Диссертация (1155377), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Так, в работе [11] сообщалось, что после смешиванияаминоаллена 6 с алкинами при температурах от - 40оС до + 50оС изреакционных смесей были выделены производные циклобутена 7 и 2,3азепина 8. Причём в отдельном опыте было показано, что при нагревании до120оС этот циклобутен превращается в 7-членный гетероцикл 8, впостроении которого принимает участие одна N-метильная группа.Схема 4В случае N,N-диалкил-N-пропаргиламинов 9 при их кипячении в толуолев присутствии терминальных алкинов и бромида цинка ожидаемое C-Nсочетание также не происходит. Вместо него наблюдается окислительновосстановительная реакция кросс-дегидросочетания, катализируемая солямицинка, которая приводит к образованию 1,6-енинов 10, связанных междусобой атомом азота [12].Cхема 5111.2.
Реакции алкинов с моноазациклоалканами и моноазациклоалкенами,содержащими аллиламинный фрагмент1.2.1. Превращения азиридиновАзиридины, имеющие С-винильные 11 или С-арильные 13 заместители(т.е., включающие в свою структуру очевидные или скрытые N-аллильныeгруппировки), реагируют с алкинами преимущественно с расширениемтрёхчленного цикла до пиррольного или азепинового [13].В данном случае скорость [3,2]-сигматропной перегруппировки цвиттериона А и раскрытия гетероцикла превышает прототропный сдвиг иобразуется не обычный аддукт Михаэля, а производное азепина 12.Схема 6ОднакоС-арилзамещённыеазиридины13[14-17]иихоксазепинопроизводные 16 [18] даже при нагревании (или облученииультрафиолетовым светом) сначала превращаются в N-илиды В, которыевзаимодействуют с АДКЭ по типу 1,3-диполярного циклоприсоединения,формируя (дигидро)пирролы 14, 15.12Схема 7Схема 81.2.2.
Реакции замещённых пирролидинов и пиперидеинов через 1,3и 1,4-цвиттер-ионыВ 1994 г. было установлено [10], что михаэлевское присоединениеАДКЭ к азоту аллиламинного фрагмента таких 1-метил-2-винилзамещённыхазациклоалканов,какпирролидинилипиперидин18,приводитвприсутствии толуолсульфокислоты или кислот Льюиса к расширениюгетероциклов: до 9-членного азонинового (в случае пирролидина) или до 10членногоазециновогоПерегруппировкав(в случаепиперидина) (веществапирролидиновомпроизводном19). [3,3]-требуетнизкихтемператур, а в пиперидиновом хорошие выходы наблюдаются при мягкомнагревании.13Схема 9Однако конформационно более жёсткий аллиламинный фрагмент в 1метил-3-метиленпиперидине образовывал только стабильный обычныйаддуктМихаэляпротонированныйрастворителембезрасширенияпиперидинового цикла до 8-членного азоцинового гетероцикла [10].
В то жевремя внутрициклическое расположение всей аллиламинной группы втетрагидропиридинепромежуточного21благоприятствует1,3-цвиттер-ионаипротеканиюобразованиюврециклизацииэтомслучаететрагидроазоцина 22 [19, 20].Схема 101.2.3. Реакции частично гидрированных (изо)индолов, изохинолинови дигидроинденопиридинов через 1,3- и 1,4-цвиттер-ионы.Азабензонорборнадиены 23 реагируют с алкинами в присутствиихлоридов рутения с образованием дигидробензо[g]индолов 24 с высокими14регио- и стереоселективностями [21, 22]. Аналогично протекает реакциядециклизации-рециклизации и без бензольного ядра.Схема 11Несимметрично замещённые изоиндолины 25 имеют два скрытыхаллиламинных фрагмента (оба симметрично расположенные бензиламинноготипа).
Но реагирует с алкинами с расщеплением только тот фрагмент,которыйсодержитN(2)-С(3)-связь,образуяпослерециклизациидигидроазепин 26 [23]. В случае 4-формильного заместителя расщеплениедигидропиррольного цикла сопровождается протонированием цвиттерионногоанионногоцентра(Н+отрастворителя)изамыканиемдигидрофуранового кольца и образованием серии дигидроизобензофуранов27 [24]. Подобная региоселективность, по-видимому, контролируетсястабилизацией промежуточного цвиттер-иона через водородную связь сорто-расположенной СН2ОН- или СНО-группой.Схема 1215Замещённые 1,2,3,4-тетрагидроизохинолины 28 вполне селективнореагируют с алкинами, превращаясь через 1,3-цвиттер-ионы с разрывомтолько связи C(1)-N(2) и расширением тетрагидропиридинового цикла на дваатома угдерода винильного типа.
