Диссертация (1150167), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

При этом образуются исключительно E-изомеры [13].1.1.1.2 Трифторметилирование алкенилкарбоновых кислот.Карбоновые кислоты очень широко используются в органическомсинтезе, как доступные и дешевые субстраты. Одним из новых направлениймодификации α,β-ненасыщенных кислот стало введение CF3-группы приодновременномреализованыдекарбоксилировании.разныеэлектрофильныеподходыреакциикВданномпостроениюнаправлениисвязитрифторметилирования,Сcp2 CF3:такибыликаксвободно-радикальные, с применением разных каталитических систем.Реакции, катализируемые соединениями меди(I, II)С электрофильными фтор-алкилирующими реагентами (реагент Тони иего аналоги) различные алкенилкарбоновые кислоты взаимодействуют вприсутсвии фторида меди (II) при 80оС в смеси вода/диоксан за 12 ч (схема 5)[14].F3 C IRR'+CO2HOMeMe20 мол.

% CuF2 *2H2OH2 O/диоксанR80C, 12 чR'MeOSR = H, R' =OMeOMeMeOб, 80%д, 52%в, 70%MeOFж, 70%OMeз, 80%Meи 52%е, 52% Phг, 66%OR = Me, R' =SOMeNMe2a, 70%CF3SBrк, 60%Oл, 44%Схема 59Реакции протекают с хорошими выходами для соединений, которыесодержат электроно-донорные группы в ароматическом кольце карбоновойкислоты, но при наличии электроно-акцепторных групп выходы целевыхвеществ падают. Следует также заметить, что данная реакция обладаетвысокой стереоселективностью (соотношение E-/Z-изомеров от 92/8 до 99/1).При замене реагента Тони на реагент Умемото взаимодействие вообще ненаблюдается. Было предложено, что в данной реакции CuF2 способствуетдекарбоксилированию карбоновых кислот.Удобным способом CF3-функционализации замещенных коричныхкислотиихгетероциклическиханалоговсталовзаимодействиестрифторметилсульфонатом в присутствии сульфата меди(схема 6) [15].Схема 6Трифторметилсульфонат натрия в присутсвии трет-бутилпероксида иионов меди (II) разлагается с образованием радикаловF3C, которыеприсоединяются по двойной связи алкена с последующим элиминированиемСО2.Даннуюреакциюможноиспользоватьдляширокогокругаароматических и гетероароматических (бензофурил-, пиролил-, тиинил)производных ,-ненасыщенных кислот, но при этом алкил-замещенныеакриловые кислоты не подвергаются данному превращению.

Авторысвязывают данный факт со стабильностью образующихся радикальныхчастиц.Данный метод был немного модифицирован в работе [16]. Новыйподход заключался в совместном использовании в качестве катализаторасолей CuCl и Ag2CO3. Реакция протекает стереоселективно в дихлорэтанепри 70оС за 24 ч (схема 7).10Схема 7При этом можно использовать как арил-производные, так и алкилпроизводные ,-ненасыщенных кислот. Добавление Ag2CO3 катализируетпроцесс декарбоксилирования.Реакции,катализируемыесоединениями железа (III)Для производных коричных кислот разработан удобный методвведения CF3-группы вместо карбоксильной, в котором в качествекатализатораприменяютFeCl3[17].Вданноевзаимодействиевступаютразличные коричные кислоты, как с электроно-донорными, так и сакцепторными заместителями (схема 8).FeCl3 (1 экв)K2S2O8 (5 экв), MeCN/H 2OAr+ CF3SO2NaCO2HAr50 C, 12 ч5 эквOMeCF3OHAr =OMeб, 54%в,74%a, 75%OMe MeOOMeг,72%OMeOMeд, 77%H3CONNO2е, 70%Oж, 82%Nз, 61%Sк, 61%и 60%Схема 811При взаимодействии с реактивом Ланглойза, в присутсвии хлоридажелеза (III), на первом этапе коричные кислоты образуют соответствующийкарбоксилатжелеза,которыйподвергаетсяатакесосторонытрифторметильного радикала.

Вероятно, дальнейшее декарбоксилированиекатализируется железом (III) и приводит к образованию конечных продуктовреакции. Важно отметить, что в реакцию можно вводить субстраты с такимизаместителями, как незащищенные гидроксильные группы, а также сера- иазот-содержащие гетеро-ароматические аналоги коричных кислот.Фоторедокс-катализируемые реакцииИнтересный способ получения трифторметил-алкенов предложили врабoте [18], где для функционализации ,-ненасыщенных карбоновыхкислот применили фото-редокс каталитические системы в присутствииреагента Тони. Это позволило значительно расширить круг используемыхсубстратов (cхема 9).Схема 9Механизм, который предложили авторы, предполагает, что на первойстадии происходит переход фотокатализатора [fac-Ir3+(ppy)3] из основногосостояния в возбужденное при облучении видимым светом.

