Диссертация (1155389), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Однократно был выделен снебольшим выходом 2-гидроксиэтилзамещённый пиррол 133 – продуктрасщепленияпиридиновогокольцазасчётводы,содержащейсявкоммерческом ацетонитриле (схема 68).Схема 68В метаноле реакция 6-ацилзамещённых тетрагидропирролопиразинов 132с ДМАД протекает легко с расщеплением пиразинового кольца с участиеммолекулырастворителя(схема69)метоксиалкил(бензил)замещенных пирролов 133.45иобразованием2-Схема 69В реакциях с терминальными алкинами – метилпропиолатом, тозил- иацетилацетиленами6-ацилзамещенные1-метилтетрагидропирроло[1,2-а]пиразины 132 в ацетонитриле образуют пирроло[1,2-d][1,4]диазоцины 134 свыходом 11-35% (схема 70).Схема 70В метаноле соединения 132 при комнатной температуре под действиемтерминальных алкинов превращаются в 2–метоксиметилзамещённые 135(R1=Me) с выходом 9-54 %.Аналогичные превращения в пирролодиазоцины 134 претерпевают 1фенил-, 1-п-толил- 1-(тиенил-2)тетрагидропирролопиразины в метаноле иацетонитриле.1-Арил-6-ацилзамещенныепирролопиразины–тольковметаноле при действии метилпропиолата и ацетилацетилена.
Следует заметить,чтовыходпирролодиазоциновв46случае1-арилзамещённых6-ацилтетрагидропирролопиразиновИсключениесоставляютвыше,чемдля1-метилзамещённых.6-трифторацетилзамещённыепирролопиразины,которые в метаноле при действии метилпропиолата и ацетилацетила даютпродукты расщепления пиразинового кольца пирролов 135 (R1=Me, R2=Et,R3=CF3, X=CO2Me; R1=Ph, R2=Me, R3=CF3, X=CO2Me; R1=Ph, R2=Me, R3=CF3,X=CO2Me) с выходом до 19%.Тетрагидро-γ-карболины 136 легко реагируют с ДМАД в бензоле иацетонитриле при комнатной температуре.
При этом происходит расщеплениететрагидропиридиновогофрагментаи,вотличиеоттетрагидропирролопиризинов, образуются полимерные продукты [33,41].В абсолютном метаноле γ-карболины 137 под действием ДМАДпревращаются в 3 – метоксиметилзамещённые индолы (схема 71).Схема 71Кроме 3–метоксиметилиндолов образуются индолоазоцин 138. Послеобразования промежуточного цвиттер-иона происходит атака нуклеофила(метанола) на С1, приводящая к расщеплению тетрагидропиридинового кольца.Это хорошо согласуется с результатами, полученными при взаимодействиикарболина с ДМАД в ТГФ в присутствии водного раствора цианида калия, гдебыла получена смесь 3-цианометил- и 3-гидроксиметилиндолов 138 и 139,которая образуется в результате (схема 72) нуклеофильной атаки цианиданиона и воды на С1 в промежуточном цвиттер-ионе.47Схема 723-Метоксиметилзамещённые индолы 137 под действием кислот Льюиса(AlCl3, ZnCl2) циклизуются в азоциноиндолы 138, выход которых составил 2565% [41].
Наиболее эффективным катализатором реакции циклизации оказалсяхлорид алюминия. Процесс получения индолоазоцинов 138 из γ-карболинов врежиме one-pоt без выделения 3-метоксиметилзамещённых давал выходазоцинов на 10-15% выше, чем при двухстадийном процессе и позволялэкономить время.Этилпропиолат более активен в домино-реакциях с γ-карболинами 136. Вабсолютном этаноле реакция протекает при комнатной температуре собразованием смеси тетрагидроазоциноиндолов 141 и 3-этоксиметилиндолов142. Из γ-карболина 136 образуется только 3-этоксиметилиндол 142 (схема 73).Схема 73В водном этаноле из γ-карболина 136 (R=OMe) была получена смесь 3этоксиметилзамещённого142и3-гидроксиметилзамещённого143всоотношении 2:1.
