Диссертация (1155368), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Во всех случаях независимо от растворителя (таблица 1.10), конверсия составлялаоколо 100%. При охлаждении растворов выпадала смесь диастереомеров 163 и 164. В отличиеот эфира 159 (таблица 1.9, 22%) конверсия N-трет-бутилмалеинимида в реакции со спиртом162 составила более 95%. Диастереомеры 163 и 164 образуются во всех случаях примерно всоотношении 1/1, и разделить их не удалось ни колоночной хроматографией, ни дробнойперекристаллизацией.48Схема 1.60Соотношение диастереомеров 163 и 164 было установлено из отношения интегральныхинтенсивностей протонов в спектрах ЯМР 1Н и соотнесено с ранее опубликованными данными[53]. Образование двух диастереомеров, в случае использования спирта 162, по-видимомусвязано с взаимодействием между ОН-группой и карбонильным кислородом малеинимидногофрагмента.Таблица 1.10. Заместители R в малеинимиде 160 и продуктах 163 и 164, конверсия исоотношение продуктов реакции№RРастворительКонверсия (%)Соотношение 163/164(%)1HДХМ> 9555/452Hтолуол> 9563/373PhДХМ> 9552/484Phтолуол> 9551/495t-BuДХМ> 9548/526t-Buтолуол> 9547/5374-MeOC6H4ДХМ> 9555/4584-MeOC6H4толуол> 9553/4794-NO2C6H4ДХМ> 9568/32104-NO2C6H4толуол> 9564/36В другой работе [54] на примере реакции 9-антраценона 165 с N-фенилмалеинмидом вразличных, как полярных, так и неполярных растворителях в присутствии органокатализаторов–замещённыхтиомочевинбылразработанновыйподходквысокоэффективному,энантиоселективному синтезу продуктов циклоприсоединения 166 (схема 1.61).49Схема 1.61В качестве катализаторов использовались следующие тиомочевины: I – дизамещённаяаминотиомочевина Такемото (R,R)-I и производные алкалоида Cinchona – II и III, структурныеформулы которых представлены ниже:Как видно из таблицы 1.11, для катализатора Такемото эксперименты проводились вразличных растворителях, таких как толуол, хлороформ, дихлорметан.
В случае использованияДМСО не удалось достигнуть положительного результата, а наилучшие конверсия иэнантиоселективность были получены для толуола.Таблица 1.11. Растворители, катализаторы, конверсия и энантиомерный избыток продуктов 166№РастворительКатализаторКонверсия (%)Энантиомерный избыток166 (ee, %)1толуол(R,R)-I100902хлороформ(R,R)-I100713ДХМ(R,R)-I100734ДМСО(R,R)-I0-50Таблица 1.11. Продолжение5толуолII100756толуолIII10051В работе учёных из Дании [55] проводилось исследование влияния хиральныхкатализаторовнапроцессциклоприсоединения2-(антрацен-9-ил)ацетальдегида167кразличным малеинимидам.
Была изучена энантиоселективность реакции N-фенилмалеинимидас антраценом 167 в присутствии катализаторов, на основе замещённых симметричных инесимметричных пирролидинов 168, 169, 170 и 171 (схема 1.62).Схема 1.62Как видно из таблицы 1.12, несимметричные катализаторы оказались гораздо менееэффективны. Наибольшая энантиоселективность получена при температуре – 30 °С, скатализатором 168 за 24 часа.Таблица 1.12. Катализаторы, условия реакции и энантиомерный избыток продукта 172№КатализаторРаствори-ТемпературательВремяЭнантиомерный(ч)избыток 172 (ee, %)1168хлороформк.т.1862169хлороформк.т.0.5773170хлороформк.т.6144171хлороформк.т.10345168ДХМк.т.2776168толуолк.т.2817168этанолк.т.5748168хлороформ- 30 °С249251В тех же условиях (таблица 1.12, пункт 8) были изучены малеинимиды, отличающиесязаместителем у атома азота, а полученные результаты представлены в таблице 1.13.Таблица 1.13.
Заместители R при атоме азота малеинимида, выход и энантиомерный избытокаддуктов№Заместитель при атомеВыход продукта иазота в малеинимидеэнантиомерный избыток (ее, %)1Ph92 (92)24-BrC6H496 (91)3β-Py70 (88)4β-нафтил92 (88)54-MeOC6H478 (92)6CO2Me95 (95)7Et84 (85)8Bn83 (86)9t-Bu80 (85)В работе [56] изучались различные способы активации реакции циклоприсоединения Nметилмалеинимида к 9-гидроксиметилантрацену 173, такие как омический нагрев (путёмпропускания электрического тока через раствор реагентов, ΩH) и микроволновое излучение(MW) (схема 1.63). Как видно из таблицы 1.14, наилучший результат был получен приомическом нагреве, где всего в течение 2 минут удаётся достигнуть 80% выхода аддуктареакции Дильса-Альдера 174.Схема 1.63Таблица 1.14.
