Однореакторное превращение ацетиленов в циклопропаны под действием CH2I2 и R3Al тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ
|
Дильмухаметова, Ляйсан Кадыровна
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Уфа
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2010
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
На правах рукописи
Дильмухаметова Ляйсан Кадыровна
Одиореакторное превращение ацетиленов в циклопропаны под действием СН21г и ИзА!
02.00.03 - Органическая химия
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
2 5 МАР 2010
003494195
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Инстит} нефтехимии и катализа РАН
Научный руководитель:
кандидат химических наук, доцент
Рамазанов Ильфнр Рифович
Официальные оппоненты:
доктор химических наук, профессор
Галин Фанур Зуфарович
кандидат химических наук, доцент
Султанова Римма Марсельевна
Ведущая организация: Учреждение Российской академии нау
Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН
Защита диссертации состоится «14» апреля 2010 года в 14 часов на заседай) диссертационного совета Д.002.062.01 при Учреждении Российской академ] наук Институте нефтехимии и катализа РАН по адресу: 450075, Уфа, проспе Октября, 141. Тел./факс: (347) 2842750. E-mail: ink@anrb.ru.
С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиота института и на сайте http://ink.anrb.ru
Автореферат разослан «12» марта 2010 года.
Ученый секретарь диссертационного совета доктор химических наук
Шарипов ГЛ.
Общая характеристика работы.
Актуальность темы* Соединения циклопропанового ряда являются важными интермедиатами в органическом синтезе, поскольку фрагмент трехчленного цикла часто встречается в структуре веществ, обладающих разнообразной физиологической активностью и выполняющих важные функции в растениях, бактериях, грибах, насекомых. Создание новых подходов и нетрадиционных методов конструирования замещенных циклопропановых соединений, перспективных в органическом и металлоорганическом синтезе, с использованием широко доступных исходных реагентов является важной и актуальной задачей.
Развитие химии металлоорганических соединений непереходных металлов во многом предопределило успехи синтетической органической химии, позволив пересмотреть и значительно упростить стратегию органического и металлоорганического синтеза, сделав доступными многие классы органических соединений. Так, реагент Симмонса-Смита (СН212-2п/Си) революционизировал химию циклопропановых соединений, предложив уникальный по простоте и эффективности подход к метготенированию олефинов. На его основе были разработаны новые альтернативные реагенты для получения циклопропановых соединений. Активность в реакции циклопропанирования олефинов проявили карбеноиды цинка, лития, самария, алюминия, индия, магния, кадмия, диспрозия. В реакцию были вовлечены 1,3-диены, аллены, терпеноиды различного строения. Однако, отдельные попытки циклопропанирования ацетиленов карбеноидами цинка не увенчались успехом. Карбеноиды алюминия имеют существенное отличие от реагента Симмонса-Смита, заключающееся в иной хемоселективности по отношению к функционально-замещенным олефинам и терпеноидам. Мы полагали, что природа металла в карбеноиде может играть значительную роль в реакции с ненасыщенными соединениями и способствовать селективному циклопропанированию. Эта задача была перспективна и тем, что до настоящего
" Автор выражает искреннюю благодарность чл.-корр. РАН У.М. Джемилеву за выбор направления исследования и постоянную помощь при обсуждении полученных результатов
времени отсутствовали препаративные методы одностадийного превращения ацетиленов в циклопропаны и ее решение является важным и актуальным.
Цель работы. Целью работы является решение фундаментальных проблем, связанных с разработкой новых методов получения циклопропанов, заключающееся в выполнении программы исследований, направленной на создание нового реагента для превращения ацетиленов в соединения циклопропанового ряда. В рамках намеченных исследований планировалось изучить взаимодействие замещенных ацетиленов, в том числе кремнийорганических, с СН21г в присутствии триалкилаланов и разработать принципиально новый метод получения циклопропановых соединений из терминальных и дизамещенных ацетиленов. Реализация данного направления могла бы стать основой для разработки нового универсального метода введения циклопропановой функции в молекулы ацетиленовых соединений, внося, таким образом, существенный вклад и в химию ацетиленов, и в химию циклопропановых соединений, что будет способствовать включению карбеноидов алюминия в ряд эффективных реагентов органической химии.
Научная новизна. Разработанные в рамках данной диссертационной работы "однореакторные" методы синтеза циклопропановых соединений из ацетиленов с использованием реагента СРУг-ЯзА! основаны на реакциях, впервые осуществленных и реализованных в лаборатории каталитического синтеза Института нефтехимии и катализа РАН совместно с Институтом органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (лаборатория академика РАН Нефедова О.М.). Разработанный реагент является единственным известным циклопропанирующим агентом, который позволяет превращать в одну стадию неактивированные моно-и дизамещенные и кремнийорганические ацетилены в циклопропансодержащие иод-, алюминий- и кремнийорганические соединения заданной структуры. Эффективность нового реагента подтверждена разработкой на его основе оригинальных методов синтеза замещенных циклопропанов го ацетиленов: - Разработан новый метод превращения моноалкил- и диалкилзамещенных, алкилфенилзамещенных ацетиленов в соединения циклопропанового ряда под
действием реагента CH2I2-R3AI (R=Et, i-Bu) с селективным образованием алюминийорганических соединений (АОС), содержащих, в зависимости от строения и природы ацетилена и условий проведения реакции, ди-, три- или тетразамещенные циклопропановые фрагменты.
- Реакцией моно-и диалкилзамещенных ацетиленов с Ме3А1 в присутствии СН212 с высокой региоселективностью получены ß-иодэтилзамещенные циклопропаны.
- Предложен метод синтеза циклопропилсиланов взаимодействием триметил-силилзамещенных ацетиленов с СН212 и R3A1 (где R3A1 = Et3Al или г-Ви3А1).
Практическая ценность работы. Практическая значимость исследований заключается в разработке новых эффективных методов синтеза труднодоступных циклопропансодержащих соединений. Разработанные в диссертационной работе методы и подходы к синтезу циклопропансодержащих соединений перспективны не только в лабораторной практике, но и для создания на их основе современных химических технологий получения замещенных циклопропанов, активных реагентов и новых материалов.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены на V Международной конференции молодых ученых по органической химии (St. Petersburg 2009), на Всероссийской конференции по органической химии, посвященной 75-летию со дня основания Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (Москва 2009).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы 2 статьи, тезисы 2 докладов на конференциях, получены 3 патента РФ, 3 положительных решения на выдачу патента, отправлена 1 заявка на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора на тему «Карбеноиды металлов: синтез и реакционная способность», обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы из 194 наименований. Материал диссертации изложен на 131 странице компьютерного набора (формат A4), включает 3 таблицы, 17 схем и 4 рисунка.
Содержание работы 1. Реакция ацетиленов с реагентом CHib-EtjAl
В 1964 году Дональд Миллер в ходе исследования реакции полигалогенметанов с триалкилаланами обнаружил, что СН212 в присутствии Et3Al способен циклопропанировать циклогексен с образованием норкарана с выходом 20%. В 1985 году Хисаши Ямамото с сотрудниками усовершенствовал данную реакцию, предложив удобный метод циклопропанирования олефинов циклического и ациклического ряда с высокими, а в ряде случаев и с количественными выходами. Позднее этот подход был успешно применен для циклопропанирования алленовых спиртов. К моменту начала наших исследований в литературе отсутствовали сведения о возможности применения этого метода для циклопропанирования ацетиленов.
Поскольку ацетилены являются сильными нуклеофильными агентами, мы предполагали, что их взаимодействие с карбеноидами алюминия приведет к образованию продуктов циклопропанирования. Поэтому, с целью разработки нового метода циклопропанирования ацетиленов нами изучалось взаимодействие моно- и дизамещенных ацетиленов с системой реагентов CH2l2-Et3Al.
В результате установили, что взаимодействие диапкилзамещенных ацетиленов (октин-4, децин-5, гексин-3) с СН2Г2 в присутствии Et3Al при мольном соотношении реагентов 1:4:6 и продолжительности реакции 1 час в среде дихлорметана при комнатной температуре приводит к селективному образованию алюминийорганических соединений (АОС) 1а-с, содержащих 1,1-дизамещенный циклопропановый фрагмент. При увеличении продолжительности реакции до 8 часов происходит их перегруппировка в АОС 2а-с, которые в случае симметричных диалкилзамещенных ацетиленов (октин-4, децин-5, гексин-3) образуются в виде цис- и /иранс-изомеров. Реакция с октином-2 протекала с образованием двух региоизомеров 2e,f, причем при их гидролизе образовывался только один стереоизомер 5е, стереоконфигурацию которого установить не удалось (Схема I).
Схема 1
Е1
СН212 (4 экв) СНа12 (4 зкв.) К' , , ,
Нч ^ Е^АЦбэка) ._ 2 ЕуЦ(8зд.) 22°С > V»
К СН2С1г, гУС 8 часов цЛА^ +
СНгС1з, 22°С СН^, 22°С
Ь^агш, А|а* А1В, ЛИ,
2д-к ' 2а-с 1:1
а: Я'=п-С3Н7, Р2=л-С3Н7; Ь: 1?<ч*С«Н„ Р?=л-С4Н„; с: Я'=С2Н5, Р2=С2Н5;
Н20 (020)
Н20(0,0)
2е,Г
Н2ООД
а: [У=СН3;
Н Я1 е: Я^п-СзН,,, Яг=СН3;
К'=СН3, Р2=Л-С5Н„; )<! ^ Я ' В(
Е1 4 ^—ч д: К'=п-С4Нв, Н-
Н(0) 11: ^=п-С5Н„, В* Н у
5д(6д)72%- ¡^л-С^С^Н; Н(С) Н<°> Н(С>
5(1(611)79% у №=п.с8Н,7, За (4а) 51% 1 : 1
?:!!:> к: И'=л-С,„Н2„ Н!=Н; ЗЬ(4Ь)5а% 5а (6а) 78%
I: ^С12Н25, Зс (4с) 5в% 5Ь (6Ь) 83%
12 25 Ы т 62% 5с (Вс) 84%
51<6|> 5е(6е+6М:1) 75%
* выход рассчитывался для продуктов дейтеролиза методом ГХ с использованием внутреннего стандарта
Фенилметилацетилен в условиях реакции подвергается селективному превращению в АОС Ы, содержащее 1,1-дизамещенный циклопропановый фрагмент. Увеличение продолжительности реакции не способствует перегруппировке 1(1в тетразамещенный циклопропан 2.
Структура соединений 1а-с1 и 2а-с,е была установлена на основании анализа продуктов их гидролиза и дейтеролиза. Наличие в спектре ЯМР ,3С соединения 4Ь интенсивного сигнала группы СН2 при 6.05 и 6.15 м.д. с характерной для циклопропановых систем константой спин-спинового расщепления '1ск=155.65 Гц и мультиплета в области 0.05-0.40 м.д. в спектре ЯМР 'Н указывают на наличие циклопропанового фрагмента. Кроме того, в масс-спектре соединения 4Ь отсутствует сигнал молекулярного иона, но представлен сигнал фрагмента [М-28]+, образующегося за счет отщепления этилена от молекулярного иона, что характерно для 1,1-дизамещенных циклопропанов с а-замещенными алкильными заместителями. Отнесения сигналов в спектрах ЯМР 13С соединений 4а-с сделаны с учетом известных спектральных параметров аналогичных циклопропановых соединений и аддитивной схемы Линдемана-Адама. При изучении строения тетразамещенных циклопропанов 5а-с методом ЯМР 13С, обнаружено наличие в их структуре элементов симметрии и циклопропановой группы ('.Гсн=155.64 Гц). На основании полученных данных соединения 5а-с были идентифицированы как стереоизомерные 1,2-ди(н-алкил)-1,2-диэтилциклопропаны. Следует отметить,
что спектральные параметры ЯМР 13С цис- и транс-томероъ идентичны за исключением резонансных линий поглощения С(3) (30.72 и 30.77 м.д.).
