Диссертация (1145505), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Тиетаны 108a-k получены с очень неплохими дляподобных реакций выходами из соответствующих арилцианамидов 107a-k с самымразнообразными заместителями в арильном ядре, включая акцепторные и экранирующие [166].ClArNHCNKOH, H2Ort, 48 hArSS107a-kN108a-k30% H2O2 (10 eq.),Na2WO4 (cat.)ArOAcOH, rt, 15 h108a,bSNOCN109a,bPh2,6-Me2C6H3Startingmaterial108 (yield, %)Ph107a108a (72)2,6-Me2C6H3107b108b (34)4-MeOC6H4107c108c (59)Naphth-1-yl107d108d (38)2-ClC6H4107e108e (63)4-ClC6H4107f108f (76)4-BrC6H4107g108g (69)3-FC6H4107h108h (74)2-O2NC6H4107i108i (44)CN41aArArStartingmaterial109 (yield, %)108a109a (86)3-O2NC6H4107j108j (59)108b109b (75)4-O2NC6H4107k108k (38)Как и для сульфонамидов 98b,d, на примере двух N-арил-N-(тиетан-3-ил)цианамидов 108a,bпродемонстрирована возможность их гладкого окисления 30%-ной H2O2 в AcOH при катализеNa2WO4 до сульфонов 109a,b.Подводя итог, можно констатировать, что до настоящего времени к реакциямтиетанилирования различных нуклеофильных агентов имеется неугасающий интерес [83], и вэтой области несомненно следует ожидать дальнейших успехов.933.2.7.
Взаимодействие (-галогеналкил)тииранов с литийорганическимисоединениями – неожиданная новая реакция [184, 185]Упомянутые в обзоре литературы реакции эпитиохлоргидрина (41a) со специфическимилитийорганическими реагентами, приводящие к замещённым тииранам 126 и 128 – продуктамформального замещения хлора – побудили нас исследовать вопрос о возможности полученияподобным, претендующим на общность способом, широкого круга тииранов.В связи с этим нами было изучено взаимодействие тииранов 41a,b с простейшимилитийорганическими реагентами в Et2O. Выяснилось, что н-бутил- (110a) и фениллитий (110b)реагируют с 41a довольно быстро при умеренном охлаждении, в то время как метиллитий(110c), оставаясь инертным вплоть до 0 °С, всё же вступает во взаимодействие в присутствииDABCO.
Однако единственными (по данным ГЖХ реакционных смесей) низкомолекулярнымипродуктами этих превращений совершенно неожиданно и вопреки данным [89, 90] оказалисьсоответствующие аллилсульфиды 111a-c, выход которых был, однако, невелик из-заолигомеризации и потерь при перегонке. Менее доступный эпитиобромгидрин (41b) реагируетс фениллитием (110b), давая сульфид 111b с заметно лучшим выходом.XRLiEt2OconditionsRSS110a-c41a,b110bXconditions111 (yield, %)n-Bu (110a)Ph (110b)ClCl30 °C10 °C111a (30)Ph (110b)Br10 °C111b (60)Me (110c)Cl111a-cDPhLiR (RLi)BrDS41b-d2Et2O, 0 ° CDDABCO, 0 °C111b-d2111c (37)DDPhS111b (30)PhSD(95:5)111'b-d2Хотя соединения 111a-c являются тривиальными, новизна этой реакции их полученияпотребовала более пристального её изучения, главным образом, в плане выяснения степениобщности, а также рационализации механизма, включая стереохимические аспекты. С этойточки зрения весьма полезными оказались аналоги и гомологи эпитиогалогенгидринов.Прежде всего выяснилось, что дейтерированый эпитиобромгидрин (41b-d2) реагирует сPhLi (этот реагент обеспечивает наиболее простое выделение продуктов) с образованием смесиаллилсульфидов 111b-d2 и 111'b-d2 с различным положением метки в соотношении 95:5.
Это94означает, что механизм образования 111b не является строго единственным, по крайней мере, вслучае использования тиирана 41b, но побочный путь играет незначительную роль.Диастереомерныетииранывзаимодействуют47a,bсPhLiстереоспецифичнособразованием кротилфенилсульфидов 112a,b. Последние известны [186], поэтому определениеих конфигураций из спектров ЯМР труда не составило. Эта стереоспецифичность играетважнейшую роль в трактовке механизма найденной реакции и, возможно, несколько улучшаетперспективы её синтетического использования. Единственным низкомолекулярным продуктомреакции с тиираном 51 является металлилсульфид 113, а тризамещённый гомолог 54 и здесьведет себя аномально, давая смесь сульфидов 114 и 115.Cl110b, Et2O, 25 °CMeHMePhS62%S112a47aCl110b, Et2O, 25 °CMe44%SHPhS47bMe110b, Et2O, 10 °CClSMePhS45%11351MeClMeMe112b110b, Et2O, 10 °CSPhSMe54MePhSMe114 (28%)Me115 (14%)Все упомянутые выше аллилсульфиды были выделены препаративно, однако синтетическаязначимость приводящих к ним превращений очевидно невелика.
За исключением 41a, (галогеналкил)тиираны труднодоступны, что в сочетании с умеренным выходом продуктовсущественно обесценивает метод, если учесть тривиальные альтернативы полученияаллилсульфидов,состоящиевалкилированиитиолятоваллилгалогенидамииливовзаимодействии тех же литийорганических реагентов с аллилдисульфидами.Говоря о ключевой роли стереоспецифичности превращения 47a,b → 112a,b в пониманиимеханизма образования аллилсульфидов и (-галогеналкил)тииранов и литийорганическихсоединений, мы имели в виду то, что этот факт заставляет искать подходящие кандидатурысреди согласованных схем -элиминирования, включающих тиофильную атаку реагента.
