Новый метод синтеза циклопропанов реакцией α-олефинов с AlClnEt3-n и RCO2R' под действием катализатора Cp2ZrCl2

• Автор: Губайдуллин, Ринат Равильевич
• Шифр специальности: 02.00.03, 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Литературный обзор
Реакция Кулинковича в синтезе циклопропанов и их производных
1.1 Реакции с эфирами карбоновых кислот
1.2 Циклопропанирование амидов карбоновых кислот
1.3 Трансформация карбоксимидов
1.4 Реакция с карбонитрилами
Глава 2. Обсуждение результатов
2.1. Циклопропанирование арилолефинов с помощью А1С1ПЕ13.П и эфиров карбоновых кислот, катализируемое Ср22гС12
2.2. Циклопропанирование арилолефинов с помощью А1С1ПЕ13.П и циклоалкановых эфиров алкилкарбоновых кислот или алкиловых эфиров циклоалкилкарбоновых кислот в присутствии катализатора Ср2ггС12
2.3. Циклопропанирование арилолефинов с помощью А1С1ПЕ13.П и эфиров а,ю-дикарбоновых кислот под действием катализатора Cp2ZrCl2
2.4. Циклопропанирование а-олефинов с помощью А1С1ПЕТ_Г1 и ЯССЫГ под действием катализатора Ср22гС12
Выводы
Глава 3. Экспериментальная часть
Литература

Введение
Актуальность работы. На сегодняшний день химия циклопропановых соединений является обширной и успешно развивающейся областью химической науки. Это вызвано, в первую очередь, теоретическим интересом химиков к этим весьма напряженным соединениям, возможность существования которых еще в начале прошлого века была под вопросом. Многообразные перегруппировки, легкость раскрытия цикла в изомерные ненасыщенные системы - все это определило широкое применение напряженных циклических систем в качестве синтонов для направленного синтеза органических молекул.
Широкое распространение производных циклопропана в природе и их физиологическая активность побуждают исследователей к поиску новых эффективных методов построения трехчленных карбоциклических соединений.
Известны классические методы построения трехчленных циклов, которые могут быть использованы в качестве эффективных способов получения циклопропанов и их производных, а именно, реакции Вюрца, Перкина, Дикмана, Макоша, а также Симмонса-Смита. В последние 15-20 лет наибольшую популярность и широкое применение в синтезе циклопропанов нашли методы, основанные на использовании диазосоединений, катализируемые комплексами Си, Рб и №. Существуют и другие, менее распространенные методы синтеза циклопропансодержащих соединений, но в целом, препаративных способов получения циклопропанов весьма ограничено.
Опираясь на описанные в мировой литературе сведения по синтезу циклопропановых соединений мы попытались разработать новый метод построения циклопропанов, основанный на реакции а-олефинов с алюминийорганическими соединениями и эфирами карбоновых кислот под

действием катализатора СрггСЬ, который пополнил бы арсенал известных методов синтеза циклопропанов.
В своих устремлениях мы опирались на известную и широко разрекламированную реакцию Кулинковича [1], которая позволяет превращать в одну препаративную стадию эфиры карбоновых кислот с помощью ЯМцХ в присутствии каталитических количеств комплексов Т1 в соответствующие циклопропанолы.
Мы предположили, что замена реагентов Гриньяра в этой реакции на промышленно доступные алкилгалогеналаны и введение дополнительно в состав реакционной среды олефинов различной структуры позволит значительно расширить возможности метода Кулинковича и сделает предполагаемый нами способ более эффективным и универсальным в синтезе замещенных циклопропанов.
Цель исследования. Разработка нового однореакторного каталитического метода синтеза замещенных циклопропанов, основанного на реакции а-олефинов с А1С1ПЕ13.П (п = 1-3) и эфирами карбоновых кислот в присутствии металлического Mg под действием катализаторов Cp2ZrCl2.
В рамках планируемых исследований намечается изучить влияние природы и структуры исходных а-олефинов, алюминийорганических соединений, эфиров карбоновых кислот, а также природы растворителя на направление и структурную избирательность образования целевых замещенных циклопропанов.
Реализация данного синтетического метода является основой для разработки нового универсального метода циклопропанирования а-олефинов с помощью набора указанных выше реагентов в соответствующие алкоксициклопропаны и циклопропанолы.
Научная новизна. В рамках данной диссертационной работы разработан новый, однореакторный метод циклопропанирования а-олефинов,

Такие молекулы обладают психотомическими свойствами и могут использоваться как ингибиторы ВИЧ-1 обратной транскриптазы. В частности, транс-2-<)сн илцикл onpoi1 ил амин (транилципромин)
применяется как препарат для лечения депрессии [68, 71].
Также успешно в реакции циклопропанирования вовлекаются 3-винилфуран, 3-винилиндол и 4-винил-1Н-имидазол с образованием соответствующих циклопропановых производных. Например, 3-винилиндол 121 в условиях реакции Кулинковича претерпевает циклизацию с образованием индолилциклопропиламина 122 [68, 71].

+ Н NMe
ClTi(OPi-),, c-CsH„MgBr 52%

1. c-C5H9MgBr (1.1 экв.), ClTi(OPr% (1.1 экв.), ТГФ, 20 °С; 2.11
Реакция циклопропанирования была изучена также на а-олефинах, содержащих в качестве заместителей алкилстаннаны. Например, винилтрибутилстаннан 123 взаимодействует с ЛД-диэтил
метилбутанамидом 124 превращаясь 2-три(н-
бутил)станнилциклопропиламин 125 с выходом 48% [41].
У ClTKOPr1),, c-C,HgMgBr
У Pr'NEt2 48%

1. c-C5H,MgBr (4-5 экв.), ClTi(OPr‘)3 (1.1 экв.), ТГФ, 20 °С;
2 рг>
Реакция триметилвинилсилана 126 с TV,iV-диэтил-3-(2-
фурил)пропанамидом 127 [41, 68] приводит к образованию аддукта 128 с выходом 68 %.