Диссертация (1150039), страница 3
Текст из файла (страница 3)
%) и проведение реакции при кипячении в толуоле дает более высокиевыходы целевого анилина 21 (76-87%) [43].В этом случае взаимодействие протекает в высокими выходами как у аминовс акцепторными (R = NO2), так и с донорными заместителями (R = OMe), а такжеприводит к неплохим выходам целевых продуктов в случае вторичных аминов [43].В то же время при использовании тетраацетата диродия в аналогичных14каталитических процессах N-алкилирование анилина 13 вообще не наблюдается[43].Проведениекаталитическойдизамещенными анилинамиреакцииα-диазо-β-кетоэфиров17с13, имеющими только одну N-H-связь, позволяетполучать тризамещенные амины 22 с очень хорошими выходами (60-89%) [44].Последние в растворе обычно существуют в енольной форме:Rh(II)-Катализируемая реакция α-диазо-β-кетоэфиров 17 с производнымимочевины 23 также дает продукты N-H внедрения 24 (38-91%).
Характерно, чтореакция идет только по NH2 группе, не затрагивая группу RNH [45, 46]. Приразделении реакционной смеси на силикагеле происходит внутримолекулярнаяциклизация продуктов N-H внедрения 24 в имидазолы 25 (41-95%), выходыкоторых служили авторам работы индикатором эффективности первоначальнойреакции N-H внедрения [45]:Высокие выходы N-алкилпроизводных мочевины 24 (86-91%) былиполучены также при использовании в этой каталитической реакции диазомалоната(11 : R2 = CO2Et, R3 = OEt) или диазосоединений, содержащих PO(OEt)2-группу (R2= PO(OEt)2; R3 = OEt, Ph). В реакциях некоторых диазодикарбонильныхсоединений выходы имидазолов 25 достигали 95% (R2 = COPh; R3 = Ph), в то15время как у α-диазо-β-ацетилкетонов эффективность процесса была значительнониже (41-49%) [45].Реакции с амидамиНаряду с алифатическими и ароматическими аминами 13, а такжепроизводными мочевины 23, в Rh(II)-катализируемых реакциях в качествеаминосубстратов диазокарбонильных соединений были использованы амидыразличных карбоновых кислот [47-50].
Так, в реакциях α-диазо-β-кетофосфатов 27с амидами ароматических кислот 26 главными продуктами реакции оказалисьоксазолы28(28-70%),которыеобразуютсяврезультатепоследующихпревращений первоначальных продуктов N-H внедрения [47]:Результаты этой реакции во многом определяется природой лигандародиевого катализатора. Так, в случае карбоксилатных комплексов Rh(II),например Rh2(OAc)4, удается выделить с хорошими выходами первичные продуктыN-H внедрения – N-алкиламиды 29 (до 62%) [47,48]. В то же время, прииспользовании в качестве катализатора перфторбутирамидата родия реакция идетдальше, и в качестве конечных продуктов реакции образуются оксазолы 28.
Неисключено, что определенную роль здесь может играть и температурный фактор,поскольку продукты N-H внедрения 29 получаются при проведении реакции вкипящем хлористом метилене (~ 40˚C), в то время как оксазолы 28 образуются при110-111 оС в толуоле [47].В аналогичных процессах с использованием α-диазо-β-кетосульфонов 30реакция также не останавливается на стадии первичных продуктов N-H внедренияи в качестве конечных продуктов реакции здесь были выделены соответствующиеоксазолы 31 (22-81%) [47].16Кроме диазофосфатов 27 и диазосульфонов 30, в реакцях с различнымиамидамибылиопробованыα-диазо-β-кетоэфиры17.Вэтихреакциях,катализируемых Rh2(OAc)4, также образуются с хорошими выходами продукты NH внедрения – соответствующие N-алкилированные амиды 32 (выходы амидов 32до 82%) [49]:Хорошие результаты были получены в реакциях α-диазо-β-кетоэфиров 17 (R2=Et, R3 =Me, Ph) с амидами алифатических кислот (например, R1 = C5H11, 82%),бензойной кислоты (R1 = Ph, 62%), гетероциклических карбоновых кислотR1(например,=2-тиенил,82%)[49].ИспользованиеамидовN-Boc-α-аминокарбоновых кислот в этих процессах привело к образованию с хорошимивыходами (72-74%) аналогичных N-замещенных амидов с α-аминогруппой в структуре молекулы [50].