Выходы тетрагидробензазоцинов 29колеблются от 31 до 83% в зависимости от наличия и строения заместителей[25-27].Схема 13Cледует отметить, что наличие сразу двух заместителей в положениях 1и 3 у изохинолинов типа 28 [28] или у гомологичных 2-этилтетрагидро-3Нбенз-2-азепинов [29] стерически предотвращает рециклизацию в азоцины илив азонины. В этих случаях получены лишь продукты расщепления замещённые аминоалкилбензолы.Интересно,чтоеслина2-фенил-1,2,3,4-тетрагидроизохинолинподействовать терминальными алкинами в присутствии галогенидов меди (5мол.%) и трет-бутилгидропероксида (1 экв; 100оС), то вместо расщеплениябензиламинного фрагмента по связи С(1)-N(2) происходит каталитическаяактивация связи С(1)-Н, которая приводит к окислительному С-С-сочетаниюэтого атома углерода с алкином и образованию 1-алкинилпроизводноготетрагидроизохинолина [30].
Подобная реакция происходит и на 1фенилпиперидине и на N,N-диметиланилинах.В [31-34] изучены реакции тебаина 30, содержащего экзометиленовуюгруппу при С(3)-атоме пиперидинового фрагмента, с пропиолатами, инайдено, что происходил процесс расщепления-рециклизации исходногоалкалоида с формированием гексагидроазоцинового кольца в соединении 31.16Авторы предположили, что этому процессу способствовало наличиеметоксигруппы и миграция двойной связи диенового фрагмента.Схема 141.2.4. Превращения тетрагидропиридинов, конденсированных стиофеном, фураном или пирроломВ работах [35-41] систематически изучены реакции алкинов сзамещёнными тетрагидротиенопиридинами и установлена зависимостьнаправленности превращений от строения исходных реагентов.
Так, в случае[3,2-c]-сочленения гетероколец в основном наблюдается N-винилирование ирасщепление только по связи С-N аллиламинного фрагмента замещённыхтиофенов [35-37]. При переходе к [2,3-c]-сочленению (исходные 32)получаются и продукты рециклизации – тетрагидротиено[3,2-d]азоцины 33.Выход подобных продуктов расширения цикла резко уменьшается ваналогичной реакции тетрагидробензотиено[2,3-c]пиридинов [37-40], ноостаётся хорошим при замене бензоконденсированного фрагмента на17пиримидоновый [41]. В обоих случаях образуются также с выходом 20-35%тетрагидроспиро[2-метиленбензотиофен- или пиримидоно-3,4’-пиридины].Схема 15Бензофуро(тетрагидро)пиридиныалкинамивпроизводные35 превращаютсяазоцина36ив реакцияхсспиро[бензофуро-3,4’-тетрагидропиридины] 37 (выход 15-30%) [42].
Последние обладаютсвойствами ингибиторов ацетилхолинэстеразы.Схема 16В [43-45] впервые сообщалось, что тетрагидропирроло[3,2-с]пиридины38превращаютсяпридействииАДКЭилиэтилпропиолатавтетрагидропирроло[2,3-d]азоцины 39 (бензол или ацетонитрил, комнатнаятемпература; выход 15-42%) и побочные продукты расщепления – пирролы40.
Проведение реакции в спиртовых средах приводит только к продуктамрасщепления типа 40, в которых вместо 3-винильной группы присутствуеталкоксильная.18Схема 171.2.5. Реакции тетрагидрокарболинов с алкинамиКарболины обладают высокой реакционной способностью в отношенииактивированныхалкинов,ночастоневысокойселективностьювзаимодействия. Так, γ-карболины 41 дают в ацетонитриле очень сложныесмеси продуктов и только в метаноле селективность взаимодействия с АДКЭзаметно возрастает и удаётся выделить в основном продукты расщепленияпиперидеинового кольца по C-N-связи аллильного фрагмента - индолы 42, илишь в одном случае продукт рециклизации – азоциноиндол 43 [46].Схема 18Переход к β-карболинам 44 также приводит к разнообразным продуктамрасщепления 46, расширения пиперидеинового кольца на два атома углерода(индолоазоцины 45, выход 31-92%), а иногда на четыре (индолоазецины 47,выход 5%) [47-49].
