Диссертация (1155368), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Влияние же хлорида алюминия на такое течениереакции объясняется образованием связи между AlCl3 и атомами кислорода малеинимида, чтоувеличивает стерическое отталкивание между реагентами и уменьшает π-электроннуюплотность в положениях С-9 и С-10 антрацена. Это значительно уменьшает скоростьобразования 9,10-аддукта, и, следовательно, ускоряет образование 1,4-аддукта.Помимо тиомочевин и гуанидинов возможно использование и других органическихкатализаторов. В работах [65-66] при циклоприсоединении антрона 165 к малеинимидам 19156были использованы (S)-2-гидроксиэтилимидазолы, имеющие различные гетероциклическиезаместителиприатомеазота.Простейшийпредставительданногокласса-(S)-2-гидроксиэтилимидазол показал, как низкую, так и среднюю энантиоселективность, акатализаторы, синтезированные на его основе, показали хорошие результаты.
Самый большойэнантиомерный избыток продукта присоединения был получен в случае имидазолов 193 и 196.При использовании катализаторов 193-195 образуется аддукт с (S,S)-конфигурацией, акатализатор с триазольным заместителем 196 приводит к образованию аддуктов с (R,R)конфигурацией (схема 1.68, таблица 1.19).Схема 1.68По-видимому, этот эффект связан с различием в строении переходного состояния вслучае использования бензотриазольного заместителя по сравнению с другими заместителями.Таблица 1.19.
Заместители R в малеинимиде 191, выходы и энантиомерный избыток аддуктов вприсутствии катализаторов 193 и 196№RC 193: выход ,% (ее, %);C 196: выход, % (ее, %);конфигурация аддуктов 192конфигурация аддуктов 192– (S, S)– (R, R)1Me94 (63)85 (12)2Et90 (88)75 (23)3Pr90 (14)88 (22)4t-Bu87 (48)79 (30)5Bn75 (78)86 (24)6Ph65 (17)91 (73)Значительного увеличения выхода продуктов реакции между 9-гидрокиметилантраценом173 и N-замещёнными малеинимидами 197 [67] позволяет добиться использование57палладиевого катализатора [Pd6(L1)6(L2)6], структура лигандов L1 и L2 которого представлена насхеме 1.69.Схема 1.69В таблице 1.20 представлены выходы реакции Дильса-Альдера в присутствии катализатора ибез него.
Заметим, что этот катализатор может быть отфильтрован от реакционного раствора ивновь использован, без какой-либо регенерации.Таблица 1.20. Заместители R в малеинимидах 197, время проведения реакции и выходпродуктов 198№RВремяВыход 198 (%) сВыход 198 (%) без(ч)катализаторомкатализатора1Ph60841224-MeC6H460831434-MeOC6H460711044-BrC6H460701754-ClC6H46076136циклогексил6074471-нафтил96601581-пиренил1206916Далее мы рассмотрим наиболее актуальные сообщения по реакции Дильса-Альдерамежду малеинимидами и нафталинами.
В работе [64] рассматривалась реакция между N-(2,6дифторфенил)малеинимидом и замещёнными нафталинами 199, в присутствии кислоты Льюиса– AlCl3 (схема 1.70).58Схема 1.70При этом образуется два продукта анти-присоединения – по разным шестичленным цикламнафталина. Заместители R1, R2 и R3, а также соотношение аддуктов 200 и 201 представлены втаблице 1.21. Интересно отметить, что реакция в отсутствии AlCl3 проходит лишь за 3 дня, принагревании до 100 °С. При этом образуется только син-аддукт в небольшом количестве.Стереохимия аддуктов была установлена путём сравнения сигналов протонов в спектрах ЯМР суже известными аналогичными структурами и NOESY-экспериментов.Таблица 1.21. Заместители R в соединениях 199, 200 и 201 и соотношение аддуктов 200 и 201№R1R2R3Соотношение аддуктов 200/2011HHHТолько 2002ClHH67/333BrHH77/234HHBr95/55BrBrH>99/1В работе [68] изучалась реакция Дильса-Альдера между замещёнными нафтолами-2 202и N-пентафторфенилмалеинимидом в 1,2-дихлорбензоле в условиях микроволнового облучения(схема 1.71).
Реакция сопровождалась деароматизацией и образованием двух стереоизомеров,причём всегда значительно преобладал аддукт анти-присоединения 203 (таблица 1.22).Изомеры 203 и 204 хорошо различимы в спектрах ЯМР 1Н за счёт разницы в значениях КССВпротонов НА и НВ. Преобладание аддукта 203 объясняется стерическим отталкиваниемпентафторфенильного и фенильного циклов в переходном состоянии.Схема 1.7159Таблица 1.22. Заместители R в нафталинах 202 и продуктах 203, 204, выход и соотношениеаддуктов 203 и 204№R1R2R3R4 Суммарный выходСоотношение 203/204203+204 (%)1HHHH7010/12OHHHH574.7/13HOHHH533/14HHOHH757.3/15HHHOH361/06HHBrH654.4/1Скорость и стереоселективность реакции Дильса-Альдера между нафталинами ималеинимидами могут быть увеличены с помощью палладийорганических катализаторов,представляющих собой, своего рода клетки [69]. Эти клетки 205, схематически изображенные ввиде окружности, ввиду сложности их структуры, при перемешивании в течение 1 часа в воде снафталином 206 образуют комплекс включения (205*206).