Реакция с 2-диазоциклогексан-1,3-диономСчитается, что карбеноиды, генерируемые при каталитическом разложениикарбоциклического диазоциклогександиона 33, значительно активнее металлокарбенов из ациклических диазодикарбонильных соединений, что, как правило,приводиткобразованиюинтермедиатовкаталитическуюспобочныхрастворителем.реакциюобычноДляпродуктовминимизациипроводят17взаимодействияпобочныхнепосредственноданныхпроцессовврастворесоответствующего амина или в растворе относительно инертных растворителей,таких, как гексахлороацетон или фторбензол [51].Так,катализируемыететраацетатомдиродияреакциидиазоциклогександиона 33, проведенные в растворах N-замещенных анилинов 13(R1 = i-Pr, Ph, p-Me-C6H4, и др.), позволили получить с хорошими выходамитипичные продукты N-H внедрения 34 (выходы до 70%) [51].Энантиоселективное N-H внедрениеRh(II)-Катализируемые реакции N-H внедрения являются эффективнымспособом создания C-N связей в структуре молекулы, однако до последнеговремени в этих реакциях отмечалась очень невысокая энантиоселективностьпроцессов, в особенности в межмолекулярных реакциях N-H внедрения [52].Например, было показано, что α-фенил-α-диазоацетат 8 и α-фенилдиазофосфат 35прииспользованииахиральныхродиевыхкатализатороввреакциисбензилкарбаматом [52] дают высокие выходы целевых продуктов N-H внедрения[37].
Аналогичным образом тестирование в этой реакции широкой линейкихиральных родиевых катализаторов (16 катализаторов типа Rh2L*4 : L = MTPA,MEPY, и др.) привело к целевым продуктам N-H внедрения 36 с хорошимивыходами (62-92%). Однако энантиоселективность этих процессов оказалась оченьнизкой (ee < 10%) [52]:18Для того, чтобы определить, будет ли влиять использование хиральныхкатализаторов на диастереоселективность процесса по сравнению с ахиральнымтетраацетатом диродия, наряду с бензилкарбаматом в аналогичных реакциях былопробован Boc-Ala-NH2 [53]. Однако при использовании хиральных катализаторовпрактически во всех случаях de продукта N-H внедрения оказался значительноменьше, чем в случае Rh2(OAc)4 [52]. В реакции Boc-Val-NH2 результаты былинесколько лучше, но, тем не менее, выходы и диастереоселективность процессаоставались невысокими (23-64% и de 4-37%, соответственно) [52].Существенныйпрогрессвповышенииэнантиоселективностирассматриваемых процессов N-H-внедрения наметился, как ни удивительно, прииспользованиитермического разложения диазокарбонильных соединений вприсутствии Cinchona алкалоидов.
Так, было установлено, что термолиз αфенилдиазоацетата 8 в присутствии ароматических аминов 13 и алкалоида 37приводит к образованию продуктов N-H-внедрения 38 с неплохими выходами изаметной энантиоселективностью (15-60% и ee до 74%) [54]. Предполагается, чтомиграция протона в ходе реакции происходит в илид-алкалоидном комплексе черезпереходное состояние A:Обнаруженнаязакономерностьнавелаавторовнамысль,чтоэнантиоселективность N-H внедрения, вероятно, определяется на последнихстадиях процесса, и что совместный катализ с помощью системы “ахиральный Rhкатализатор/хиральная кислота Бренстеда” может быть хорошим решениемвопроса о стереоселективном хиральном синтезе аминов с помощью реакции N-Hвнедрения.Убедительноеподтверждениеэтогопредположенияпродемонстрировано недавно в ряде работ китайских авторов [55, 56].19былоТак, реакции диазоэфиров 8 с Boc-NH2, катализируемые системой “родиевыйкатализатор [Rh] / хиральная кислота Бренстеда 39” привели к целевым продуктам40свыходамивплотьдоколичественных(до99%)ивысокойэнантиоселективностью (до 95%)В этой реакции была протестирована целая серия хиральных катализаторов,причем наилучшие результаты были получены с фосфорными кислотами типа (R)39 [R = H, Ar, 2-нафтил, и др.].
