Диссертация (1150310), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Из них в сопоставимых количествах были получены региоизомерныеоксазолины 30 и 31, а также енамиды 32, побочные продукты, образующиеся прираскрытии азиридинового цикла и элиминировании иодоводорода (Схема 10). Придействии на азиридины 29 трифторметансульфоновой кислоты также получаласьсмесь региоизомеров 30,31, но со значительным преобладанием 4-замещённыхоксазолинов 30. В данном случае преимущественно разрывалась связь азота снезамещённым атомом углерода с тем, чтобы положительный заряд находилсядальше от электроноакцепторной группы.Схема 10Под действием NaI и микроволнового облучения 1-ацил-2-бензоилазиридины33 могут быть превращены в 5-бензоилоксазолины 34 [56], а в присутствииFe(NO3)3 - в 4-бензоилоксазолины 35 [57] (Схема 11).
В обеих реакциях из транс2,3-дизамещеныхоксазолины.азиридиновНуклеофильнойполучалисьатакеиодидтолькотранс-4,5-дизамещённыеаниономподвергаетсяболееэлектроположительный атом углерода. Структура оксазолинов 34 подтвержденаданными РСА. Для реакции с использованием кислоты Льюиса предложен SNiмеханизм, при котором происходит фронтальная атака атомом кислорода наазиридиновый атом углерода, и конфигурация последнего сохраняется. МеханизмSN1, включающий образование карбокатиона и последующую рацемизацию, в этом14случае исключается из рассмотрения.
Роль кислоты Льюиса сводится ккоординации с атомом азота и ослаблению его связи с атомом углерода, способнымлучше стабилизировать возникающий частичный положительный заряд (Схема 11).Схема 11Энантиомерно чистые N-ацилазиридин-2-имиды 36 в хлороформе прикомнатной температуре регио- и стереоселективно превращаются в оксазолин-4имиды 37 (Схема 12) [58]. Катализатором процесса, по-видимому, являетсяпримесь HCl в хлороформе, поскольку в таких растворителях как дихлорметан,тетрагидрофуран, толуол, перегруппировка практически не протекает даже прикипячении, но идёт при добавлении BF3·Et2O и амберлиста H-15. Оксазолины 37были далее гидролизованы в производные оптически чистых β-гидрокси-αаминокислот 38.
Удаление имидазолидин-2-оновой функции под действиемLiOH/H2O2 в смеси ТГФ/H2O и последующее снятие ацетильной защиты привело кD-треонину и серину 40a,b.15Схема 12РеакцияХейнабылаиспользованавсинтезехиральныхферроценилоксазолинов [59]. Из метил (2S,3R)-3-фенилазиридин-2-карбоксилата42 и ферроценкарбонил хлоридов 41a,b (41b обладает планарной хиральностью иимеет Sp-конфигурацию) или ферроцен-1,1'-дикарбонил дихлорида 45 былиполучены N-ферроценоилазиридины 43,46, которые на следующей стадии давалирегио- и стереоселективно соответствующие ферроценилоксазолины 44,47 свысокими выходами (Схема 13).Схема 13Сообщается также, что перегруппировку N-ароилазиридинов в оксазолинымогут катализировать стерически затрудненные фосфины 51 (Схема 14) [60].
При16этом региоселективно образуются продукты 50, соответствующие нуклеофильнойатакепонезамещённомуатомууглеродаазиридиновогоцикла.Однакооптимальных результатов удалось достичь только при использовании X-Phosфосфина и 3,5-динитробензоильной группы при атоме азота.Схема 141.1.1.3.N-Карбамоил- и N-тиокарбамоилазиридиныПри действии кислых агентов на N-карбамоил- и N-тиокарбамоилазиридиныполучаются2-аминооксазолиныи2-аминотиазолины(Схема15)[61,62].1-(Тио)карбамоил-2-метилазиридины 52 при действии кислот образуют смесирегиоизомерных 4- и 5-метилазолинов.
Для мочевины 52а сильно преобладает5-метил-2-оксазолин 54а, но из тиомочевины 52b продукты 53 и 54 образуются всопоставимыхколичествах.Растворительмаловлияетнасоотношениерегиоизомеров.Схема 1517Превращениесохранениемазиридинилзамещённыхконфигурацииатомамочевинуглеродавоксазолиныазиридиновогоидётсцикла,подвергающегося нуклеофильной атаки, при использовании: 1) арилсульфоновыхкислот, 2) эфирата трехфтористого бора, 3) пикриновой кислоты. Из цис-2,3диметилазиридина 55 получался цис-4,5-диметилоксазолин 57. Для тиомочевины58этонаблюдалосьтолькоссульфоновымикислотами.Сэфиратомтрехфтористого бора образовывались полимерные структуры. При использованиитрифтор(хлор)уксусной, пикриновой кислоты и динитрозамещённых феноловпроисходила частичная потеря стереоселективности.Схема 16Авторы предполагают, что N-карбамоилазиридины протонируются поазиридиновому атому азота, а тиопроизводные по атому серы (Схема 16).
