Диссертация (1150389), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Вкачестве катализаторов были использованы хиральные комплексы солей меди (I). В обоихслучаях реакция проходит с высокими выходами, строго региоселективно, с высокойдиастерео- и энантиоселективностью.Вработе[100]представленпредполагаемыймеханизмформальногоциклоприсоединения. Азометинилид координируется с комплексом меди (I). При этомподход азометинимина к илиду, связанному в комплекс, и геометрия образующихсяинтермедиатов обусловлены наличием объемного ферроценильного лиганда.При проведении тестовых реакций было показано, что в отсутствие катализаторареакция не идет. Таким образом, в данных работах был продемонстрирован не тольконовый высокоэффективный метод синтеза тетрагидропиразолотриазинонов, но и показан39пример эффетивного использования кислот Льюиса в качестве катализаторов для реакцийформального циклоприсоединения между двумя различными 1,3-диполями.***Таким образом, показано, что кислоты Льюиса способны связываться как с 1,3диполями, так и с диполярофилами при наличии в них функциональных групп, способныхк комплексообразованию, и отсутствии стерических препятствий.
Соотношение данныхпроцессов и эффект, который они оказывают на скорость и направление реакции зависятот структуры диполя и диполярофила и требуют индивидуального рассмотрения длякаждого типа субстратов. Вместе с тем накопленные экспериментальные данныепозволяют сделать вывод, что использование кислот Льюиса в качестве катализаторов вреакциях (3+2)-циклоприсоединения дает возможность сократить время реакции,проводить процесс в мягких условиях, а также повысить селективность. В случае (3+2)циклоприсоединения добавление кислоты Льюиса способно приводить к смене механизмапроцесса:переходуотсогласованного1,3-диполярногоциклоприсоединения,кнесогласованному с образованием цвиттер-ионных интермедиатов.
Особый интереспредставляет использование кислотного катализа для вовлечения 1,3-диполей в реакцииформального (3+n)-циклоприсоединения, в особенности (3+3)-циклоприсоединения.402. Обсуждение результатов2.1 Цель работы и выбор объектов исследованияЦелью диссертационной работы является исследование взаимодействия 1,3-диполей– азометиниминов, нитронов, нитрилоксидов с замещенными N-винилпирролами ииндолами. Изучение регио и стереоселективности циклоприсоединения, а также влияниякислот Льюиса на направление и селективность процесса.В качестве объектов исследования нами были выбраныN-винилпирролы,содержащие различные по характеру заместители в пиррольном цикле 1a-d, Nвинилиндол 1e, N-пропадиенилиндол 2a и пирролы 2b-d, имеющие пропадиенильныйфрагмент у атома азота.Для исследования реакционной способности данных объектов в реакциях с 1,3-диполями были использованы как диполи пропаргил-анионного типа, так и аллил-анионноготипа.Вкачестведиполейгенерируемые in situпропаргил-анионногонитрилоксидыдвух типовбыли–выбранынестабильные,арилнитрилоксиды3a-c иэтоксикарбонилнитрилоксид 4.
В качестве диполей аллил-анионного типа – стабильныециклические азометинимины на основе пиразолидин-3-она 5a-f, а также нитроны трехразличных типов: С-арил–N-фенил (или метил) альдонитроны 6a-g, С-(арилкарбамоил)-Nарил (или метил) альдонитроны 7a-d, и С,С-бис(метоксикарбонил)-N-арил кетонитроны8a-c.412.2 Синтез исходных соединенийИсходный N-винилиндол 1e был получен по методике [102] из индола 9a и 1,2-дихлорэтана 10 реакцией алкилирования с последующим дегидрогалогенированием.Аллены 2a-d были получены в одну стадию из соответствующих индола 9a ипирролов 9b-d и пропаргилбромида 12 с применением гидроксида калия в качествеоснования.Оксимы 15a-c, использованные для генерации нитрилоксидов in situ, были полученыконденсацией соответствующих альдегидов 14а-с с гидрохлоридом гидроксиламина в42спирте. Кроме того, из оксима 15с был получен хлороксим 16с хлорированиемгипохлоритом натрия в смеси соляной и уксусной кислот согласно методике [103].Хлороксим 18 был получен из гидрохлорида этилового эфира глицина 17обработкой соляной кислотой и нитритом натрия по методике [104].Дляполученияазометиниминов5а-ебылаиспользованаметодика[105].Пиразолидиноны 20a, b, полученные из эфиров 19a, b, не выделяли.C-Арил-N-фенилнитроны6а-си6gбылиполученыконденсациейфенилгидроксиламина 21 с замещенными бензальдегидами в спирте согласно методике[106].Для получения C-арил-N-метилнитронов 6d-f была использована one pot методикабез выделения образующегося гидроксиламина [107].43C-(Арилкарбамоил)-N-арилнитроны 7a-e синтезированы взаимодействием хлорида1-(2-ариламино-2-оксоэтил)пиридиния 22a-c и соответствующих нитрозобензолов 23a, b всоответствии с методикой [108].С,С-Бис(метоксикарбонил)-N-арилнитроны 8a-c синтезировали по методике [8]реакциейсоответствующегоарилнитрозосоединения23сдиметиловымэфиромброммалоновой кислоты в присутствии гидроокиси натрия.2.3 Реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения к N-винилпирролам2.3.1 Циклоприсоединение нитрилоксидов к N-винилпирроламНа первом этапе нашей работы в качестве 1,3-диполей были выбраны нитрилоксиды– генерируемые in situ высоко реакционноспособные диполи пропаргил-анионного типа.Намибылирассмотреныразличныеусловияпроведенияреакциициклоприсоединения.44Из оксима 15с был получен хлороксим 16c, для которого рассматривались 2варианта условий генерации нитрилоксида: с применением триэтиламина, как основания,в хлористом метилене (a) и гидрокарбоната натрия в бензоле (b).
