Диссертация (1145442), страница 24
Текст из файла (страница 24)
13). Конфигурация аддуктовпервоначально устанавливалась на основании анализа констант спин-спинового взаимодействия протонов H9 и H9a и формы их линий. В случае цис-аддуктов величина константы J составляла ~8–8.5 Гц, а в транс-аддуктах, где двугранный угол Н–С–С–Н, по-видимому, ~90°, константа ССВ J была близка к нулю, в результате чего сигнал протона H9 наблюдался как уширенный синглет.131Как следует из анализа приведенных в таблице данных, соотношения транс- и циспродуктов циклоприсоединения азометиниминов 129a,b и их нестабильных аналогов, генерируемых при термолизе соответствующих 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов в похожихусловиях, к пара-замещенным N-арилмалеимидам весьма близки.
На этом основании можнопредположить, что как стабильные, так и термически генерируемые лабильные азометиниминыимеют одинаковую Z-конфигурацию.Таблица 13. Соотношение продуктов циклоприсоединения стабильных азометиниминов 129a, b иих лабильных аналогов, генерируемых при термолизе соответствующих 6-арил-1,5-диазабицикло[3.1.0]гексанов (ДАБЦГ) к N-арилмалеимидам 60b-dАддукты130a/131a130b/131b130c/131c130d/131d130e/131e130f/131fArPhPhPh4-MeOC6H44-MeOC6H44-MeOC6H4Ar'130/131 ДАБЦГа Выход, %4-MeC6H4~2.6:1~3.1:1734-MeOC6H4 ~2.0:1~2.0:1694-BrC6H4~2.3:1~2.0:1714-MeC6H4~2.3:1~2.4:1724-MeOC6H4 ~2.0:1~1.8:1654-BrC6H4~1.4:1~1.7:168Примечание: а – в кипящем толуоле (110°C) (раздел 4.1)При взаимодействии стабильных азометиниминов 129a,b с орто-дизамещеннымиN-арилмалеимидами 60f, h, j, n с практически 100%-ной диастереоселективностью были получены транс-аддукты 132 (схема 81).
Причем в спектрах ЯМР 1H реакционных смесей присутствовали лишь следовые сигналы предположительно цис-изомеров или сигналы вовсе не наблюдались. Аналогичная диастереоселективность наблюдалась ранее и для лабильных азометиниминов (табл. 4, раздел 3.4.1).Схема 81OArAr'HON NNH129a,bC6H5Cl, 110°C, 6 ч60f,h,j,nNOArOOHAr'N NHO132a-gтранс- >> цис-129, Ar = Ph (a), 4-MeOC6H4 (b); 60, Ar' = Mes (f), 2,6-Me2C6H3 (n), 2,6-Cl2C6H3 (h), 1-нафтил (j);132, Ar = Ph, Ar' = Mes (a), 2,6-Me2C6H3 (b), 2,6-Cl2C6H3 (c), 1-нафтил (d), Ar = 4-MeOC6H4, Ar' =Mes (e), 2,6-Me2C6H3 (f), 2,6-Cl2C6H3 (g)В спектрах ЯМР 1H аддуктов 132a-g наблюдались характерные для транс-изомеров уширенные синглетные сигналы протонов H9.
При этом в случае реакции с N-(1-нафтил)малеимидом 60j в спектре ЯМР 1H (CDCl3) реакционной смеси также присутствовали два наборасигналов, отвечающих атропоизомерам транс-аддукта 132d, а в спектрах ЯМР 1H (ДМСО-d6,13260-140°C) перекристаллизованного соединения наблюдалось постепенное уширение и сближение сигналов, но коалесценции не происходило даже при температуре 140°C. транс-Конфигурация соединения 132a была однозначно установлена из анализа данных спектра 2D ЯМР 1H(NOESY). Наиболее важными для отнесения конфигурации явились пространственные взаимодействия между протонами о-метильных групп при 2.11 м.д.
и протона H9 при 4.65 м.д., атакже взаимодействия между протонами в орто-положениях фенильной группы при 7.13 м.д.и всеми протонами в положениях 3a, 9 и 9a ( 5.42, 4.65 и 3.95 м.д. соответственно), кросс-пикикоторых присутствуют в спектре. Кроме того, наблюдающиеся кросс-пики взаимодействия орто-протонов фенильной группы ( 7.13 м.д.) и протонов при 1.23 и 3.17 м.д.
указывают на эндо-расположение фенильной группы по отношению к диаза-мостику (рис. 29). Отметим, чтотакая конфигурация является основной и в большинстве ранее полученных нами аддуктов сфрагментом пергидропиразоло[1,2-a]пирроло[3,4-c]пиразол-1,3-диона.7.133.17H H3.501.23 HH2.12OHH 3.95ONNMe2.11NH5.42Ph7.134.65OMeONNHHHONMeOMeMeMeРис. 29. Схема основных ЯЭО в спектре 2D ЯМР 1H (NOESY) аддукта 132a и его пространственная модель.Причиной высокой диастереоселективности, наблюдаемой при взаимодействии азометиниминов 129a,b с орто-дизамещенными N-арилмалеимидами, являются, по-видимому, сильныестерические взаимодействия 2,6-дизамещенного арильного фрагмента малеимида, расположенного практически ортогонально к дигидропиррольному циклу, с Z-расположенным фенильнымкольцом азометинимина при экзо-подходе диполярофила, ведущем к цис-изомеру. Как следствие, этот путь реакции становится невыгодным, и предпочтительно образуется транс-изомер врезультате эндо-подхода диполярофила, при котором негативное стерическое взаимодействиемежду диполем и диполярофилом значительно меньше (схема 82).Схема 82HHHNNOORNORэкзо-подходXцис-аддукт133Взаимодействие азометинимина 129c, в котором 2,6-дихлорфенильная группа по стерическим причинам не может располагаться в плоскости азометиниминового фрагмента, как этобыло в азометиниминах 129a.b, с N-арилмалеимидами 60b-d,f происходило с практически исключительным образованием транс-продуктов циклоприсоединения (схема 83).