Малеинимид 207, ввиду очень малойрастворимости в воде остаётся в виде суспензии, а та малая часть, которая переходит в растворобразовываеттакжекомплексвключения,состоящийужеизтрёхкомпонентов(205*(206*207)). Внутренняя полость клетки 205 имеет размер 380 Å, куда хорошо помещаютсямолекула нафталина и молекула малеинимида. В тройном комплексе (205*(206*207)) в своюочередь и происходит образование аддукта [4+2] циклоприсоединения. Химизм образованияаддуктов 208 на примере N-трет-бутилмалеинимида и нафталина в присутствии катализатора205 представлен на схеме 1.72.60Схема 1.72Во всех случаях (таблица 1.23) образуется исключительно продукт син-присоединения.Похожими свойствами обладает катализатор 209 имеющий бóльшую полость (462 Å).
Заметим,что в случае N-трет-бутилмалеинимида, аддукт Дильса-Альдера образуется лишь прииспользовании катализатора с меньшей полостью (205, 380 Å), а катализатор 209 эффективенпри больших объёмах заместителей в малеинимиде и нафталине. Это легко объясняетсяневозможностью образования тесного промежуточного состояния для объёмных субстратов вполости катализатора 205 и напротив образованием такого состояния в полости катализатора209.Таблица 1.23.
Заместители R1 и R2 в нафталинах 206 и R3 в малеинимидах 207 и выходыаддукта 208 в присутствии катализаторов 205 и 209.№R1=R2R3Выход 208 вВыход 208 вприсутствии 205 (%)присутствии 209 (%)1Ht-Bu4602Met-Bu3503Ett-Bu2904Hциклогексил005Meциклогексил056Etциклогексил043Помимоантраценовинафталинов,вреакции[4+2]циклоприсоединениясмалеинимидом могут быть использованы и другие диены, такие как 1,2-диарилзамещённыеизоиндолы 210 [70]. Причём, в случае проведения синтеза в изо-пропаноле в присутствии61триэтиламина образуются аддукты Дильса-Альдера 211, а в случае применения в качестверастворителя ледяной уксусной кислоты и каталитического количества ацетата натрияобразуются продукты присоединения по Михаэлю 212 (схема 1.73).Схема 1.73Строение продукта михаэлевского присоединения 212 (R=F) было подтверждено результатамиренгеноструктурного анализа.При написании настоящего обзора, нами был проведён анализ литературы, в которойрассматриваются химические свойства 3а,6-эпоксиизоиндолов, методы получения фуро-,пирроло- и тиено[2,3-c]изоиндолов и арилизоиндолов путём внутри- и межмолекулярного [4+2]циклоприсоединения.
Стоит отметить небольшое количество работ, посвящённых этимразделам химии гетероциклических соединений, за исключением арилизоиндолов. Такимобразом, мы можем говорить о достаточно малой изученности этих гетероциклов и широкихсинтетических возможностях, открываемых при их исследовании.622. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВВ результате анализа литературных данных в области химических превращений 3а,6эпоксиизоиндолов и методов получения фуро[2,3-f]изоиндолов реакцией внутримолекулярногоциклоприсоединения, можно сделать вывод о небольшом количестве научных публикаций поэтим разделам химии гетероциклических соединений, а, следовательно, о постоянновозникающем синтетическом интересе при изучении этих структур.
В ходе выполнениянастоящей работы нами были оптимизированы методологии получения большой библиотеки3а,6-эпоксиизоиндолов и фуро[2,3-f]изоиндолов, а также изучены некоторые химическиепревращения полученных соединений.Получение2.1 Синтез 3a,6-эпоксиизоиндоловзамещённых3a,6-эпоксиизоиндоловацилирования/внутримолекулярного[4+2]тандемнойциклоприсоединенияреакциейангидридов,илихлорангидридов непредельных кислот к фурфуриламинам давно изучается на кафедреорганической химии РУДН, но в ходе выполнения предыдущих работ был получен небольшойнабор 3а,6-эпоксиизоиндол-7-карбоновых кислот и их декарбоксилированных аналогов. Намибыли оптимизированы методы синтеза эпоксиизоиндолов, экзо-эпоксиизоиндол-7-карбоновыхкислот и этиловых эфиров эндо-эпоксиизоиндол-7-карбоновых кислот.Фурфуриламины 1 были получены из 5-замещённых фурфуролов, конденсацией спервичными аминами при кипячении в бензоле, либо при комнатной температуре в ДХМ, вприсутствии безводного сульфата магния с последующим восстановлением образующихсяиминовборгидридомнатриявметаноле.5-Арилзамещённыефурфуриламиныбылисинтезированы реакцией Сузуки-Мияуры, действием соответствующих арилборных кислот наN-бензил-1-(5-бромфуран-2-ил)метанамин в присутствии тетракис(трифенилфосфин)палладия всмеси 1М р-р КОН/ТГФ [71].
5-Дейтерофурфурол и 5-триметилсилилфурфурол получалидействием тяжелой воды и TMSCl соответственно на 5-литийфурфурилиденацеталь, споследующимудалениемацетальнойзащиты[72,73].5-Бромфурфуролполучалибромированием фурфурола в ДХЭ [74], 5-йодфурфурол действием йодида калия на 5бромфурфурол в ледяной уксусной кислоте [75]. 5-Этил- и 5-пропилфурфурол синтезированыреакциейКижнера-Вульфаизсоответствующих2-ацетил-и2-пропионилфурановпоследующим формилированием по Вильсмееру-Хааку [76, 77] (схема 2.1).с63Схема 2.1O11RRNH2 R2OONaBH4OPhH, или CH2 Cl2 /MgSO 4, к.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