В условиях (b)изоксазолин 14с был получен с более высоким выходом. Кроме того, была использованаone pot методика с применением гипохлорита натрия не только для хлорирования оксима,но и для генерации нитрилоксида из хлороксима. Так как выход циклоаддукта 14с прииспользовании one pot методики оказался примерно равен выходу (из расчета на двестадии)полученному прииспользованииметодикисвыделениемхлороксима,присоединение остальных арилнитрилоксидов проводили с использованием one potметодики (Таблица 2.1).Таблица2.1.1,3-ДиполярноециклоприсоединениеарилнитрилоксидовкN-винилпирролам.№1234567R1R212R =R =(CH2)4R1=R2=(CH2)4R1=R2=(CH2)4PhPhPh2-thienylHHHHR3HOMeClHOMeClHПродукт25a25b25c25d25e25f25gВыход, %5762545668535745892-thienyl2-thienylHHOMeCl25h25i6862Было установлено, что реакция проходит региоселективно с хорошими выходами 5пироллилзамещенных изоксазолинов25a-i.
В спектрах реакционных смесей ненаблюдалось других продуктов в заметных количествах.Состав и строение продуктов 25a-i установлены на основании спектральных данных,масс-спектроскопии высокого разрешения и элементного анализа. В спектрах ЯМР 1Н(раствор СDCl3) аддуктов присутствуют сигналы протонов изоксазолинового цикла: двадублета дублетов протонов метиленовой группы с химическими сдвигами в области 3.563.78 м.д. (J = 17.6-17.7, 3.5-4.1; 17.6-17.7, 9.5-9.9 Гц) и дублет дублетов метиновогопротона в области 6.41-6.69 м.д. (J = 9.5-9.9, 3.5-4.1 Гц). Также, в протонных спектрахимеются сигналы пиррольных атомов водорода. Для 25a-c – два дублета в областях 5.996.00 и 6.52-6.55 (J = 3.0 Гц).
Для 25d-f и 25g-i – три мультиплета в областях 6.21-6.23,6.25-6.29, 6.74-6.79 и 6.21-6.25, 6.30-6.33, 6.75-6.79 м.д., соответственно. В спектрах ЯМР13С имеются сигналы атомов изоксазолинового цикла: метиленового атома углерода схимическим сдвигом в области 40.2-41.6 м.д., метинового атома углерода в области 84.285.5 м.д., sp2-гибридизованного атома углерода, связанного с атомом азота в области155.3-156.2 м.д. ИК-спектры не противоречат предложенным структурам.
Масс-спектрывысокого разрешения и данные элементного анализа подтверждают состав полученныхсоединений.Реакцию с этоксикарбонилнитрилоксидом 4 проводили в бензоле при комнатнойтемпературе с применением гидрокарбоната натрия как основания для генерациинитрилоксида из соответствующего хлороксима 18 (Таблица 2.2).Таблица 2.2. 1,3-Диполярное циклоприсоединение этоксикарбонилнитрилоксида кN-винилпирролам.№123R1R2R1=R2=(CH2)4Ph2-thienylHHПродукт26a26b26cВыход, %76706446Как и в реакциях с арилнитрилоксидами наблюдалось образование 5-пирролилзамещенных изоксазолинов с хорошими выходами.Состав и строение продуктов 26а-с установлено на основании спектральных данных,масс-спектроскопии высокого разрешения и элементного анализа. В спектрах ЯМР 1Н(раствор СDCl3) аддуктов присутствуют сигналы протонов изоксазолинового цикла: двадублета дублетов или мультиплет метиленовых протонов с химическими сдвигами вобласти 3.48-3.64 м.д. и дублет дублетов метинового протона в области 6.45-6.68 м.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