В отличие отаддуктов 132 , где сигнал протона H9 наблюдался как уширенный синглет, например, в аддукте133a константа спин-спинового взаимодействия транс-расположенных протонов H9 и H9а ужеимела величину J ~3.3 Гц, что отражает влияние объемистой дихлорфенильной группы на изменение величины двугранного угла Н9–С–С–Н9a.Схема 83OClHArN60b-d,fClN NC6H5Cl, 110°C, 6 чOArOCl HHONON NCl71-75%HO133a-dтранс- >> цис-129c133, Ar = Mes (a), 4-MeC6H4 (b), 4-MeOC6H4 (c), 4-BrC6H4 (d)Причиной столь высокой диастереоселективности циклоприсоединения с исключительным образованием транс-продуктов, как и в предыдущем случае является, по-видимому, блокирование экзо-подхода, ведущего к цис-аддуктам, за счет сильных стерических взаимодействий между 1,3-диполярофилом и повернутой относительно плоскости азометиниминовогофрагмента 2,6-дихлорфенильной группы (схема 84).Схема 84HHClтранс-аддуктNORэкзо-подходXцис-аддуктHNN Clэндо-подходROOONOHHОтметим, что в проведенных «холостых» экспериментах (при отсутствии в реакционнойсмеси 1,3-диполярофила) ни Z-/E-изомеризации азометинимина, ни димеризации (Z)-1-арилметилен-3-оксопиразолидин-1-ий-2-идов в соответствующие производные дипиразоло[1,2a;1',2'-d]-1,2,4,5-тетразин-1,7-диона в диапазоне температур 110–150°C нами не наблюдалось.134Отсутствие изомеризации в E-азометинимины хорошо согласуется с данными, полученнымиранее для (Z,4R*,5R*)-1-арилметилен-4-бензоиламино-3-оксо-5-фенилпиразолидин-1-ий-2-идов– повышение температуры способствовало изомеризации E-азометиниминов в Z-азометинимины, но не наоборот [75].3.7.2.
Стабильные азометинимины на основе 5,5-диметилпиразолидин-3-она [255]В продолжение исследований диастереоселективности циклоприсоединения стабильныхN,N'-циклических азометиниминов и выявления основных причин, ее определяющих, мы изучили циклоприсоединение к N-арилмалеимидам (Z)-1-алкилиден- и 1-арилметилен-5,5-диметил3-оксопиразолидин-1-ий-2-идов 134a-e. Эти стабильные азометинимины получали конденсацией этилового эфира 3,3-диметилакриловой кислоты 135 с гидразингидратом, приводящей к 5,5диметилпиразолидин-3-ону 136 [256], и последующей обработкой пиразолидинона соответствующими альдегидами [74] (схема 85).Схема 85OOMeCO2EtNH2NH2·H2ONHMeMeMeNH135ORHMeMe136NNRH134a-e134, R = 4-MeC6H4 (a), 4-MeOC6H4 (b), 2,6-Cl2C6H3 (c), Me (d), i-Pr (e)Строение соединений 134a-e подтверждено спектральными данными.
Характерной особенностью спектров ЯМР 1H азометиниминов является наличие сигнала метинового протона(N=CHR) в области 6.31–7.24 м.д. По литературным данным, азометинимины 134b,c имеют Zконфигурацию [74], и, вполне очевидно, что такую же конфигурацию должен иметь азометинимин 134a.
Z-Конфигурация впервые полученного азометинимина 134d и ранее известногоазометинимина 134e [141] подтверждена данными спектров 2D ЯМР 1H (NOESY) (рис. 30). Вспектрах этих азометиниминов наблюдались кросс-пики, отвечающие пространственномувзаимодействию между метиновым протоном при 6.64 (134d) или 6.31 м.д. (134e) и метильными группами в положении 5 [1.58 (134d) и 1.56 м.д. (134e)].O1.58MeMe1.58O1.56NNH6.64134d2.25MeMeMe1.56NNH6.311.15Me3.29Me1.15134eРис. 30.
Схемы основных ЯЭО в спектрах 2D ЯМР 1H (NOESY) азометиниминов 134d,e.135Взаимодействие 5,5-диметилзамещенных азометиниминов 134a,b с орто-незамещеннымиN-арилмалеимидами 60b-d привело к ожидаемому преимущественному образованию цисаддуктов (соотношение цис-/транс- 9-10:1), которые были выделены с выходами 74-82%(схема 86). Как и для предыдущей серии, рассмотренной в разделе 3.7.1, хлорбензол был использован для обеспечения гомогенности реакционной смеси.Схема 86OArHN NMeMeAr'N OArC6H5Cl, 110°C, 6 чO134a,bHOH9a9N NMeMe60NAr'HOOцис-137a-f+ArHOHN NMeMeNAr'HOOтранс-138a-f137, 138, Ar = 4-MeC6H4, Ar' = 4-MeOC6H4 (a), 4-BrC6H4 (b), 4-NCC6H4 (c); Ar = 4-MeOC6H4, Ar' =4-MeOC6H4 (d), 4-BrC6H4 (e), 4-NCC6H4 (f)На основании характерной для цис-расположения протонов H9 и H9a константы спинспинового взаимодействия J ~8.0 Гц основным продуктам реакции 137a-f нами приписана цисконфигурация.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
