Автореферат (1150038), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Вначале, прикаталитическом разложении диазосоединений 4г-е в присутствииаминоэфира 5б происходит обычное N-H-внедрение, в результате которогообразуется α-аминокетон 20.Последний в ходе каталитической реакции окисляется комплексомродиевого катализатора с кислородом, давая гидропероксид, который затемпереходит в 1,2-диоксетан. Расщепление σ-С-С и О-О связей в структуредиоксетана приводит к образованию формамида 25 и соответствующей паразамещенной бензойной кислоты.
Ключевую роль в этом процессе, повидимому, играет Rh-комплекс, поскольку известно, что без катализаторадеструкция подобных третичных аминов в присутствии О2 не наблюдается.При каталитическом разложении диазодикетона 3а в присутствииаминоэфира 5б образование ацетамида 17, вероятно, протекает поаналогичной схеме, т.е. первоначальный продукт N-H-внедрения 21 вприсутствии комплексов Rh(II) и O2 ‘окисляется’ в оксофенилацетамид 17.В качестве альтернативного варианта можно было бы предположить,что образование оксофенилацетамида 17 происходит в результате окисленияпродуктов перегруппировки Вольфа по пути 16в→17. Однако контрольныеэксперименты показали, что амиды 16 вполне устойчивы, и в условияхпроведения каталитической реакции окислительная деструкция этихсоединений не наблюдается.14Завершая рассмотрение результатов каталитических превращений ДКС2a,в, 3а и ароилдиазометанов 4г-е с α,β-непредельными δ-аминоэфирами 5можно заключить, что, в отличие от реакций диазомалонатов 1а,б идиазодиоксандиона 1в, в этих условиях наблюдаются два основных процесса– перегруппировка Вольфа и окислительная деструкция на Rh-катализаторахпервоначально образующихся продуктов N-H-внедрения 20 и 21.2.5.
Термические реакции диазокарбонильных соединений 2 и 3 с α,βнепредельными δ-аминоэфирами 5Образующиеся в результате каталитических реакций диазокетоэфиров 2и диазодикетонов 3 амиды β-кетокислот 16 содержат в своей структуре 1,3дикарбонильную систему с подвижным атомом водорода СН-группы и,принципиально, являются перспективными объектами для синтеза спомощью реакции Михаэля разнообразных N-содержащих гетероциклов. Вданном разделе исследования рассмотрены реакции кетоамидов 16,образующихся из диазокетоэфиров и диазодикетонов 2, 3 с δ-аминоэфирами 5, которые дают возможность синтезировать различные азотистыегетероциклические соединения.Для получения кетамидов 16 (или генерирования их в ходе изучаемыхреакций) использовали термическое разложение ДКС 2, 3, посколькуоказалось, что выходы продуктов перегруппировки Вольфа при термолизедиазокетоэфиров 2 и диазодикетонов 3 во многих случаях существенновыше, чем в каталитических реакциях.При нагревании диазокарбонильных соединений 2а,в,непредельным аминоэфиром 5б доминирующим процессомперегруппировка Вольфа.
Образующиеся при этом α-оксокетенывступают в реакцию с NH-группой аминоэфира, давая амидывыходами 81-91%.3а-в сявляетсяM легко16a-д сВ результате проведенных экспериментов было установлено, что поддействием гидрида натрия внутримолекулярная конденсация Михаэляамидов 16б,в протекает уже при комнатной температуре. Так, амид 16б поддействием гидрида натрия превращается в смесь диастереомерныхпиперидин-2-онов 27б с выходом 46%. В случае амида 16в катализируемаяNaH внутримолекулярная реакция, в отличие от амида 16б, не приводит кобразованию пиперидин-2-онов.
Вместо этого основным продуктом реакцииздесь оказался 5,6-дигидропиридин-2(1H)-он 28a (выход 66%).15Учитывая, что при термолизе диазодикарбонильных соединений вприсутствии α,β-непредельных δ-аминоэфиров 5 образование амидов 16происходит практически с количественным выходом, были предпринятыпопыткипроводитьпоследующуюконденсациюМихаэлябезпредварительного выделения кетоамидов 16 в чистом виде.Проведенные эксперименты показали, что в присутствии гидриданатрия реакция, в целом, действительно идет как тандемный процесс,включающий перегруппировку Вольфа и последующую реакцию Михаэля.Кроме того, оказалось, что структура конечных продуктов реакции всецелоопределяется строением исходных диазосоединений 2, 3.ОпытДКС; R1; R212а; Me; OMe234562а; Me; OMe2в; Ph; OEt3в; Me; Me3д;-(CH2)33д;-(CH2)3-ПодходаАмин5б-//-//5и5б-//-Выход, %27 : 27'бA29a; 555.9 : 1BAAAB29a; 6029б; 6329в; 7229г; 7929г; 735.2 : 12.5 : 13.9 : 11.3 : 11.2 : 1аA: смесь ДКС, амина 5 и гидрида натрия кипятили в толуоле (3-19 ч); B: смесь ДКС иамина 5 кипятили до образования амида 16 (2-16 ч), добавляли NaH и продолжалиреакцию до завершения (5-6 ч).
