Автореферат (1150388), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В случае С,N-диарилнитроновсмеси диастереомеров хроматографически неразделимы. Для подтвержденияотносительной конфигурации циклоаддуктов были использованы данные РСАсоединения 28d'.Для 1-винил-4,5-дигидро-1Н-бензо[g]индола 1d в реакциях с С,N-диарилнитронами наблюдалось образование бис-(N-винилпирролил)метанов 30a-c. В тоже время, в случае С-арил-N-метилнитронов основными продуктами реакциибыли (3+3)-циклоаддукты.Таблица 2.9 Взаимодействие нитронов 6a-f c N-винилпирролом 2d вприсутствии перхлората никеля (II)№1234567СоотноВремя,СоотноПродуктыВыход, %шение 1:5чшениеHPh1.3:121930aHPh2.5:182630aOMePh2.5:141:1:1-229b, 29b', 30bClPh2.5:181530cHMe1.3:1101:214 (29d); 39 (29d')29d, 29d'OMeMe1.3:1122:142(29e); 15 (29e')29e, 29e',ClMe1.3:1101:214(29f); 32 (29f')29f, 29f',1– из спектров ЯМР 1Н реакционной смеси2– из 114 мг нитрона получено 64 мг неразделимой смеси 3-х продуктовR3R416В случае нитронов, содержащих акцепторные заместители при атомеуглерода (С-карбамоилнитрон 7с и С,С-бис-(метоксикарбонил)нитрон 8b, вприсутствии кислот Льюиса наблюдалось образование только продуктов 1,3-диполярного циклоприсоединения (аналогично реакциям без катализатора).Для реакций формального (3+3)-циклоприсоединения нитронов и азометиниминов к N-винилпирролам можно предложить следующий механизм:Катализатор (кислота Льюиса) координируется с нуклеофильным атомомкислорода нитрона (или азота азометинимина), затрудняя подход к этому атомуи повышая электрофильность сопряженного атома углерода.
Затем, происходитприсоединение к C2-атому пиррольного цикла, последующая миграция протонаи внутримолекулярная циклизация приводят к образованию циклоаддукта.2.4 Взаимодействие N-пропадиенилиндолов и пирролов с нитронами инитрилоксидамиРеакции 1,3-диполей с алленами значительно менее изучены по сравнению среакциями с алкенами и алкинами.
Кроме того, рассматриваются, как правило,аллены, содержащие электроноакцепторные заместители (COOR, CN, SO2Ph).Региоселективность циклоприсоединения значительно различается в зависимости от природы 1,3-диполя и заместителей в алленовой системе.В данной работе изучено взаимодействие N-пропадиенилиндолов ипирролов с нитронами различных типов. Циклоприсоединение С,N-диарилнитронов проводили при 110 ºС в толуоле (Таблица 2.10) в течение 10-17 ч.Разделение продуктов реакции проводили колоночной хроматографией насиликагеле с применением градиентного элюирования смесью гексан/хлористый метилен.17Таблица 2.10 Взаимодействие алленов 2a-d с С,N-диарилнитронами 6a-c.№R112345678-(CH)4-(CH)4-(CH)4HHPhHPhHPhH-(CH2)4-1R2R3Время, чПродуктыHOMeClClHОМеClOMe101216151211111733a, 33a', 34a33b, 33b', 34b33c, 33c', 34c33d, 33d', 34d33e, 33e', 34e33f, 33f', 34f33g, 33g', 34g33h, 33h', 34hСоотношение33:33':3415.5:2:15:2:13.5:1:0.8сложн.
смесь1.5:0.4:11.2:0.4:11.3:0.4:12.6:1:0.7Выход, %3333'4411572145161432 (3.2:1)35 (3.1:1)42 (3.3:1)50 (2.8:1)342161123-– из спектров ЯМР 1Н реакционной смеси.Было установлено, что реакция проходит с образованием аддуктов 1,3-диполярного циклоприсоединения, преимущественно по замещенной двойной связис образованием смеси диастереомерных 4-метиленизоксазолидинов 33 и 33' спреобладанием цис-изомера во всех случаях. В спектрах ЯМР 1Н реакционныхсмесей также присутствовали сигналы аддуктов по терминальной кратной связи34, однако, выделить их в чистом виде удалось не во всех случаях.Также рассмотрены реакции с С-карбамоилнитронами. Реакцию N-арил-Скарбамоилнитронов проводили при комнатной температуре в хлористомметилене.