В первомслучае это приводит к тому, что разрыв поляризованной азиридиновой C–N связипроисходит немного раньше, чем внутримолекулярная нуклеофильная атака (SNi),18поэтому эпимеризация не наблюдается, и проявляется предпочтительностьориентации раскрытия цикла для монометилзамещённого N-карбамоилазиридина(Схема 15).
Во втором случае можно было бы предположить, что изомеризацияN-тиокарбамоилазиридинов идёт через последовательность двух SN2 реакций, чтообъясняло бы стереоселективность процесса при использовании сульфоновыхкислот. Однако с другими кислыми агентами наблюдалась эпимеризация, чтоуказывает на промежуточное образование карбокатиона (механизм SN1).
В случаях,когда конфигурация атома углерода частично или полностью сохраняется,возможно, получаются тесные ионные пары 61.1.1.1.4.N-Имидоилазиридины и азиридин-1-илазиныВ группе Хейна было также обнаружено превращение N-имидоилазиридиновв 2-имидазолины [63]. Исходные субстраты 65 были получены с высокимивыходами из имидоилхлоридов 64 и азиридина в присутствии триэтиламина вбензоле.Изомеризациявпятичленныегетероциклы66гладкошласиспользованием традиционных условий: иодида натрия в ацетоне (Схема 17).Схема 17N-Имидоилазиридины 71 были получены по многокомпонентной реакциинезамещённыхпоатомуазота2-ароилазиридинов67стерминальнымиацетиленами 69 и тозилазидом, протекающей при комнатной температуре вхлороформе(Схема18)[64].Превращениеможнорассматриватькакнуклеофильное присоединение N-незамещённых азиридинов 67 к кетениминам 70,генерируемым in situ из алкинов и тозилазида при катализе иодидом меди (I).Реакция не шла для электронодефицитных арилацетиленов и азиридинов (R =4-XC6H4, X = Br, NO2; Ar1 = 4-O2NC6H4).
На следующей стадии транс-2,319замещённые N-имидоилазиридины 67 были превращены в транс-4,5-замещённыеимидазолины 72 в условиях реакции Хейна. Структуры продуктов подтвержденыданными РСА.Схема 18Аналогичным образом азиридинкарбоксиимидоаты 73 превращаются в2-этоксиимидазолины 74 под действием иодида натрия или солей триэтиламмонияпри кипячении в ацетоне, этаноле или диметоксиэтане [65]. Гидролиз соединений74 в воде при 120-140 ºC в запаянных ампулах в присутствии избытка гидроксидабария приводит к вицинальным диаминам 75 (Схема 19).Схема 19Лёгкое замещение галогена в диазинах 77 и 85 с использованием в качественуклеофиловNH-азиридинов76и81позволилосинтезироватьN-гетероарилзамещённые азиридины 78, 82 и 86 с двойной связью C=N в составегетероцикла.ИхизомеризацияподдействиемNaIпривелак2,3-дигидроимидазо[1,2-c]хиназолинам (Схема 20) [66] и 7,8-дигидро-1H-имидазо[1,220c]пиразоло[3,4-e]пиримидинам (Схема 21) [67].
В этих превращениях наблюдалисьтежестереохимическиезакономерности,чтоидляреакцииХейна.Циклоизомеризация монометилзамещённых азиридинов 82a и 86a,b протекала сразрывом связи атома азота с незамещённым атомом углерода, т.е. нуклеофильнаяатака иодид-аниона шла по менее затрудненному положению азиридиновогокольца. Однако для фенилзамещённого азиридина 82b наблюдалась обратнаярегиоселективность.Схема 20Схема 21211.1.1.5.N-АзоазиридиныОбнаружено, что N-(арилазо)азиридины 88 превращаются в 1-арил-4,5дигидро-1,2,3-триазолы 90 под действием NaI в ацетоне (Схема 22) [68]. Даннаяперегруппировка и реакция Хейна идут схожим образом.
Изомеризация идёт легчедля азиридинов с электронакцепторными арильными заместителями, способнымистабилизировать анионный центр в интермедиате 89. Нитрозамещённые субстратыи1-(3,4-дихлорфенилазо)азиридинперегруппировываютсяприкомнатнойтемпературе за 30 минут, для остальных азиридинов требуется кипячение в ацетонев течение 1 ч. Отмечается, что полученные триазолины в кристаллическомсостоянии темнеют и разлагаются при комнатной температуре в течение 1-2недель.Схема 221.1.2. Превращения азиридинов с непредельным заместителем у атомауглерода1.1.2.1.Термическаяизомеризация2-Винилазиридины2-винилазиридиновможетприводитьк2-пирролинам, если в ходе реакции разрывается связь C–C, и к 3-пирролинам, еслирвется C–N связь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