При подборе родиевых катализаторов оказалось,что наилучшие результаты дает Rh2(TPA)4 с объемными лигандами, который припрочих равных условиях позволил значительно улучшить энантиоселективностькаталитического процесса [55].Позднеебылипроведеныквантово-химическиерасчетыпереходныхсостояний, отвечающих за протонный сдвиг образующегося в ходе реакции N-Hвнедрения енамина.
Это переходноесостояние, в принципе, аналогичнопредложенному ранее TS для реакции N-H внедрения в присутствии алкалоидов(37). На вышеприведенном рисунке изображены переходные структуры (R)-TSEM20SPAи (S)-TSEM-SPA, которые отвечают за образование (R)- и (S)-энантиомеровсоответственно. Расчет энергий этих переходных состояний относительно суммыэнергий енамина (EM) и кислоты (SEM) показал, что энергия в случае (R)-TSEM-SPAбылана4.5ккал/мольниже,чемвслучае(S)-TSEM-SPA.Этоможетсвидетельствовать о более легком в этом случае переносе протона и, в какой-томере, служить обоснованием преимущес-твенного образования в ходе реакцииэнантиомера c (R)-конфигурацией [56].1.3 Генерирование и превращения аммониевых илидовМежмолекулярные превращения N-илидов в трехкомпонентных реакцияхАммониевые илиды, генерируемые из α-диазокарбонильных соединений иаминов, представляют собой весьма реакционноспособные интермедиаты, легкореагирующие с самыми разнообразными электрофильными реагентами.Интенсивноеизучениевозможностейтрехкомпонентныхреакций,базирующихся на превращениях промежуточных аммониевых илидов, показало,что эти реакции осуществимы для широкого круга всех трех субстратов, в томчисле:– диазосоединений: эфиров диазоуксусной кислоты [57-59], α-замещенныхдиазоацетатов[57-66], α-диазокетонов [58,59,67] и диазофосфатов [64];21– азотсодержащих соединений: первичных и вторичных ароматических аминов[57-61], амидов [62,64] и фосфорамидатов [64];– электрофильных реагентов: иминов [60,62,64,66], альдегидов [12,57,65, 68,69],диазенов[58],атакжеα,β-непредельныхкарбонильныхсоединений[59,61,63,67,70].В этом разделе будут рассмотрены каталитические трехкомпонентныереакции (3MCR) диазокарбонильных соединений с азотсодержащими субстратамив присутствии электрофилов различных типов, диастерео- и энантиоселективностьэтих процессов, использование со-катализаторов для повышения их селективности.Реакции с иминамиКатализируемое тетраацетатом диродияразложениеприсутствиииминовароматическихаминовиα-арилдиазоацетатов вбылопервойизученнойтрехкомпонентной реакцией диазосоединений [60].
В результате реакции быливыделены метил 2-арил-2-(ариламино)ацетат 41 (N-H внедрение) и продукттрехкомпонентной реакции 42 [60]:Дальнейшие исследования показали, что в присутствии N-метиланилинареакция идет преимущественно с образованием продуктов N-H внедрения (52%,41/42= 87/14), в то время как с первичными ароматическими аминами образуются восновном продукты трехкомпонентной реакции 42 (26-78%), а N-H внедрениепротекает в меньшей степени (3–41%) [60]. Введение акцепторных заместителей(p-X-C6H4; X = CF3, NO2) в структуру ароматического амина способствуетобразованию, главным образом, замещенных диаминов 42, причем реакцияпротекает диастереоселективно с преимущественным образованием эритроизомеров (до 96 : 4) [60].22Ввиду того, что α,β-диаминоэфиры являются важными компонентамиразличных биологически активных препаратов [71], были предприняты попыткипровести реакцию в энантиоселективном режиме в присутствии со-катализаторов.В качестве последних были опробованы хиральные фосфорные кислоты [62,64,66]и производные сквардамида [66].При использовании тетраацетата диродия с добавкой хирального фосфата43a,б в реакциях α-замещенных диазоацетатов с карбаматами (прекурсорамиаммониевых илидов) и имидами оказалось возможным получать индивидуальныесин- или анти- α,β-диаминоэфиры 44 [62].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