Циклоприсоединение менее реакционноспособного С-карбамоил-Nметилнитрона проводили при 110 ºС в толуоле (Таблица 2.11).Таблица 2.11 Взаимодействие алленов 2a-с с С-карбамоилнитронами 7a, c-е.18№ R1R2123456781-(CH)4-(CH)4-(CH)4HHHHPh HPh H-(CH)4-91PhHR3R4ПродуктыPhp-Tolp-TolPhp-TolPhp-TolMeННOMeНННOMeН35a, 35a'35b, 35b'35c, 35c'35d, 35d'35e, 35e'35f, 35f'35g, 35g', 36g35h, 35h'MeН35i, 35i', 36iВыход, %3535'3680 (1.8:1)90 (2.4:1)85 (2.6:1)41 (2:1)249 (3.4:1)289 (2.3:1)271 (3.4:1)8692653 (35i+36i,53 (35i+36i,152:1)2:1)1-толуол, 110 ºС- содержит порядка 10% примеси, предположительно 36.2Было установлено, что также как и в случае С,N-диарилнитронов, реакцияпротекает с образованием аддуктов циклоприсоединения преимущественно позамещенной кратной связи аллена с образованием 4-метиленизоксазолидинов ввиде смесей диастереомеров с преобладанием цис-изомеров.
В реакциях 7 и 9также были выделены региоизомерные аддукты 36. В спектрах продуктовреакций 4-6 наблюдаются отдельные сигналы, которые можно приписатьпродукту 36 (<10%).Взаимодействие N-арил-С,С-бисметоксикарбонилнитронов 8a, b с алленами2a, c проводили в толуоле при более низкой температуре.19Было установлено, что реакция протекает с образованием смеси 4-метиленизоксазолидинов 37 и бензо[b]азепинов 38 с выходами до 74%. Бензоазепины 50образуются вследствие термической изомеризации 5-метиленизоксазолидинов40, являющихся аддуктами нитрона по концевой кратной связи алленов.При взаимодействии нитрилоксидов 3а-с, генерируемых in situ из соответствующих оксимов под действием гипохлорита натрия, с алленом 2а свыходами 47-54% выделены только соответствующие бисаддукты 42а-снезависимо от количества введенного в реакцию аллена.3.
Основные результаты и выводы1.2.Установлено, что азометинимины, нитроны, нитрилоксиды реагируют сN-винилпирролами и N-винилиндолом в отсутствии катализатороврегиоселективно с образованием аддуктов 1,3-диполярного циклоприсоединения по винильной двойной связи, содержащих пиррольный (индольный)заместитель в положении 5 образующегося пятичленного гетероцикла.Стереоселективность циклоприсоединения N,N'-циклических азометиниминов и альдонитронов (С,N-диарил-, С-арилкарбамоил-N-арил-) определяетсястерическими взаимодействиями в переходном состоянии реакции. В случаеазометиниминов образуются смеси диастереомерных пиразоло[1,2a]пиразолонов с небольшим преобладанием изомера с трансрасположением заместителей в 5-ом и 7-ом положениях.
В случае альдонитронов реакция протекает с образованием 5-пирролил(индолил)изоксазолидинов преимущественно с цис-расположением заместителей в3-ем и 5-ом положениях.Использование кислот Льюиса в качестве катализатора в реакциициклоприсоединения N-винилпирролов с циклическими N,N'-азометиниминами на основе пиразолидин-3-она, а также С,N-диарилнитронами иС-арил-N-метилнитронами приводит к изменению направления реакции:вместо 1,3-диполярного циклоприсоединения наблюдается образованиеаддуктов формального (3+3)-циклоприсоединения.
При увеличении стерического объема (кетонитроны) или электроноакцепторных свойствзаместителей (С-арилкарбамоил-N-арилнитроны) в диполе 1,3-циклоприсоединение становится предпочтительным.203.4.1,3-Диполярное циклоприсоединение альдонитронов к N-пропадиенилиндолу и N-пропадиенилпирролам протекает преимущественно позамещенной двойной связи аллена с образованием диастереомерных4-метиленизоксазолидинов с преобладанием цис-аддуктов. При реакции NпропадиенилиндоласN-арил-С,С-бис(метоксикарбонил)нитрономрегиоселективность взаимодействия понижается: кроме 4-метиленизоксазолидина наблюдается образование замещенного бензо[b]азепинона, чтосвязано с термической изомеризацией первоначально образующегося5-метиленизоксазолидина – продукта присоединения нитрона по терминальной кратной связи аллена.Реакции формального (3+3)-циклоприсоединения N,N'-азометиниминов,C,N-диарилнитронов и С-арил-N-метилнитронов с N-винилпирролами вприсутствии кислот Льюиса являются новым, эффективным методомсинтеза 8,9-дигидро-5Н-пиразоло[1,2-а]пирроло[1,2-d][1,2,4]триазин-7(11H)онов и пирроло[2,1-d][1,2,5]оксадиазинов – гетероциклических систем сконденсированным пиррольным фрагментом.Структуры полученных соединений по данным РСА20d25c2728d'2130a33b35hОсновное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:Статьи:1.
