Диссертация (1155377), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Кроме указанных соединений 22-23 в некоторых опытахнаблюдалсядовольнобольшойвыходспиро-3,4,5,6-тетрагидро-2H-бензо[h]хромен-2,2'-(1',2',3',4'-тетрагидронафталин-1'-она) 8.542.2. Изучение взаимодействия электрофильных алкинов с некоторымисинтезированными N-нуклеофилами, содержащими аллиламинныефрагментыБольшая часть полученных в первом разделе соединений использованаво втором и третьем разделах в качестве N-нуклеофилов для определенияосновных направлений их трансформаций в присутствии электрофильныхалкинов.2.2.1.
Превращение тетрагидропроизводных пиридина и изохинолина,содержащих аллиламинные фрагменты, в присутствииацетиленкарбоновых эфиров2-Азабицикло [2.2.1]гептены 24а, b, содержащие N-бензилзамещённыететрагидропиридиновые фрагменты, которые включают аллиламинныйструктурный элемент с третичной аминной группировкой, взаимодействуютс активированными алкинами, образуя продукты с трансформациейазабицикла.
В случае использования АДКЭ (при соотношении реагентов 1:1)полученысвыходом69%и42%тетрагидропроизводныециклопентапиридина 25a, b – продукты перегруппировки шестичленногоазагетероцикла через промежуточный 1,3-цвиттер-ион (схема 19).55Схема 19Строение соединений 26а, b подтверждено данными ЯМР1H. Наосновании данных инверсных гетероядерных корелляций HC-HSQC и HCHMBC можно сделать вывод о наличии спин-спинового взаимодействия С7Н6, С6-Н7, C5-H7, C5-H7a, C6-H7a, C6-H4a с характерными константами дляциклопентенового сопряженного цикла.Проведение реакции азабициклогептена 24a с двухкратным избыткомприводит к формированию продукта трансформации исходного азабицикласразу с участием сразу двух молекул метилпропиолата – конечноепроизводное азоцина 26 образуется через промежуточный 1,5-цвиттер-ион(cхема 20).Схема 20В случае взаимодействия спиропроизводного тетрагидроизохинолина 6bсАДКЭнамнеудалосьзафиксироватьобразованиеожидаемого56производного азоцина F.
Вместо него были выделены только продуктырасщепленияпромежуточного1,3-цвиттер-иона–N-малеат27aипроизводное спирохромена 8 (cхема 21).Схема 21Подобное расщепление имеет место и при реакции двойного основанияМанниха 5b с АДКЭ или метилпропиолатом (выделены только N–винилированные монооснования Манниха 27a, b и также хромен 8) (cхема22).Схема 22Следует отметить, что полученные в этом разделе данные позатруднению расширения спирозамещённого пиперидеинового кольца втетрагидроизохинолине 6b до азоцинового (когда реакция должна протекатьчерез 1,3-цвиттер-ион) коррелируют с данными об отсутствии егоожидаемого расширения по Стивенсу до азепина при обработке основаниямихлорида N-(цианометил)производного 6b - четвертичной соли 21a (когдареакция происходит через образование 1,2-цвиттер-иона).572.2.2.
Реакции АДКЭ с четвертичными солями производныхизохинолиния и индено[2,1-с]пиридиния, содержащими аллиламинныефрагменты, в присутствии основанийНами установлено, что хлорид 2-метил-2-цианометил-1-фенил-2,3дигидро-1Н-тетрагидроиндено[2,1-с]пиридиния 17 реагирует с АДКЭ вприсутствии оснований с образованием тетрагидроиндено[2,1-с]азонина 28а,выделенного с выходом 63% (cхема 23).Схема 23В спектре ЯМР 1Н производного инденоазонина 28а наблюдаютсятрехпротонный синглетный сигнал N-метильной группы (при 3.20 м.
д.) ишестипротонный синглет двух СООМе групп при олефиновом фрагменте(3.72 м. д.). В области 2.94 и 4.06 м. д. обнаруживаются два дублетныхсигнала от протонов 1-СН2-группы с одинаковой большой геминальнойКССВ (2J 16.9 Гц), что указывает на то, что атом азота находится вположении 2 гетероцикла. Наконец, интересно отметить, что метиновыйпротон Н-7 дает уширенный мультиплетный сигнал в слабом поле при 6.23–6.30 м.
