Диссертация (1155377), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Приэтом в основном в случае метилпропиолата удалось выделить с малымивыходамипродуктывинилированияипроизводныебензо-илибензопирролоазонинов. При использовании в этих реакциях некоторых NH-,SH- и CH-кислот удаётся выделить продукты их присоединения кпромежуточным цвиттер-ионным фрагментам расщепления.Производное 1,4-тиазепина 76 под действием пропиолата превращаетсяс выходом 22% в тетрагидротиазонин 77 [71].
В то же время его оксааналог76 реагирует с алкинами только с расщеплением гетероцикла поаллиламинному фрагменту, давая с выходами от 26 до 84% замещённыебензолы 78.Схема 29251.3. Превращения четвертичных солей N-метил-N-метилензамещённыхпроизводных тетрагидропиридиния в присутствии алкинов и основанийДействиеоснованийнациклоаммонийныесолиN-метил-N-метилензамещённых производных тетрагидропиридиния может привести кобразованию промежуточных 1,2-цвиттер-ионов (N-илидов). Очевидно, что вприсутствииэлектронодефицитныхалкиновприэтомвозможнапереориентация их электрофильной атаки с sp3-атома азота (как это было вовсех выше рассмотренных примерах образования 1,3-цвиттер-иона) накарбанионный центр илида.
В таком случае следует ожидать образованияуже иного – 1,4-цвиттер-иона, а, следовательно, и формирования из 6членного пиперидеинового кольца не 8-членного азоцинового, а 9-членногоазонинового. Действительно, это новое направление взаимодействия алкиновс производными тетрагидропиридиния было недавно подтверждено в работах[72-75]. Так, при взаимодействии тетрагидропиридиний бромида 79 с АДКЭв присутствии триэтиламина при 20оС образуется производное пирролидина81.
Однако проведение реакции при кинетическом контроле (- 20оС)изменяет направление трансформации пиперидеинового кольца – онопревращается в 1,5,8,9-тетрагидро-2Н-азониновое (выход соединения 80составил 31%). Процесс начинается в обоих случаях с генерирования Nилида А, к анионному центру которого присоединяется электрофильныйалкин, образуя 1,4-цвиттер-ион B. Последний претерпевает затем либо [1,4]сигматропную перегруппировку с расширением 6-членного гетероцикла доазонинового (соединение 80; путь b) либо происходит 13-ацильный сдвиг собразованием при этом илида В (путь а), который претерпевает [3,2]сигматропнуюперегруппировкуссужениемпиперидиновогоцикла(пирролидин 81).26Схема 30Аналогичная возможность образования тетрагидроазониновой системыпоказана на четвертичной соли тетрагидроизохинолиния.Показано также, что галогенид 2-метил-2-метоксикарбонилметил-1фенил-2,3-дигидро-1Н-тетрагидроиндено[2,1-с]пиридиния 82 под действиемтриэтиламина генерирует соответствующий метилид и в присутствии АДКЭ,преобразовываетсяв1,4-цвиттер-ион,чтопозволяетсинтезироватьтруднодоступное производное тетрагидроиндено[2,1-с]азонина 83 [74, 75].Участие в расщеплении-рециклизации циклического аллиламинного участкапиперидеинового фрагмента, а не экзометиленового коррелирует с даннымиработы [10].Схема 3127Впервые новое направление превращения четвертичных солей 9-бензил3-метил-3-этоксикарбонилметил (или 3-цианометил- или 3-ароил)-1,2,3,4тетрагидро-γ-карболиния 84 в гексагидропроизводные азонино[4,5-b]индола85 (выходы от 16 до 75%) было продемонстрировано в [76, 77].
Реакцияпроисходит при действии АДКЭ в присутствии щёлочи в условияхмежфазного катализа (дихлорметан/ 50%-ный раствор NaOH, 20оС, 12 ч.).Сначала под действием щёлочи образуются 1,2-цвиттер-ионы, карбанионныйцентр которых атакуется АДКЭ с образованием промежуточных 1,4-цвиттерионов. Последние претерпевают затем расщепление по связи С(4)-N(3) ирециклизацию с включением в новый возникающий гетероцикл триадыуглеродных атомов цвиттер-ионного фрагмента.Схема 321.4. Внутримолекулярные реакции четвертичных солей, содержащих водной молекуле N-аллильную и N-пропаргильную группировкиВ книге [78] и обзоре [79] обобщены результаты многолетнихисследований по необычным внутримолекулярным перегруппировкам солейчетвертичных аммониевых солей типа 86, содержащих при атоме азотанаряду с аллильной группировкой 3-винил- или 3-арилпропаргильную28группы.
В основном при этом происходит реакция типа диенового синтеза,катализируемая основанием.Схема 33Реакция обычно протекает в интервале температур 20 – 90оС вприсутствии 1.5-экв. водной щёлочи на 1.0 экв. исходной соли. Считают, чтосначала происходит прототропный сдвиг в пропаргильном фрагменте собразованиемаллена[4+2]циклоприсоединениеА.сЗатемследуетформированиемвнутримолекулярноеаммонийныхсолей(дигидро)изоиндолиния 87 и 88.
Последние могут также претерпеватьтрансформацию(черезрасщеплениеидегидрогалогенирование)впроизводные нафталина (типа 89). В некоторых случаях не исключаетсяобразование N-илидов, линейных продуктов перегруппировки Стивенса ирасщепления.В [80-84] эта реакция получила развитие на солях аммония 90, имеющихпри атоме азота по две пропаргильных группировки.
