Диссертация (1150132), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Позднееметодика была расширена для синтеза тризамещённых фуранов за счёт введения вреакционную смесь арил- и гетероарилйодидов. В этом случае фурилпалладиевый интермедиатвступал в реакцию кросс-сочетания с образованием фуранов 193 [117]. Кроме того,проводились реакции с аминами, продуктами которых стали пирролы 192. Очевидно, что в этомслучае первым шагом в реакции является замещение фенокси-группы с образованием енамина,который далее подвергается формальной 5-эндо-диг-циклизации под действием катализатора.Интересно, что в этих реакциях пара-нитроанилин давал более высокие выходы продуктов посравнению с анилином и пара-анизидином, что выглядит необычно с учётом его низкойнуклеофильности.2.3.4. В синтезе фурановВ 2004 году Ларок и сотрудники опубликовали первый пример домино-реакцииприсоединения по Михаэлю/каталитической циклизации активированных енинов 167 вприсутствии нуклеофила и AuCl3 [118].
В реакции с хорошими выходами были полученытризамещённые фураны 194.50Авторы продемонстрировали применимость этой методики к широкому кругу O-, N- иC-нуклеофилов и предположили, что реакция протекает через первоначальное присоединениенуклеофила к активированной акцепторной группой двойной связи енинона и последующееформирование фуранового цикла. Интересно, что в ходе реакции золото дважды выступает вроли кислоты Льюиса: сначала координируясь к карбонильному атому кислорода, облегчаяприсоединение по Михаэлю, затем координируясь к тройной связи и открывая возможностьформирования цикла. Таким образом, был найден новый тип реакции для енинонов 167, и этаработа положила начало достаточно большому числу родственных публикаций.Практически сразу было показано, что вместо катализа переходными металлами реакцияможет быть индуцирована катионными электрофилами, такими как I2, NIS и PhSeCl [120].
Этиреакции проводились в присутствии O-нуклеофилов (спирты и карбоновые кислоты), аполученные продукты содержали в положении 3(4) фуранового цикла атом йода или группуPhSe. Кроме того, та же реакция эффективно катализируется более доступным и удобным виспользовании CuBr [119]. Выходы фуранов в этих условиях оказались несколько ниже, ноприменение медного катализатора не накладывает ограничений на выбор подходящихсубстратов и нуклеофилов. После этого за короткое время было опубликовано несколькодесятков работ по синтезу фуранов из енинонов 167.
Такой повышенный интерес был вызваноткрытием трёхкомпонентных реакций, в которых металлорганический интермедиат 196взаимодействовал с присутствующим в реакционной смеси подходящим партнёром. В качестве“ловушек” были изучены аллилгалогениды [121, 122], диарилиодониевые соли [123], а такжеэфиры акриловой кислоты, винилкетоны и акролеин [124]. Все эти реакции проводились вприсутствии палладиевого катализатора, в качестве нуклеофилов были использованы спирты, апродуктами ожидаемо стали тетразамещённые фураны 197. Важно заметить, что в этих работахбыл предложен несколько иной механизм реакции, который впоследствии стал общепринятым.51Было высказано предположение о том, что циклизация предшествует присоединениюнуклеофила, и на первой стадии образуется катион 195, который и взаимодействует снуклеофилом.
Тогда становится очевидным, что ениноны 167 могут вводиться в реакции сдиполярофилами и диполями, поскольку интермедиат 196 содержит электрофильный (С+) инуклеофильный (С-[M]) центры. Примером является хорошо изученное катализируемоезолотом взаимодействие енинов 167 с нитронами [125].Эти реакции протекали с высокими выходами даже при очень низкой загрузкекатализатора (0.2%), а соотношение диастереомерных продуктов составляло обычно более 10:1.В следующих работах тем же коллективом авторов было показано, что при использованииоптически активных лигандов возможно осуществление стереоконтроля, и любой изэнантиомеров может быть получен индивидуально [126, 127].Позднее было изучено циклоприсоединение енинов 167 к различным непредельнымсубстратам: диарилэтиленам [128], ацетиленам [129], 1,3-диенам [130], винилиндолам [131] иα,β-непредельным иминам [132].
В большинстве случаев реакция протекает по приведённомувыше каскадному механизму циклизации/циклоприсоединения и приводит к образованиюожидаемых циклопента- и циклогепта[c]фуранов. Тем не менее, в литературе описаны и случаиотклонения реакции от такого механизма. Например, было показано, что взаимодействиеенинонов 167 с тетрацианоэтиленом (201) (или ДМАД) приводит к бензо[b]фуранам 202 [133].52Авторы предположили, что под действием основания может происходить отрыв протонаот интермедиата A с образованием сопряжённого диена B, который, в свою очередь, мог бывступать в реакцию Дильса-Альдера при наличии в реакционной смеси подходящегодиенофила. Большинство органических и неорганических оснований оказались непригодны, ипоэтому авторы обратили внимание на N-оксид пиридина, эффективность которого вкатализируемых золотом реакциях была продемонстрирована незадолго до этого [134, 135].