бПриведено соотношение (4R*,6S*) и (4S*,6S*)изомеров.Так, реакции диазокетоэфиров 2a,в и диазодикетонов 3в,д c алкильнымизаместителями приводят к образованию в качестве основных продуктовреакции пиперидин-2-онов 27 с выходами 55-79%. В случае диазодикетонов3а,б, содержащих ароильные группы в структуре молекулы, с выходами до75% образуются 5,6-дигидропиридин-2(1H)-оны 28:16Опыт12345678аРеагентыАмин; R15б; Ph5б ; Ph5е; o-MeC6H45з; (E)-Styryl5б ; Ph5б ; Ph5и; Ph5б ; PhДКС; R'3б; p-ClC6H43а; Ph3б ; p-ClC6H43б ; p-ClC6H42в ; Ph3г ; p-Tol3в ; Me3в ; MeВыход, %28б; 7528a; 6928г; 5428в; 3428a; 22 (85)a28д; 19 (47)28е; 14 (86)-В скобках указан общий выход продуктов реакции 29 и 30.В то же время, при термолизе диазоацетилацетона 3в в присутствииамина 5б и гидрида натрия главным продуктом реакции оказалсятетрагидроизохинолиндион 29a, который образуется с выходом 71% в видесмеси двух диастереомеров (d.r.
7 : 1).Бициклическая структура основного изомера изохинолиндиона 31a,имеющего 3S*,4aR*,8aS*-конфигурацию молекулы, была установлена спомощью рентгеноструктурного анализа.Таким образом, термические однореакторные процессы диазокарбонильных соединений 2а,в и 3а-д с непредельными аминоэфирами 5 вприсутствии гидрида натрия приводят к образованию азотистыхгетероциклов трех типов: пиперидин-2-онов 27, дигидропиридин-2(1Н)-онов28 и тетрагидроизохинолиндионов 29.Пиперидиноны 27, очевидно, образуются путем трехстадийного доминопроцесса, включающего перегруппировку Вольфа, реакцию генерируемогопри этом оксокетена М с N-H-группой аминоэфира 5 и последующуювнутримолекулярную конденсацию Михаэля амида 16 под действиемгидрида натрия.17Однако нейтрализация возникающего под действием гидрида натрияаниона N путем присоединения протона с образованием пирролидинов 27является не единственным вариантом его стабилизации.Анионный центр в интермедиате N находится в непосредственной близостиот 3-ацильной карбонильной группы, что, очевидно, инициирует еговнутримолекулярную атаку и нуклеофильное присоединение поуглеродному атому C=O-группы (AdN) с образованием циклобутановогокольцаO,сочлененногосдигидропиридиновойструктурой.ЦиклобутановыйинтермедиантOдалеепретерпевает[2+2]циклоэлиминирование, что приводит к образованию в качестве конечныхпродуктов всего процесса 5,6-дигидропиридин-2(1Н)-онов 28 и βоксоэфиров 30.Что касается изохинолиндиона 29a, то он, по-видимому, образуется врезультате следующего домино-процесса:На первой стадии возникает α-оксокетен M, который далее реагирует саминоэфиром 5б, давая соответствующий амид 16.
который под действиемоснованияпретерпеваетстереоселективнуювнутримолекулярнуюциклизацию по Михаэлю с образованием анти-пиперидин-2она 31.18Последний, в результате внутримолекулярной конденсации, превращается вконечный продукт реакции - тетрагидроизохинолин-1,6(2H,8aH)-дион 29a.Вполне очевидно, что получение изохинолиндиона 29 может бытьреализовано только при наличии 3-ацетильной группы в структурепиперидин-2-она 31, т.е. в реакциях диазоацетилацетона 3в или его аналоговс CH3C=O группой в структуре молекулы диазодикетона, что являетсянеобходимым условием последующей внутримолекулярной конденсацииКляйзена.3. Выводы1.
Каталитическоеразложениедиазомалонатов,5-диазо-4,6диоксодиоксана и этил диазоацетата комплексами родия вприсутствии эфиров N-арилзамещенных α,β-непредельных δаминокислот в результате первоначального образования N-илида ипоследующей конденсации Михаэля дает полизамещенныепирролидины с выходами до 80 %. Реакция протекает как доминопроцесс с невысокой диастереоселективностью (d.r. до 2.4 : 1).2. Каталитические превращения диазокетоэфиров и диазодикетонов, вотличие от диазоэфиров, в тех же условиях приводят кперегруппировке Вольфа и окислительной деструкции на Rhкатализаторах первоначальных продуктов N-H-внедрения.3. Термолиз диазокетоэфиров и диазодикетонов в присутствии эфировα,β-непредельных δ-аминокислот и гидрида натрия в результатетандемного процесса, включающего перегруппировку Вольфа ивнутримолекулярную конденсацию Михаэля образующихся амидовβ-оксокислот, приводит к азотистым гетероциклам трех типов:пиперидин-2-онам, дигидропиридин-2(1Н)-онам и тетрагидроизохинолиндионам с выходами до 78%.
Однореакторный процесспозволяет значительно повысить выход целевых гетероциклов, посравнению с 2-х-стадийной схемой.4. ПрименениеRh(II)-комплексовснефторированнымикарбоксилатными лигандами при разложении диазокетоэфиров идиазодикетонов способствует перегруппировке Вольфа, тогда какиспользование их аналогов с перфторированными лигандами, какправило, направляет каталитический процесс в сторону N-H-19внедренияиокислительнойобразующихся продуктов реакции.деструкциипервоначально5. Каталитические реакции диазомонокарбонильных соединений сэфирами α,β-непредельных δ-аминокислот, а также с метил 5(фениламино)-5-фенилпентаноатом и 4-(бензиламино)бензоатомдают либо N-алкиламины, либо продукты их окислительнойдеструкции.Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:Статьи:1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