Терминальные ацетилены реагируют с СН212 и Е13А1 в вышеуказанных условиях с образованием АОС 2%г\ с выходами 71-87%. Строение тризамещенных циклопропанов 5g-l установлено спектральными методами. В спектрах ЯМР 13С 6g-l наблюдается один набор сигналов, что свидетельствует об образовании одного стереоизомера, конфигурацию которого установить не удалось.
Селективность реакции и структура образующихся продуктов существенным образом зависят от соотношения реагентов и природы растворителя (Таблица 1). Так, наилучшие результаты были получены при проведении реакции в галогенсодержащих растворителях (дихлорметан, дихлорэтан, дибромэтан), что связано, по-видимому, с увеличением стабильности карбеноида алюминия. Однако предпочтительным является использование дихлорметана, поскольку дихлор- и дибромэтан подвергаются более быстрому разложению в присутствии Е13А1, особенно при нагревании. В углеводородных растворителях (гексан, бензол) образование циклопропанов проходит с меньшей скоростью и с более низкими выходами. Так, взаимодействие октина-4 в среде гексана с СН212 и Е13А1 дает 2а с выходом 41% за 8 часов. Использование эфирных растворителей, таких как диэтиловый эфир и ТГФ, ингибирует реакцию, что связано с образованием устойчивых малореакционноспособных эфиратов Е13А1.
На примере реакции октина-4 с реагентом СН212-Е13А1 было установлено, что превращение ацетиленов проходит с хорошими выходами при комнатной температуре в среде дихлорметана (Таблица 2). Изменение температуры проведения реакции в интервале 0-40°С в среде дихлорметана мало влияет на выход циклопропана. В кипящем толуоле через 8 часов в результате реакции образуется кроме циклопропана 6а сложная смесь неидентифицированных продуктов.
Таблица 1. Влияние природы растворителя* на выход соединения 5а.
Таблица 2. Влияние температуры на
Растворитель Выход циклопропана 5а, %
Гексан 41
Бензол 54
Днхлор,метан 80
Дибромэтан 79
Дихлорэтан 86**
ТГФ -
Диэтиловый эфир -
выход соединения 5а в ряде
растворителей.
Растворитель Т, °С Выход циклопропана 5а, %
Гексан 23 41
Гексан 60 52
Дихлорметан 0 70
Дихлорметан 23 80
Дихлорметан 40 81
Толуол 110 65
Условия реакции: соотношение реагентов [октин-4]:[СНг12]:[Е1зА1]=1:4:6, 8 ч. |20-25°С. децин-5, 8 ч.
В реакции октина-4 с СНгЬ-Е^А! использование различных катализаторов (Ср27гС12, Т|'(ОВи)4, Р(1(асас)2-2РРЬз и №(асас)2-2РРЬ3) не способствовало повышению выхода продукта.
При соотношении исходных реагентов [октин-4]:[СН212]:[Е13А1] равном 1:4:6, наблюдается наибольший выход циклопропансодержащих АОС (-80%). При уменьшении доли СН212 до 1:3:б в реакционной массе после 24 часов проведения реакции остается более 20% непрореагировавшего ацетилена, а увеличение доли СН212 до 1:5:6 не способствует увеличению выхода продуктов по сравнению с указанным выше соотношением реагентов 1:4:6.
На основании литературных и собственных экспериментальных данных нами предложена схема протекания реакции (Схема 2). Мы полагаем, что начальной стадией реакции является генерация диэтил(иодметил)алюминия. Последний способен карбоалюминировать ацетилен с образованием иодсодержащего алкенилалана, последующее взаимодействие которого с Е13А1 приводит к образованию ненасыщенного АОС. При последующем циклопропанировании двойной связи и внедрении СН2-группы по А1-С связи формируется АОС 1, которое затем перегруппировывается в 2. Согласно предложенной схеме протекания реакции, в образовании одной молекулы циклопропана участвуют три молекулы СН212 и четыре молекулы Е^А!, что
согласуется с экспериментально найденным оптимальным мольным соотношением реагентов с учетом использования примерно полуторакратного избытка EtзAl и СН212 по отношению к ацетилену.
Схема 2
CHjlj + Et/J -»- EtjAICHjl
R' R
ELAICHJ R2 R' EIjAI R R , .
R—R1-- К . — Jl,
\-| Et/! Et-AJ
R'.R^aniaui, алкил; Ph,H; алкил.Н / .,!..
Et—AlEtj EtjAICHjl - EtjAll
R2 R1 __^ EtgAICH^I R* R1
B(> -EfeAll 2 А1ЕЦ ^
Таким образом, нами было установлено, что взаимодействие терминальных и дизамещенньгх ацетиленов с CH2I2 в присутствии Et3Al приводит к селективному образованию замещенных циклопропановых АОС, содержащих в зависимости от условий проведения реакции либо 1,1-дизамещенные, либо 1,1,2-тризамещенные и 1,1,2,2-тетразамещенные циклопропановые фрагменты.
2. Реакция ацетиленов с реагентом СНгЪ - Ме3А1
Согласно предложенной схеме превращения ацетиленов под действием CH2l2-Et3Al, характер алкильного заместителя при циклопропановом кольце определяется природой АОС. То есть, путем замены алкильного радикала в исходном триапкилалане можно целенаправленно синтезировать циклопропаны заданной структуры.
Поэтому, с целью изучения границ приложения данной реакции, а также разработки общего метода прямого циклопропанирования ацетиленов, выяснения влияния природы АОС на направление реакции мы решили исследовать взаимодействие моно- и дизамещенных ацетиленов с CH2I2 в присутствии других алюминийорганических соединений.
, Среди циклопропаисодержащих природных соединений важное место занимают метилзамещенные производные. Поэтому особый интерес представляет превращение алкинов под действием СН2Г2-МезА1 в метилзамещенные соединения циклопропанового ряда.
Схема 4
7a-g I
a: R1=n-C3H7, R5=n-C3H7 (87%, транс >97%); d: R1=r>-C4He, R2=H (69%); b: R1=/vC,Hs, R3=/7-C4Hs (85%, транс >97%); e: R1=n-C5H„, R2=H (72%); c: R1=C2H5, R2=C2H5 (75%, транс >97%); f: R1=n-CBH13, R2=H (80%);
g: R1=n-CSH„, R2=H (73%)
Нами было установлено, что реакция октина-4 с СН212 и Ме3А1 в среде дихлорметана в течение 8 часов при комнатной температуре дает диастереоселективно чистый (>97%) 1-(2-иодэтил)-2-метил-1,2(2)-дипропилциклопропан 7а с выходом 87% (Схема 4). Проведение дейтеролиза реакционной смеси не приводит к образованию дейтерозамещенного циклопропана, что указывает на отсутствие А1-С связей в молекуле соединения. Наилучшие результаты получены при проведении реакции в среде галогенсодержащих (дихлорметан, дихлорэтан) или углеводородных (гексан, бензол) растворителей. Использование эфирных растворителей ингибирует процесс циклопропанирования. Проведение реакции при различной температуре (0,20,60 °С)
мало влияет на состав образующихся продуктов.
Отнесения сигналов в спектрах ЯМР соединения 7а (рис. 1) сделаны с использованием ряда корреляционных методов ЯМР спектроскопии (COSY, HSQC, НМВС) и сопоставлением полученных спектральных данных с параметрами ранее синтезированного 1,2-диэтил-1,2-дипрогтилциклопропана 5а.
В спектре APT и DEPT 135 проявляются 3 СН3 группы, 7 СН2 групп и 2 четвертичных атома углерода. Метиленовая группа при атоме иода проявляется в спектре
ЯМР 'Н в виде слабопольного мультиплета в области 3.05-3.25 м.д., а в спектре ЯМР 13С - в сильном поле при 3.10 м.д., что характерно для иодорганических соединений. Сигнал метальной группы при циклопропановом
фрагменте имеет синглетный характер в спектре ЯМР 'Н. В спектрах COSY проявляется р-иодэтильная система протонов. В спектре НМВС наблюдается взаимодействие С(1)Н21 с С(2,3), а также С(12)Н3 с С(3,4,5,8), С(8)Н2 с С(2,3,4,5,9,12). 7ря//с-конфигурация заместителей при циклопропановом цикле была установлена при помощи NOESY эксперимента. В спектре NOESY соединения 7а проявляется взаимодействие между атомами углерода С(2) и С(12), свидетельствующее о том, что межатомное расстояние между ними составляет менее 3 ангстрем.
Рисунок 1.1-(2-Иодэтил)-2-метил-1,2(2)-дипропилциклопропан.
Аналогичным образом были идентифицированы продукты взаимодействия СН212-МезА1 с диалкилзамещенными (гексин-3, децин-5) и терминальными (гексин-1, гептин-1, октин-1, децин-1) ацетиленами. Во всех случаях с высоким выходом и стереоселективностью образовывались соединения циклопропанового ряда 7. В то время как для продуктов превращения диалкилзамещенных ацетиленов однозначно была установлена с помощью метода NOESY трансконфигурация соединений 7а-с, стереоконфигурацию тризамещенных циклопропанов 7d-g не удалось определить методами ЯМР-спектроскопии.
Очевидно, что образование продуктов реакции идет по схеме, аналогичной той, что была предложена ранее для взаимодействия ацетиленов с реагентом CH2I2-Et3Al. Отличие состоит в дополнительной стадии A1-I обмена под действием дииодметана на тетразамещенное алюминийорганическое соединение (Схема 5). Начальной стадией реакции является генерация диметил(иодметил)алюминия А, который карбоалюминирует ацетилен с образованием иодсодержащего алкенилалана В. Последующая перегруппировка с
участием Ме3А1 приводит к образованию ненасыщенного АОС С. При последующем циклопропанировании двойной связи и внедрении СН2-группы по А1-С связи формируется АОС D, которое затем перегруппировывается в Е. В результате A1-I обмена образуется иодсодержащий циклопропан 7.
Схема 5
CH2I2 + MejAI ■
MejAICHJ + Mel А
Me-AICI-y
Me,AI
Me/J
R\R2=alkyl,alkyt; alkyl.H
Me/il \ VI
i
Me—AIMe.
-MejAll
RJ R Me-)—¿ с MejAI
MejAICHjl
- MejAI!
R Me
CHJ,
-MejAICHjl ме
AIMe,
R2 R'
Uef1> MM^
MejAlCHjl
R2 R Ue-^—L - MejAII Ме2Д| I/
7 ЕР
Для дополнительного подтверждения предложенной схемы проведена реакция октина-4 с Ме3А1 в присутствии С02Ь (Схема 6). Положение атомов дейтерия в продукте реакции 8 соответствовало ожидаемому по схеме 5.
