Реакции замещенных 2-ацил-2H-азиринов и их производных с Rh(II)-карбеноидами

• Автор: Завьялов, Кирилл Вадимович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление
1 ВВЕДЕНИЕ
1 Получение и химические свойства 2Я-азиринов и 2-аза- 1,3-бутадиенов
(литературный обзор)
1 1 Получение и химические свойства 2Я-азиринов
1 1 1 Получение 2Я-азиринов
1 1 2 Химические свойства 2Я-азиринов
112 1 Реакции 2/7-азиринов с нуклеофильными реагентами
1122 Радикальные реакции 2Я-азиринов
112 3 Реакции циклоприсоединения 2Я-азиринов
112 4 Термическая, каталитическая и фотолитическая изомеризация
2Я-азиринов
1125 Реакции 2Я-азиринов с электрофильными реагентами
112 5 1 Реакции 2Я-азиринов с ацилкетенами
1 1 2 5 2 Реакции 2Я-азиринов с карбенами и карбеноидами
12 Синтез и свойства электронодефицитных 2-азабута-1,3-диенов
12 1 Синтез электронодефицитных 2-азабута-1,3-диенов
122 Химические свойства электронодефицитньтх 2-азабута- 1,3-диенов
12 2 1 Межмолекулярные реакции циклоприсоединения
12 2 2 Реакции с нуклеофильными и электрофильными реагентами
12 2 3 Внутримолекулярные реакции
2 Реакции замещенных 2-ацил-2Я-азиринов и их производных
с Иі(ІІ)-карбеноидами (обсуждение результатов)
2 1 Цель и объекты исследования
2 2 Синтез исходных соединений
2 2 1 Синтез азиринов
2 2 2 Синтез диазосоединений
2 3 Каталитические реакции 2-ацилзамещенных азиринов с диазосоединениями
23 1 Реакции 2-ацил-2Я-азиринов с а-диазоэфирами Синтез 2Я-1,3-оксазинов
2 3 2 Изомеризация 2Я-1,3-оксазинов Синтез пиррол-3-онов
2 3 3 Реакции с а-диазокетоэфирами
2 4 Реакции 2Я-азирин-2-карбальдиминов с диазосоединениями
2.5. Каталитические реакции 2-(К-карбонилвинил)-2Я-азиринов с диазоэфирами
2.5.1. Реакции 2-(2-бензоилвинил)-2Я-азиринов
2.5.2. Реакции 2-(2-метоксикарбонилвинил- и 2-формилвинил)-2Я-азиринов
3. Экспериментальная часть
3.1. Синтезы исходных соединений
3.1.1. Синтезы 2Я-азиринов
3.1.2. Синтезы а-диазокарбонильных соединений
3.2. Методики проведения Шз(Н)-катализируемых реакций 2~ацил-2Я-азиринов
и их производных с диазокарбонильными соединениями
3.2.1. Реакции 2-ацил-2Я-азиринов 1а-% с диазосоединениями 2Ь-с1,Г^
3.2.2. Реакции 2Я-азирин-2-карбальдиминов 1Ь—п
с диазосоединениями 2Ь—с1,Г,
3.2.3. Каталитические реакции 2-(11-карбонилвинил)-2Я-азиринов
с диазоэфирами
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ
Одна из важных стратегий синтеза соединений гетероциклического ряда объединяет многочисленные реакции расширения малых циклов, среди которых реакции 2Я-азиринов занимают особое место. Это обусловлено, с одной стороны, относительной доступностью этих соединений, а с другой - той важной ролью азотсодержащих гетероциклов, которую они играют в химии и фармакологии. Наряду с хорошо известными фотолитическими, термическими, металл-катализируемыми и нуклеофил-промотируемыми реакциями азиринов, позволяющими достичь 2-3-атомного расширения трехчленного кольца, метод изменения размера гетероцикла под действием карбеноидов стал развиваться сравнительно недавно. Возможность широкого варьирования как размера образующегося гетероцикла, так и вводимых в