Выход указанных продуктов и их строение определяется19строением заместителей в исходных карболинах и алкинах, кислотностьюрастворителей, наличием катализатора (иодид меди, 1-метилпиррол).Схема 19Реакция 2-аллил-1-винил-β-карболинов 48 с избытком АДКЭ в основномприводит к производным индолоазецина 49 (выходы 10-68%) [50].Экзоциклическийаллильныйфрагментнеучаствуетвреакции,ирасщеплению в промежуточном 1,3-цвиттер-ионном аддукте подвергаетсяC(1)-N(2)- связь, принадлежащая сразу двум аллиламинным фрагментам. Впоследующей рециклизации и миграции двойнойсвязиучаствуетэкзоциклический терминальный атом углерода, что позволяет расширить 6членный гетероцикл до 10-членного.
При этом выделены минорныепродукты замещения 2-аллильной группы на малеатную и 1,2-дизамещённыеиндолы.Схема 2020Пирроло[2,1-a]-β-карболины 50 реагируют с АДКЭ по несколькиммаршрутам с расщеплением обеих C-N-связей всех трёх аллиламинныхфрагментов и с последующими рециклизациями и формированием новыхциклоалкановых и азациклоалкановых фрагментов (гетероциклы 51-53) [51,52]. В присутствии хлорида олова (случай R = -(R1)C=CH2) в основномпроисходит диеновый синтез c образованием пентацикла 54.Схема 21Аналогичное бензопроизводное типа 51 выделено в реакции индоло[2,1a]-β-карболина[53].Вэтойжеработесообщаетсяобуспешнойтрансформации диазапентацикла, содержащего пяти- и шестичленные ядра втетрациклическоепроизводное56,котороесодержитдесятичленный(азециновый) азацикл.Схема 22211.2.6.
Превращения индолотетрагидроазепинов и –гексагидроазоцинов в реакциях с алкинамиИндолотетрагидроазепины 57 более селективно реагируют с алкинамипревращаясь в основном в тетрагидроазониноиндолы 58 - продуктырасщепления-циклизации, и в некоторое количество замещённых индолов 59[54, 55].Схема 23Региоспецифическая перегруппировка наблюдается при взаимодействиивинорелбина 60 с электрофильными алкинами. В исходном алкалоидепроисходит при этом расширение 8-членного азагетероцикла (с разрывомгетероаллильной С-N-связи) до 10-членного азецинового цикла (соединение61) [56].Схема 24221.2.7. Реакции алкинов с другими частично гидрированнымигетероциклами, содержащими скрытую аллильную группировкуРеакционная способность бензонафтиридинов в реакциях с алкинами взначительной степени зависит от природы заместителей [57-59]. Так, 10метилтетрагидробензо[b][1,6]нафтиридиныоказались62инертнывотношении алкинов (за исключением производного нафтиридина с R = i-Pr иэтилпропиолата – в этом случае выделен с низким выходом только продуктрасщепления тетрагидропиридинового фрагмента - хинолин 63).
Наличиеамидной или цианогруппы при С(10) позволило активировать аналогичныенафтиридины.Однаковместоожидаемыхпродуктоврасщепления-рециклизаций с расширением пиперидеинового кольца до азоцинового непроисходило из-за возникновения стабилизированных циклоаммонийилидови ряда стабильных продуктов их превращений 64-66.Схема 25Пиперидеиновое кольцо, сочленённое с 4-оксопиримидиновым, такжекакивбольшинстверасщеплению-рециклизациирассмотренныхсвышеобразованиемслучаев,вподверженоданномслучаететрагидроазоцинопиримидинов 68 и замещённых пиримидонов 69 [60-63].23Схема 26Пирролы70ииндолы,конденсированныепоC-N-связисгексагидропиразином и имеющие общий узловой атом азота, реагируют сАДКЭ с образованием только продуктов расщепления, например, пирролов71 [64].
Однако при их реакции с терминальными алкинами они такжетрансформируютсяивпродуктырециклизациисрасширениемпиперазинового кольца в тетрагидроазоциновое (соединение 72; выход до 1135%) [65-66].Схема 272-Фенил-1,3-бензотиазины 73 образуют в реакциях с АДКЭ обавозможных промежуточных 1,3-цвиттер-иона (А и А’), из которых далееформируются два региоизомерных продукта 74 и 75 расширения тиазиновогоцикла [67]. Аллиламинный и аллилтиольный фрагменты показывают почтиодинаковую активность при расщеплении-рециклизации и образовании 5,6дигидро-2Н- и 4Н-1,5-бензотиазоцинов.24Схема 28В [68-70] установлено, что алкины реагируют неселективно с Nметилтетрагидробензо-1,4-диазепинами и их пирролопроизводными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
