Новые возможности внутримолекулярной реакции Ульмана в синтезе гетероциклических соединений

• Автор: Мелконян, Фердинанд Смбатович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

Содержание
1. Введение
2. Внутримолекулярные реакции кросссочетания, катализируемые солями меди 7 Эффективный инструмент синтеза гетероциклических соединений

Ообзор литературы

2.1. Введение

2.2. Общее рассмотрение механизма реакции Ульмана

2.3. Реакции образования связи СО

2.3.1. Четырехчленные гетероциклические соединения

2.3.1.1. Оксетаны

2.3.2. Пятичленные гетероциклические соединения

2.3.2.1. Фураны и бензофураны

2.3.2.2. Бензоксазопы
2.3.3. Шестичленные гетероциклические соединения
2.3.3.1. Пираны и бензопираны
2.3.3.2. Бензоксазины
2.3.3.3. Дибензотиазины
2.3.3.4. Бензодиоксаны
2.3.4. Семичленные гетероциклические соединения
2.3.4. Макрогегсроциклические соединения
2.4. Реакции образования связи С5
2.4.1. Четырехчленные гетероциклические соединения
2.4.1.1. Тиетаны
2.4.2. Пятичленные гетероциклические соединения
2.4.2.1. Тетрагидротиофены
2.4.2.2. 1,3Бензоксатиолы
2.4.2.3. 1,3Бензотиазояы
2.4.3. Шестичленные гетероциклические соединения
2.4.3.1. Тиопираиы
2.5. Реакции образования связи СУ
2.5.1. Четырехчленные гетероциклические соединения
2.5.1.1. Азетидины
2.5.2. Пятичленные гетероциклические соединения
2.5.2.1. Пирролы и индолы
2.5.2.2. Бензимидазолы
2.5.2.3 Индазолы
2.5.3 Шестичленные гетероциклические соединения
2.5.3.1. Пиридины
2.5.3.2. Хинролины
2.5.3.3. Хиназолины
2.5.3.4. 1,2,4Беизотиадиазины
2.5.4. Семичленные гетероциклические соединения
2.5.4.1. Азепины и оксазепины
2.5.5. Восьмичленные гетероциклические соединения
2.5.6. Макрогстероциклические соединения
2.6. Заключение
3. Новые синтетические возможности внутримолекулярной реакции Ульмана в
синтезе гетероциклических соединений
обсуждение результатов
3.1. Синтез эфиров бензофуран3карбоновых кислот
3.2. Синтез производных 1Яиндол3карбоновых кислот
3.3. Простой синтез метилового эфира 111диметилпроп2ен1ил1Я 8 индол3карбоновой кислоты
3.4. Синтез метиловых эфиров 1амино1Яиндол3карбоновых кислот
3.5 Синтез метиловых эфиров 1алкокси1Яиндол3карбоновых кислот
3.6. Синтез шестичленных гетероциклических соединений
4. Экспериментальная чаегь
5. Выводы
6 Список литературы
7. Приложение
1. Введение
Актуальность


Анионрадикальный интермедиат в дальнейшем может превратиться в арилрадикал в результате экструзии Ь или переноса галогенидиона с, а последующая рекомбинация арилрадикала с катионным комплексом меди II также может приводить к образованию комплекса арилмеди III. Схема 2. Существует несколько свидетельств как в пользу , , так и против , участия радикальных интермедиатов в этом процессе. С большой степенью достоверности можно предполагать образование пентакоординационного комплекса арилмеди Ш, в качестве предшественника продукта реакции кросссочстания , и цитированная литература. Дополнительное подтверждение этому факту было получено недавно при изучении реакционной способности комплекса арилмеди III 1, стабилизированного макроциклическим лигандом, с различными нуклеофилами Схема 2. Было показано, что образование связи углерод азот происходит в чрезвычайно мягких условиях, даже без предварительного генерирования аниона нуклеофила . Противоречивые данные и отсутствие полной ясности на данном этапе по поводу механизма катализируемых медью реакций кросссочеташщ, на наш взгляд, не является препятствием для широкого препаративного использования этого эффективного и перспективного метода построения гетероциклических соединении, возможности которого будут продемонстрированы в последующих главах данного обзора. С



Схема 2. Недавно был описан синтез серии 2метиленоксетаиов 2 в результате катализируемой солями меди 4экзоциклизации первичных, вторичных и третичных убромгомоаллиловых спиртов 3 Схема 2. Внутримолекулярное Овинилирование субстрата 3 при катализе системой моль 1,фенантролин 23 осуществлялось в чрезвычайно мягких условиях и приводило к 2метилсноксстанам с высокими выходами. Следует отмстить, что в случае использования других лигандов, таких, как 2аминопиридин, Л. ЛГдимстилэтилепдиамин , пролин продукты циклизации не были получены вовсе, а были выделены соответствующие ацетиленовые спирты 4. Спирт 4 был также получен при проведении реакции в отсутствии лиганда и при использовании более сильного основания . Применение более слабых неорганических оснований К2СО3, К3РО4 сопровождалось снижением выхода оксетана
Схема 2. Таблица 2. Авторы работы изучили также циклизацию субстратов, способных к конкурентному образованию четырехчленных циклов при циклизации с участием одного фрагмента молекулы, и пяти и шестичленных циклон при циклизации другого фрагмента. В результате этих исследований была установлена уникальная предпочтительность 4экзоциклизаций по отношению к 5экзо, 6окно и 6энОопроцссса. Также было показано, что использование катализатора РсКОАсЬВКАР вовсе не приводит к образованию оксетанового цикла, а там где это возможно способствует образованию пятичленного цикла Схема 2. Вг 4 ч,
Ви
4
Рс1ОАс
ч, 0 Схема 2. Образование 2метилснтстрагидрофуранов также возможно при катализируемой йодидом меди циклизации, аналогичной описанной в предыдущем разделе Схема 2. Однако более широкие синтетические возможности в синтезе производных фурана, как и многих других гетероциклических соединений, открывают циклизации с участием енолов дикарбонильных соединений. Серия эфиров 5метилен4,5дигидробензофуранов 5 была получена с выходами, близкими к количественным, в результате внутримолекулярного 0винилирования енолов дикарбонильных соединений винилбромидами, катализируемого солями меди I. В этом случае наиболее эффективным лигандом оказался ИМЕЭА реакция завершалась в кипящем ТГФ за 12 ч. В отсутспше лиганда соизмеримые выход и конверсия были достигнуты лишь за 5 ч. Реакционноспособными оказались и винилхлориды, хотя и в этом случае для полного завершения реакции потребовалось гораздо более продолжительное нагревание 8 ч . Схема 2. Следует отметить, что проведение циклизации в толуоле при С сопровождалось изомеризацией мстилендигидрофуранов, и в качестве основного продукта реакции был выделен метиловый эфир 2,5диметилфурапкарбоновой кислоты 6. Циклизация того же субстрата в ДМСО С приводит к образованию изомерного фурана 7 Схема 2. Эффективность циклизации непредельного кетона 8 Схема 2.