Полинитрометаны - уникальные реагенты в синтезе гетероциклов и нитросоединений

• Автор: Аверина, Елена Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 312 с. : ил.

Введение
Глава 1. Ациклические нитроновые эфиры получение и использование в синтезе И, Осодержащих гетероциклов литературное введение

1.1. Генерирование ациклических ни фоновых эфиров.

1.2. Реакционная способность нитроновых эфиров

1.3. Алкилнитронаты на основе полини фометанов

Глава 2. Политпрометаны в синтезе гетероциклов и нитросоединений

обсуждение результатов

2.1. Реакции полини фометанов с алкенами, содержащими малые циклы

2.2. Изучение ТМокиси изоксазолина в реакциях циклоприсоединения с алкенами, содержащими малые циклы.

2.3. Трехкомпонеитныс реакции полинифомстанов с алкенами

2.3.1. Трехкомпонентные реакции тефанифометана с алкенами, содержащими малые циклы.

2.3.2. Электрофильные алкены в качестве диполярофилов в трехкомпонентных реакциях с бициклобутилидсном и полинифомстанами .
2.3.3. Использование три и тефазамещенных алкенов для генерирования нифоновых эфиров в синтезе 3,3динифоизоксазолидинов смешанного состава.
2.3.4. Трехкомпонентные реакции галогеитришпрометанов с непредельными соединениями
2.3.5. Ацетилены в качестве диполярофилов в фехкомпонентных реакциях с бициклобутилиденом и полинифометанами.
2.4. Синтез 3нигроизоксазолинов
2.5. Синтез нифозамещенных циклопропанов и фиангуланов
2.5.1. Синтез гемдинифоциклопропанов.
2.5.2. Реакции нуклеофильного раскрытия 1,1динифоциююиропанов. Синтез ЗХзамещенных 1,1динифопроианов
2.5.3. Синтез нитрозамешенных полиспироциклоалканов.
2.5.4. Термохимические свойства нифозамещенных циклопропанов и полиспироциклоалканов.
2.6. Реакции оксиранов и азиридинов с полинифомстанами
2.6.1. Трхкомпонентные реакции с участием оксиранов, финифомстана и алкенов. Синтез 3,3динифоизоксазолидинов.
2.6.2. Взаимодействие оксиранов с финифо.метаном двухкомпонентные реакции, С и Оалкилирование
2.6.3. Реакция раскрытия оксиранов и азиридинов активированным тефанифометаном двухкомпонентная реакция, Оалкилирование
2.7. Гетероциклизация электрофильных алкенов иод действием тефанифометана, активированного фиэтиламином.
2.7.1. Оптимизация условий реакции гетероциклизации на примере винилметилкетона.
2.7.2. Реакция гетероциклизации а,рнепредельных кетонов.1
2.7.3. Реакция гетероциклизации а.рнепредельных альдегидов
2.7.4. Реакция гегероциклизации сложных эфиров а,рнепредельных карбоновых кислот
2.7.5. Реакция гстсроциклизации амидов акриловой кислоты.
2.7.6. Реакция гстероциклизации а,Рнепредельных гетероаналогов карбонильных соединений
2.7.7. К вопросу о механизме реакции тетранитрометана с электрофильными алкенами в присутствии триэтиламина
2.7.8. Альтернативные реакции активированного тетрани грометана с
замещенными электрофильными алкенами.
2.8. 5Нитроизоксазолы в реакции восстановления. Синтез функционализированных 5аминоизоксазолов.
2.9. Экспериментальное изучение биологической активности изоксазолидинов, изоксазолинов
Глава 3. Экспериментальная часть.
3.1. Синтез изоксазолидинов гомостроения общая методика
3.2. Синтез нитроизоксазолизидинов общая методика
3.3. Разложение нитроизоксазолизидинов. Синтез 3нитроизоксазолинов общая методика
3.4. Синтез 3нитроизоксазолинов общая методика
3.5. Трехкомпонентная гетсроциклизация полинитрометана и двух различных ненасыщенных соединений
3.6. Синтез 3нитроизоксазолинов.
3.7. Реакция диазометана с тринитрометаном.
3.8. Синтез гемдинитроциклопропанов.
3.9. Реакции нуклеофильного раскрытия 1,1динитроциклопропанов. Синтез динитропропанов
3 Синтез нитроциклопропанкарбоксилатов общая методика
3 Синтез нитрополиспироциклоалканов общая методика.
3 Трехкомпонентная гетероциклизация тринигрометана, оксирана и алкена общая методика.
3 Реакции три нитрометана с оксиранами общая методика
3 Реакции тстранитрометана с оксиранами и азиридинами
3 Гетероциклизация ненасыщенных кетонов под действием ТНМТЭА
3 Гетероциклизация ненасыщенных альдегидов под действием ТНМТЭА
3 Гетероциклизация ненасыщенных эфиров карбоновых кислот под действием ТНМТЭА
3 Гетероциклизация ненасыщенных амидов карбоновых кислот под действием ТНМТЭА
3 Гетероциклизация винилсульфонилбензола и фенилового эфира винилсульфоновой кислоты под действием ТНМТЭА.
3 Гетсроциклизация диэтилвинилфосфоната под действием ТНМТЭА
3 Гетсроциклизация нитроалкенов под действием ТНМТЭА
3 Экспериментальные данные, полученные при изучении механизма гетероциклизации электрофильных алкенов
3 Гетероциклизация халконов под действием ТНМТЭА.
3 Гетероциклизация малеинимидов под действием ТНМТЭА.
3 Гетероциклизация димстилового эфира фумаровой кислоты под действием ТНМТЭА
3 Нитрование а,ади и а,а,Ртризамещенных алкенов под действием ТНМТЭА. Синтез рнитроспиртов и риитроалкснов общая методика.
3 Восстановление 5нитроизоксазолов. Синтез азаоксиизоксазолов
3 Восстановление 5нитроизоксазолов. Синтез гидрокситетрагидрофураниламиноизоксазолов общая методика
3 Восстановление 5нитроизоксазолов. Синтез 5аминоизоксазолов
Основные результаты и выводы
Список литературы