3-Этоксиметилиндолы 142 под действием хлорида алюминияв ацетонитриле были превращены в индолоазоцины 141.48Осуществить циклизацию 5-метокси-3-этоксиметилиндола 142 (R=OMe) вазоцин 141 действием хлористого алюминия не удалось. Происходилообразованиемногокомпонентнойсмеси,сопровождающеесясильнымосмолением (схема 73). Было осуществлено превращение γ-карболинов 136 вазоциноиндолы 141 в режиме one-pоt без выделения промежуточных 3этоксиметилзамещённых, что позволило увеличить выход целевых продуктов исократить время их синтеза.Превращения 1-замещённых тетрагидро-β-карболинов 144 под действиемДМАД в ацетонитриле зависит от типа заместителя в положении 1 (схема 74).Схема 741-Метилзамещённый карболин 144 (R=Me) превращается в результатеГофманского расщепления в 1-винилиндол 145, 1-бензилзамещённый карболин144 (R=Bn) – в азоциноиндол 146 (R=Bn).
1-Изопропилзамещённые карболины144 (R=Pr-i) образуют многокомпонентные смеси, разделить которые неудалось.ВметанолепридействииДМАДпроисходитрасщеплениететрагидропиридинового кольца с образованием 2-метоксиалкилзамещённых147, которые под действием хлорида алюминия циклизуются в азоциноиндолы146.49С β-карболинами 144, также так и с γ-карболинами 136, этилпропиолатреагирует значительно быстрее, чем ДМАД. Направление трансформацийзависит от заместителя в первом положении (схема 75).Схема 75В абсолютном этаноле из тетрагидрокарболина 144 образуется толькоазоциноиндол 148 (R=Me, R1=Et), из карболина 144 получен только 2этоксиизобутилиндол 149 (R=Pr-i; R1=Me). Тетрагидро-β-карболины 144 (R=Pri, R1=Et иR=Bn, R1=Et)в этихусловиях превращаютсяв смесисоответствующих соединений 148 и 149. В ацетонитриле β-карболины 144 привзаимодействии с метилпропиолатом, тозилацетиленом и ацетилацетиленомдают тетрагидроазоцино[5,4-b]индолы 148.1-Арилзамещённыеактивированнымитетрагидро-β-карболиныалкинамивацетонитрилес150вреакцииумереннымисвыходамипревращаются в 6-арилзамещённые тетрагидроазоцино[5,4-b]индолы 151[42,43] (cхема 76).Схема 7650Было экспериментально показано, что превращение 1-арилзамещённых βкарболинов 150 в соответствующие азоциноиндолы 151 протекает черезобразование нециклического вторичного цвиттер-иона B в результатерасщеплениясвязиN+-C1впервоначальноминтермепдиатеA.Длядоказательства этого предположения 1-м-фторфенилзамещённый β-карболинвводился в реакцию с ДМАД в ацетонитриле в присутствии двух эквивалентовиндола или 5-метоксииндола (схема 77).
В этой многокомпонентной реакциииндол выступал в качестве ловушки для карбокатиона в электрофильномзамещении [44].Триарилметаны 152 были получены с высокими выходами (70-76%), чтопослужилоубедительнымдоказательствомрасщеплениятетрагидропиридинового кольца в промежуточном цвиттер-ионе (схема 77).Схема 77В домино-реакциях с 1-арилзамещёнными β-карболинами 150 изучалиметилпропиолат,ацетилацетилениДМАД.Вкачестверастворителейиспользовали хлористый метилен, ацетонитрил, трифторэтанол, реакциюпроводили без катализатора, а также в присутствии CuI и 1-метилпиррола.51Метилпропиолат и ацетилацетилен реагируют с карболинами в CH2Cl2 при20 оС. Выход соответствующих азоцинов составлял 31-92%. ДМАД реагирует ссоединениями150bпринагреваниииизбыткеалкина,образуямногокомпонентные смеси. Выход азоцинов с пара-замещенной фенильнойгруппой существенно выше, чем в случае мета-замещенного.
