Диссертация (1155368), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Заместители R в фосфоранах 113 и 114, соотношение продуктов 115, 116 и 117,118 и их суммарный выход№АльдегидФосфо- R1R2XПолученные продуктыранСоотношениеизомеров ивыход (%)1113HHO115 (син) + 116 (анти)1/1, 60%2113HMeO115 (син, 23/2.3/1.8/1диастереомера) +(ЯМР 1Н),116 (анти, 260%диастереомера)3113MeMeO2-фурилакриловаяСледы 116кислота + 1194113HHO117 (син) + 118 (анти)1/1, 60%5114HMeO117 (син, 23.2/3.2/4/1диастереомера) +(ЯМР 1Н),118 (анти, 260%диастереомера)6114HHNBn7114HMe NBn115 (син) + 116 (анти)1/1, 80%115 (син, 29.4/7.8/1.1/1диастереомера) +(ГХМС),116 (анти, 280%диастереомера)39Таблица 1.7. Продолжение8114MeMeNBn115 (син) + 1161/1, 80%(анти)9114HMeNBn117(син,18.9/15.6/2.3/12 диастереомера) +(ГХМС), 80%118 (анти, 2диастереомера)10114MeMeNBn117 (син) + 1181/1, 80%(анти)Исключение составляет лишь случай, когда вместо двух диастереомеров 115 и 116 образуетсяфурилакриловая кислота и соединение 119.Рисунок 1.1.
Структура (а) соответствует соединению 115 (R1=R2=H, X=NBn), а структура (b)соединению с заместителями (R1=R2=Me, X=NBn).Для подтверждения структуры продуктов реакции и ввиду сложности точного установленияположения изомерных атомов водорода с помощью ЯМР, авторами приводятся результатырентгеноструктурного анализа для фуробензофуранов 115 (R1=R2=H, X=NBn) и (R1=R2=Me,X=NBn) (Рисунок 1.1).В работе корейских химиков [32] синтез фуроизоиндолов и тиеноизоиндоловосуществлялся путём внутримолекулярного циклоприсоединения из соединений 125 и 126,которые в свою очередь были получены по представленной ниже схеме из аддуктов реакцииMorita-Baylis-Hillman (MBH) 120 и 121.
Работа [32] является продолжением ранее проведённыхисследований [33], и в ней реакция алифатических аддуктов MBH была расширена наароматические и гетероароматические путём введения в схему синтеза фурансодержащего40аддукта MBH 120. В результате были получены прекрасные результаты – выход фуро[2,3f]изоиндола 127, синтезированного из промежуточного субстрата 125, нагреванием последнегов запаяной ампуле в растворе толуола, в присутствии BHT составил 97% (схема 1.47).
Такимобразом был проведён синтез ряда фуро- и тиеноизоиндолов 127 и 128, структура и выходыкоторых представлены в таблице 1.8, из которой видно, что реакция проходит гладко и выходыпродуктов[4+2]внутримолекулярногоциклоприсоединениясоставляютпрактическиколичественные значения.Схема 1.47Таблица 1.8. Структура субстратов 125 (126), выходы продуктов циклоприсоединения 127 и128№1Субстрат 125 или 126Условия реакцииПродукт 127 или 128 иДильса-Альдераего выход (%)160 °С, 15 ч.(97)2160 °С, 10 ч.(98)3160 °С, 10 ч.(97)41Таблица 1.8.
Продолжение4190 °С, 20 ч.(100)5160 °С, 12 ч.(92)6160 °С, 12 ч.(100)7160 °С, 12 ч.(98)В случае, когда R4=Ph образуется смесь диастереомерных фуро[2,3-f]изоиндолов (пункт 5 втаблице 1.8, соотношение син/анти 1/1), а использование 3-фурилпроизводного (пункт 6 втаблице 1.8) приводит к тому же продукту, что и 2-фурилпроизводное.Необходимо отметить два интересных момента. Во-первых, N-аллил производное 129вступает в реакцию гораздо труднее, чем соединения, содержащие сложноэфирную группу валлильном фрагменте (125 и 126). Во-вторых, N-пропаргил производное 131 циклизуется вболее жёстких условиях и образует с хорошим выходом фуро[3,2-c]азепин-7-карбоксилат 134(схема 1.48). Фуроазепин 134 образуется в ходе последовательности двух реакций - сначалапроисходит внутримолекулярное циклоприсоединение этинильной группы пропаргильногоостатка к фурановому кольцу с образованием интермедиата 133.
