Диссертация (1155389), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Выход продуктов трансформации карболинов 160 под действиемДМАД.№RAuCl3ТемператураВыход, %1H-20 ºC16135162-163-164-2Ts-20 ºC50,6824,-16-16483TsДХМ, кипение41---2,54Ts0,0520 ºС20--550,55Boc-20 ºС55155-206Boc0,0520 ºС3014-15255Время, (ч)18При взаимодействии с ДМАД незамещённого по пиррольному атому азотакарболина образуется только азоцин 161 – продукт [3,3]-сигматропнойперегруппировки.Спиросоединение162отсутствует.Приувеличенииколичества ДМАД выход 162 и 164 увеличивается. В кипящем дихлорметанеобразуется только азоцин 161.
В условиях катализатора AuCl3 получен продуктдевинилирования 164.Авторы приводят следующую схему образования соединений 161-164(схема 83).Схема 8356ВначалеврезультатеМихаэлевскогоприсоединенияобразуетсяаммонийный цвиттер-ион А. Атака его анионного центра на β-положениеиндольного фрагмента (путь а) на винильную группу положения 1(перегруппировка 3-аза-Коупа) (путь б) приводят к продуктам 161 и 162.Анионный центр цвиттер-иона А может присоединить протон в реакционнойсреде (путь c) и в результате деаллирования превратиться в карболин 164.Превращение 161 в 163 через гидролиз анионного фрагмента в присутствиисиликагеля и последующее Михаэлевское присоединение второй молекулыДМАД кажется несколько надуманным [47].Привзаимодействиидихлорметанепридигидроиндолизиноиндолакомнатнойтемпературе165происходитсДМАДввинилированиепиррольного фрагмента по α-положению.
Образует смесь Z/E изомеров 3диметоксикарбонилвинил замещённого индолизиноиндола 166 в соотношении1:3,7 [47] (схема 84).Схема 84По-иному взаимодействует с эфирами ацетилендикарбоновой кислотытетрагидроиндолизиноиндол 167 (схема 85).Схема 8557Прикомнатнойтемпературевдихлорметанеобразуютсясмесиазониноиндола 168 и производного индолизинонизола 169, в которыхзначительно преобладает соединение 169 (42-65%). В условиях катализа AuCl3образуется только азониноиндол 168 (39-58%) (схема 86).Схема 86Как всегда, в такого рода превращениях происходит образование цвиттериона А. Атака нуклеофильного центра на связь С-6а приводит к азонину 168.Для образования производногоиндолизиноиндола169 цвиттер-ион Апревращается в илид В.
Затем нуклеофильное присоединение через цвиттерион С приводит к аннелированию циклобутанового кольца. Присоединение кциклобутаноиндолизиноиндолуD58второймолекулыэфираацетилендикарбоновой кислоты через интермедиат E приводит к целевомупродукту.Продуктом взаимодействия ДМАД с индолизиноиндолом 170 в толуоле,ТГФ,дихлорметанесопряженныхявляетсядиеновыхазониноиндолсвязейв173азониновомсцис-расположениемкольцеи1,1–дивинилиндолизиноиндол 172 (схема 87).Схема 87После образования промежуточного цвиттер-иона A атака анионногоцентра на атом углерода 6а приводит к азониноиндолу 171 (путь а), атака навинильныйфрагмент(сигматропнаяперегруппировка)–к1,1-дивинилиндолизиноиндолу 172 [46].
Азониноиндол 171 при нагреваниипревращается в азониноиндол 173 с транс-расположением диеновых связей.Реакция 170 с ацетилацетиленом приводит к оксобутенилзамещённомутетрагидроиндолоиндолизину 174 [46] (схема 88).59Схема 88В цвиттер-ионе А аммонийного типа анионный центр отрывает кислыйпротон, образуя илид В, перегруппировка Стивенса которого приводит ксоединению 174.Тетрагидробензоиндолизиноиндолметилпропиолатомвкипящем175приацетонитрилевзаимодействииспревращаетсявметоксикарбонилвинилзамещённый бензоиндолизиноиндол 176, образованиекоторого происходит через перегруппировку промежуточного илида А [49](схема 89).Схема 8960В метаноле при 40 оС при действии ДМАД, метилпропиолата и исходногосоединения 175 за 0,3-1 ч происходит расщепление мостиковой C-N-связииндолизиновогофрагмента,чтотетрагидроиндоло[3,2-е][2]бензазониновприводит177.кобразованиюN-Тозилзамещённыйтетрагидробензоиндолизино-индол 178 реагирует с ДМАД и ацетилацетиленомв дихлорметане при 20 оС аналогично индолизиноиндолу 170 [49].