него функций, обусловливает гибкость этого подхода и перспективность его дальнейшего развития. В частности, совсем недавно был разработан уникальный метод трехатомного расширения азириновой системы под действием ацилзамещенных родиевых карбеноидов, генерируемых из диазокарбонильных соединений. Он открыл доступ к труднодоступным 2Н-1,4-оксазинам моноциклического ряда, обладающих термо- и фотохромными свойствами. Одним из ключевых структурных фрагментов, принимающих участие в этом процессе, является ацильная группа а-
диазокарбонильного соединения, которая полностью встраивается во вновь образующийся N.О-гетероцикл. Основная идея настоящей работы заключалась в переносе активной функциональной группы из диазосоединения в 2Я-азирин, что позволило бы существенно расширить область применимости метода расширения азиринового цикла с участием карбеноидов. В частности, в этом случае появляется возможность распространить его на производные 2//-1,3-оксазина и
дигидропиримидина, некоторые представители которых проявляют как биологическую, так и фотохромную активность. Поскольку примеры расширения азиринового цикла под действием карбеноидов с участием функциональной группы азирина в литературе неизвестны, поставленная в работе задача представляется актуальной.
Цель работы и решенные задачи. Целью диссертационной работы явился поиск новых синтетически полезных трансформаций функционализированных по положению С2 2//-азиринов под действием ЮфЩ-карбеноидов, генерируемых из а-

2-Ацетилазирин lg синтезировали окислительной циклизацией соответствующего |3-аминоенона при действии иодбензолдиацетата. В данном случае использование литературных методик получения р-аминоенона и его окисления [84, 85] позволило получить целевой азирин 1ц с удовлетворительным выходом.
Схема
0 0 о О О ЫН2 ри_к°Ас <-Ме
[] II РЫ,Си1 И Л НСООНН4 II X ОАс Ме. /
к со "■ *- Ме^ Ме
1_-пролин
Ме ^ Ме К2СОэ Ме Т Ме ВОН Ме £ Ме ОСЕ. О-с V РМ
53% 54% 1д (30%)
2//-Азирин-2-карбальдимины 1Ь-п получали конденсацией 3-фенил-2//-азирин-2-карбальдегида с аминами при комнатной температуре в присутствии молекулярных сит
ЗА [86~88].
Схема
(1И)Я = 4-С1С6Н4, 84%
Рік .ОНО РІІН2 РИ-^^м'К (1') ^ = 91%
I _ Т7 К = 4'ВгСбН4. 69%
N молекулярные сита N (1к) И = 4-МеОС6Н4, 92%,
бензол їй п (11Ж = 4-СР3С6Н4,80%
° Н30Л 1Ь_П (1т) К = ґ-Ви, 88%
(1п) И = (4-С1С6Н4)2СН, 88%
Азирин 1о был получен в три стадии по следующей схеме (схема 8). На первой
стадии из 2-пиколина, бензонитрила и бутиллития с выходом 60% получили
фенацилпиридин [89], который перевели в соответствующий оксим [90]. Последний
подвергли циклизации по Неберу действием тозилхлорида в присутствии триэтиламина,
получив в итоге целевой азирин 1Ь с выходом 29% [91].
Схема
1) ВиУ/гексан 1)РЬСМ,-40°С
2) ТНР, -10 °С 2) 60% водн. Н2304 Р|
1) ЫН2ОН, АсОИа 1 )ТзС1, Е(3М
2) ЕЮН/Н20, 2) СН2С12 40 °С ы
кипячение 2 ч 90о/о ’ 16(29%)
Синтез 2-(карбонилвинил)замещенных 2Я-азиринов 1р-з осуществляли по реакции Виттига из азирина 1Ь и соответствующего алкилиденфосфорана [86]. Согласно литературным данным в данной реакции образуются азирины, имеющие Е-