д. (в исходном соединении 3а аналогичный протон резонирует вобласти 6.78-6.86 м. д.). Эти данные, в совокупности с наличием в массспектрах выделенных продуктов пиков молекулярных ионов [M]+ и даннымиИК спектров (см. эксп. часть) подтверждают строение производногоинденоазонина 28а.58Аналогичнопроисходитсинтез2-метил-4,5-диметоксикарбонил-3-фенил-14-(1-нафтил)-1,2,3,9-тетрагидробензо[g]индено[2,1-с]азонина 28b изчетвертичной соли 19а и АДКЭ (cхема 24).Схема 24Производное азонина 28b выделено с низким выходом (10%), чтосвязано с образованием многокомпонентной смеси продуктов реакции. Егоструктура подтверждена данными спектра ЯМР 1Н, в котором наблюдаютсяследующие сигналы: трехпротонный синглет при 2.50 м. д. от N-CH3 группы,два трехпротонных синглета при 3.49 и 3.79 м. д.
от двух СООМе-групп,синглет 4.47 м. д. интенсивностью 2Н от протонов при 1-С, синглет 4.74 м. д.от протона при 3-С. Сигнал протона при 7-С наблюдается в виде дублета при8.50 м. д. Такое положение сигнала протона при 7-С, видимо, объясняетсядезэкранирующим влиянием бензольного кольца бензоинденовой системы,которая оказывается сближенной с ним в пространстве.Намиизученатакжевозможностьпротеканияаналогичнойперегруппировки четвертичных солей 1,2,3,4-тетрагидроизохинолиния 18b, cподдействиемоснованиявприсутствиинаблюдалась только в случае солиАДКЭ.Перегруппировка18b, имеющей пространственнонезатруднённые заместители при атоме азота (cхема 25).59Схема 25Производное бензо[d]азонина 29а выделено при этом с выходом 27%.Методом РСА установлено его молекулярное строение, имеющее необычное4,5-расположение олефиновой связи в девятичленном гетероцикле (рисунок8).По-видимому,1,4-сигматропнаяперегруппировка-рециклизацияпроисходила с последующим прототропным сдвигом – миграцией двойнойсвязи из аллиламинного положения в енаминное.
Следовало ожидать, чтовторая двойная связь в девятичленном гетероцикле, возникающая привведении остатка АДКЭ, должна была располагаться при атомах С-5 – С-6соединения 29а. Однако, её сдвиг, по-видимому, обусловлен появлением вконечном соединении дополнительного π,n-сопряжения этиленовой связи вцианоенаминном фрагменте.По данным РСА соединения 29а, конформацию девятичленногогетероцикла можно описать в виде искаженного кресла, в котором атомы N3,C-4,C-7 и C-7a задают центральную плоскость, а атомы C-5 и C-6, c однойстороны, и C-1, C-2 и C-11a, с другой, значительно отклоняются от этойплоскости по разные стороны. Молекула имеет E-конфигурацию заместителейпри двойной связи C-4 – C-5.
Соединение 29a хирально, содержитасимметрический атом углерода C-6. Кристалл является рацематом.60Рисунок 8. Молекулярное строение соединения 29а.Установить протекание аналогичных перегруппировочных процессовтаких четвертичных солей, как спиро(гексагидробензоизохинолиний-1,2'-(1'оксотетрагидронафталинон) галогениды 21а-с в щелочных условиях вприсутствии АДКЭ нам не удалось. Из сложных многокомпонентных смесейпри этом нам удавалось выделить лишь исходное соединение 6b - продуктрасщепления исходных солей (отщепления от атома азота R-метиленовойгруппировки). Его выход составлял от 12 до 45% в зависимости от строенияисходной соли и природы использованного основания (водная щёлочь илитриэтиламин).Таким образом, в присутствии электронодефицитных алкинов возможнапереориентация их электрофильной атаки с sp3-атома азота (как это былоустановлено на многих примерах образования 1,3-цвиттер-ионов – см.литературный обзор) на карбанионный центр илида.
