Диссертация (1155389), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Атака на метиленовую группу при соседнем атоме азотазавершается синтезом интермедиата C, иминной связи которого в ионнойжидкости присоединяется метилпропиолат, давая интермедиат D. Послеприсоединения алкина по вторичному атому азота происходит образованиесоединения 25 (схема 12).10Схема 121.2.Взаимодействие 2-винилазетидинов с активированнымиалкинами и изоцианатамиA. Hassner и N. Wiegand впервые изучили присоединение 2-винил-2метилазитидина 27 к ДМАД, метилпропиолату и фенилэтинилметилкетону[11]. Присоединение ДМАД и метилпропиолата протекает стереоспецифично собразованием одного изомера 1,2-дивинилазетидина 28a,b, в то время какфенилэтинилметилкетон образует смесь двух изомеров 28c в соотношении1:1(схема 13).Схема 1311Термической перегруппировкой аза-Коупа из дивинилазетидинов 28a-cбыли получены тетрагидроазоцины 29a-c, существующие в виде смесей иминенамин таутомеров.В работе [11] также изучено взаимодействие изомерных 1-бензил(фенил)2-винилазетидинов 30a-h с этилпропиолатом в этаноле при 20оС.
Первымактом такого взаимодействия является образование 1,2-дивиниламмониевогоиона. Затем следует перегруппировка 3-аза-Коупа, приводящая к образованиюдигидроазоцинов 31a-f (схема 14).Схема 14Азетидины 30a-h изучены в реакции с этилпропиолатом (схема 15).Схема 15Таблица 1. Выход в % азоцинов 31.Азетидин 30Азоцин 31Вa82процессеазетидиновb98c45d-[3,3]-сигматропнойвзаимнаяориентацияe16перегруппировкизаместителей12f38приg8h-промежуточныхC-3иC-4вдигидроазоцинах 31 сохраняется. Различная активность цис- и трансвинилазетидинов 30c и 31d обусловлена различным строением переходногосостояния.
В транс-изомере 30c, который существует в виде 1,2,3триэкваториальной конформации, образуется (схема 16) цвиттер-ион сблагоприятным для перегруппировки цис-расположением кратных связей, вслучае же цис-изомера 30d из четырех возможных конформеров только 1,2- и1,3-диаксиальныеведуткпереходномусостоянию,обуславливающемурасширение цикла.Схема 16По-видимому, их содержание в равновесии (схема 17) мало и образованиецвиттер-иона необратимо, что и препятствует протеканию сигматропнойперегруппировки.Схема 17Уменьшение выхода азоцинов из винилазетидинов 30e, f, g (из соединения30h он не образуется даже в следовых количествах) связано со стерическимипрепятствиямиобразованияперегруппировки,чтопереходногообуславливаетсостояниясинтездлясигматропнойпродуктоврасщепленияазетидинового кольца.
Ниже это показано на примере азетидина 30f (схема 18).13Схема 18Встатье[11]такжетозилацетиленом при 20описановзаимодействиеазетидина30асоC, с выходом 70% получен соответствующийдигидроазоцин 32 (схема 19).Схема 192-Винил-1-бензилазетидин 33 реагирует с изоцианатами, имеющимисильные электроноакцепторные группы (тозил, бензоил, трихлорацетил) вCH2Cl2, давая продукты расширения азетидинового кольца на четыре и дваатома – восьмичленные циклические мочевины 34 и восьмичленные имины 35[12] (схема 20).14Схема 20После образования цвиттер-ионного аддукта А атака анионного атомаазота на винильную группу приводит к диазоцинам 34. Аатака анионногокислорода завершается образованием оксазоцинов 35.
Так как нуклеофильностьатома азота выше, чем кислорода в реакционных смесях всегда преобладаютдиазоцины.В ДМФА при взаимодействии азетидина 33 с тозилизоцианатомвосьмичленные циклические продукты 34 и 35 не образуются. В этом случае свыходом 24% выделен оксазин 36 – продукт расширения азетидинового кольцана два атома (схема 21).Схема 21Авторы полагают, что в ДМФА происходит расщепление азетидиновогокольца в первоначальном аддукте и дальнейшая циклизация в шестичленныйцикл.Основнымипродуктамивзаимодействия1-бензил-2-(1’-R-винил)азетидинов 37 с тозилизоцианатом являются диазоцины 38.
Оксазоцины 39образуются в небольших количествах. Отмечено влияние электронных15эффектов заместителей на соотношение образующихся продуктов реакции(схема 22).Схема 22Таблица 2. Выходы соединений 38 и 39.Выходсоединения, %3839ПриR=HR=MeR=4-MeOC6H4R=PhR=4-CF3C6H47119651867677следы893взаимодействии2-метил-2-винил-1-бензилазетидинастозилизоцианатом образуются смесь диазоцина 40 и пиримидина 41. Оксазоциниз продуктов реакции не выделен (схема 23).Схема 23Образование пиримидина 41 обусловлено расщеплением азетидиновогокольца в первоначальном цвиттер-ионном аддукте.1.3.Взаимодействие замещенных и конденсированныхпирролидинов и пирролинов с активированными алкинами1-Бензил-2-винилпирролидин под действием тозилацетилена или другихактивированных алкинов в дихлорметане или метаноле в результатерасширения пирролидинового кольца превращается в азоцин 42 [2] (схема 24).16Схема 24Реакцияпротекаетчерезобразованиецвиттер-иона–1,2-дивинилпирролидина и последующую [3,3]-сигматропную перегруппировку.
Вметаноле реакция идет медленнее, чем в дихлорметане, что связано сдепротонированием метанола анионным центром цвиттер-иона. Образующийсяпри этом катион дивиниламмония в сигматропной перегруппировке менееактивен, чем первоначальный цвиттер-ион.Аналогично под действием тозилацетилена расширяется пирролидиновыйфрагмент 3-винилпергидроиндолизина 43 [2] (схема 25).
