклопропенов, таких как метиловый эфир 2,3-дифенилциклопропенкарбоновой кислоты, 2,3,3-трифенилциклопропенкарбонитрил или 2,3-дифенилциклопропенкарбонитрил привели к образованию исключительно 2-пиразолинов.
Это указывает на недостаточную активность таких 1,3-диполярофилов для перехвата нестабильных короткоживущих азометиниминов, генерируемых при термолизе 6-арил-1,5-диазабициклогексанов.3.5. Циклоприсоединение C,N-циклических изохинолиновых азометиниминов к N-арилмалеимидам3.5.1. Термолиз 1-метил-1,3,4,8b-тетрагидро[1,2]диазирино[3,1-a]изохинолина вприсутствии N-арилмалеимидов [247]Термолиз бициклических диазиридинов 25a и 25b в присутствии N-арилмалеимидов в кипящем о-ксилоле (144°C) нацело проходил за 10 ч для соединения 25a и за 8 ч для соединения25b при полной конверсии исходных диазиридинов (схема 68), в отличие от рассмотренногоранее термолиза этих соединений в отсутствие диполярофила (раздел 3.2.5).Схема 68RRNNMe25a,bRORNNMe46-74%RRH1H2O25a',b'RRArN ONN MeH3ONArтранс122a-kNHHON MeHONArцис123h-k25, R = H (a), Me (b); 122, 123, R = H, Ar = Mes (a), 2,6-Me2C6H3 (b), 2,6-Cl2C6H3 (c); R = Me, Ar =Mes (d), 2,6-Me2C6H3 (e), 2,6-Cl2C6H3 (f), 1-нафтил (g); R = H, Ar = 4-BrC6H4 (h), 4-MeOC6H4 (i); R = Me,Ar = 4-BrC6H4 (j), 4-MeOC6H4 (k)При термолизе диазиридина 25a в присутствии орто-незамещенных имидов 60d,b былиполучены смеси транс- (122h,i) и цис-аддуктов (123h,i) в соотношении ~75-78:22-25 в пользутранс-диастереомеров.
В положении 3 изохинолиновой системы диазиридина 25b имеются двеметильные группы, создающие пространственные препятствия для эндо-подхода диполярофила119(т.е. подхода со стороны 3,4-дигидроизохинолиновой системы), поэтому циклоприсоединениегенерируемого при термолизе C,N-циклического азометинимина к тем же имидам привело кувеличению доли транс-изомеров 122j,k до ~90:10. Соотношение транс- и цис-изоомеров(диастереоселективность) при циклоприсоединении азометиниминов 25a',b' к малеимидам 60приведены в таб. 10.Из полученных данных следует, что диастереоселективность циклоприсоединения азометиниминов 25a',b', генерируемых при термолизе диазиридинов 25a,b, к N-арилмалеимидам60b,d, не имеющим орто-заместителей в бензольном кольце, достаточно высока, однако 100%ной стереоселективности присоединения, описанной в литературе для присоединения аналогичных C,N-циклических азометиниминов к N-метилмалеимидам [59, 248], в нашем случае ненаблюдалось.Таблица 10.
Диастереоселективность циклоприсоединения азометиниминов 25a',b' к N-арилмалеимидам 60.АддуктДиазиридин Малеимид 122/123выход, %100/074122a25a60f100/071122b25a60n100/064122c25a60h100/056122d25b60f100/060122e25b60n100/050122f25b60h100/069122g25a60j75-78:22-2566122h/123h25a60d75-78:22-25–122i/123i25a60b~90:1051122j/123j25b60d~90:1046122k/123k25b60bПри термическом раскрытии диазиридинового фрагмента в соединениях 25a,b в присутствии орто-замещенных N-арилмалеимидов, также как при рассмотренном выше термолизесимметричных 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов (раздел 3.4.1), в спектрах ЯМР 1Н реакционных смесей наблюдались сигналы исключительно транс-аддуктов 122a-g. Наблюдаемая100%-ная диастереоселективность циклоприсоединения, как и ранее, объясняется значительными стерическими препятствиями при эндо-сближении реактантов (особенно явными при наличии заместителей в 3-ем положении изохинолинового фрагмента), затрудняющими образование цис-аддукта (схема 69).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