Как95уже упоминалось ранее в обзоре литературы, тиофильная атака литийорганических соединенийвесьма характерна для тииранов простого строения, однако там она после формирования аткомплекса приводит к десульфированию с (также стереоспецифичным) образованием алкенов.В нашем случае наличие нуклеофугного атома галогена открывает возможность согласованнойперестройки интермедиата, ведущей к аллилсульфидам.Наблюдаемя стереоспецифичность указывает на вероятное формирование продуктов 112a,bиз конформеров с анти-перипланарным расположением связей во фрагменте S–C–C–Cl.Правда, вопрос об обязательном участии ат-комплексов остается открытым, поскольку неисключен и полностью синхронный процесс и без них.
Так или иначе, стереохимияпревращения позволяет отвергнуть другой тип механизма, включающего циклическоециклическое переходное состояние. Более тонкие нюансы, связанные с возможностьюпредварительного одноэлектронного восстановления молекул (-галогеналкил)тиирана, такжене учитываются.Ph LiPh LiSSMeHHHMeMePhSPh47bPhLiSClMe////MePhSH112bHLiClHPhSMeHMe112a47a47aRLi112bCl47aSMeH112aClPhSXSRSLiXRSПо-видимому, десульфировани (-галогеналкил)тиирана с образованием пары тиоляталлилгалогенид и последующим алкилированием также в какой-то мере возможно какпобочный процесс, объясняющий образование соединений 111'b-d2 и 115, хотя относительновысокая доля последнего соединения в смеси с изомером 114 всё же трудно объяснима.96Полученные результаты несомненно интересны, однако они не соответствуют данным [89,90] об образовании продуктов формального замещения хлора 126 и 128 в молекуле 41a придействии литийорганических соединений 123 и 127 специальной природы.
Особенностьстроенияпоследних,возможноувеличивающаякарбофильнуюсоставляющуюихнуклеофильности, скорее всего, состоит в их более ионном характере и меньшей степениассоциации. Для проверки этой идеи мы исследовали взаимодействие эпитиохлоргидрина (41a)c бензиллитием (110d), обладающим в значительной степени ионным характером. Эта реакцияпротекает уже неоднозначно, приводя к образованию (2-фенилэтил)тиирана (116) наряду саллилбензилсульфидом (111d) и 1,2-дифенилэтаном (117) [184] – побочным продуктомполучения самого бензиллития из бензилэтилового эфира [187]. Выходы продуктов невелики,их смесь трудно разделима и была поэтому исследована методами ГЖХ-МС и ЯМР безразделения компонентов, поскольку соединения 111d [188] и 116 [189] описаны в литературе.BnLi110dClEt2O, 25 °CSPhBnS41a111d (14%)PhPhS116 (11%)117Таким образом, гипотеза о том, что чем более ионный характер имеет литийорганическийреагент, тем выше тенденция к образованию продукта формального замещения хлора в 41a, повидимому, подтверждается, однако ассортимент подобных реагентов весьма ограничен, ареакция может протекать неоднозначно.
Всё это позволяет оценивать перспективы такогоспособа получения тииранов не слишком оптимистично.Похожую картину мы наблюдали при попытке форсировать карбофильную атакуметаллоорганического реагента использованием катализа CuI, имея в виду хорошо известнуюактивность купратных реагентов по отношению к оксиранам, с одной стороны, и высокоесродство Cu(I) к диалкилсульфидам – с другой. Последнее обстоятельство заставило насотказаться от использования стехиометрических купратов, поскольку это сулило большиепроблемы при последующем удалении меди.Характер взаимодействия эпитиохлоргидрина (41a) с MeLi (110c) в присутствии 0.1 экв.CuI, действительно, резко меняется: аллилсульфид 111c образуется лишь в следовыхколичествах, а главными продуктами становятся этилтииран (118) [190] и пентан-3-тиол (119)[191].
Как и в случае с бензиллитием, смесь продуктов не разделяли, поэтому приведеныхроматографические выходы [184].97Cl110c, 0.1 eq. CuIEt2O, 15 °CEtMeSSEt2CHSHS41a111c (2%)MeClMe110b, 0.1 eq. CuIEt2O, 15 °CMe54114 (35%)119 (7%)MeMePhSS118 (21%)PhSMeMePh115 (14%)Me120 (49%)Два момента заслуживают быть отмеченными: по-видимому, здесь уже невозможноутверждать, что тииран 118 получается исключительно путём раскрытия-перемыкания цикла41a, а кроме того, образование тиола 119, по-видимому, из тиирана 118 демонстрирует иной,карбофильный тип реакционной способности купрата по отношению к тиирановому циклу,практическинехарактерныйдлялитийорганическихреагентов.Ноиприродаметаллоорганического реагента играет важную роль, поскольку добавка CuI никак несказывается на результате взаимодействия 41a с n-BuLi (110a).Тииран 54 и в реакции с PhLi (110b) в присутствии 0.1 экв.
CuI ведет себя по-особому.Продукты с тиирановым циклом в этой реакции не зарегистрированы, сульфиды 114 и 115 попрежнему образуются в значительных количествах, но главным продуктом становитсяпренилбензол (120), возникновение которого мы связываем скорее всего с первоначальнойатакой купрата на метиленовый атом углерода и последующим десульфированиеминтермедиата (обратный порядок выглядит менее вероятным, поскольку соединение 120 неполучается в отсутствие меди вовсе).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