Последний претерпеваетретродиеновый распад с отщеплением молекулы ацетилена, в результате чего образуется 134.42Схема 1.48В работе китайских исследователей [34] синтез фуроизоиндолов 138 был осуществлёнпутём взаимодействия N-арилмалеимидов 137 с орто-хинодиметаном 136 представляющимсобой фурановый цикл, образующийся in situ путём внутримолекулярной циклизации 2-(1алкинил)-2-алкен-1-она135поддействиемхлоридатрифенилфосфинзолота(I)игептафторбутаноата серебра, в присутствии N-оксида пиридина (схема 1.49).Схема 1.491.2.2 Синтез арилизоиндоловВ данной главе будут рассмотрены некоторые методы синтеза арилизоиндолов на основереакций [4+2] циклоприсоединения, в которых арильное кольцо аннелировано с шестичленнымциклом изоиндола. Информация будет представлена за последние 10 лет.Большинство подобных исследований посвящены [4+2] циклоприсоединению различныхN-замещённых малеинимидов к антрацену и нафталину, приводящего к арилизоиндолам,которые могут быть восстановлены до соединений, аналогичных изучаемым в настоящей43диссертации.
Селективное восстановление одной карбонильной группы возможно по двумнаправлениям – полное восстановление и частичное – до гидроксильной группы. В первомслучае, как правило используются цинк или олово в уксусной кислоте [35-37], либо силаны,такие как дифенилсилан [44]. Во втором случае боргидриды щелочных металлов – натрия илития [38-43], или фенилсилан [44]. В общем, возможные направления и условиявосстановления одной карбонильной группы малеинимидного фрагмента представлены насхеме 1.50.Схема 1.50Первые работы посвящённые реакции нафталина с малеиновым ангидридом и Nзамещёнными малеинимидами появились в 50-60-х годах XX века.
В работе [45] было изученовзаимодействие 2,3-дигидронафталина и нафталина с N-фенилмалеинимидом, в результатекоторого были получены соответствующие аддукты 139 и 140 (схема 1.51).Схема 1.51Водних,извнутримолекулярномраннихработ[46,циклоприсоединении47]виспользовансубстратах,подход,основанныйсодержащихвинил-наилиалкиниларильный фрагмент. Соответствующие аддукты реакции Дильса-Альдера 143 и 144были получены из бис-ненасыщенных N-бензиламидов коричной и фенилпропиоловой кислот44141 и 142 соответственно, при кипячении в уксусном ангидриде или о-дихлорбензоле (схема1.52).Схема 1.52Аналогично, в работе японских учёных арилизоиндолы синтезировали реакциейвнутримолекулярного циклоприсоединения в триметилсилилдиенинах типа 145 [48].
Реакцияпроводилась нагреванием раствора диенина при температуре 100-200 °С, в атмосфере аргона ив различных растворителях, таких, как ДМФА, п-ксилол, 1,4-диоксан, ацетонитрил, этилацетат,вода, и в отсутствии растворителя. Лучший результат был получен при использовании пксилола при температуре 160 °С – выход аддукта 146 составил 80%, тогда как в других случаяхон не превышал 34% (схема 1.53).Схема 1.53Образование классического аддукта реакции Дильса-Альдера 147 не наблюдалось, а былвыделен только продукт его последующей ароматизации 146.Арилизоиндолы 149, сразличными заместителями в арильном кольце и при атоме азота были получены изсоответствующих диининов 148 (схема 1.54).
Авторы показали, что принципиального влиянияна выход и направление реакции заместители R1 и R2 не оказывают (65–92%) Лишь в случаезамены тозильной группы на мезитилсульфонильную выход понизился до 54%. Структураполученных аддуктов была подтверждена рентгеноструктурным анализом нафтилзамещённогоизоиндола 149.