В подобных случаяхактивированные алкины как электрофильные ловушки могут присоединятьсяс образованием 1,4-цвиттер-иона. Последний может трансформировать 6членный пиперидеиновый цикл не в 7-членный азепиновый гетероцикл [засчёт (1,2)-сигматропного сдвига по Стивенсу] и не в 8-членный азоциновый61[за счёт (1,3)-сигматропного сдвига], а в 9-членный азониновый [за счёт (1,4)сигматропного сдвига] гетероцикл.622.3. Исследование взаимодействия электрофильных алкинов с Nнуклеофилами, содержащими β-аминокетонные фрагментыβ-Аминокетоныпроявляютразнообразныехимическиесвойства,потенциал которых велик благодаря наличию в структуре этих соединенийнесколькихвысокореакционноспособныхгруппировокатомов:карбонильной и аминной групп и двух связывающих их активированныхметиленовых или метиновых фрагментов: >N<-CHn-CHm->C=O.
Подобныесоединения используются для синтезов многих базовых гетероциклов, но внаучных публикациях имеется мало данных о превращениях соединений,содержащих β-аминокетонные фрагменты, которые реагируют этимифрагментами с электронодефицитными алкинами. Известно лишь, что βаминокетоны, которые имеют первичные или вторичные аминогруппывступают в реакцию нуклеофильного присоединения к активированнымацетиленам с образованием промежуточных N(1)+-С(3)--цвиттер-ионов,которые чаще всего при этом превращаются в N-винилированные аддукты(реакция Михаэля). Последние затем в редких случаях могут образовыватьпроизводные тетрагидропиридина, хинолина и хинуклидина.2.3.1.
Взаимодействие монооснований Манниха, содержащих β-(NHамино)кетонный фрагмент, с электрофильными алкинамиМы прежде всего изучили взаимодействие алкинов с линейнымимонооснованиями Манниха (β-аминокетонами 30а-с, имеющими вторичныеаминогруппы). Представляло интерес изучить возможность их превращениявзаимодействием с АДКЭ в соответствующие производные пиперидин-4олов.Предполагалось,чтопромежуточные1,3-цвиттер-ионымогутнуклеофильно атаковать своим карбанионным центром атом углеродакарбонильный группы. Было однако установлено, что они без нагревания63легковступаютвреакциюнуклеофильногоприсоединениякактивированным ацетиленам с образованием промежуточных N(1)+-С(3)-цвиттер-ионов, которые затем превратились в N-винилированные аддуктыМихаэля – малеаты и акрилаты 31а-с (схема 26).Схема 26Мы пытались также осуществить реакции циклизации термическимпутём как на примере этих смесей так и на индивидуальных Nвинилпроизводных аминокетонов 31а-с (200оС в даутерме или при СВЧоблучении).
Однако во всех изученных случаях из образовавшихся сложныхмногокомпонентных смесей удавалось выделить с невысокими выходамилишь исходные основания Манниха и/ или их винилированные производные.2.3.2. Взаимодействие двойных оснований Манниха, содержащих β-(Nметиламино)кетонные фрагменты, с электрофильными алкинамиПредставляло также интерес изучить взаимодействие алкинов сдвойнымиоснованиямиМанниха-доступнымиN-метил-N,N-бис(2-ароилэтил)аминами 1а, 1b. Эти третичные амины содержат по два Nалкильных заместителя, имеющих в β-положении рекционноспособнуюоксогруппу, что затрудняет предсказание направления реакции. Намиустановлено, что при использовании АДКЭ протекала каскадная реакция,которая привела к получению в обоих случаях неожиданных продуктов64двойной циклизации 32, 33, которые имеют строение полизамещённыхазабицикло[3.3.1]нонанов (схема 27).Схема 27Мы полагаем, что каскадная реакция начинается с атаки аминами 1а, bактивированного ацетилена (присоединение по Михаэлю) с формированиемпромежуточных 1,3-цвиттер-ионов G и последующей внутримолекулярнойнуклеофильной атаки их С-анионным центром одного из двух карбонильныхатомов углерода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