Схема б
Рг—ЕЕЕ—Рг + CD2IJ + MejAI
25 °С
СН,С1,
Рг Рг
81 '
Me X CD,CDJ D D 8
Другим косвенным доказательством предложенной схемы реакции является эксперимент с участием фенилметилацетилена, который взаимодействует с Ме3А1-СН212 с селективным образованием иодсодержащего 1,1-дизамещенного циклопропана 9. По-видимому, дальнейшей перегруппировке Р в С препятствуют, главным образом, неблагоприятные стерические факторы (Схема
Схема 7
Согласно вероятной схеме 5 протекания исследуемой реакции, одной из ее ключевых стадий является карбоалюминирование ацетилена диметил(иодметил)алюминием. Известно, что многие комплексы переходных металлов, такие как Cp2ZrCl2, Cp2TiCl2 катализируют протекание реакции карбоалюминирования. Однако использование каталитических количеств этих солей в изучаемой реакции не оказало влияния на скорость реакции, конверсию ацетилена и состав продуктов.
Начальной стадией реакции является генерация карбеноида алюминия из Ме3А1 и СН212. Известно, что металлированию при помощи металлоорганических соединений могут подвергаться и другие полигапогенметаны, такие как СНВг3, ССЦ. В этой связи изучалась реакция октина-4 с Ме3А1 в присутствии различных полигалогенметанов, таких как СН2Вг1, СН2Вг2, СНВг3 и CCU. Установлено, что в случае использования СН2Вг1 вместо СН212 образуется 7а с выходом 45%. СНВг3 и СН2Вг2 в условиях реакции с октином-4 не реагируют.
Таким образом, реакция моно- и дизамещенных ацетиленов с СН212 в присутствии Ме3А1 приводит к селективному образованию р-иодэтилзамещенных циклопропанов, в отличие от Et3Al, когда образуются исключительно циклопропансодержащие АОС.
3. Реакция ацетиленов с реагентом СЩЪ - г-Ии3А1
Такое резкое различие в химизме процесса, зависящее от природы АОС, инициировало исследование по изучению влияния стерического объема алкильного заместителя в триалкилалане и относительной активности используемых АОС на состав продуктов реакции. В первую очередь было изучено взаимодействие ацетиленов с СН2Т2 в присутствии 1-Ви3А1, поскольку стерический объем шо-бутильной группы сильно отличается от объема метальной группы.
Было установлено, что октин-4 в присутствии СНгЬ и г-Ви3А1 превращается в алюминийорганическое соединение 10а, дейтеролиз которого приводит к образованию дейтеросодержащего тетразамещенного циклопропана 11а с выходом 84% в течение 8 часов (Схема 8).
Структура соединения 11а определена сравнением его Ш и 20 ЯМР спектров со спектральными параметрами ранее полученного замещенного циклопропана 6а. На основании того, что в спектре ЯМР 13С соединения 11а наблюдается только один набор сигналов, сделан вывод о стереоселективном характере реакции, однако из анализа МЭЕвУ спектра однозначно определить стереоконфигурацию образующегося тетразамещенного циклопропана не удалось. Структура АОС 10а установлена при помощи продукта его дейтерсшиза, поскольку интерпретация корреляционных спектров АОС была затруднена вследствие процессов лигандного обмена между атомами алюминия.
Реакция гексина-3, децина-5 и октина-2 с СН2Т2 - /-ВизА1 протекает аналогичным образом и приводит после дейтеролиза к образованию 1,1,2,2-
Схема 8
в1 д
11а-е
а: Р!1=л-СзН7, Р?=п-С3Н7 (84%); е: К1=л-С4Нв, ^Н (83%);
Ь: К'=С2Н5, &=С2Н5 (65%); Г. ^=п-С5Н,ь (69%); с: Р1=п-С,Н91 Я2=п-С4Н8 (70%); д: (*1=л-С6Н13, Р2=Н (66%);
с1: Я1=л-С5Н„, Я2=СНЭ (73%); (г Р1=л-СаН17, (80%)
тетразамещенных циклопропанов 11Ь-(1. В случае октина-2 реакция протекает не региоселективно, с образованием смеси региоизомеров в соотношении 1:1.
Терминальные ацетилены (гексин-1, гептин-1, октин-1, децин-1) реагируют с СН212 и /-Ви3А1 с образованием тризамещенных циклопропансодержащих АОС Юе-Ь.
Как и в случае с Ме3А1 и Е13А1, превращение фенилметилацетилена в этих условиях не проходит до стадии образования тетразамещенного циклопропанового производного, а селективно приводит к образованию АОС 12 с 1,1-дизамещенным циклопропановым фрагментом с выходом 82% (Схема 9).
Схема 9
-ss-Me
СН212 - f-BUjAI СН2С12, rt
ABUjAI
D,0
Очевидно, что реакция moho- и дизамещенных ацетиленов с /-Bu3Al-CH2l2 протекает по той же схеме, что и с Et3Al-CH2I2 (Схема 10).
Схема 10
СНг12 + f-Bu3AI-i-Bu^CHjl
R'—S=—R2-
R1=R2=alkyl R1=alky1, R2=H
ABUjAICHjl ,R* mJjAI
R' R2
/-BUjAI
R1 R2
i-Bu,Al
-f-BUjAII / "Л í-BUjAl
)
-Al(/-Bu)2 /-BUJAICH2I
- r-Bu^l
R1 R2
Ove
A1(/-BU)2
R1 R2 Al(/-Bu)2
ABU/ICH2I - /-BuAII
R< ,R2
i-BUjAl
H-
10
Таким образом, превращение moho- и дизамещенных ацетиленов в соединения циклопропанового ряда с использованием CH2l2-/-Bu3Al проходит аналогично реакции ацетиленов с реагентом CH2l2-Et3Al с образованием три- и тетразамещенных циклопропанов.
В результате нами продемонстрирован общий характер взаимодействия терминальных и дизамещенных ацетиленов с дииодметаном и триал кил аланами, который выражается в общем механизме реакции, образовании близких по строению продуктов, аналогичной зависимости от различных факторов.
Однако, несмотря на сходство всех трех рассмотренных реагентов на основе СН212 и триалкилаланов, между Ме3А1 с одной стороны, и Е13А] с ¿-Ви3А1 с другой стороны есть существенное различие, проявляющееся в том, что в случае Ме3А1 селективно образуются р-иодэтилзамещенные циклопропаны, а в случае Е13А1 и /-Ви3А1 - исключительно циклопропилсодержащие алюминийорганические соединения. Мы связываем это с тем, что более ассоциированный Ме3А1 является менее нуклеофильным реагентом, нежели Е13А1 или /-Ви3А1, что способствует смещению равновесия иод-металл обмена в сторону образования иодорганических соединений. Действительно, при взаимодействии СН212 с Е13А1 или 1-Ви3А1 в эквимольном соотношении в растворе дихлорметана при комнатной температуре, по данным газовой хроматографии СН212 не обнаруживался в реакционной массе уже через пять минут, поскольку превращался в карбеноид алюминия. В случае же Ме3А1, конверсия СН2Т2 составляла 73% через 2 часа. Этот способ позволяет арпоп оценить активность в исследуемой реакции любого алюминийорганического соединения. Так, малоактивные в реакции с СН212 диалкилалюминийхлориды (г'-Ви2А1С1, Е^АЮ) оказались столь же неактивны и в изучаемой реакции. Конверсия исходного ацетилена в их случае не превышала 20% через сутки.
Более интересными оказались результаты кинетического исследования по установлению относительной реакционной активности триалкилаланов и ацетиленов в изучаемой реакции. В аналогичных условиях при постоянной температуре 0°С изучали кинетику превращения октина-4 в реакции с СН2Т2 и рядом триалкилаланов (Ме3А1, Е^А1, /-Ви3А1) в растворе дихлорметана. Установили, что реакционная способность триалкилаланов увеличивается в ряду Ме3А1<г-Ви3А1<Е13А1 (кога(Е13А1)=1, к^МезА^О.г, кот//-Ви3А1)=0.3). Как отмечалось выше, меньшую активность Ме3А1 мы связываем с большей его
склонностью к образованию стабильных ассоциатов. В случае 1-Ви3А1, по-видимому, играют роль стерические факторы. Исследования относительной реакционной способности ацетиленов показали, что диалкилзамещенные ацетилены вовлекаются в реакцию с СН2Т2-Е13А1 быстрее терминальных (котн(4-октин)=1, котн(1-октин)=0.7), что согласуется с представлениями об электрофильной природе карбеноидов металлов и карбенов.
4. Реакции кремнийорганических ацетиленов с реагентом СН212 - К3А1
Еще более высокой нуклеофильностью в ряду ацетиленов обладают кремнийорганические ацетилены. Так, в металлоорганической химии одним из наиболее известных среди ацетиленов лигандом является бис(триметилсилил)ацетилен (ВТМ8А), поскольку обладает очень большой нуклеофильностью и легко образует комплексы с ионами металлов. Поэтому мы полагали, что кремнийорганические ацетилены будут крайне легко вовлекаться в изучаемую реакцию с карбеноидами алюминия с получением в одну стадию (триметил)циклопропилсиланов. Последние нашли широкое применение в органическом синтезе, поэтому поставленная задача была и практически важной.
Таким образом, в продолжение исследований реакций с реагентом СН212-ЯзА1, а также с целью выяснения влияния структуры ацетиленов на направление реакции, изучено взаимодействие реагента СН2Т2-Я3А1 с легкодоступными кремнийорганическими производными ацетиленовых соединений.
В этой связи нами изучалась реакция 1-гексинил(триметил)силана с СН2Т2 и ¡-Ви3А1 в среде дихлорметана в течение 3 часов при комнатной температуре, которая при последующем дейтеролизе давала диастереомерно чистый 2-бутил-З-дейтероциклопропил(триметил)силан 15а с выходом 83% (Таблица 3, пункт 1).
Схема 11
R
Y
,SiMe3
D30* R (H,o*)
SÎMe3
R-
SiMe3
CH2I; (Зэкв), 1-ВЦ3А1 (3 ЭКВ)
CH2CI2, rt, 3 ч
Al(i-Bu)2
D(H)
14a-e
15a-e (16a-e)
С целью установления стереоконфигурации соединения 16а нами был проведен встречный синтез цис- и транс-изомера 1-триметилсилил-2-бутилциклопропана. Восстановлением гексинил(триметил)силана бьш получен цис- и ш/кшс-гексенил(триметил)силан.
Последующее циклопропанирование с помощью диазометана дало цис- и /я/ишс-изомеры 1-триметилсилил-2-бутилциклопропана. Известно, что этот метод является стереоселективным процессом, протекающим с сохранением стереоконфигурации исходного олефина. Полученные стереоизомеры обладали идентичным масс-спектром, но имели различные времена удерживания на колонке ГЖХ. Спектральные параметры ЯМР 13С соединения 16а и синтезированного t/мс-изомера совпали. Кроме того, они имели идентичные времена удерживания на капиллярной колонке газового хроматографа. Таким образом, была установлена i/ис-ориентация бутильного и триметилсилильного заместителей при циклопропановом кольце.
Отнесения сигналов в спектрах ЯМР соединения 16а проведены на основании двумерных экспериментов ЯМР НН COSY, HSQC, НМВС, NOESY. Так, связанная система протонов циклопропанового фрагмента однозначно идентифицируется из корреляционных пиков в НН COSY, HSQC и НМВС экспериментах (SHc(i)=-0.45 м.д., 5НС(2)=0.70 м.д., 5Н"с(гр-0-01 м.д., бНс(з)=1-01 м.д.). В одномерном спектре ЯМР 'Н в области резонанса протона при С(1) наблюдается 8 линий. Расчет КССВ позволил получить три константы, из которых две оказались равны ~ 10 Гц, а третья - ~ 7 Гц, что также свидетельствует о г/мс-ориентации алкильной и триметилсилильной групп, поскольку в
циклопропановых системах КССВ для г/мс-расположенных вицинальных протонов составляет 7-10 Гц, тогда как для транс - 3-7 Гц.