Efremova, M. M. A highly efficient [3+2] cycloaddition of nitrile oxides andazomethine imines to N-vinylpyrroles / M. M. Efremova, A. P. Molchanov, A. V.Stepakov, R. R. Kostikov, V. S. Shcherbakova, A. V. Ivanov // Tetrahedron. –2015. – Vol.
71. – P. 2071-2078.2. Молчанов А. П. Регио- и Стереоселективное Циклоприсоединение нитроновк 1-винил-4,5-дигидро-1Н-бензо[g]индолу / А. П. Молчанов, Е. В. Сироткина,М. М. Ефремова, Р. Р. Костиков, А. В. Иванов, В. С. Щербакова // ЖОрХ. –2015. – Vol. 51. – P. 640-643.3. Efremova, M. M. Unusual Lewis-acid catalyzed formal (3+3)-cycloaddition ofazomethine imines and nitrones to N-vinylpyrroles / M. M. Efremova, R. R.Kostikov, A. V. Stepakov, T.
L. Panikorovsky, V. S. Shcherbakova, A. V.Ivanov, A. P. Molchanov // Tetrahedron. – 2017. – Vol. 73. - P 671-680.4. Ефремова, М. М. Регио- и стереоселективное (3+2)-циклоприсоединениенитрилоксидов и нитронов к N-винилиндолу / М. М. Ефремова, Р. Р.Костиков, А. Г. Ларина, А. П. Молчанов // ЖОрХ. – 2017.
– Vol. 53. – P. 251254.22Тезисы докладов:1. Ефремова, М. М. N-винилпирролы в реакциях циклоприсоединения снитрилоксидами / М. М. Ефремова, А. П. Молчанов // VIII всероссийскаяконференция с международным участием молодых ученых по химии,«Менделеев-14» – Россия, СПб, 1-4 апреля 2014 – Сборник тезисов, С.
43.2. Сироткина, Е. В. Взаимодействие N-винил-4,5-дигидробензо[g]индола снитронами/ Е. В. Сироткина, М. М. Ефремова, А. П. Молчанов // Всероссийская конференция с международным участием «Современные достиженияхимии непредельных соединений: алкинов, алкенов, аренов и гетероаренов»– Россия, СПб, 26-28 марта 2014 – Сборник тезисов, С. 167.3. Ефремова, М. М. Взаимодействие замещенных N-винилпирролов сазометиниминами на основе пиразолидин-3-она / М. М.
Ефремова,Молчанов А. П. // VI Международная конференция молодых ученых«Органическая химия сегодня» InterCYS-2014 – Россия, СПб, 23-25 сентября2014– Сборник тезисов, С. 47.4. Ефремова, М. М. Catalytic (3+3)-cycloaddition of azomethine imines to Nvinilpyrroles / М. М. Ефремова, А. П. Молчанов // IX Международнаяконференция молодых ученых по химии «Менделеев-2015» – Россия, СПб,7-10 апреля 2015 – Сборник тезисов, С. 228.5. Ефремова, М.
М. The interaction of nitrile oxides and azomethtine imines withN-vinylpyrroles / М. М. Ефремова, А. П. Молчанов // IX Международнаяконференция молодых ученых по химии «Менделеев-2015» – Россия, СПб,7-10 апреля 2015 – Сборник тезисов, С. 227.6. Ефремова, М. М. Реакции N-винилпирролов с 1,3-диполями как методсинтеза гетероциклических соединений с пиррольным фрагментом / М. М.Ефремова, А. П.
Молчанов //Международный конгресс по химии гетероциклических соединений «КОСТ-2015» – Россия, Москва, 18-23 октября 2015 –Сб. тезисов, С. 232.7. Ефремова, М. М. Реакции N-винилпирролов и индолов с нитронами какметод направленного синтеза гетероциклических соединений / М. М.Ефремова, А. П. Молчанов // Кластер конференций по органической химии«ОргХим-2016» – Россия, СПб, 27 июня-1 июля 2016 – Сборник тезисов, С.102.8. Ефремова, М. М. Исследование взаимодействия N-пропадиенилиндолов ипирролов с нитронами/ М. М.
Ефремова, А. П. Молчанов // Всероссийскаяюбилейная конференция с международным участием «Современныедостижения химических наук» – Россия, Пермь, 19-21 октября 2016 – Сб.тезисов, С. 77.9. Ефремова, М. М. Регио- и стереоселективность взаимодействия нитронов сN-пропадиенилиндолами и пирролами/ М. М. Ефремова, А. П. Молчанов //IX Международная конференция молодых ученых по химии «Менделеев2017» – Россия, СПб, 4-7 апреля 2015 – Сборник тезисов, С. 333.23.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