Пиридоазонин 44 былполучен с весьма высоким выходом.Схема 251-Бензил-2-гетарилпирролидины45,содержащиевположении2фурильный, тиенильный, бензофурильный и бензотиенильный заместители,при действии тозилацетиленов ацетонитриле при 20oC превращаются вгетарилзамещенные азепины 46 [13] (схема 26).Схема 2617Такоенаправлениепревращенийобусловленорасщеплениемпирролидинового кольца в первоначальном аммонийном цвиттер-ионе.Направление превращений 2-индолилзамещенных 1-бензилпирролидиновопределяется электронными эффектами заместителя у индольного атома азота[13] (схема 27).Схема 27Если у атома азота находится донорный заместитель, то превращениепротекает через образование открытого цвиттер-иона, что приводит кобразованиюиндолилзамещенногоазепина46.Приналичииэлектронакцепторного заместителя в первоначальном цвиттер-ионе имеетместо нуклеофильная атака на С-3 индольного заместителя и расщеплениепирролидинового цикла.
В образовавшемся индолоазоцине происходит18элиминирование протона из положения 3 индола и внутримолекулярная азаКоупациклизациясобразованиемтетрациклическогопиридоциклопентаиндола 47.Имидазолидинилзамещенный индол 48 и пирролидин 49 реагирует с пхлорсульфонилацетиленом и тозилацетиленом соответственно с образованиеминдолилзамещенного 1,4-диазепина 50 и пирролилзамещенного азепина 51(схема 28).Схема 28Образование азепинов 50 и 51 свидетельствует о том, что в этомпревращении реализуется последовательность стадий – присоединениерасщепление-циклизация.Пирролиновое кольцо в бензо[c]индолах (изоиндолинах) устойчивы кдействию активированных алкинов.
Напротив их 4-гидроксиметилзамещенные52 под действием ДМАД, метилпропиолата и ацетилацетилена в метаноле иацетонитриле рециклизуются в 2-бензофураны 53, выход которых составил 4388% (схема 29).19Схема 29Вэтойреакциианионныйцентраммонийногоцвиттер-ионаA,образующийся в результате Михаэлевского присоединения атома азотаизоиндолина к тройной связи алкина, депротонирует гидроксильную группу,давая окс-анион B, который и расщепляет пирролиновое кольцо с образованием2-бензофуранов [14].Лишь только в случае 4-гидроксиизоиндолина 54 в его реакции сметилпропиолатом в метаноле при 0-5 ºC был получен продукт расширенияпирролинового фрагмента – бензоазепин 55. Кроме 55 из реакционной смесибыл выделен N-винилзамещенный изоиндолил 56, который образуется врезультате дебензилирования промежуточного аммонийного цвиттер-иона [15](схема 30).20Схема 304-Изоиндолилкабральдегиды 57 под действием метилпропиолата вметаноле в результате расщепления индоленинового кольца превращаются вциклические ацетали 58 [14] (схема 31).Схема 31Врезультатедепротонированияметанолаанионнымцентромпервоначального цвиттер-иона A образуется окс-анион полуацетального типа,который и осуществляет рециклизацию пирролинового фрагмента.В ацетонитриле взаимодействие альдегидов 57 протекает медленно.Альдегиды частично окисляются в соответствующие кислоты, которые поаналогии с альдегидами превращаются в лактоны гидроксиметилбензойныхкислот 59 (схема 32).21Схема 324-Нитроизоиндолины 60 при взаимодействии с ДМАД, метилпропиолатоми ацетилацетиленом превращаются в 3-винилизоиндолы 61 [16] (схема 33).Схема 33Образование 3-винилиндолов 61 протекает в результате перегруппировкиСтивенса в илиде A, который образуется в результате депротонирования CH2группы анионным центром первоначального аммонийного цвиттер-иона.
Вслучае ДМАД из реакционной смеси выделен N-винилизоиндолин 62, которыйполучается в результате отщепления изопропильного радикала от цвиттер-ионаA. С избытком метилпропиолата и ацетилацетилена изоиндолины 6022превращаются в 1,1-дизамещенные изоиндолины 63 [17] – продуктыдвукратной перегруппировки Стивенса.В работе [18] описано превращение пирролоиндолинов 64 в азепино[4,5b]индолы 65 под действием активированных алкинов с участием в качаствекатализатора CuI и аскорбата натрия (схема 34).Схема 34Азепиноиндолы 65 получены практически с количественными выходаминезависимо от типа заместиителей в индольном фрагменте R1 и R2 и независимоот типа использованного алкина, активированного электроноакцепторнымизаместителями.
Фенилацетилен в этой реакции не активен.Реакция протекает через присоединение атома азота пирролидиновогофрагмента к алкину, которое активируется йодидом Cu. В образовавшемсяинтермедиате происходит расщепление связи аммонийный азот-углерод игенерация иминиевого иона. Далее следует циклизация, элиминирование медии синтез азепиноиндола 65.231.4.Взаимодействие 2-винилпиперидинов и аннелированныхтетрагидропиридинов с активированными алкинамиНаиболее хорошо изучены трансформации под действием активированныхалкиновгетероциклическихсистем,содержащихпиперидиновыйитетрагидропиридиновый фрагмент с третичным атомом азота.Впервые трансформации такого рода исследованы американскими ияпонскими учеными на примере тебаина 66 и его аналогов [19,20,21,22,23](схема 35).Схема 35В бензоле при 50 оC тебаин 66 при действии ДМАД образует продуктреакции Дильса-Альдера 67a (X=Y=CO2Me) с выходом 91% [19].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