С целью установления ориентации атома дейтерия в соединении 15а был проанализирован его одномерный протонный спектр, в котором сильнопольный сигнал при 8нс(1)=-0.45 м.д. из мультиплета в соединении 16а превращается в триплет со значением КССВ ~ 8 Гц, что свидетельствует о том, что все три протона АМХ спиновой системы находятся в г/ис-ориентации друг относительно друга.
Аналогичным образом были идентифицированы продукты циклопропанирования ряда кремнийорганических ацетиленов 15Ь и 16Ь-е (Таблица 3, пункт 3-7).
Таблица 3. Реакция кремнийорганических ацетиленов с СНгТг-ЯзА!.
Алкпн ИзА! Выход (соединение),%
1 МезХьОС-СдН," !-Ви3А1 83(15а)
2 Ме381-ОС-С4Н9" г-Ви3А1 81(16а)
3 Мез8ьС=С-С5Н„" /-Ви3А1 82(15Ь)
4 Ме381-С^С-С5Нп" /-Ви3А1 80(16Ь)
5 Мез81-СМ:-СбН1з" г-Ви3А1 72(16с)
6 Ме^-ОС^Нп" ;'-Ви3А1 65(16д)
7 МезЗьОС-СпНц" г-Ви3А1 61(16е)
8 Мез81-С=С-(СН2)зС1 ;'-Ви3А1 64(17)
9 Ме;^-С=С-С4Н9" Е13А1 59(16а)
10 Ме38ьС=С-С4Н9" Ви2А1С1 53*(16а)
Условия реакции: алкин:СН212:К3А1=1:3:3, СН2С12,20-25°С, 3 ч
48 часов
Во всех случаях в результате реакции с высоким выходом был получен диастереомерно чистый диизобутил[(2-алкил-3-(триметилсилил)циклопропил)] алан 14.
В случае реакции 5-хлор-1-пентинил(триметил)силана с реагентом СЩг-'-ВизА1 после гидролиза реакционной массы образовывался [2-(3-иодпропил)циююпропил](триметил)силан 17 с выходом ~ 64% (Схема 12):
CHJ, (3 эта), /-BUjAJ (3 экв?
H30*
Схема 12
SiMej
Cl
SiMej
CHjCIj, it, Зч
2 17
По-видимому, в ходе реакции происходит нуклеофильное замещение атома хлора на более нуклеофильный атом иода.
Было изучено влияние природы алюминийорганического соединения на выход и состав продуктов реакции. Установили, что при замене /-Ви3А] на Et3Al выход 16а снижается до 59% (Таблица 3, пункт 9) вследствие неполной конверсии исходного ацетилена и образования побочных продуктов. Реакция с участием i-Bu2A1C1 приводит к получению продукта циклопропанирования 16а с выходом 53% через 48 часов (Таблица 3, пункт 10). В присутствии í'-Bu2A1H или Et2AlCl реакция 1-гексинил(триметш1)силана с дииодметаном не приводила к образованию циклопропилалана 14а.
Состав продуктов реакции зависит от природы растворителя. Наибольший выход 16 наблюдался при проведении реакции в среде дихлорметана и гексана. В среде толуола основным продуктом является мзо-бутилметилбензол, идентифицированный методом хром-масс-спектрометрии. В эфирных растворителях (тетрагидрофуран, диэтшговый эфир) реакция не проходит.
Несмотря на то, что используемая система í-Bu3A1-CH2I2 аналогична предложенному нами ранее реагенту Et3Al-CH2I2, в данном случае образование три- и тетразамещенных циклопропанов не наблюдается (Схема 13). Предложенная ранее схема превращения моно- и дизамещенных ацетиленов в циклопропаны не описывает поведение кремнийорганических ацетиленов в изучаемой реакции.
Схема 13
1)Оу2(Закв), í-BUjAl (3 экв)
R,
Y
R'
1) CHjl2 (4 зкв), EtgAl (6 зкв)
R
R'
D
2) D30+
2) D30+ R'= TMS
D
Хотя продукты реакции были надежно охарактеризованы, нам не удалось изучить механизм протекания этой реакции. В литературе отсутствуют сведения об аналогичных превращениях кремнийорганических ацетиленов, что свидетельствует о нетривиальности проходящих процессов.
Итак, нами был разработан метод диастереоселективного циклопропанирования кремнийорганических ацетиленов строения Я-С=С-81Мез (где 11=алкил) с помощью реагента СН212-/-Ви3А1 с получением диизобутил[(2-алкпл-3-(триметилсилил)циклопропил)]аланов.
Таким образом, в ходе выполнения диссертационной работы разработан новый реагент циклопропанирования ацетиленов СНгЬ-КзА!, позволяющий превращать в одну препаративную стадию неактивированные моно- и дизамещенные и кремнийорганические ацетилены в циклопропансодержащие иод- и апюминийорганические соединения заданной структуры.
Выводы
1. Разработан новый метод превращения моноалкил- и диалкилзамещенных, алкилфенилзамещенных ацетиленов в соединения циклопропанового ряда под действием реагента CH2I2-Et3Al с селективным образованием алюминийорганических соединений, содержащих, в зависимости от природы ацетилена и условий проведения реакции, ди-, три- или тетразамещенные циклопропановые фрагменты.
2. Реакцией моно- и диалкилзамещенных ацетиленов строения R'-C^C-R2 с Мез Al в присутствии СН212 с высокой региоселективностью получены 1-(2-иодэтил)-1 -Я'-2-метил-2-К2-циклопропаны.
3. Разработан способ региоселективного получения диизобутил-[(2-изо-бутил-1-К,-2^2-циклопропил)этил] аланов взаимодействием моно- и диалкилзамещенных ацетиленов строения R'-C=C-R2 с /-Bu3A1 в присутствии СН2Т2.
4. Разработан метод превращения функционально-замещенных кремнийорганических ацетиленов строения R-C=C-SiMe3 в диизобутил[(2-алкил-3-(триметилсилил)циклопропил)]аланы с помощью СН212 и z'-Bu3Al.
5. Установлена относительная реакционная способность триалкилаланов и ацетиленов в реакции моно- и дизамещенных ацетиленов с реагентом СН212-R3A1 (где R=Me, Et, í'-Bu).
Материалы диссертации изложены в следующих публикациях:
1. Ramazanov I. R, Dil'mukhametova L. К., Khalilov L. M., Dzhemilev U. M., Nefedov О. M. Diastereoselective conversion of (alkynyl)trimethylsilanes into substituted cyclopropanes affected by the /-Bu3AI - CH2I2 reagent.// Tetrahedron Lett.-2008.- V. 49,- №42,- P. 6058-6060.
2. Рамазанов И. P., Дильмухаметова Л. К., Джемилев У. М., Нефедов О. М. Селективный метод синтеза циклопропансодержащих алюминийорганических соединений взаимодействием ацетиленов с реагентом CH2I2-Et3Al.// Изв. АН, Сер. хим. - 2009.-т. 7.- 1311-1314С.
3. Dil'mukhametova L.K., Ramazanov I.R., Dzhemilev U.M. The synthesis of (2-iodoethyl)cyclopropanes by the reaction of substituted alkynes with CH2I2-Me3Al.// 5 th International Conference on Organic Chemistry for Young Scientists.- Saint-Petersburg, Russia.- 2009, June 22-26.
4. Рамазанов И.Р., Дильмухаметова JI.K., Юмагулова A.B., Джемилев У.М., Нефедов О.М. Карбеноид алюминия - новый перспективный реагент в химии ацетиленов.// Всероссийская конференция по органической химии, посвященная 75-летию со дня основания Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН.- Москва,- 2009, 25-30 октября.
5. Джемилев У. М., Рамазанов И. Р., Дильмухаметова Л. К., Шарипова А. 3., Ибрагимов А. Г. Способ получения диэтил[(2-алкил-1,2-диалкилциклопропил)-этил]аланов.// Патент РФ №2342396, 27.12.2008.
6. Джемилев У. М., Рамазанов И. Р., Дильмухаметова Л. К., Шарипова А. 3., Додонова Н. Е., Ибрагимов А. Г. Способ получения диэтил[(2-алкил-2-(1-фенилциклопропил)бутил]алановУ/ Патент РФ №2342397,27.12.2008.
7. Джемилев У. М., Рамазанов И. Р., Дильмухаметова Л. К., Шарипова А. 3., Додонова Н. Е., Ибрагимов А. Г. Способ получения диэтил-[2-(1-алкилциклопропил)-2-алкилбутил]аланов.// Патент РФ №2373213,20.11.2009.
8. Джемилев У. М., Рамазанов И. Р., Дильмухаметова Л. К., Шарипова А. 3., Шайбакова М. Г., Ибрагимов А. Г. Способ получения диизобутил[(2-изобутил-1-алкилциклопропил)этил]аланов.// Заявка на изобретение №2008102176. (Решение о выдаче от 14.08.2009.)
9. Джемилев У. М., Рамазанов И. Р., Дильмухаметова Л. К., Юмагулова А. В., Шарипова А. 3., Шайбакова М. Г., Додонова Н. Е., Ибрагимов А. Г., Садыков Р. А. Способ получения диизобутил-2-алкил-3-(триметилсилил) циклопропил-аланов.// Заявка на изобретение №2008142789 (Полож. решение от 1.12.2008.)
10. Джемилев У. М., Рамазанов И. Р., Дильмухаметова Л. К., Юмагулова А. В., Шарипова А. 3., Шайбакова М. Г., Ибрагимов А. Г., Садыков Р. А. Способ получения 1-иод-2-алкил-3-(триметилсилил)-1,3-(бис-диизобутил-алюмино)про-панов.// Заявка на изобретение №2008142209 (Полож. решение от 5.12.2008.)
11. Джемилев У. М., Рамазанов И. Р., Дильмухаметова Л. К., Юмагулова А. В., Шарипова А. 3., Шайбакова М. Г., Додонова Н. Е., Ибрагимов А. Г., Садыков Р. А. Способ получения 1-алкил-2-(триметилсилил)циклопропанов.// Заявка на изобретение №2008152915 от 31.12.2008.
Отпечатано в типографии ГОУ ВПО «Башгосмедуниверсигег РОСЗДРАВА» Лицензия №0177 от 10.06.96 г. Подписано в печать 10.03.2010 г. Тираж 110 экз. Заказ №439. 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3
Введение.
Глава 1. Литературный обзор «Карбеноиды металлов: синтез и реакционная способность».
1.1. Общие представления о карбеноидах
1.1.1. Терминология.
1.1.2. Методы синтеза карбеноидов металлов, их основные реакции.
1.2. Синтез и реакционная способность карбеноидов металлов.
1.2.1. Карбеноиды лития.
1.2.2. Карбеноиды цинка.
1.2.3. Карбеноиды магния.
1.2.4. Карбеноиды кадмия.
1.2.5. Карбеноиды алюминия.
1.2.6. Карбеноиды индия.
1.2.7. Карбеноиды самария.
1.3. Теоретическое изучение относительной реакционной способности карбеноидов металлов.
Глава 2. Обсуяадение результатов.
2.1. Реакция ацетиленов с реагентом СН212-Е13А1.
2.2. Реакция ацетиленов с реагентом СН212 - Ме3А1.
2.3. Реакция ацетиленов с реагентом СН212 - /-Ви3А1.
2.4. Реакция кремнийорганических ацетиленов с реагентом СН212- ИзА
Глава 3. Экспериментальная часть.
3.1. Методика получения замещенных циклопропанов взаимодействием ацетиленов с реагентом СН212 - Е1;3А1.
