Диссертация (1145442), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Циклоприсоединение каталитически генерируемых нестабильныхN,N'-циклических азометиниминов к N-арилмалеимидам [224]Также как и при термолизе, каталитическое раскрытие диазиридинового цикла по связиC–N в присутствии N-арилмалеимидов приводило к образованию смесей диастереомерных аддуктов 61 и 62 (схема 76). Однако в случае каталитического процесса диастереоселективностьреакции, т.е. соотношение этих аддуктов, зависела от взятых растворителя и катализатора.Схема 76XXXOORNN3a-d,lNNONO60a-eкатализаторрастворительRON N61транс-RON N62цис-3, R = 4-MeOC6H4 (a), 4-CH3C6H4 (b), Ph (c), 4-ClC6H4 (d), 3-NO2C6H4 (l); 60, X = H (a), 4-OCH3 (b),4-CH3 (c), 4-Br (d), 4-NO2 (e); 61, 62, R=Ph, X=H (a), OMe (b), Me (c), Br (d), NO2 (e); R=4-MeOC6H4, X=H(f), OMe (g), Me (h), Br (i), NO2 (j); R=4-MeC6H4, X=H (k), OMe (l), Me (m), Br (n), NO2 (o); R=4-ClC6H4,X=H (p), OMe (q), Me (r), Br (s), NO2 (t); R=3-NO2C6H4, X=H (u), OMe (v), Me (w), Br (x), NO2 (y)127Например, реакция 6-арил-1,5-диазабициклогексанов 3a-d, l с N-арилмалеимидами 60a-eв ацетонитриле в присутствии эфирата трехфтористого бора происходила с обращением стереоселективности по сравнению с термической реакцией – во всех случаях преобладали цисаддукты.
Причем, в отличие от реакции в отсутствие 1,3-диполярофила (раздел 3.3), по даннымспектроскопии ЯМР 1H реакционных смесей наблюдалась полная конверсия не только соединения 3a, но и 3b, тогда как для соединений 3c,d конверсия не превышала 50–60%, а для соединения 3l ~30% при одновременном увеличении доли продуктов гидролиза (табл. 11).Таблица 11. Соотношение транс- и цис-изомеров 61/62 при термическом () или каталитическом (BF3Et2O) раскрытии диазиридинового цикла в присутствии N-арилмалеимидоваN-Арилмалеимид60a60b60c60d60e1.82.41.91.71.33aBF3Et2O0.5-0.70.770.5-0.60.40.15-0.2г2.12.62.21.81.56-Арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексан3cб3dб3bBF3Et2O BF3Et2O BF3Et2O0.712.0 0.742.00.670.713.1 0.742.90.710.562.0 0.5-0.7 2.00.50.432.0 0.51.90.480.41.7 0.291.50.291.72.01.51.51.33lвBF3Et2O0.560.50.590.480.2Примечание: а Термолиз проводили в толуоле (~110°C), реакцию в присутствии эфирата трехфтористогобора – в ацетонитриле при комнатной температуре.
б Конверсия менее 50–60%. в – конверсия менее 30%(соотношение продуктов присоединения/гидролиза ~0.7). г Для реакции в толуоле соотношение транс- ицис-аддуктов ~0.7.Диастереоселективность реакции циклоприсоединения соединения 3a к малеимидам 60ad в присутствии трифлата индия в тетрагидрофуране или толуоле соответствовала наблюдаемой при термолизе (в пределах погрешности измерения, составляющей 10-20%), тогда как в реакции с N-(4-нитрофенил)малеимидом 60e в толуоле преимущественно получался цис-аддукт.При взаимодействии соединения 3l с трифлатом индия в ТГФ во всех случаях преобладали цисаддукты (табл.
12). Причем, так же, как и при катализе эфиратом трехфтористого бора, конверсия соединения 3l не превышала 30-40%, а в реакционной смеси наблюдалось значительное количество побочного продукта гидролиза (3-нитробензальдегида).Таблица 12. Стереоселективность циклоприсоединения (соотношение транс- и цис-аддуктов61/62) при проведении реакции в разных растворителях в присутствии трифлата индияN-Арилмалеимид60a60b60c60d60e6-Арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексан3a3lТГФТолуолТГФ2.02.00.832.83.00.671.92.80.751.31.70.831.00.830.4128Ранее было показано, что термолиз 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в присутствииN-арилмалеимидов, имеющих заместители в положениях 2 и 6, например, N-мезитилмалеимида60f и N-(2,6-дихлорфенил)малеимида 60h, приводит к образованию исключительно трансаддуктов (раздел 3.4.1). Такая 100%-ная стереоселективность обусловливалась, по-видимому,препятствующими образованию цис-аддукта при экзо-сближении реагентов пространственными взаимодействиями между арильной группой в промежуточно образующемся Z-азометинимине и орто-заместителями в N-арилмалеимиде, который имеет неплоское строение (схема77).Схема 77R'ONOHNRXцис-аддуктэкзо-подходNПри действии эфирата трехфтористого бора на диазабициклогексан 3a в присутствии мезитилмалеимида 60f в ацетонитриле или дейтерохлороформе, также как и при термолизе, былполучен единственный транс-аддукт 61'h, т.е.
