Диссертация (1155368), страница 11
Текст из файла (страница 11)
т., (13)Структура соединения 19b однозначно подтверждена также методом РСА (рисунок 2.4).Продукт лактонизации 19b включает в себя конденсированную трициклическую системуоктагидро-3,4a-метанофуро[3’,4’:4,5]фуро[2,3-c]пиррола, в которой два тетрагидрофурановыхцикла принимают обычную конформацию конверт, а 2-оксо-тетрагидрофурановый ипирролидин-2-оновый циклы – конформацию искажённый конверт. Кристалл 19b являетсярацемическим и состоит из энантиомерных пар со следующей относительной конфигурациейцентров: rac-3R*,3aS*,4aS*,7aR*,7bR*,8S*.77Рисунок 2.4. Молекулярная структура бромпроизводного 19b.При галогенировании изоиндолов 3 и метилового эфира 5а хлоридом йода (I) вхлористом метилене при комнатной температуре также образуются продукты перегруппировкиВагнера-Меервейна - 4-хлор-5-йодэпоксициклопента[c]пиридины 20 с умеренными выходами.Интересно отметить, что образования продуктов электрофильного присоединения молекулы IClпо кратной связи оксабициклогептенового фрагмента не наблюдалось, а реакция этиловогоэфира 4а в этих же условиях, как и ожидалось, привела к образованию продукта йодлактонизации 21 с хорошим выходом (схема 2.11).
Значения заместитеей R1-R3 и выходыпродуктов 20 представлены в табице 2.8.Схема 2.11Табица 2.8. Заместители R1 и R2 и выходы продуктов 20ПродуктR1R2Выход, %20aHH4320bMeH3820cBrH4020dHCO2Me32Структуры полученных продуктов 20 и 21 подтверждены спектральными данными, и хорошосогласуются с ранее полученными результатами. Так для продуктов перегруппировки 20наблюдается наличие двух синглетных сигналов протонов 5-СН и 6-СН в обасти δ 4.0-4.3 м.д. и4.8-5.0 м.д. соответственно. Для продукта 21 присутствует синглетный сигнал протона 8-СН с δ4.53 м.д., а также дублетный сигнал протона 3-СН с δ = 5.35 м.д. (КССВ J3,3a = 4.5 Гц) в спектреЯМР 1Н, и полоса поглощения циклической лактонной группы О-С=О со значением 1811 см-1 вИК-спектре.
В масс-спектрах наблюдается наличие двух моль-пиков для изотопов128IиI, а12778для продукта 20с присутствует три моль-пика для пар изотопов (81Br, 128I), (81Br, 127I), (79Br, 127I).Расположение атома хлора при С-4 и атома йода при С-5 доказано рентгеноструктурныманализом эпоксициклопента[c]пиридина 20а (рисунок 2.5). Молекула 20a аналогично продуктуперегруппировки 18b, содержит конденсированную трициклическую систему, в которойциклопентановое и тетрагидрофурановое принимают обычную конформацию конверт. Атомыхлора и йода находятся в стерически неблагоприятной син-перипланарной конфигурацииотносительно тетрагидрофуранового кольца.Рисунок 2.5. Молекулярная структура соединения 20а.Предполагаемый механизм скелетной перегруппировки 3а,6-эпоксиизоиндолов поддействием брома, как молекулярного, так и генерируемого in situ из таких агентов как,диоксандибромид и пербромид гидробромида пиридиния а так же хлорида йода (I) представлен,в общем виде на схеме 2.12 и согласуется с ранее опубликованными результатами для реакцииВудворда [21].
На первой стадии происходит атака электрофильной частицей (Br+ или I+)кратной связи оксабициклогептенового кольца с образованием промежуточного карбокатионаА, в котором далее происходит миграция σ-связи С-3а-С-7а, и завершается присоединением кобразовавшемуся карбокатиону В анионного остатка галогенирующего агента (Br- или Cl-).Схема 2.12Предполагаемый химизм процесса лактонизации, как под действием бромирующихагентов, так и хлорида йода (I) представлен на схеме 2.13.79Схема 2.13Двойная связь оксабициклогептенового фрагмента в 3а,6-эпоксиизоиндолах, подобнократной связи алкенов, вступает в реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения с различными1,3-диполями, в частности с о-нитрофенилазидом и диазометаном. При взаимодействииизоиндолов 3 и эфиров соответствующих карбоновых кислот 4 и 5 с о-нитрофенилазидом [84] втолуоле прикомнатнойтемпературе,экзо-присоединение протекаетстерео-, нонерегиоселективно – образуется как один изомер, так и смесь изомеров.
В большинстве случаев(для3b,3q,r,4a,4c,d)образуются3-(2-нитрофенил)-4,8a-эпокси[1,2,3]триазоло[4,5-e]изоиндолы 22. В случае 3j образуется - 1-(2-нитрофенил)-4,8a-эпокси[1,2,3]триазоло[4,5e]изоиндол 23a. В остальных случаях образуются смеси региоизомеров в различныхсоотношениях (схема 2.14).Возможно, наличие заместителей в оксабициклогептеновомфрагменте способствует образованию региоизомеров типа 22, либо преобладанию их в смесиизомеров (для 22h и 22i), а отсутствие заместителей приводит к региоизомерам 23, либопреобладанию его в смеси региоизомеров (для 23g). Также, интересно отметить, что в случаеэкзо-расположения сложноэфирной группы при С-7 реакция идёт не региоселективно иприводит к смеси изомеров, а в случае эндо-расположения образуется лишь один региоизомер22.80Схема 2.14Значения заместителей R1-R5, а также выходы и время проведения реакции для триазолов 22 и23 указаны в таблице 2.9.Табица 2.9.