3.1.1. Синтез ди- и тетразамещенных циклопропанов.
3.1.2. Синтез тризамещенных циклопропанов.
3.2. Методика получения иодсодержащих замещенных циклопропанов взаимодействием ацетиленов с реагентом СН212-Ме3А1.
3.3. Методика получения замещенных циклопропанов взаимодействием ацетиленов с реагентом СН212-г-ВизА1.
3.4. Методика синтеза силилзамещенных циклопропанов.
Выводы.
Актуальность работы.* Соединения циклопропанового ряда являются важными интермедиатами в органическом синтезе, поскольку фрагмент трехчленного цикла часто встречается в структуре веществ, обладающих разнообразной физиологической активностью и выполняющих важные функции в растениях, бактериях, грибах, насекомых. Создание новых подходов и нетрадиционных методов конструирования замещенных циклопропановых соединений, перспективных в органическом и металлоорганическом синтезе, с использованием широко доступных исходных реагентов является важной и актуальной задачей.
Развитие химии металлоорганических соединений непереходных металлов во многом предопределило успехи синтетической органической химии, позволив пересмотреть и значительно упростить стратегию органического и металлоорганического синтеза, сделав доступными многие классы органических соединений. Так, реагент Симмонса-Смита (СН212-2п/Си) революционизировал химию циклопропановых соединений, предложив уникальный по простоте и эффективности подход к метиленированию олефинов. На его основе были разработаны новые альтернативные реагенты для получения циклопропановых соединений. Активность в реакции циклопропанирования олефинов проявили карбеноиды цинка, лития, самария, алюминия, индия, магния, кадмия, диспрозия. В реакцию были вовлечены 1,3-диены, аллены, терпеноиды различного строения. Однако отдельные попытки циклопропанирования ацетиленов карбеноидами цинка не увенчались успехом. Карбеноиды алюминия имеют существенное отличие от реагента Симмонса-Смита, заключающееся в иной хемоселективности по отношению к функционально-замещенным олефинам и терпеноидам. Мы полагали, что природа металла в карбеноиде может
Автор выражает искреннюю благодарность чл.-корр. РАН У.М. Джемилеву за выбор направления исследования и постоянную помощь при обсуждении полученных результатов играть значительную роль в реакции с ненасыщенными соединениями и способствовать селективному циклопропанированию. Эта задача была перспективна и тем, что до настоящего времени отсутствовали препаративные методы одностадийного превращения ацетиленов в циклопропаны и ее решение является важным и актуальным.
Цель работы. Целью работы является решение фундаментальных проблем, связанных с разработкой новых методов получения циклопропанов, заключающееся в выполнении программы исследований, направленной на создание нового реагента для превращения ацетиленов в соединения циклопропанового ряда. В рамках намеченных исследований планировалось изучить взаимодействие замещенных ацетиленов, в том числе кремнийорганических, с CH2I2 в присутствии триалкилаланов и разработать принципиально новый метод получения циклопропановых соединений из терминальных и дизамещенных ацетиленов. Реализация данного направления могла бы стать основой для разработки нового универсального метода введения циклопропановой функции в молекулы ацетиленовых соединений, внося, таким образом, существенный вклад и в химию ацетиленов, и в химию циклопропановых соединений, что будет способствовать включению карбеноидов алюминия в ряд эффективных реагентов органической химии.
Научная новизна. Разработанные в рамках диссертационной работы "однореакторные" методы синтеза циклопропановых соединений из ацетиленов с использованием реагента R3AI-CH2I2 основаны на реакциях, впервые осуществленных и реализованных в лаборатории каталитического синтеза Института нефтехимии и катализа РАН совместно с Институтом органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (лаборатория академика РАН Нефедова О.М.). Разработанный реагент является единственным известным циклопропанирующим агентом, который позволяет превращать в одну стадию неактивированные моно- и дизамещенные и кремнийорганические ацетилены в циклопропансодержащие иод-, алюминий- и кремнийорганические соединения заданной структуры. Эффективность нового реагента подтверждена разработкой на его основе новых оригинальных методов синтеза замещенных циклопропанов из ацетиленов:
- Разработан новый метод превращения моноалкил- и диалкилзамещенных, алкилфенилзамещенных ацетиленов в соединения циклопропанового ряда под действием реагента CH2I2-R3AI (R=Et, /-Bu) с селективным образованием алюминийорганических соединений (АОС), содержащих, в зависимости от строения и природы ацетилена и условий проведения реакции, ди-, три- или тетразамещенные циклопропановые фрагменты.
- Реакцией моно- и диалкилзамещенных ацетиленов с Ме3А1 в присутствии CH2I2 с высокой региоселективностью получены р-иодэтилзамещенные циклопропаны.
Предложен метод синтеза циклопропилсиланов взаимодействием триметилсилилзамещенных ацетиленов с СН21г и R3AI (где R3A1 = Et3Al или /-Bu3Al).
Практическая ценность работы. Практическая значимость исследований заключается в разработке новых эффективных методов синтеза труднодоступных циклопропансодержащих соединений. Разработанные в диссертационной работе методы и подходы к синтезу циклопропансодержащих соединений перспективны не только в лабораторной практике, но и для создания на их основе современных химических технологий получения замещенных циклопропанов, активных реагентов и новых материалов.
112 Выводы
1. Разработан новый метод превращения моноалкил- и диалкилзамещенных, алкилфенилзамещенных ацетиленов в соединения циклопропанового ряда под действием CH2I2 и Et3Al с селективным образованием алюминийорганических соединений, содержащих, в зависимости от природы ацетилена и условий проведения реакции, ди-, три- или тетразамещенные циклопропановые фрагменты.
2. Реакцией моно- и диалкилзамещенных ацетиленов строения rZ-C^C-R2 с
Ме3А1 в присутствии CH2I2 с высокой региоселективностью получены 11 О
2-иодэтил)-1-Я -2-метил- 2-R -циклопропаны.
3. Разработан способ региоселективного получения диизобутил-[(2-изо
1 2 бутил-1 -R -2-R -циклопропил)этил]аланов взаимодействием моно-и диалкилзамещенных ацетиленов строения R'-C=C-R2 с z-Bu3Al в присутствии CH2I2.
4. Разработан метод превращения функционально-замещенных кремнийорганических ацетиленов строения R-C=C-SiMe3 в диизобутил[(2-алкил-3-(триметилсилил)циклопропил)] аланы с помощью СН212 и z-Bu3A1.
5. Установлена относительная реакционная способность триалкилаланов и ацетиленов в реакции моно- и дизамещенных ацетиленов с реагентом СН212 - R3AI (где R=Me, Et, z-Bu).
113
1. Kobrich G. The chemistry of carbenoids and other thermolabile organolithiumcompounds.// Angew. Chem. Int. Ed. Engl.- 1972,- V. 11.- P. 473-485.
2. Padwa A., Krumpe К. E. Application of intramolecular carbenoid reactions inorganic synthesis.// Tetrahedron.- 1992,- V. 48.- №26.- P. 5385-5453.
3. Padwa A., Weingarten M. D. Cascade Processes of Metallo Carbenoids.// Chem.
4. Rev.- 1996.- V. 96.- №1.- P. 223-270.
5. Stang P. J. Unsaturated carbenes.// Chem. Rev.- 1978.- V. 78.- P. 383.
6. Нефедов О. M., Дьяченко А. И., Прокофьев А. К. Арины и карбены изэлементоорганических соединений.// Усп. химии.- 1977.- т. 46.- 1787-1834С.
7. Boche G., Lohrenz J. С. W. The electrophilic nature carbenoids, nitrenoids andoxenoids.// Chem. Rev.- 2001,- V. 101.- №3.- P. 697-756.
8. Lebel H., Marcoux J.-F., Molinaro C., Charette A. B. Stereoselectivecyclopropanation reactions.// Chem. Rev.- 2003.- V. 103.- №4.- P. 977-1050.
9. Satoh T. The chemistry of magnesium carbenoids, in «The chemistry oforganomagnesium compounds» by the Rappoport Z., Marek I.- John Wiley and Sons.- 2008.- Part I.- Chapter 16.- P. 889.
10. Вольпин M. E., Курсанов Д. H. Трехчленные ароматические гетероциклы.1.. Проблема получения. Карбены и карбеноиды.// Ж. общ. химии.-1962.- т. 32.-1142-1146С.
11. Nefedow О. М., Manakow М. N. Anorganische und organische analoge dercarben.// Angew. Chem.- 1966.- V. 78.- №23.- P. 1039-1057.
12. Кнунянц И. JI., Гамбарян Н. П., Рохлин Е. М. Карбены (соединения двухвалентного углерода, промежуточно образующиеся в органических реакциях).//Усп. химии.- 1958.-т. 27.- 1361-1436С.
13. Closs G. L., Closs L. Е. Stereospezifische bildung von cyclopropanen durch umsetzung von diphenyldibrommethan mit methyllithium und olefinen.// Angew. Chem.- 1962.- V. 74.- P. 431.
14. Closs G. L., Moss R. A. Carbenoid formation of arylcyclopropanes from olefins, benzal bromides, and organolithium compounds and from photolysis of aryldiazomethanes.// J. Am. Chem. Soc.- 1964.- V. 86.- P. 4042-4045.
15. Нефедов О. M., Иоффе А. И., Менчиков JI. Г. Химия карбенов.- Химия.1. М.- 1990.- 304С.
16. Simmons Н. Е., Smith R. D. A new synthesis of cyclopropanes from olefins.// J. Am. Chem. Soc.- 1958.- V. 80.- P. 5323.
17. Simmons H. E., Smith R. D. A new synthesis of cyclopropanes.// J. Am. Chem.
18. Soc.- 1959.- V. 81.-P. 4256.
19. Kawabata N., Kamemura I., Naka M. Synthesis of cyclopropane derivatives from olefins by the reaction with organic gem-dihalides and copper.// J. Am. Chem. Soc.- 1979.- V. 101.- P. 2139.
20. Kawabata N., Tanimoto M., Fujiwara S. Synthesis of monohalocyclopropanederivatives from olefins by the reaction with trihalomethanes and copper.// Tetrahedron.- 1979.- V. 35.- №16.- P. 1919-1923.
21. Klabunde K. J., Murdock Т. O. Active metal slurries by metal vapor techniques. Reactions with alkyl and aryl halides.// J. Org. Chem.- 1979.- V. 44.- P. 3901-3908.
22. Ческис Б. А., Дьяченко А. И., Моисеенков A. M., Семеновский А. В., Нефедов О. М. Изучение возможности циклопропанирования олефинов действием ди(поли)галогенметанов и высокоактивного магния или цинка.// Изв. АН СССР. Сер. хим.- 1981.- №3.- 692С.
23. Molander G., Etter J. В. Samarium promoted, stereocontrolled cyclopropanation reaction.// J. Org. Chem.- 1987.- V. 52.- №17.- p. 39423944.
24. Schumb W. C., Crane H. I. Organo-metallic compounds of indium.// J. Am. Chem. Soc.- 1938.- V. 60.- №2.- P. 306-308.
25. Gynane M. J. S., Waterworth L. G., Worrall I. J. The synthesis of lower alkylindium halides by the direct reaction between the metal and alkyl halides.//J. Orgonomet.Chem.- 1972.- V. 40.- C9-10.
26. Virender, Suman L. J., Bir Sain. Indium-mediated, highly efficient cyclopropanation of olefins using CH2I2 as methylene transfer reagent.// Tetrahedron Lett.- 2005.- V. 46.- P. 37-38.
