Диссертация (1150220), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Выходы продуктов в таких условиях составилиболее 70%.Позже, однако, было установлено, что при нагревании эквимолярных количеств3-фенил-2Н-азирина 171 с ацетилацетоном в толуоле при 100 °С в течение 12 часовобразуется только 3% пиррола 205 (Ar = Ph). Это означает, что реакция ацетилацетона с1-фенилвинилазидом 206, не протекает через промежуточное образование азирина 191,и поэтому превращение азидов в пирролы, скорее всего, происходит по другомумеханизму.104Недавно в нашей лаборатории был разработан эффективный метод синтеза1-(1Н-пиррол-3-ил)пиридиний бромидов 209 реакцией азиринов 191 с пиридиниевымиилидами, образующимися при действии триэтиламина на соли 208.105 Реакцияпроисходит в результате раскрытия C=N-связи азиринов 191 после нуклеофильногоприсоединения илидов.
Пиридиниевые соли 209 могут легко быть превращены встабильныеилиды210,каталитическоевосстановлениекоторыхприводиткаминопирролам 211 с высокими выходами.В более поздней работе было показано, что пиридиниевые соли 209, содержащие2-бромфенильные заместители, могут служить исходными соединениями для синтезаранеенеизвестныхгетероциклическихсистем–пиридо[2,1-a]пирроло[3,2-с]-изохинолинов 212 и 213.106 Эти соединения флуоресцируют в растворах. При этомэмиссия сильно зависит от растворителя: смещение в сторону коротких длин волн иувеличение интенсивности флуоресценции происходит в протонных растворителях илив присутствии доноров протонов в апротонных растворителях.42Пирролы 215 были получены взаимодействием 2Н-азиринов 191 и илидов из1-алкил-3-фенацил-1Н-имидазолиевых бромидов 214 в присутствии триэтиламина вкипящем CH2Cl2.107 1-Бензил производные 215 при снятии бензильной группы образуют1-(1Н-пиррол-3-ил)-1Н-имидазолы 216.
Действие гидроксида калия на соединения 215приводит к образованию нового типа стабильных илидов 217.Реакция 3-диметиламино-2,2-диметил-2Н-азирина 183’ с барбитуровой кислотойв диметилформамиде при комнатной температуре даёт смесь изомеров 218 и 218’,продуктов C- и N-алкилирования барбитуровой кислоты.108Реакции 1,3-дикарбонильных соединений с 2Н-азиринами далеко не всегдаудается провести в отсутствие катализаторов. Зачастую, для превращений такого рода,чтобы избежать термического разложения нестабильных при нагревании 2Н-азиринов иc целью ускорения превращения последних в продукты в мягких условиях, требуетсякатализ переходными металлами.3-Фенил- и 2,3-дифенилазирин 191’ взаимодействуют с 1,3-дикарбонильнымисоединениями или их синтетическими эквивалентами (ацетилацетон, димедон,43бензоилацетон, ацетоуксусный эфир, этил бензоилацетат, бензоилацетонитрил) прикатализе Ni(acac)2 c образованием пирролов 219 с хорошими выходами.
Применениекатализатора позволяет проводить реакцию при 35-40 °С, в то время как в отсутствиеNi(II) требуется нагревание реакционной смеси до 145 °C. В случае использованиянесимметричных карбонильных соединений получается смесь региоизомеров.109Взаимодействие 2Н-азирина 204b с ацетилацетоном в дихлорэтане при комнатнойтемпературе в течение 1,5 суток приводит к количественному превращению в пиррол220, в то время как применение ацетилацетоната меди (II) дает тот же продукт за 4часа.102Циклоконденсации, приводящие к производным пиррола, могут проводиться сиспользованием предшественников азиринов вместо самих азиринов. Так, 2Н-азирин222 может быть получен в мягких условиях реакцией диазосоединения 221,катализируемой Rh(II). Этот процесс был применен для однореакторного синтезапиррола 223 без выделения азирина.110 Описан метод синтеза моно- и бис-Сгликозированых 2,3,4-тризамещённых 1Н-пирролов 225.
Реакцию нестабильныхазиринов 224 с 1,3-дикарбонильными соединениями удалось провести в мягкихусловиях, используя в качестве катализатора VO(OSiPh3)3.11144Катализируемыепереходнымиметалламиреакции2Н-азиринов191с1,2,4-дикарбонильными соединениями 226 приводят к получению производных3-(1,2-диоксоэтил)пирролов227и2,3-дикарбонилпирролов228.Врезультатеоптимизации условий реакции для увеличения выходов и региоселективностиобразования пирролов в качестве наиболее перспективных катализаторов были выбранысоли кобальта и меди. Проведение реакций 3-фенил-2Н-азирина 171 с этил 2,4-диоксо-4фенилбутаноатом, катализируемых медью(II), в ацетонитриле приводит к повышениювыхода 227 по сравнению с неполярными толуолом и дихлорэтаном.