Этиусловия позволили получить желаемые продукты 202 с отличными выходами. Однако и здесьесть одно исключение: если при олефиновом атоме углерода находился алкильный заместитель,реакция шла по иному пути, приводя к изомерному продукту 205.В этом случае отщепление протона происходило не от метильной группы, а из алкильногозаместителя, приводя к винилфурану 204, который был выделен из реакции в отсутствиеловушки. Далее к нему присоединялся тетрацианоэтилен (201), и конечным продуктомоказалось соединение 205.Циклопента[b]фураны 208 были также получены при взаимодействии 1,1-дизамещённыхэтиленов 207 с ениналями 206 [136].53Исходяизэтихрезультатов, можноутверждать,что циклизация катионаB,образующегося после присоединения алкена 207 к интермедиату A, преимущественно проходитв положение 2 фуранового цикла, если оно свободно, однако другие примеры аналогичныхреакций для альдегидов 206 в литературе не описаны, и общая применимость этого правилаостаётся под вопросом.Неожиданные результаты были получены в реакциях енинонов 167 с α,β-ненасыщеннымиальдиминами 209 [132].Единственные продукты реакции, фуроазепины 210, имели иной характер замещения, чемможно было предсказать, исходя из обычного для подобных реакций механизма (ожидаемыепродукты 211 представлены на схеме в скобках).
Предположительно, реакция протекает черезпервоначальное образование катиона B, который по какой-то причине не способен54претерпевать простую 1,5- или 1,7-циклизацию, и вместо этого происходит образованиеспироцикла C. Следующее затем раскрытие пиридинового цикла и рециклизация могутприводить к продуктам 210. Таким образом, реакция протекает с разрушением углеродногоскелета исходного енинона, что резко выделяет её из всего круга превращений, описанных насегодняшний день для данных соединений.
Интересно, что при использовании вместоазадиенов иминов индол-3-карбальдегида реакция протекает обычным образом, и строениеконечных продуктов соответствует общей структуре 211.Помимо описанных выше трех- и двухкомпонентных реакций с участием 2-алкинилалк-2ен-1-онов, приводящих к формированию фуранового кольца, в литературе можно найтинесколько интересныхреакцийциклоизомеризации подобных енинонов, содержащихдополнительные реакционноспособные функциональные группы.
К таким реакциям относитсяпревращение енинонов 212, имеющих орто-аминофенильный заместитель при олефиновоматоме углерода, в би- и трициклические гетероциклы 213 и 214 под действием скандиевого илизолотого катализатора, соответственно [137].Авторы объясняют различие в действии катализаторов тем, что Sc(OTf)3 являетсяоксофильной кислотой Льюиса и, координируясь к карбонильному атому кислорода субстрата,промотирует активацию одного из заместителей при атоме азота. С другой стороны, прикатализе IPrAuOTf происходит первоначальное образование катиона типа 195, которыйциклизуется также за счёт участия метиленовой группы одного из заместителей при атомеазота.
Соединения 213 были получены в виде смесей диастереомеров, а фуроазепины 214 – какрацемическая смесь. Но для последних позднее был разработан энантиоселективный методсинтеза с использованием оптически активных катализаторов, что позволило получатьсоединения 214 с энантиомерными избытками до 99% при общих выходах 52-98% [138].Во всех описанных выше примерах в качестве исходных соединений использовалисьпростые ениноны, содержащие одну двойную и одну тройную углерод-углеродную связь.Помимо этих соединений подробно изучены превращения их аналогов, содержащихдополнительную удалённую от енинового фрагмента тройную связь.55В целом, механизм таких реакций ничем не отличается от рассмотренного ранее (см.превращение 167→197), за исключением того, что первоначально образующийся катион типа195 замыкается в бицикл 216 с переносом металла на вторую тройную связь.
Поэтому длясоединений 215 были изучены те же самые реакции: простое присоединение спиртов [139],циклоприсоединение к ацетиленам [140] и индолам [141], а также присоединениеα,β-ненасыщенных карбонильных соединений и других нуклеофилов [142].Для всех реакций характерны те же особенности, что и в случае простых енинонов; кругподходящих субстратов и совместимость с функциональными группами также не изменились,хотя выходы продуктов зачастую оказывались ниже.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