27. Nishiyama Y., Tanimizu H., Tomita T. Lantanum metal-assisted cyclopropanation of alkenes with gem-dihaloalkanes.// Tetrahedron Lett.-2007.- V. 48.- P. 6405-6407.
28. Burger U., Huisgen R. Cyclopropanes from olefins and lithium carbenoids.// Tetrahedron Lett.- 1970.- V. 11,- №35.- P. 3053-3056.
29. Furukawa J., Kawabata N., Nishimura J. A novel route to cyclopropanes fromolefins.// Tetrahedron Lett.- 1966.- №28,- P. 3353-3354.
30. Furukawa J., Kawabata J., Fujita T. Carbenoid reactions by means of diethylcadmium and gem-diiodoalkane.// Tetrahedron.- 1970.- V. 26.- P. 243250.
31. Miller D. B. Reaction of triethylaluminum and polygalomethanes: formation ofcyclopropane and cycloheptatriene derivatives.// Tetrahedron Lett.- 1964.- V. 17.- P. 989-993.
32. Maruoka K., Fukutani Y., Yamamoto H. Trialkilaluminum — Alkylidene Iodide. A powerful cyclopropanation agent with unique selectivity.// J. Org. Chem.- 1985.- V.- 50.- №22.- P. 4412-4414.
33. Wittig G., Schwarzenbach K. Diazomethan and zink jodid.// Angew. Chem.1959.- V. 71.-№20.- P. 652.
34. Wittig G., Schwarzenbach K. Uber methylenierte metallhalogenide, I.// Lieb. Ann.-1961.- V. 650.-P. 1-20.
35. Wittig C., Wingler F. Uber methylenierte metallhalogenide IV. Cyclopropan-bildung aus olefinen mit bis-halogenmethyl-zink.// Chem. Ber.- 1964.- V. 97.-№8.- P. 2146-2164.
36. Hoberg H. Zur kenntnis sogenannter carben-reactionen, I.// J. Lieb. Ann.-1962.- V- 656.- P. 1-14.
37. Helquist P., in "Comprehensive organic synthesis", ed. by Trost B. M., Fleming I., Heathcock C. H., Ley S. V., Noyori R., Paquette L. A., Petrenden
38. G., Schreiber S. L., Semmelhack M. F., Winterfeldt E., Pergamon Press.-1991.- Vol. 4.6.- Chap 4.6.- P. 951.
39. Bertrand M., Maurin R. Application de la reaction de Simmons et Smith auxalcools a-alleniques.//Bull. Soc. Chim. France.- 1967.- №8.- P. 2779-2784.
40. Lautens M., Delanghe P. H. M. Studies in the directed cyclopropanation of aallenic alcohols.// J. Am. Chem. Soc.- 1994.-V. 116.- №19.-P. 8526-8535.
41. Molander G. A., Harring L. S. Samarium-promoted cyclopropanation of allylicalcohols.//J. Org. Chem.- 1989.- V. 54.- №15.- P. 3525-3532.
42. Maruoka K., Sakane S., Yamamoto H. Selective cyclopropanation of (S)-(-)perillyl alcohol : 1 -hydroximethyl-4-( 1 -methyl cyclopropyl)-1 -cyclohexene.// Org. Synthesis.- 1993.- V. 8.- P. 321.
43. Imamoto T., Takeyama T., Koto H. The reaction of carbonyl compounds withdiiodmethane in the presence of samarium: novel syntheses of iodohydrins and cyclopropanols.// Tetrahedron Lett.- 1986.- V. 27.- №28.- P. 3243-3246.
44. Tabuchi T., Inanago J., Yamaguchi M. Sml2 -induced iodomethylation of carbonyl compounds.// Tetrahedron Lett.- 1986.- V. 27.- №33.- P. 3891-3894.
45. Imamoto T., Hatajima T., Takiyama N., Takeyama T., Kamiya Y., Yoshizawa
46. Imamoto T., Kamiya Y., Hatajima T., Takahashi H. Tandem one-carbon homologation of esters to cyclopropanols.// Tetrahedron Lett.- 1989.- V. 30.-№38.-P. 5149-5152.
47. Imamoto T., Takiyama N. Divalent samarium induced cyclopropanation oflithium enolates. One — pot synthesis of cyclopropanols of ketones.// Tetrahedron Lett.- 1987.- V. 28.- №12.- P. 1307-1308.
48. Kirmse W., Gaspar P. P. Carbene Chemistry. Academic: New York.-197I.1. Ed. 2.-P. 615.
49. Satoh T., Ogata S., Wakasugi D. A versatile synthesis, including asymmetricsynthesis, of bicyclon.l.0. alkanes from cyclic lactones via the magnesium carbenoid 1,3-CH insertion as a key reaction.// Tetrahedron Lett.- 2006.- V. 47.-№40.-P. 7249-7253.
50. Satoh Т., Musashi J., Kondo A. The first example of magnesium carbenoid 1,3
51. CH insertion reaction: a novel method for synthesis of cyclopropanes from 1-chloroalkyl phenyl sulfoxides in high yields.// Tetrahedron Lett.- 2005.-V. 46.-P. 599-602.
52. Clayden J., Julia M. Carbenoids from primary alkyl chlorides by heteroatomassisted metallation.// SynLett.- 1995.- P. 103-105.
53. Wittig G., Witt H. Über die reaktionsweise halogenhaltiger kohlenwasserstoffemit phenyl-lithium (VI. Mitteil); gleichzeitig ein beitrag zum ablauf der Wurtz-Fittigschen synthese.//Berichte.- 1941.-V. 74.-P. 1474-1491.
54. Kobrich G., Fischer R. H. a-Metallierung von bromkohlenwasserstoffen durchdichlormethyllithium.// Chem. Ber.- 1968.- V. 101.- P. 3208-3218.
55. Closs G. L., Coyle J. J. Stereochemistry and reactivities of carbenoids from benzal chloride. Salt effects in carbenoid reactions.// J. Org. Chem.- 1966.- V. 31.-P. 2759-2765.
56. Kobrich G., Fischer R. H. Darstellung von tribrommethyllithium.// Chem. Ber.1968.-V. 101.-P. 3230-3233.
57. Нефедов О. M., Дьяченко А. И. Моногалоидкарбены из галоформов.// Изв. АН СССР, сер. хим.- 1972.- №2.- 487-488С.
58. Kobrich G., Merkie Н. R., Flory К., Fischer R. Н. Das carbenoide verhalten vov trichlormethillithium.// Chem. Berichte.- 1966.- V. 99.- №6.- P. 1793.
59. Burger U., Huisgen R. Cyclopropanes from olefins and lithium carbenoids.// Tetrahedron Lett.-1970.- V. 35.- P. 3049-3051.
60. Friedman L., Honour R. J., Berger J. G. Carbenoid species from methyl and methylene halides.// J. Am. Chem. Soc.- 1970.- V. 92.- №15.- P. 4640-4645.
61. Burger U., Huisgen R. Are different lithium carbenoids responsible for homologation and mythelenation?// Tetrahedron Lett.- 1970.- V.35.- P. 30533056.
62. Closs G. L., Closs L. E. Carbenes from alkyl halides organolithium compounds. I. Synthesis of chlorocyclopropanes.//J. Am. Chem. Soc.- 1960.-V. 82.-P. 5723.
63. Hoeg D. F., Luck D. I., Crumbliss A. L. Preparation and chemistry of a-choloralkyllithium compounds. Their role as carbenoid intermediates.//!. Am. Chem. Soc.- 1965.- V.87.-P. 4147.
64. Нефедов О. M., Ширяев В. И., Петров А. Д. Фенилкарбен из фениллитияи хлористого метилена.// Ж. общ. химии.- 1962,- т.32.- 662с.
65. Нефедов О. М., Иващенко А. А., Манаков М. Н., Ширяев В. И., Петров А.
66. Д. Новый метод получения карбенов.// Изв. АН СССР. Сер. хим.- 1962.-367С.
67. Satoh Т., Takano К. A method for generation of a-halo carbanions(carbenoids)from aryl a-haloalkylsulfoxides with alkylmetals.// Tetrahedron.- 1996,- V.-52.-№7- P. 2349-2358.
68. Nefedov О. M., Dyachenko A. I. DTA untersuchungen zur bildung von dehydrobenzol and dichlorcarben aus halogenorganolithium - verbindungen.// Angew. Chem.- 1972.- V. 84.- P. 527-528.
69. Andrews L. Infrared spectrum of methyl lithium monomer in solid argon.// J.
70. Chem. Physics.- 1968.- V. 47.- P. 4834-4842.
71. Нефедов О. M., Дьяченко А. И. Исследование стабильности о-галоидлитийбензолов предшественников дегидробензола в различных растворителях.// Докл. АН СССР.- 1971.- т. 198.- №3.- 593-596С.
72. Талалаева Т. В., Кочешков К. А. Методы элементоорганической химии. Литий, натрий, калий, рубидий, цезий.- Наука.- :М.- 1971.- т.1.- 182С.
73. Chambers R. D., Musgrave W. К. R., Savory J. Organometallic and metalloidcompounds made from heptafluoro-2-iodopropane, and their properties.// J. Am. Chem. Soc.- 1962.-P. 1993-1999.
74. Seyferth D., Lambert R. L. Halomethyl-metal compounds. LXII. Preparation ofdiodomethyl-metal compounds.// J. Organomet. Chem.- 1973.- V. 54.- P. 123130.
75. Burger U., Huisgen R. Competition of alkenes for metal carbenoids.// Tetrahedron Lett.- 1970.- №35.- P. 3057-3060.
76. Miller W. T., Jr., Whalen D. M. Trichloromethyllithium, an electrophilic reagent.// J. Am. Chem. Soc.- 1964.- V. 86.- P. 2089-2090.
77. Magid R. M., Wilson S. E., Welch J. G. The influence of iodide on carbenoidadditions to olefins.// Tetrahedron Lett.- 1969.- №56.- P. 4921-4924.
78. Matsumoto K., Oshima K., Utimoto K. Stereoselective formation of silacyclopentanes by the reaction of silacyclobytane with lithium carbenoids.// Tetrahedron Lett.- 1990.- V. 31.- №42.- P. 6055 6058.
79. Braun M., Seebach D. Cyclobutanone aus l-brom-2-lithio-cyclopropanen undketonen.// Angew. Chem.- 1974.- V. 86,- №7.- P. 279-280.
80. Taguchi H., Yamamoto H., Nozaki H. P-oxido carbenoids as synthetic intermediates. Facile ring enlargement reaction. // J. Am. Chem. Soc.- 1974.-V. 96.-№20.-P. 6510-6511.
81. Taguchi H., Yamamoto H., Nozaki H. A facile ring enlargement reaction via J3oxido carbenoid.//Bull. Chem. Soc. Jpn.- 1977.- V. 50.-№6- P. 1592-1595.
82. Abraham W. D., Bhupathy M., Cohen T. Carbenoid type bace induced expansion of the the adducts of cyclic ketones with bis(phenylthio)methyllithium.// Tetrahedron Lett.- 1987.- V. 28.- P. 22032206.
83. Satoh T., Hayashi Y., Yamakawa K. Rearrangement of 1-chlorovinyl sulfoxides: a new method for synthesizing acetylenes from aldehydes withone-carbon homologation.// Bull. Chem. Soc. Jpn.- 1993.- V.- 66,- P. 18661869.