Метод проведения реакции Дильса-Альдера, условия и выход аддукта 174Метод нагреваКоличество вещества антрацена иВремя (мин) Выход 174малеинимида(%)Масляная баня0.47 ммоль1557MW0.47 ммоль253ΩH0.47 ммоль28052Влияниехиральныхкатализаторов175-182настереоселективностьпроцессациклоприсоединения было исследовано в работе [57] на примере реакции между Nфенилмалеинимидом и антроном 165 (схема 1.64). Эти третичные амины, за исключением 178оказались активны в реакции циклоприсоединения, но энантиоселективность оставляла желатьлучшего (таблица 1.15). Так же авторами был проведён скрининг различных растворителей итемпературного режима для данной реакции, в ходе которого были использованы такиерастворители, как CH2Cl2, CH2ClCH2Cl, CHCl3, толуол, о-ксилол, диэтиловый эфир, ТГФ,ацетонитрил, ДМФА при комнатной температуре и при пониженных температурах (-20-10 °С).Лучший результат был получен при использовании катализатора 175.
При проведении реакциив дихлорэтане (-10 °С) выход составил 90% выход, а энантиоселективность 93%.Схема 1.6453Таблица 1.15. Зависимость выхода и энантиомерного избытка аддукта 183 от катализатора 175182 и времени проведения реакции№КатализаторВремя (ч)Выход 183 (%)Энантиомерный избыток183 (ee, %)1175691552176675233177308511417848--517920834761802078507181681358182187751В работе [58] реакцию между 9-гидроксиметилантраценом 173 и N-фенилмалеиновымангидридом проводили с использованием микрожидкостной тонкоплёночной платформы –вихревого жидкостного устройства - VFD.
Оно представляет собой стеклянную трубку, котораявращается со скоростью 7000 оборотов в минуту, под углом 45°. За счёт этого, на стенкахтрубки образуются динамические тонкие плёнки жидкости, в которых и происходит реакция, врезультате которой аддукт 184 был выделен с конверсией до 91% (таблица 1.16, схема 1.65).Схема 1.65Таблица 1.16.
Условия проведения реакции Дильса-Альдера и её конверсия№ТемператураВремяРастворительСтепень конверсии (%)(°С)(мин)19060вода025010вода/ EtOH6735020вода/ EtOH7845030вода/ EtOH9156010вода/ EtOH7054Японские учёные в реакции между антраценом 173 и различными N-замещённымималеинимидами 185 (схема 1.66) использовали пирен-антраценовый катализатор (Pyr-An COF),который был синтезирован из соответствующих 1,3,6,8-тетракис(п-формилфенил)пирена и 2,6диаминоантрацена [59, 60].
Данный катализатор представляет собой трубку, состоящую изпоочерёдно сочленённых 4-х молекул пирена и антрацена посредством иминных связей, свнутренним диаметром 2.4 нм. Выход продуктов реакции циклоприсоединения с катализаторомPyr-An-COF и без него представлены в таблице 1.17.Схема 1.66Таблица 1.17. Заместители R в малеинимидах 185, условия реакции и выход аддукта 186№RРастворительВремяВыход (%) сВыход (%) без Pyr-An(ч)Pyr-An COFCOF1PhEtOH6> 99242BnEtOH6871034-BrC6H4EtOH24832144-NO2C6H4EtOH245055циклогексилEtOH2460226EtEtOH2487387Phвода489113Все вышеприведённые работы рассматривают лишь 9,10-аддукты реакции ДильсаАльдера, но возможно образование и 1,4-аддуктов, о чём есть небольшое количествосообщений [61-63], причём всегда преобладает син-1,4-аддукт.
В исследовании китайскихучёных было зафиксировано образование анти-1,4-аддуктов, при использовании катализатора –кислоты Льюиса (AlCl3 и TiCl4) [64]. При циклоприсоединении различных малеинимидов 188 кантрацену 187 (схема 1.67) в присутствии хлорида алюминия (III) авторами была полученасмесь аддуктов 1,4- и 9,10-присоединения. Результаты этой работы представлены в таблице1.18.55Схема 1.67В случае использования незамещённого малеинимида соотношение аддуктов 189 и 190примерно 2/1, а при введении объёмных заместителей по атому азота, образуется практическиодин продукт анти-1,4-присоединения.
Введение электронодонорной метокси-группы в Nфенильный заместитель увеличивает время проведения реакции с 1 часа до 6, и вместе с этимувеличивается количество 9,10-аддукта.Таблица 1.18. Заместители R в малеинимиде 188 и соотношение продуктов 189 и 190№RСоотношение189/190 (AlCl3)1H66/342C12H2594/63i-Pr93/74циклогексил96/45Ph94/664-MeOC6H472/2873,4,5-трифторфенил94/682-FC6H4>99/192,6-дифторфенил>99/1102,6-диметилфенил>99/1Малеинимиды с фенильными заместителями, у которых занято орто-положение показалипревосходную региоселективность, что объясняется большими стерическими трудностями приобразовании продуктов 9,10-присоединения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