Заместители R1-R5, выходы и время реакции для 22 и 23ТриазолR1R2R3R4R5Выход, %, (времяреакции, ч, суток)22aHPhMeHH90 (18 сут.)22bHBnMeHH57 (18 сут.)22cMePhHHH48 (28 сут.)22dHPhHHCO2Et63 (13 сут.)22eH2-ФурфурилHHCO2Et53 (18 сут.)22fH3,4-(MeO)2C6H3(CH2)2HHCO2Et67 (24 ч)23aHBnHHН53 (0.5 ч)22g/23gHPhHHH70 (30 ч)22h/23hHBnHCO2MeH95 (2 ч)22i/23iHMeHCO2MeH80 (7 сут.)Структура полученных триазоло[4,5-e]изоиндолов подтверждена набором спектральныхданных, в том числе методом РСА для обоих региоизомеров на примере аддуктов 23a и 22c(рисунок 2.6).
Соединения 23а и 22с включают сочлененные тетрациклические системы изпятичленных циклов – 1,2,3-триазола, пирролидин-2-она и двух тетрагидрофуранов, которыеявляются изомерными друг другу. Триазольный цикл плоский, а пирролидиноновый итетрагидрофурановыециклыпринимаютобычнуюконформациюконверт.Молекулы81соединений 22с и 23а обладают пятью асимметрическими центрами при атомах углерода C-3a,C-4, C-5a, C-8a и C-8b и потенциально могут иметь шестнадцать пар диастереомеров.Кристаллы соединения 23а являются рацемическими и состоят из энантиомерных пар молекулс относительной конфигурацией указанных центров – rac-3aS*,4R*,5aS*,8aR*,8bR*.
Кристаллысоединения 22с хиральные, однако, объективно определить абсолютную конфигурацию егомолекул методом РСА в данном случае не представляется возможным (значение параметраФлэка равно -0.3(5)). Тем не менее, относительная конфигурация молекул соединений 22с и 23аявляется одинаковой. В спектрах ЯМР 1Н триазолов 22 и 23 наибольшую разницу в химическихсдвигах имеют дублетные сигналы геминальных протонов метиленовой группы 8-СН2. Визомерах 22 эти сигналы находятся в области δ 3.5-4.7 м.д., а в изомерах 23 в области δ 2.9-3.7м.д., т.е смещены в сильное поле по сравнению с изомерами 22 на Δδ 0.7–1.4 м.д.22c23aРисунок 2.6.
Молекулярная структура аддуктов 22c и 23aРеакция изоиндолов 3a,j и метиловых эфиров 5а,c с раствором диазометана [85] в эфиретакже проходит как экзо-1,3-присоединение и приводит к образованию смеси региоизомеров24, аналогичных триазолам 22 и 23. Реакцию проводили путём прикапывания эфирногораствора диазометана к раствору 3а,6-эпоксиизоиндолов в ТГФ, ввиду плохой растворимостипоследних в эфире. В случае N-фенилзамещённых изоиндолов, пирролоиндазолы 24 выпадаютиз раствора в виде белого аморфного осадка, а в случае N-бензилзамещённых выделяются послеупаривания растворителя (схема 2.15). В спектрах ЯМР1Н изомерых пирролоиндазоловнаибольшее различие в химических сдвигах, в размере примерно 0.6 м.д., имеют протоны Н-8А,8В и Н-4.82Схема 2.15R2R2OCH 2N 2N R1O55a43a3Nэфир/ТГФ, к. т.3, 558b388bN N11224Aa-24Ad27N R1O3a8O5a47N R1ONR2O24Ba-24Bd24Aa-d + 24Ba-d (65-97%)24a - 1/0.624c - 1/0.524d - 0.3/124b - 0.4/1Значения заместителей R1 и R2, а также выходы и время реакции для пирролоиндазолов 24представлены в таблице 2.10.Таблица 2.10.
Заместители R1 и R2, время реакции и выходы продуктов 24ПирролоиндазолR1R2Выход, %, (время реакции, суток)24Aa/24BaPhH80 (24 ч)24Ab/24BbBnH65 (3 сут.)24Ac/24BcPhCO2Me97 (24 ч)24Ad/24BdBnCO2Me70 (3 сут.)Согласносочленённыелитературнымсданнымоксабициклогептановым[86-89]триазольныйфрагментом,имогутпиразольныйбытьциклы,превращенывсоответствующие азиридиновый или циклопропановый фрагмент путём фотохимическогорасщепления.Изомерныесмесипирролоиндазолов24аи24сбылиподвергнутыультрафиолетовому облучению в ацетоне в фотохимическом реакторе Ace Glass® сиспользованием кварцевой ртутной лампы Ace-Hanovia мощностью 450 Вт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