Затем онвосстанавливает реагент Тони до анион-радикала, в последнем разрывается12связьO-I.Образующийсянестабильныйрадикальныйинтермедиатприсоединяется по двойной связи алкена. Одноэлектронное окислениенового анион-радикала иридием Ir4+ приводит к образованию карбокатиона,последующее декарбоксилирование и восстановительное элиминированиекоторого дает термодинамически более стабильный транс-изомералкенаI2O5-промотируемое трифторметилированиеВ последнее время активно разрабатываются новые безопасныестратегиипроведенияреакций,безиспользованиясолейпереходныхметаллов или пероксидов. Данная идея для свободно радикальноготрифторметилирования,-ненасыщенныхкислотбылареализованавработах авторов [19].

В этом исследовании частицы F3C генерировали изреактива Ланглойза посредством одноэлектронного окисления оксидом иода(V)всмесидихлорметан/водапри60С(схема10).Дальнейшееприсоединение частицы F3C по двойной связи карбоновый кислотыприводит к образованию новой свободно радикальной частицы, котораяпоследекарбоксилирования,одноэлектронногопереносаидепротонирования, превращается в конечный продукт реакции.Схема 10Таким образом удалось получить производные CF3-алкенов только сэлектроно-донорнымизаместителямивароматическомкольце,чтосущественно ограничивает область применения данного метода.131.1.1.3 Трифторметилирование винил-фторборатов калия.Среди ненасыщенных борорганических соединений оказалось, что нетолько винил-бороновые кислоты вступают в радикальные реакции среактивом Ланглойза, но и винил-трифторбораты калия, по аналогичномумеханизму в присутствии хлорида меди (I) (схема11) [20].Схема 11Данный методприменимкограниченному диапазону исходныхсубстратов и характеризуется невысокими выходами конечных продуктов, нопри этом выгодно отличается простотой проведения синтеза.1.1.1.4 Трифторметилирование винил-сульфонатовОдним из первых примеров введения СF3-группы в молекулы алкеновсталареакциякросс-сочетаниямеждуциклогесенил-сульфонатамиинуклеофильными трифторметилирующими реагентами Рупперта-ПракашаTMSCF3 (SiMe3CF3) и TESCF3 (SiEt3CF3), реализованная в 2011 году (схема12) [21].XRCF3Pd(0)/ лигандTMSCF3, KF, диоксан,110C, 5 чR51-84%X = OTf, ONfСхема 12В данной работе в качестве каталитической системы использовалисмесь бис-(дибензилиденацетон)-палладия (Pd(dba)2) и пространственнозатрудненного, электронно-обогащенного лиганда трет-BuXPhos - 2-ди(трет-бутилфосфино)-2’,4’,6’-(триизопропил)-бифенила.вступаюткаквинил-трифлаты,такиВвинил-нонафлатыреакцию(ONf=14OCO2CF2CF2CF2CF3).

Стоит отметить, что трифторметилирование винилхлоридов и бромидов в данных условиях не протекает.1.1.2Трифторметилированиеалкеновбезпредварительнойфункционализации (путь б, схема 1)ДлясозданияиспользованияподходысвязиCcp2-СF3предварительнойможнофункционализации.рассматриватьбылиразработаныфункционализациикакпрямыеметоды,алкенов.способыПервоначально реакции алкенов ибезДанныеCcp2-H–CF3-реагентовприводили исключительно к продуктам присоединения по двойной связи.Однако, при более детальном рассмотрении механизмов данного типавзаимодействий была предложена гипотеза, согласно которой направлениереакций можно изменить. Идея заключалась в том, что интермедиаты вданных реакциях (катионы, радикалы, интермедиаты по типу реакции Хека)могут быть легко подвержены дегидрированию и, добавив в реакционнуюсреду, как правило, основание, можно в одну стадию получить CF3-алкены(схема 13).путь АXCF3RRпуть БRCF3R+ основание илидругие реагентыCuпуть ВRCF3CF3RCF3гипотезаСхема 13Одной из первых работ в данной области стало исследование [22] потрифторметилированию производных стирола реагентом Тони в присутствиисолей меди(I).

Так, 4-метоксистирол подвергается последовательномуокситрифторметилированию и элиминированию с выходом 90% (схема 14).Присутствие кислоты Бренстеда играет ключевую роль в протеканииреакции, так как именно она катализирует процесс элиминирования15бензойнойкислотывпромежуточномсоединенииА.Продуктокситрифторметилирования А можно получить, если реакцию проводить безкислоты. В данных условиях также можно получить CF3-производное индолаc выходом 73%.Схема 14Трифторметилирование алкенов с помощью фото-катализируемойокислительно-восстановительной реакции было проведено в работе [23].

Вреакцию вступают алкены как с концевой двойной связью, так и свнутренней, но процесс оказался более оптимальным для терминальныхалкенов (выходы до 95%). При этом в качестве источника группы CF3использовали газообразный CF3I, а в качестве фото-редокскатализатора –Ru(Phen)3Cl2(хлоридтрис-(1,10-фенантролин)-рутения).сложность проведения синтеза,Несмотрянаудалось ввести в реакцию алкены,содержащие различные функциональные группы, включая спиртовые,альдегидные, кетонные, эфирные, карбаматные, амидные, Ci-эфирные,сульфонатные, а также арилгалогенидные заместители (схема 15).Схема 1516Фактически этот процесс состоит из двух последовательных стадий:йод-трифторметилирования кратной связи и дегидройодирования.

Характеристики

Список файлов диссертации