В качестве растворителей обычно используют бензол, этилацетат, тетраги дрофу ран, эфир, хлористый метилен и хлороформ . Так, в случае несимметричных диенов обычно образуются два изомерных изоксазолидина а,б и а,б . В СООМс, И2 СООМс К1 С. ООК1. Однако если одна из кратных связей дисна не является терминальной, взаимодействие его с 1,3диполем протекает селективно с образованием продукта присоединения исключительно по концевой двойной связи . В ходе данной реакции наблюдалось частичное разложение изоксазолидина с отщеплением метанола и образованием соответствующего изоксазолина в качестве побочного продукта. Было показано, что
6,
изоксазолидин может быть полностью переведен в изоксазолин обработкой реакционной смеси эфиратом трехфтористого бора . Для сравнения реакционной способности двойной и тройной связей по отношению к алкилнитронатам была изучена реакция нитронового эфира с простейшим представителем сопряженных енинов винилацетиленом. Циклоприсоединение протекает исключительно но двойной связи енина с образованием Мметокси3карбэтокси5эгинилизоксазолидина , что свидетельствует о меньшей реакционной способности тройных связей по сравнению с двойными в реакциях 1,3диполярного циклоприсоединения к нитронатам . СООБд ЕЮОС
МсО О
В литературе описаны реакции ациклических нитроновых эфиров с ацетиленами, в которых образуются производные Ыалкоксиазиридинов . Предполагается, что эти соединения образуются в результате изомеризации первоначально образующихся 2,3дигидроизоксазолов табл. Таблица 3. Азиридин Я К1 Я2 Я3 Выход, Лит. Азиридин Я я1 К2 Я3 Выход, Лит. Предположение об ионном или радикальном характере образования азиридинов было основано на том, что связь 0 гетероцикла способна легко раскрываться в условиях реакции, приводя к продуктам перегруппировок , . СИ связи приводило бы к большему количеству изомеров. Поэтому механизм, включающий 1,3сигматропный сдвиг больше согласуется с наблюдаемыми результатами . Для Ыалкоксиизоксазолидинов характерно 2элиминирование соответствующего спирта, в результате чего образуются 2изоксазолины , , , , , . Эта реакция реализуется за счет разрыва относительно слабой экзоциклической 0 связи ккалмоль 3 в гетероциклах и обычно протекает при нагревании, под действием эфирата борфторида или разбавленных минеральных кислот. Предполагалось, что альтернативное направление образования изоксазолинов может включать генерирование нитрилоксида из соответствующего нитронатас последующим присоединением к молекуле алкена . В работе была предложена схема образования нитрилоксидов из нитроновых эфиров, согласно которой происходит протонирование нитроната с последующим отщеплением метанола. Таким образом, 2изоксазолины могут быть получены как реакцией циклоприсоединсния нитронатов к алкенам с последующим р элиминированием молекулы спирта, так и взаимодействием алкенов с соответствующими нитрилоксидами. В этих случаях нитронаты можно рассмазривать как синтетические эквиваленты нитрилоксидов. Нитроновые эфиры, генерируемые из полинитрометанов под действием диазоалканов или алкенов, нестабильны и не выделяются из реакционной смеси. О существовании динитронитронатов можно судить лишь по продуктам их взаимодействия с непредельными соединениями, поэтому реакции 1,3циклоприсоединения являются надежным способом фиксации неустойчивых нитроновых Оэфиров полинитрометанов. В середине х годов прошлого века в литературе впервые появились сведения о генерировании нитроновых эфиров на основе полинитросоединений. В работах 6, было показано, что при действии диазометана на нитроформ генерируется Омстиловый эфир тринитрометана , который не удастся выделить в индивидуальном виде изза его бурного разложения при попытке удаления растворителя. Поскольку нитронат устойчив только в растворах при температуре ниже С, его генерирование проводили i i с последующим добавлением олефина. Во всех случаях были получены Ымегокси3,3динитроизоксазолидины . Для монозамещенных алкенов реакция с нитронатом протекает с высокой региоселективностью с образованием только одного из двух возможных региоизомеров, а именно, 5замещенных изоксазолидинов .