В присутствииCo(II) преимущественно образуется пиррол 228. Медь-катализируемые реакцииазириновс енаминами226региоселективноприводятк 2,3-дикарбонильнымсоединениям 228.104Аллил-индиевый реагент, содержащий в γ-положении сложноэфирную группу,при действии на азирины 191’, приводил к образованию ожидаемого продуктаприсоединения, который циклизовался с образованием винилпирролинонов 229.11245НедавноисследованаCu(II)-катализируемаяреакцияприсоединениядвухмолекул 3-арил-2Н-азирина 191 к диазотетрамовой и диазотетроновой кислотам 230.Реакцияпротекаеткак домино-превращение собразованием 1,2,3-триазоласзаместителями, содержащими орто-конденсированные 231 и спиро-циклическиесистемы 232.113Сообщается,терминальнымичтоCu(I)-катализируемаяацетиленами,протекающаявреакциямягких191сприводитк2Н-азириновусловиях,3-алкинилпирролам 233 с хорошими выходами.114Пирролы 235 были получены MIRC реакцией азиринов 191’ с карбанионами,полученнымиизаллилсульфона234,споследующимраскрытиемC-C-связитрёхчленного цикла.
Было найдено, что выходы продуктов зависят от природыоснования, и наилучших выходов пирролов 235 удалось добиться при использованиибутиллития.115Показано, что гексакарбонилмолибден может катализировать реакцию азиринов191 и енолятов 236, ведущую к образованию малеимидов 237. Авторы предположили,46что вначале происходит образование комплекса катализатора с енолятом, который далеереагирует с азиринами 191.
Реакция протекает полностью стереоселективно, даваяпродукт 237 только с цис-расположенными заместителями R2 и R3.116Катализируемая Zn(OTf)2 реакция 2-(тетразол-5-ил)-2Н-азиринов 238 с иминамиприводитк селективному образованию 4-(тетразол-5-ил)-1Н-имидазолов 239 схорошими выходами. Присутствие арильных или гетероарильных заместителей в обоихреагирующихвеществахпозволяетполучитьширокийкругполизамещённыхимидазолов.117***Как видно из данных, приведенных в разделе 2.3, реакции азиринов сС-нуклеофилами предоставляют широкие возможности для синтеза азагетероциклов,особенно производных пиррола.
Следует отметить, что выбор катализатора во многихслучаях играет ключевую роль не только в увеличении выхода продуктов иселективности реакций, но и в определении их направления.473. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ*Основной замысел данной работы заключался: (1) в комбинации реакцийазиринов с нуклеофильными реагентами, ведущих к образованию пирролов, среакциями изомеризации изоксазолов в азирины; (2) использовании идей эстафетногокатализа118-123 для реализации синтезов производных пиррола как домино реакций, сучетом того, что как реакции изомеризации изоксазолов в азирины, так и реакцииазиринов с карбонил-содержащими нуклеофилами могут проходить в каталитическомрежиме; (3) нахождении синтетически полезных процессов трансформации первичныхпродуктов для расширения возможностей развиваемого подхода к синтезу производныхпиррола.Предварительные квантово-химические расчеты относительной термодинамическойстабильности изомерных изоксазолов и 2H-азиринов показали, что только производныеизоксазола, содержащие в положении 5 атомы кислорода, азота или галогена, являютсятермодинамическименеестабильными,чемсоответствующие2H-азирины,получающиеся в результате рециклизации после разрыва связи O-N изоксазола.
Какпоказал анализ литературных данных, именно в случае изоксазолов, содержащих вположении 5 атомы кислорода или азота, удалось реализовать изомеризацию всоответствующие 2H-азирины в мягких условиях.34 Поэтому в качестве исходныхсоединений ряда изоксазола были выбраны изоксазолы, содержащие в положении5 O- и N-заместители, а в положении 3 – алкильные, арильные и гетероарильныезаместители. В качестве нуклеофильных карбонилсодержащих компонентов реакцийбыли выбраны (1) 1,3-дикарбонильные соединения, потенциально позволяющиеполучать разнообразные производные пиррол- и индолкарбоновых кислот; (2)имидазолиевыеилиды,потенциальнопозволяющиеполучатьпроизводныеимидазолилзамещенных пирролкарбоновых кислот, полезных в качестве новыхлигандов для получения комплексов; (3) пиридиниевые илиды, потенциальнопозволяющие получать производные аминопирролов.*Главы 3-5 имеют нумерацию соединеннй, отличающуюся от нумерации в главе 2.483.1.
Исходные соединения3.1.1. 1,3-Дикарбонильные соединения, N-фенацилимидазолий и -пиридинийбромидыВ качестве исходных 1,3-дикарбонильных соединений использовали коммерческидоступные ацетилацетон 1a, дибензоилметан 1b, димедон 1c, бензоилуксусный эфир 1d,ацетоуксусный эфир 1e и ацетоацетанилид 1f.Имидазолиевые 3a-k и пиридиниевые 4a-h соли были получены реакциямисоответствующихα-бромацетофенонов2a-gcN-замещённымиимидазолами,пиридином или изохинолином.124,1253.1.2.
3,5-Дизамещённые изоксазолыИсходные изоксазолы 7 были получены из соответствующих изоксазолонов 6,синтезированных по следующей схеме:49Метилирование изоксазолонов 6 с помощью диазометана126 позволило получить5-метоксиизоксазолы 7a,d-m с хорошими выходами. 5-Хлоризоксазол 7n6 был получениз изоксазолона 6a (R1=Ph) реакцией с POCl3. Обработка 7n избытком пирролидинапривела к 5-(пирролидин-1-ил)изоксазолу 7c,127 а реакция с соответствующимиспиртами в основной среде – трет-бутоксиизоксазолу 7b и этоксиизоксазолу 7о.63.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