В реакции сДМАД происходит расщепление мостиковой C-N-связи в первоначальномцвиттер-ионе, что приводит к образованию бензоиндолоазонина 179 (схема 90).Схема 90Поддействиемацетилацетиленапервоначальныйцвиттер-ионAтрансформируется в илид, который в результате перегруппировки Стивенсапревращается в метоксикарбонилвинилзамещенный бензоиндолизиноиндол180.Описано взаимодействие 1,1-дизамещённых β-карболинов 181, имеющийатом азота в домино-реакции с ДМАД и метилпропиолатом [50] (схема 91).61Схема 91Первой стадией превращений, как обычно, является образование цвиттерионного интермедиата А, направление трансформаций которого критическизависит от условий проведения реакции. В метаноле при 20 oС или кипенииосновнымпродуктомреакцииявляетсяN-винилзамещённыйтетрагидрокарболин 182. (путь А). В апротонном толуоле основнымнаправлением процесса становится циклизация, приводящая к образованиюиндолизино[8,7-b]индола 183.
С метилпропиолатом в этих условиях образуютсясмеси 182 и 183 в соотношении 1:1,4 (R1=H, R2=CH2CO2Me) и 1:1 (R1=H,R2=Me).N-Винилзамещённые β-карболины 182 в присутствии уксусной кислотыколичественно превращаются в индолизиноиндолы 183. Замена уксуснойкислоты на метилат натрия приводит к синтезу изомерных индолизино[8,7b]индолов 184.62Алкалоиды 14,15-дигидроэбурнаменин 185, эбурнаменин 186 (R=CO2Et) ипродукт восстановления последнего 186 (R=CH2OH) реагируют с алкинами вацетонитриле с образованием многокомпонентных трудноразделимых смесей.Реакции в метаноле протекают более селективно [51] (схема 92). 14,15Дигидроэбурнаменин185вкипящемметанолеподдействиемметилпропиолата, ацетилацетилена и ДМАД в результате расщеплениямостиковой C-N-связи с хорошим выходом превращается в октагидро-7,9этаноазецино[5,4-b]индолы 187.
Эбурнаменин и его гидроксиметильный аналог186 реагируют с алкинами в метаноле при комнатной темперартуре за 1-1,5часа, при этом в результате разрыва мостиковой C-N-связи хинолизиновогофрагмента с выходом 29-84% образуются октагидро-7,9-этаноазоциано[5,4b]индолы188.Реакцияпротекаетчерезобразованиецвиттер-ионногоинтермедиата A, в котором происходит расщепление мостиковой C-N-связи собразованием циклического стабильного вторичного катиона B. Последний привзаимодействии с метанолом превращается в целевые соединения 187, 188(схема 92).Схема 9263Тетрагидротиено[3,2-c]пиридин 189, в отличие от структурных аналоговтетрагидропирроло[3,2-c]пиридинов 109, 112, реагирует с ДМАД только вметаноле и после длительного кипячения [52].
Из многокомпонентной смеси,образующейся при этом, выделен 3-метокситиофен 190 (17%). Последнийобразуется через цвиттер-ион A, в котором нуклеофильное содействиеметанола облегчает разрыв связи C(4)-N и образование 190.При взаимодействии 189 с ДМАД в кипящем изопропаноле изреакционной смеси выделены тиофены 191 и 192 (схема 93).Схема 93Тиофен 191 образуется в результате дебензилирования в промежуточномцвиттер-ионеA,тиофен–192врезультатерасщеплениятетрагидропиридинового кольца за счет воды, присутствующей в пропаноле-2 иэлиминирования бензильного радикала [52].2-Формилтиенопиридин реагирует с ДМАД в метаноле и этилпропионатомв этаноле уже при комнатной температуре. Из многокомпонентных смесей,образующихся при этом в результате реакции, с ДМАД в равных количествахвыделеныпродуктыдебензилированияди(метоксикарбонил)винил-2-формилтиенопиридин 194 (27%) и расщепления тетрагидропиридиновогокольца – 3-метоксиметил-2-формилтиофен 195 (28%).
В результате реакции сэтилпропиолатом получен только 2-винил-5-формилтиофен 196, которыйобразуется при расщеплении тетрагидропиридинового кольца по Гофману [52](схема 94).64Схема 944-Арилзамещенные тетрагидротиено[3,2-c]пиридины 198 реагируют сДМАД,метилпропиолатомиацетилацетиленомлегкоприкомнатнойтемпературе, образуя тетрагидротиено[2,3-d]азоцины 197 и в метаноле и вацетонитриле [53] (схема 95).Схема 95Легкость превращения тиенопиридинов 197 в домино-реакциях сактивированными алкинами обусловлена превращением, протекающем врезультате расщепления связи C(4)-N+ в первоначальном аммонийном цвиттерионе. В результате образуется нециклический цвиттер-ион со стабильнымвторичным катионным центром. В качестве растворителей были изученыдихлорметан, ацетонитрил и трифторэтанол.