И в этих случаях такжеуспешнопротекалавнутримолекулярнаяциклизациясобразованиемизоиндолиниевых производных (и солей 91 и свободных оснований 92).29Схема 34В последующих экспериментальных работах было открыто новоенаправление перегруппировки-циклизации, катализируемой основанием,четвертичных солей 93, содержащих 4-гидроксибутинильный фрагмент,которая приводит к получению производных фурана 94, 95 [85-87]. Приналичии соседней аллильной группы циклизации до дигидрофуранапредшествует образование промежуточного илида А. А в случае присутствия3-арилпропиновой группы происходит циклоприсоединение (типа диеновогосинтезасобразованиемсолиизоиндолинияВ)споследующимрасщеплением соли и циклизацией до дигидрофурана.Схема 35301.5.
Реакции алкинов с алифатическими β-аминокетонами и γпиперидонамиβ-Аминокетоныпроявляютразнообразныехимическиесвойства,потенциал которых велик благодаря наличию в структуре этих соединенийнесколькихвысокореакционноспособныхгруппировокатомов:карбонильной и аминной групп и двух связывающих их активированныхметиленовых или метиновых фрагментов. Подобные соединения широкоиспользуются в частности для синтезов многих базовых гетероциклов, чтоосвещено в обзорных работах [88-91].Однако в этих публикациях полностью отсутствуют данные о реакцияхβ-аминокетонов с алкинами. Лишь в ранних обзорах [1-3, 92] приведеныпервые сведения о межмолекулярном взаимодействии α-аминокетонов сэлектронодефицитными алкинами, образовании промежуточных 1,3-цвиттерионных михаэлевских аддуктов и их последующей внутримолекулярнойнуклеофильной атаки карбанионными центрами карбонильного атомауглерода.
При этом в случае алифатических α-аминокетонов [1-3] или амидовα-аминокислот [92, 93] образуются производные дигидропирролов ипирролов.орто-Формил- или орто-ацетилзамещённые анилины (формально βоксоенамины) реагируют с активированными алкинами с формированиемзамещённых хинолинов.При микроволновом облучении в закрытом реакторе (300 W, 20-100оС,5-30 мин.) раствора β-кето-α-енаминов 96 в ацетонитриле в присутствиидвухкратного избытка АДКЭ образуются с выходами от 32 до 97% (черезстадию А - [2+2]циклоприсоединения) 1-ацил-4-амино-1,3-диены 97 [94, 95].Их последующее выдерживание при 20оС с ацетатом аммония (илигидроксиламином) позволяет получить пиридины 98 (или их N-оксиды;выход 44-83%).31Схема 36В [9] впервые показано (на единичном примере) что третичный βаминокетон 99 реагирует с АДКЭ с образованием 1-метил-4-гидрокси-4фенилтетрагидропиридина10042%).(выходПриэтомпроисходитэлиминирование одной метильной группы от атома азота.Схема 37Подобное превращение демонстрирует значительную нуклеофильностьанионногоМихаэля.центрапромежуточногоПроведениевозможностьрастворителяэтойотщепленияреакциидейтеронаО-анионнымцвиттер-ионногоцентрааддуктав дейтерохлороформе показало(илицентромпротона)второгоотапротонногопромежуточногоциклоаммонийного цвиттер-иона А.
Авторы не обнаружили присутствие вреакционной смеси трихлорметана и предполагают, что N-деметилирующимагентом и акцептором отщепляющейся метильной группы может служитьисходныйамин99,образуячетвертичнуюсольтипа32Пиперидонысвторичнымβ-аминокетоннымфрагментом101присоединяют электрофильные алкины с образованием в случае АДКЭтранс-аддуктов А цвиттер-ионного типа, которые могут под влияниемсильно делокализующей СООМе-группы трансформироваться в цис-аддуктыB [96-98].Схема 38Оба аддукта способны отщеплять протон либо внутримолекулярно (отаммонийной NH-группы) либо от протонного растворителя (особенно отметанола), что приводит к обычным молекулярным енаминам (малеаты иакрилаты 102; пути а и а’).
Впервые строго доказана возможностьпротекания внутримолекулярной атаки карбанионным центром цвиттер-ионаB карбонильного атома углерода. Подобная нуклеофильная атака-циклизацияболее выгодна стерически для цис-аддукта B (чем для транс-аддукта вслучае реакции с АДКЭ; путь b). В результате при взаимодействиипиперидонов (только с Х = R = Ме и только с диметиловым эфиромацетилендикарбоновойкислоты)былиполученыподаннымРСАпроизводные 4-гидрокси-2,3-дегидрохинуклидина 103. Их выход колебался взависимости от природы растворителя в пределах 58-86%. Однако,диэтиловыйэфирацетилендикарбоновойкислоты,равнокакидицианоацетилен в аналогичных условиях давали лишь обычные аддукты33Михаэля, а гексафторбутин-2 вовсе не реагировал с пиперидонами 102 [97,99].Анализ научной литературы, представленной в настоящем обзоре,свидетельствует,чтовпоследниедва-тридесятилетиявтонкоморганическом синтезе большое внимание стали уделять элекрофильнымсигматропнымперегруппировкам,вкоторыхN+(1)-C-(n)-цвиттер-ионыпромежуточныепринимают(например,участиеперегруппировкаСтивенса и ей подобные превращения).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