При замене триметилсилильной группы на такие заместители, как H, Me, Ph,CO2Et выход классического аддукта реакции Дильса-Альдера типа 147 превышал выход45продукта ароматизации типа 146. Замена триметилсилильной группы на более объёмныетриизопропилсилильную и трифенилсилильную привела к снижению выхода аддукта типа 146с 80% до 13 и 63% соответственно.Схема 1.54Далее рассмотрим актуальную информацию по циклоприсоединению малеинимидов кантраценам и нафталинам. Так, в работе [49] реакция между N-октилмалеинимидом и 10метилантраценом проводилась в эмульсии, состоящей из воды, перфторгексана (100 ммоль) иперфтороктансульфоната лития (100 ммоль). Аддукт был выделен с количественным выходомпо прошествии 10 минут (схема 1.55).Схема 1.55В другой работе рассматривается влияние N-алкилоксазолидинового заместителя,находящегося в положении С-9 антрацена, на стереохимию циклоприсоединения Nметилмалеинимида [50].
Так, в случае N-метилоксазолидинзамещённого антрацена 151, принагревании в толуоле была получена смесь диастереоизомеров 152 и 153 в соотношении 85/15(схема 1.56). Мажорный изомер 152 был выделен дробной перекристаллизацией из смеси ДХМпетролейный эфир.Схема 1.5646В случае использования N-бензилоксазолидинзамещённого антрацена 154, образуетсятолько один изомер 155, причём стереохимия атома углерода С-2 в оксазолидине меняется с Sна R-конфигурацию, что было довольно необычно, так как в таких кольцевых системах цисконфигурация как правило более термодинамически стабильна (схема 1.57).Схема 1.57Такое течение реакции объясняется моделью электростатического отталкивания - бензильнаягруппа, при атоме азота вступает в стерическое взаимодействие с антраценовым циклом, ипосредством 1,2-торсиального взаимодействия этот эффект передаётся соседней бензильнойгруппе.ПритакомподходереакцияДильса-Альдерастановитсяневозможнойиоксазолидиновый цикл претерпевает процесс раскрытия-циклизации с образованием менеестабильного транс-оксазолидина.Помимо оксазолидинового заместителя, для контроля стереохимии процесса можноиспользовать и другие заместители в положении С-9 антрацена.
В исследовании учёных изБостонского университета [51] для этого был использован (S)-9-(1-метоксиэтил)антрацен 156(схема 1.58). Далее малеинимидный фрагмент в аддукте 157 был восстановлен до лактамного 4х кратным избытком гидрида диизобутилалюминия (DIBAl).Схема 1.58Присоединение антрацена 159 в (R)–конфигурации к N-замещённым малеинимидам 160показало [52], что растворитель (ДХМ или толуол) не оказывает влияния на выход идиастереомерный состав продуктов циклоприсоединения 161 (схема 1.59).Низкий выходпродукта 156 с N-трет-бутилмалеимидным фрагментом, в дихлорметане (22% конверсии), повидимому связан со стерическими взаимодействиями трет-бутильной группы и антраценовогоцикла при низкой температуре (пункт 5, таблица 1.9), тогда как в толуоле конверсия составляетболее 95% (пункт 6, таблица 1.9).47Схема 1.59Таблица 1.9.
Заместители R в малеинимидах 160 и продуктах 161, конверсия, диастереомерныйизбыток и выход продуктов реакции 161№RРаствори-КонверсияДиастереомерныйВыходтель(%)избыток (de, %)(%)> 95> 95861HДХМ2Hтолуол> 95> 95-3PhДХМ> 95> 95874Phтолуол> 95> 95-5t-BuДХМ22> 95-6t-Buтолуол> 95> 958174-MeOC6H4ДХМ> 95> 959584-MeOC6H4толуол> 95> 95-94-NO2C6H4ДХМ> 95> 9592104-NO2C6H4толуол> 95> 95-Относительнаяконфигурацияпродуктовбыла161установленаспомощьюрентгеноструктурного анализа на примере аддукта с фенильным заместителем, которыйпринимает конформацию, перпендикулярную антраценовому циклу, что максимально снижаетстерическое отталкивание с карбонильными группами.Вэтойжеработебылоисследованоповедениеспирта162,являющегосяпредшественником эфира 159, в реакции Дильса-Альдера с тем же набором малеинимидов 160(схема 1.60).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