Добавка вкачестве катализатора CuI (30% мольных) повышает выход азоцинов 151b до75-83% (т.е. на 22-41%). В присутствии 1-метилпиррола выход азоциноввозрастает до 72-86%.Схема 78N-Этилзамещенные по пиррольному азоту β-карболины реагируют сДМАД, метилпропиолатом и ацетилацетиленом при 20-30 оС. β-Карболин 150b,имеющий4-метоксифенильныйрадикал,реагируетлегче,чем1-фенилзамещённый карболин, и даёт более высокие выходы соответствующихазоциноиндолов 151b (схема 78).Наличие акцепторного тозильного заместителя при пиррольном атомеазота в карболинах 150с уменьшает их реакционную способность в доминореакции с алкинами. Но и в этом случае п-метоксифенилзамещённый карболинболееактивенвреакцииацетилацетиленомтемпературе,авссхлористомалкинами.Реакцияметиленеметилпропиолатомприкарболинапротекаеткипяченииприза151cскомнатной4суток.Соответствующие азоциноиндолы 151c получены с высокими выходами (схема79).52Схема 79Для установления влияния сочленения пиразинового и пиридиновогокольцананаправлениеилёгкостьдомино-реакцийбылоизученовзаимодействие тетрагидропиразино[1,2-а]индолов 153 с активированнымиалкинами в метаноле и ацетонитриле (схема 80).Схема 80Ацетилацетилен реагирует с пирролопиразинами 153 в ацетонитрилепримерно в 2 раза медленнее, чем метилпропиолат.
При этом с невысокимвыходом (не более 19%) получены [1,4]диазоцино[1,8-а]индолы 154. При этомN-этилзамещённый 153 реагирует при 30оС, а N-бензильный 153 прикипячении с пяти-семикратным избытком алкина. В метаноле при 30оС при53взаимодействии с ДМАД, метилпропиолатом и ацетилацетиленом происходитрасщепление пиразинового кольца и образование метоксиметилиндолов 155.Лишь в случае N-бензилзамещённого индолопиразина 153 выделено ещё 10%диазоциноиндола 156.N-Бензилзамещённыйгексагидро-1H-пиразино[7,8,1-j,к]карбазол,имеющий пиразино[1,2-а]индольный фрагмент не реагирует с алкинами –ДМАД, метилпропиолатом, ацетилацетиленом в ацетонитриле, в метаноле, вДМФА при длительном кипячении и избытке алкина. Это, по-видимому,связано со стерическими препятствиями при образовании Михаэлевскогоинтермедиата.
N-Этилзамещённый гексагидро-1Н-пиразино[7,8,1-j,k]карбазол157 реагирует при 30 оС с алкинами аналогично пиразиноиндолам 153 (схема81).Схема 81В ацетонитриле в реакции с метилпропиолатом и ацетилацетиленомпроисходит расширение пиразинового фрагмента.
Диазоцинокарбазолы 158получены с выходом 23 и 41% соответственно. В метаноле под действиемДМАД и метилпропиолата происходит расщепление пиразинового кольца, врезультате чего образуются 1-метоксизамещённые тетрагидрокарбазолы 159[45].Испанскиеучёныеисследоваливзаимодействие1-винил-2-аллилтетрагидро-β-карболина, его Ts- и Boc-замещённых производных, а такжеполициклические структуры с фрагментом 1-винилтетрагидрокарболина сацетилендикарбоновым эфиром [46,47,48] (схема 82).54Схема 82При взаимодействии 1-винилкарболинов 160 могут образовываться 4продукта 161-164. Было изучено их соотношение в зависимости от радикала упиррольного атома азота, использования каталитических количеств AuCl3 иусловий проведения процесса. Результаты представлены в таблице 6.Таблица 6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