никакого изменения стереоселективности в данном случае не наблюдалось (схема 78).Схема 78OMeMeMeONN3aMeMeOMeONNMeO60fBF3·Et2OCDCl3 илиCH3CNN NMeO61'hЕсли раскрытие напряженного цис-N,N'-дизамещенного диазиридинового фрагмента в 6арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанах под действием кислот Льюиса являлось, в общем-то,ожидаемым, то раскрытие 1,2,4,5-тетразинового кольца и образование при действии трифлатаиндия на димеры 59a,b в присутствии малеимида 60b циклоаддуктов 61g, 127 и 62g, 128, которые могут быть получены и непосредственно из диазабициклогексанов 3a, o, представляетсянеобычным (схема 79).
Ранее наблюдалось только термическое раскрытие 1,2,4,5-тетразиновогокольца, приводящее к образованию соответствующих азометиниминов (см., например, [213]).При этом соотношение транс- и цис-аддуктов 61/62 составило ~2.0 для димера 59a и ~1.7для димера 59b. Соотношение аддуктов 61g и 62g аналогично наблюдаемым при термическом129(в толуоле) или каталитическом (при действии трифлата индия в ТГФ или толуоле) раскрытиидиазиридинового фрагмента в диазабициклогексане 3a в присутствии малеимида 60a (табл. 11 и12). Это позволяет предположить, что во всех случаях реакции происходят через «общий» интермедиат, которым, по-видимому, является соответствующий нестабильный N,N'-циклическийазометинимин.Схема 79OMeRRNNNNRIn(OTf)3ROMeOOMeOMeONOOOMeONO60bкатализаторNRMeON59a,bNOMeOMeN NN NR RR R61g, 12762g,128R3a,o3, R = H (а), CH3 (o); 59, R = H (а), CH3 (b); 61g,62g, R = H; 127,128, R= CH3Изменение степени конверсии исходных диазабициклогексанов при каталитическом раскрытии диазиридинового фрагмента в отсутствие (раздел 3.3) и в присутствии 1,3-диполярофила, возможно, обусловлено обратимостью каталитической реакции, тогда как при термолизе стабилизация промежуточного азометинимина в отсутствие диполярофила осуществлялась путем необратимой изомеризации в соответствующий 2-пиразолин.
Донорные группы варильном заместителе частично стабилизируют образующийся азометинимин и способствуютсдвигу равновесия в сторону его образования, вследствие чего наблюдается полная конверсиясубстрата. Зависимость соотношения цис- и транс-аддуктов, образующихся при проведениикаталитической реакции в присутствии диполярофилов, от растворителя, вероятно, являетсярезультатом сольватации образующегося азометинимина и/или изменением его предпочтительной конфигурации в реакционном комплексе.3.7. Циклоприсоединение стабильных N,N'-циклических азометиниминовк N-арилмалеимидам3.7.1. Стабильные азометинимины на основе пиразолидин-3-она [254]Неопределенность конфигурации нестабильных N,N'-циклических азометиниминов, образующихся при термическом раскрытии диазиридинового фрагмента в 6-арилдиазабицик-130логексанах, побудило нас провести исследования циклоприсоединения известных в литературеих стабильных аналогов – азометиниминов с фрагментом пиразолидин-3-она, для которых конфигурация была надежно установлена.
Например, 1-арилметилен-3-оксопиразолидин-1-ий-2иды, существуют исключительно в Z-конфигурации даже при наличии в арильной группе двухорто-заместителей [74 и ссылки в ней].По нашему мнению, изучение диастереоселективности циклоприсоединения стабильныхпиразолидиноновых азометиниминов к различным N-арилмалеимидам и сравнение полученныхрезультатов с приведенными выше (разделы 3.4.1 и 3.4.2) должно было способствовать решению вопроса о конфигурации термически генерируемых in situ нестабильных азометиниминов,и, таким образом, уточнить пространственное течение реакций их циклоприсоединения.Схема 80Ar'ONArH HH60b-dN NO129a,bOOC6H5Cl, 110°C, 6 чArOAr'NH9a9N NOH+ArHAr'N9a9N NOO130a-fтранс-OH131a-fцис-129, Ar = Ph (a), 4-MeOC6H4 (b); 60, Ar' = 4-MeOC6H4 (b), 4-MeC6H4 (c), 4-BrC6H4 (d); 130, 131, Ar =Ph, Ar' = 4-MeC6H4 (a), 4-MeOC6H4 (b), 4-BrC6H4 (c); Ar = 4-MeOC6H4, Ar' = 4-MeC6H4 (d), 4-MeOC6H4(e), 4-BrC6H4 (f)Реакции циклоприсоединения (схема 80) с участием азометиниминов 129a,b проводилисьв хлорбензоле при температуре 110°C в течение 6 часов.
Хлорбензол был взят в качестве растворителя вместо ксилола или толуола, которые использовались при термолизе 6-арил-1,5диазабицикло[3.1.0]гексанов, т.к. он обеспечивал полное растворение исходного азометинимина и N-арилмалеимида, т.е. гомогенность исходной смеси. За указанное время реакции полностью происходила конверсия исходных веществ с образованием аддуктов 130 и 131, другихпродуктов реакции в заметных количествах не наблюдалось. Соотношение аддуктов устанавливали, сравнивая интенсивности сигналов протонов H9a изомеров в спектрах ЯМР 1H реакционных смесей, причем транс-диастереомеры преобладали (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