84. Emschwiller G. Action du couple zinc cuive sur l'iodure de methylene.// Comptes Rendus-1929.-V. 188.-P. 1555-1157.
85. Hermann H., Lohrenz J. C. W., Kuhn A., Boche G.The influence of leavinggroup X(X=F, Cl, Br, I, OH) on the carbenoid nature of the carbenoids LiCH2X and XZnCH2X. A theoretical study.// Tetrahedron.- 2000.-V. 56.- P. 4109-4115.
86. Hirai A., Nakamura M., Nakamura E. Theoretical Studies of cyclopropanationreacnion with Lithium and Zinc carbenoids.// Chem. Lett.- 1998.-P. 927.
87. Dargel T. K., Koch W. Density functional study of the mechanism of the Simmons-Smith reaction.// J. Chem. Soc., Perkin Trans.- 1996,- V. 2.- P. 877.
88. Edrik E. Use of activation methods for organozinc reagents.// Tetrahedron.1987.- V. 43.- P. 2203.
89. Rawson R. J., Harrison I. T. Procedure for the methylenation of olefins to cyclopropanes.//J. Org. Chem.- 1970.- V. 35.- P. 2057-2058.
90. Denis J. M., Girard C., Conia J. M. Improved Simmons-Smith reactions.// Synthesis.- 1972.- P. 549-550.
91. Friedrich E. C., Lunetta S. E., Lewis E. J. Titanium(IV) chloride catalyzed cyclopropanations of alkenes using zinc dust, copper(I) chloride, and dihalomethanes.// J. Org. Chem.- 1989.- V. 54.- №10.- P. 2388-2390.
92. Friedrich E. C., Lewis E. J. Acetyl chloride promoted cyclopropanations of alkenes with dibrommethane using zinc dust and copper(I) chloride in ether.// J. Org. Chem.- 1990.- V. 55.- P. 2491-2494.
93. Furukawa J., Kawabata N., Nishimura J. Synthesis of cyclopropanes by thereaction of olefins with dialkylzink and methylen iodide.// Tetrahedron.-1968.- V. 24.- P. 53-58.
94. Furukawa J., Kawabata N., Nishimura J. A stereospecific synthesis of cyclopropane derivatives from olefins.// Tetrahedron Lett.- 1968.- V. 31.- P. 3495 3498.
95. Sawada S., Inouye Y. Partial asymmetric synthesis in the Simmons-Smith Reaction. III. A modification of the reaction.// Bull. Chem. Soc., Jpn.- 1969.-V. 42.- P. 2669.
96. Kobrich G., Merkle H. R. Stabilitat und reactivitat von dichlormethyllithium.//
97. Chem. Berichte.- 1966.- V. 99.- P. 1782.
98. Denmark S. E., Edwards J. P. A comparison of (chloromethyl)- and (iodomethyl)zinc cyclopropanation reagents.// J. Org. Chem.- 1991.- V. 56.-P. 6974-6978.
99. Piers E., Coish P. D. Preparation and cyclopropanation of 2- and 3-iodalk-2en-l-ols: synthesis of functionalized, stereodefined iodcyclopropanes.// Synthesis.- 1995.- №1.- P. 47.
100. Denmark S. E., O'Connor S. P. Enantioselective cyclopropanation of allylic alcohols. The effect of zinc iodide.// J. Org. Chem.- 1997.- V. 62.- P. 3390.
101. Yang Z.-Q., Lorenz J. C., Shi Y. Exploring new reactive species for cyclopropanation.// Tetrahedron Lett.- 1998.- V. 39.- №47.- P. 8621-8624.
102. Charette A. B., Francoeur S., Martel J., Wilb N. New family of cyclopropanating reagents: synthesis, reactivity, and stability studies of iodomethylzinc phenoxides.// Angew. Chem. Int. Ed. Engl.- 2000. V. 39. -P. 4539 - 4542.
103. Nishimura J., Furukawa J. The formation of a halogenocarbenoid of zinc. A novel synthetic route to halogencyclopropane derivatives.// Chem. Soc. Chem. Communications.- 1971.-№21.-P. 1375-1376.
104. Miyano S., Hashimoto H. Reactions of iodocarbenoid of zinc. II. The iodocyclo propanation of olefins with diethylzinc and iodoform.// Bull. Chem. Soc. Jpn.- 1974.- V. 47.- №6.- P. 1500-1503.
105. Miyano S., Matsumoto Y., Hashimoto H. Synthesis of monobromocyclopro-panes from olefins using a bromocarbenoid of zinc.// Chem. Soc. Chem. Communications.- 1975.- №9.- P. 364-365.
106. Miyano S., Hashimoto H. Cyclopropanes from olefins by the oxygen -accelerated zinc — carbenoid reaction.// Bull. Chem. Soc. Jpn.- 1973.- V. 46,-P. 892- 897.
107. Blanchard E. P., Simmons H. E. Cyclopropane synthesis from methylene iodide Zn-Cu couple, and olefins. II. Nature of the Intermediate.// J. Am. Chem. Soc.- 1964.-V. 86.-P. 1337.
108. Poulter C. D., Friedrich E. C., Winstein S. The stereochemistry of the methylene iodide-zinc-copper couple methylenation of cyclic allilyc alcohols.// J. Am. Chem. Soc.- 1969.- V. 91.- №24.- P. 6892-6894.
109. Mohamadi F., Still W. C. Dichlorocarben cyclopropanation of allylic alcohols.// Tetrahedron Lett.- 1986.- V. 27.- P. 893-894.
110. Ratier M., Castaing M., Godet J.-Y., Pereyre M.H J. Chem. Res. (M).- 1978.-P. 2309.
111. Charette A. B., Lebel H. Diastereoselective cyclopropanation of chiral allylic alcohols: a more efficient reagent for the relative sterecontrol.// J. Org. Chem.-1995.- V. 60.- P. 2966-2967.
112. Piers E., Coish P. D. Preparation and cyclopropanation of 2- and 3-iodalk-2-en-l-ols: synthesis of functionalized, stereodefined iodcyclopropanes.// Synthesis.- 1995.- №1.- P. 47.
113. Takemoto Y., Baba Y., Saha F., Nakao S., Iwata C., Tanaka T., Ibuka T. Asymmetric total synthesis of halicholactone.// Tetrahedron.- 2000.- V. 41.-№19.- P. 3653-3656.
114. Baba Y., Saha G., Nakao S., Iwata C., Tanaka T., Ibuka T., Ohishi H., Takemoto Y. Asymmetric total synthesis of halicholactone.// J. Org. Chem.-2001.- V. 66.-P. 81-88.
115. Charette A. B., Lebel H., Gagnon A. The stereoselective cyclopropanation of chiral allylic alcohols using a chiral dioxaborolane ligand: a new route to anticyclopropyl methanol derivatives.// Tetrahedron.- 1999.- V. 55.- №29.- P. 8845-8856.
116. Charette A. B., Brochu C. A new strategy for the Lewis acid-catalyzed cyclopropanation of allylic alcohols.// J. Am. Chem. Soc.- 1995.- V. 117.- P. 11368.
117. Charette A. B., Lacasse M.-C. Cyclopropanation of protected chiral, acyclic allylic alcohols:expedient acces to the anti-cyclopropylcarbinol derivatives.// Org. Lett.- 2002,- V. 4.- P. 3351-3354.
118. Zhao Y., Yang T.-F., Lee M., Chun B. K., Du J., Schinazi R. F., Lee D., Chu C. K., Newton M. G. Synthesis of enantiomerically pure cyclopropyl carbocyclic nucleosides.// Tetrahedron Lett.- 1994.- V. 35.- №30.- P. 54055408.
119. Zhao Y., Yang T., Lee M., Lee D., Newton M. G., Chu C. K. Asymmetric synthesis of (l'S, 2'R)- cyclopropyl carbocyclic nucleosides.// J. Org. Chem.-1995.- V. 60.- P. 5236-5242.
120. Toshima H., Maru K., Saito M., Masatoshi S., Ichihara A. Total syntheses of cepaciamides A and B novel fungiotoxic 3-amino-2-piperidinone-containing lipids produced by Preseudomonas cepacia D-202.// Tetrahedron.- 1999.- V. 55.-№18.- P. 5793-5808.
121. Morikawa T., Sasaki H., Mori K., Shiro M., Taguchi T. Simmons-Smith reactions of fluoroallyl alcohol derivatives.// Chem. Pharm. Bull.- 1992.- V. 40.- P. 3189-3193.
122. Fukuyama Y., Hirono M., Kodama M. Total synthesis of (+)-bicyclohumulenone.// Chem. Lett.- 1992.-P. 167-170.
123. Mohr P. Hydroxyl-directed cyclopropanation of Z-alkyl-silanes.// Tetrahedron Lett.- 1995.- V. 36.- №40.- P. 7221-7224.
124. Nishimura J., Furukawa J., Kawabata J., Fujita T. Ring expansion of aromatic compounds by methylcarbenoid of zinc and cadmium.// Tetrahedron.- 1970.-V. 26.- P. 2229-2238.
125. Seyferth D., Lambert R. L., Hanson E. M., Jr. Halomethyl-metal compounds. XL. Trimethylsilyl substituted bromomethyllithium and magnesium reagents. Trimethyltindibromomethylmagnesium chloride.// J.Organomet.Chem.- 1970.- V. 24.- №3- P. 647-662.
126. Hoffmann R. W., Kusche A. Chiral organometallic reagents, XI. Stereoselective exchange of diastereotopic iodine atoms by magnesium in 3-alkoxy-l,l-diiodoalkanes // Chem.Ber.- 1994.-V. 127.-P. 1311-1316.
127. Shulze V., Nell P. G., Burton A., Hoffmann R. W. Simple diastereoselectivity on addition of a-haloalkyl Grignard reagents.// J. Org.Chem.- 2003.- V. 68.-№11.-P.- 4546-4548.
128. Uno H., Semba F., Tasaka T., Suzuki H. A novel generation and behavior of alkylfluorocarbenoids from a,a — chlorofluoroalkylsulfoxides.// Chem. Lett.-1989.- P. 309-312.
129. Uno H., Sakamoto K., Semba F., Suzuki H. Behaviors of a-fluorocarbenoids derived from the nucleophilic desulfinylation of a-chloro- a- fluoroalkyl sulfoxides.// Bull. Chem. Soc. Jpn.-1992.- V. 65.- P. 210-218.
130. Hoffmann R. W., Nell P. G., a-Chloroalkylmagnesium reagents of >90 % ee by sulfoxide/magnesium exchange.// Angew. Chem. Int. Ed.- 1999,- V. 38.- P. 338.
131. Bolm C., Pupowicz D. Magnesium promoted cyclopropanation reactions of allylic alcohols.// Tetrahedron Lett.- 1997.- V.38.- №42.- P. 7349-7352.
132. Hahn R. C., Tompkins J. One-pot, one- and multicarbon homologation of alkyl halides; reaction of Grignard reagents with chloroidomethane.// Tetrahedron Lett.- 1990.- V. 31.- №7- P. 937-940.
133. Hoffmann R. W., Knopff O., Kusche A. Formation of rearranged Grignard reagents by carbenoid-C-H Insertion.// Angew.Chem. Int. Ed.- 2000.- V. 39.-P. 1462-1464.
134. Lima C. D., Julia M., Verpeaux J.-N. Reaction of a-sulfonyl carbanions with electrophilic monohalogenocarbenoids: A new Wittig-like formation of alkenes.//SynLett.- 1992.-P. 133-134.
135. Satoh T., Osawa A. and Kondo A. Reactions of magnesium carbenoids // Tetrahedron Lett.- 2004.- V. 45.- P. 6703.
136. Satoh T., Sakamoto T., Watanabe M. A novel synthesis of allenes by alkylation of magnesium alkylidene carbenoids with lithium a-sulfonyl carbanions.// Tetrahedron Lett.- 2002.- V. 43.- №11.- P. 2043-2046.