Наиболее эффективным оказалсясамый полярный из использованных растворителей – трифторэтанол. Реакции вэтом растворителе завершались в среднем за 3-4 часа, выход тиеноазоциинов198 в большинстве случаев был выше 70% [53].65Таблица 7. Выход 4-арилзамещенных тиено[2,3-d]азоцинов 198 в различныхрастворителях.ArPhАзоцин 198XHРастворительВыход, %CH2Cl2MeCNCF3CH2OHCH2Cl2MeCNCF3CH2OHCH2Cl2MeCNCF3CH2OHCH2Cl2MeCNCF3CH2OHCH2Cl2MeCNCF3CH2OHCH2Cl2MeCNCF3CH2OHMeCNCF3CH2OH1268713874613145793973957690703279737241YCOMePhHCO2Me3-MeOC6H4HCOMe3-MeOC6H4HCO2Me4-MeOC6H4HCOMe4-MeOC6H4HCO2Me4-MeOC6H4PhCO2MeCO2MeCO2MeCO2MeВ трифторэтаноле домино-реакция тиенопиридина 197 (R=4-MeO-C6H4) сДМАД приводит к трудноразделимой смеси, из которой ожидаемыйтиеноазоцинвыделеннебыл.Вметанолеиз4-(3-метоксифенил)тетрагидротиенопиридина 197 при действии метилпропиолата,кроме тиеноазоцина 198 (30%) был получен 3-метоксибензилзамещенныйтиофен 199 (29%) (схема 96).Схема 96Реакция 1-метилтетрагидротиенопиридина 197 (R=Me) метилпропиолатоми ацетилацетиленом в дихлорметане и ацетонитриле приводит к образованию66многокомпонентных смесей.
Исключение составила реакция в трифторэтаноле,где хроматографически был выделен тиеноазоцин 201 с выходом 15% [53](схема 97).Схема 97Вметанолетиенопиридинацетилацетиленом,197аналогично(R=Me)сметилпропиолатомитетрагидро-4,5,7-триметилпирроло[3,2-c]пиридином [53], образует 3-метоксиэтилзамещенные тиофены 200. Действиемтриметилсилилтрифлата в ацетонитриле 3-метоксиэтилзамещенный тиофен 200(X=CO2Me) был превращен в тетрагидротиеноазоцин 201, выход которогосоставил 30 %. Таким образом, тетрагидротиено[2,3-d]азоцины могут бытьполучены из тетрагидротиено[3,2-c]пиридинов в домино-реакции с алкинамилишь при наличии в положении 4 заместителя с высокой донорнойспособностью.2-Трифторацетиламино-3-этоксикарбонил-4,5,6,7-тетрагидро[2,3c]пиридины202реагируютсДМАД,метилпропиолатом,ацетил-итозилацетиленами при 20 °C и в метаноле и в ацетонитриле [54]. При этом свысокимиИсключениевыходамиобразуютсясоставляеттетрагидротиено[3,2-d]азоциныреакция203.N-фенэтилзамещенноготетрагидротиенопиридина 202 (R=PhCH2–CH2) с ДМАД в метаноле, из которойкроме соответствующего азоцина, был выделен продуктрасщеплениятетрагидропиридинового кольца – 5-метоксиметилзамещенный тиофен 204(схема 98).67Схема 98В метаноле реакции соединения 202, как правило, протекают быстрее, чемв ацетонитриле.
Однако в ацетонитриле выход азоцинов 203 выше, чем вметаноле. Реакционная способность тиенопиридинов 202 уменьшается приувеличении стерического объема заместителя у атома азота Me>Et>Pr-i>Bn.Терминальные алкины оказались более активны в реакциях, чем ДМАД. Дляосуществления домино-реакции N-бензилзамещенных 202 требовался избытокалкина, а для реакции с ДМАД – нагревание. Очевидно, что это обусловленовеличинойстерическихпрепятствийприобразованиипервоначальногоцвиттер-ионного интермедиата.Аналогично 2-ацетамидозамещенные тиенопиридины 205 в ацетонитрилепод действием активированных алкинов превращаются в соответствующиетиеноазоцины 206, выход (30-59%) которых был ниже, чем соответствующихтрифторацетилзамещенных 203 [54].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