137. Satoh T., Ogino Y., Nakamura M. Direct alkynelation of arylamines at the ortho position. // Tetrahedron Lett.- 2004,- V. 45.- P. 5785.
138. Vu V. A., Marek I., Knochel P. Stereoselective preparation of functionalized unsaturated lactones and esters via functionalized magnesium carbenoids.// Synthesis.- 2003.- P. 1797-1802.
139. Hoberg H. Reactionen der jodmethyl-dialkylalane mit CN-mehrfachbindungen.//J. Lieb. Ann. Chem.- 1967.- V. 709.- №1.- P. 123-134.
140. Ukaji Y., Inomata K. Homologation reaction of y-silicon substituted allylic alcohols using organoaluminium reagents and diiodomethane.// Chem. Lett.-1992.-P. 2353-2356.
141. Hoberg H. Verhalten verschiedener halogenmethylalane gegenüber organoli-thium und organoalanen.// J. Lieb. Ann. Chem.- 1967.- V. 703.- P. 1-16.
142. J. E. Dos Santos, Peppe C., Brown M. A., Tuck D. G. Synthesis of dihalomethyl compounds of indium, X2InCH2X, and a study of their coordination chemistry.// Organometallics.- 1996.- V. 15.- №9.- P. 22012204.
143. Araki S., Hirashita T., Shimizu K., Ikeda T., Butsugan Y. Reaction of a-halo organoindium reagents with carbonyl compounds and electron-deficient alkenes.// Tetrahedron.- 1996.- V. 52,- №8.- P. 2803-2816.
144. Araki S., Butsugan Y. Cyclopropanation of electron deficient alkenes and Wideqwist type synthesis of cyclopropanes mediated by indium metal.// Chem. Soc. Chem Communications.- 1989.- P. 1286-1287.
145. Peppe C., Tuck D. G., F. M. de Andrade, Nobrega J. A., Brown M. A., Burrow R. A. Structure and reactivity of derivatives of digalogenomethyl indium(III) galides, X2InCHX2 (X=C1, Br, I).// J. Organomet. Chem.- 2005.-V. 690.- P. 925-931.
146. Peppe C. Indium(I) Compounds in Organic Synthesis.// Curr. Org. Synth.-2004.-V. l.-P. 227-231.
147. Molander G. A., Etter J. B., Zinke P. W. J. Stereocontrolled cyclization reactions mediated by samarium diodide.// J. Am. Chem. Soc.- 1987.- V. 109.-P. 453-463.
148. Kabat M., Kiegiel J., Cohen N., Toth K., Wovkulich P. M., Uskokovic M. R. Control of stereoselectivity in samarium metal induced cyclopropanations. Synthesis of 1,25-dihydroxycholecalceferol.// Tetrahedron Lett.-1991.- V. 32.- P. 2343-2346.
149. Girard P., Namy J. L., Kagan H. B. Divalent lantanide derivatives in organic synthesis. 1. Mild preparation of samarium iodide and ytterbium iodide and their use as reducing or coupling agents.// J. Am. Chem. Soc.- 1980.- V. 102.-№8.- P. 2693-2698.
150. Lautens M., Ren Y. Chlorotrimethylsilane as an activating reagent in the samarium-promoted cyclopropanation of allylic and allenic alcohols.// J.Org.Chem.- 1996.- V. 61.- №6.- P. 2210-2214.
151. Sasaki M., Collin J., Kagan H. B. Double cyclization of allyloxybenzoic acid chlorides mediated by samarium diodide giving cyclopropanols.// Tetrahedron Lett.- 1988.- V. 29.- №47.- P. 6105-6106.
152. Lautens M., Delanghe P. H. M. Regioselective cyclopropanation of a-allenic alcohols. An efficient route to alkylidenecyclopropanes.// J.Org.Chem.- 1993.-V. 58.-№19.- P. 5037-5039.
153. Lautens M., Delanghe P. H. M. Diastereoselectivity in the hydroxyl-directed cyclopropanation of vinylorganometallic compounds.// J. Org. Chem.- 1992.-V. 57.-№3.- P. 798-800.
154. Mitchell T. N., Kowall B. Cyclopropanation and epoxidation of 1,2-distannylalkenes and l-silyl-2-stannylalkenes.// J.Organomet.Chem.- 1995.-V. 490.- P. 239-242.
155. Nakamura M., Hirai A., Nakamura E. Reaction pathways of Simmons-Smith reaction.// J. Am. Chem. Soc.- 2003.- V. 125.- №8.- P. 2341-2350.
156. Bernardi F., Bottoni A., Miscione P. A DFT study of the Simmons-Smith cyclopropanation reaction.// J. Am. Chem. Soc.- 1997.- V. 119.- P. 1230012305.
157. Nakamura E., Hirai A., Nakamura M. Theoretical studies on Lewis acid acceleration in Simmons-Smith reaction.// J. Am. Chem. Soc.- 1998.- V. 120.-№23.- P. 5844-5845.
158. Stiasny H. C., Hoffman R.W. The Stereochemistry of Carbenoid Cyclopropanation Reactions.// Chemistry A European J.- 1995.- V. 1.- P. 619-624.
159. Zhou Y.-B., Cao F.-L. Mechanistic competition variations due to the substituents in the lithium carbenoid promoted cyclopropanation reactions.// J. Organomet. Chem.- 2007.- V. 692.- P. 3723-3731.
160. Mareda J., Rondan N. G., Houk K. N., Clark T., Schleyer P. V. R. Transition structure for the reaction of a carbenoid with ethylene.// J. Am. Chem. Soc.-1983.- V. 105.- P. 6997-6999.
161. Zhou Y.-B., Cao F.-L. Mechanistic competition variations due to the substituents in the lithium carbenoid promoted cyclopropanation reactions.// J. Organomet. Chem.- 2007.- V. 692.- P. 3723-3731.
162. Li Z.-H., Geng Z.- Y., Zhao C., Wang Y.- C., Liu L.-Y. The influence of the leaving group X(X=F, CI, Br, I) on the carbenoid nature of the carbenoids X2A1CH2X a theoretical study.// J. Molec. Struct.:THEOCHEM.- 2007.- V. 807.-P. 173-178.
163. Zhuang S.-X., Zhang X.-H. Theoretical study of the reactivity of C12A1CH2C1 cyclopropanation reagents with olefins in THF solvent.// J. Molec. Struc.: THEOCHEM.- 2009.- V. 894.- P. 14-19.
164. Wittig G., Jautelat M. Cyclopropanierungen von olefinen mit benzoyloxymethylzink derivativen.// Lieb. Ann. Chem.- 1967.- V. 702. - P. 24.
165. Wang D., Zhao C., Phillips D. L. Samarium (III) carbenoid as a competing reactive species in samarium-promoted cyclopropanation reactions.// J. Org. Chem.Note- 2004.- V. 69.- №16.- P. 5512-5515.
166. Meng F., Xu X., Liu X., Zhang S., Lu X. Theoretical studies of samarium carbenoid promoted cyclopropanation reaction with allylic alcohol on the reaction pathways.// J. Molecular Structure:THEOCHEM.- 2008.- V.858.- P. 66-71.
167. Charette A. B., Beauchemin A. Reinvestigation of the chemoselective cyclopropanation of allylic alcohols, allylic esters and alkenes: a comparison between various reagents and protocols.// J. Organomet. Chem.- 2001,- V. 617-618.- P. 702-708.
168. Salaun J. Small ring compounds in organic synthesis: cyclopropane derivatives and their diverse biological activitie.- A. de Meijere, Ed.; Springer-Verlag.- :Berlin.- 2000.- Vol. 6.- P. 1-67.
169. Salaun J. Synthetic potential and bioactivity of cyclopropanes.// Russ. J. Org. Chem.- 1997.-V. 33.- P. 742-780.
170. Vo-Quang L., Cadiot P. Composés Acétyléniques de l'Etain.// Bull. Soc. Chim. France.- 1965.- P. 1525.
171. Wittig G., Hutchinson J. J. Zur existenz niedergliedriger cycloalkine; XIV. Reactionen von cyclooktin mit einigen carbenoiden und carben-vorlaufern.// J. Lieb. Ann. Chem.- 1970.- 741.- P. 79-88.
172. Russo J. M., Price W. A. Mild, efficient trimethylaluminum mediated cyclo-propanations. An innovative synthesis of the new dehydrogenaze inhibitor -spiropentaneacetic acid.// J. Org. Chem.- 1993.- V. 58.- №13.- P. 3589-3590.
173. Li D., Zhou H.-Q., Dakoji S., Shin I., Oh E., Liu H.-W. Spiropentylacetyl -CoA, a mechanism — based inactivator of acyl — CoA dehyrogenases.// J. Am. Chem. Soc.- 1998.-V. 120.-P. 2008-2017.
174. Lindeman L. P., Adama J. Q. Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrometry. Chemical shifts for the paraffins through C9.// Anal. Chem. -1971.- V. 43.- №10.- P. 1245-1252.
175. Рамазанов И. P., Дильмухаметова JI. К., Джемилев У. М., Нефедов О. М. Селективный метод синтеза циклопропансодержащих алюминийорга-нических соединений взаимодействием ацетиленов с реагентом CH2I2-Et3Al.// Изв. АН. Сер.хим. -2009.- т. 7.- 1311-1314С.
176. Kobrich G., Fischer R.-H., Metall-halogen-austausch und ligandenwechsel an carbenoiden.// Chem. Berichte.- 1968.- V. 101.- P. 3219-3229.
177. Smith M. B. The monomer dimer equilibria of liquid aliminum alkyls : III. Trimethylaluminum: the monomer-dimer equilibria of liquid and gaseous trimethylaluminum and triethylaluminum.// J. Organomet. Chem - 1972.- V. 46.- P. 31-49.
178. Paquette L. A. Silyl-substituted cyclopropanes as versatile synthetic reagents.// Chem. Rev.- 1986.- V. 86.- №5.- P. 733-750.
179. Eisch J. J., Damasevitz G. A., Organometallic compounds of group III. XXXV. The stereospecific reductive alkylation of acetylenes by successivehydralumination and carbodemetalation.// J. Org. Chem.- 1976.- V. 41.-№12.- P. 2214-2215.
180. Zweifel G., Lewis W. Stereoselective syntheses of ((E)- and (Z)-l-halo-l-alkynyl)silanes from alkynes.// J. Org. Chem.- 1978.- V. 43.- №14.- P. 27392744.
181. Dewar M. J. S. A review of the p-complex theory.// Bull. Soc. Chim. France.-1951.-V. 18.- C71-79.
182. Mango F.D., Dvoretzky I. The introduction of methylene into an iridium complex.//J. Am. Chem. Soc.- 1966.- V. 88.- №8.- P. 1654-1657.
183. Romo D., Meyers A. I. An asymmetric route to enantiomerically pure 1, 2, 3-trisubstituted cyclopropanes.// J. Org. Chem.- 1992.- V. 57.- №23.- P. 62656270.
184. Brandsma L., Verkuijsse H. D. Synthesis of acetylenes, allenes, cumulenes: a laboratory manual.- Elsevier SPC.- Amsterdam-Oxford-New York.- 1981,- P. 276.
185. Органикум. Практикум по органической химии.- Мир- :М.- 1979.- т.2.-442с.
186. Гордон А., Форд Р. Спутник химика.- Мир.- :М.- 1976.- 320-330С.
