Реакции замещенных 2-ацил-2H-азиринов и их производных с Rh(II)-карбеноидами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

РЕАКЦИИ ЗАМЕЩЕННЫХ 2-АЦИЛ-2Я-АЗИРИНОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ С ЯЬ(П)-КАРБЕНОИДАМИ

Специ&аьнос гь 02.00.03 - органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

На правах рукописи

Завьялов Кирилл Вадимович

005558107

Санкт-Петербург - 2014

005558107

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет».

Новиков Михаил Сергеевич, доктор химических наук, профессор

Пономарев Дмитрий Андреевич, доктор химических наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет

Рамш Станислав Михайлович, доктор химических наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический универст е г)

Институт органической химии им. П.Д. Зелинского РАН (Москва)

Защита состоится 19 марта 2015 г. в 10 часов на заседании совета Д 212.232.28 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199004, Санкт-Петербург, Средний пр., д. 41/43, химический факультет (БХА).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. А. М. Горького, СПбГУ, Университетская наб., д. 7/9.

Автореферат разослан " " 2015 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

/В. Н. Сорокоумоз/

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. Одна из важных стратегий синтеза соединений гетероциклического ряда объединяет многочисленные реакции расширения малых циклов, среди которых реакции 2Я-азиринов занимают особое место. Это обусловлено, с одной стороны, относительной доступностью этих соединений, а с другой — той важной ролью азотсодержащих гетероциклов, которую они играют в химии и , фармакологии. Наряду с хорошо известными фотолитическими,.. термическими, металл-катализируемыми и нуклеофил-промотируемыми реакциями азиринов, позволяющими достичь 2-3-атомного расширения трехчленного кольца, метод изменения размера гетероцикла под действием карбеноидов стал развиваться сравнительно недавно. Возможность широкого варьирования как размера образующегося гетероцикла, так и вводимых в него функций, обусловливает гибкость этого подхода и перспективность его дальнейшего развития. В частности, совсем недавно был разработан уникальный метод трехатомного расширения азириновой системы под действием ацилзамещенных родиевых карбеноидов, генерируемых из диазокарбонильных соединений. Этот метод открыл доступ к труднодоступным 2Я-1,4-оксазинам люноциклического ряда, обладающим термо- и фотохромными свойствами. Одним- из ключевых структурных фрагментов, принимающих участие в этом; процессе, является ацильная группа а-диазокарбонильного соединения, которая полностью встраивается во вновь образующийся N,0-гетероцикл. Основная идея настоящей работы заключалась в переносе активной функциональной группы из диазосоединения в 2Я-азирин, что позволило бы существенно расширить область применимости метода расширения азиринового цикла с участием карбеноидов. В частности, в этом случае появляется возможность распространить его на производные 2Я-1,3-оксазина и дигидропиримидина, некоторые представители которых проявляют как биологическую, так и фотохромную активность. Поскольку примеры расширения азиринового цикла под действием карбеноидов с участием функциональной группьГ азирина в литературе неизвестны, поставленная в работе задача представляется актуальной.

Целью диссертационной работы явился поиск новых синтетически полезных трансформаций функционализированных по положению С 2Я-азиринов под действием ЯЬ(П)-карбеноидов, генерируемых из а-диазокарбонильных соединений, и сопряженных с ними новых реакций гетероциклизации.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

1. оптимизирована методика синтеза 2Я-1,3-оксазинов из 2-ацил-2Н-азиринов и а-диазоэфиров в условиях 11Ь(11)-катапиза;

2. исследовано влияние а-ацильной группы в диазокетоэфире на направление его реакции а' 2-ацил-2Я-азиринами в условиях Ш1(И)-катализа и на стабильность образующихся продуктов;

3. изучена реакция термической изомеризации 2Я-1,3-оксазинов в 1,2-дигидро-ЗЯ-пиррол-З-оны;

4. оптимизирована методика синтеза 2-акцепторнозамещенных 4-арил-1,2-дигидропиримидинов из 2Я-азирин-2-карбальдиминов и а-диазокарбонильных соединений;

5. изучена реакционная способность 2/7-азиринов, содержащих 2-(Я-карбонил)винильный заместитель при атоме С2, в условиях генерирования родиевых карбеноидов из а-диазоэфиров.

Научная новизна.

1. Разработан метод синтеза 2Я-1,3-оксазинов из 2-ацил-2Я-азиринов и а-диазоэфиров в условиях Ш1(П)-катализа.

2. Найдена новая реакция термического одноатомного сужения 2Я-1,3-оксазиновой системы до 1,2-дигидро-ЗЯ-пиррол-З-оновой. Предложенный механизм реакции, включающий образование имидоилкетенового интермедиата, интерпретирован на основе результатов квантово-химических расчетов методом БЕТ тР\УВ1 К/6-31+С(с1,р).

3. Разработан метод синтеза 2-акцепторнозамещенных 4-арил-1,2-дигидропиримидинов из 2Я-азирин-2-карбальдиминов и а-диазокарбонильных соединений.

4. Найден первый пример термической 1,5-циклизации 2-азаполиеновой системы в производное 1Я-пиррола.

5. Найдена новая реакция олефинирования 2-бензоилпиррола под действием родиевых карбеноидов, генерируемых из а-диазоэфиров.

Практическая ценность работы. На основе ЯЬ(П)-катализирусмых реакций а-диазокарбонильных соединений с 2-ацил-2Я-азиринами и 2Я-азирин-2-карбальдиминами разработаны методы синтеза 2Я-1,3-оксазинов и 1,2-дигидропиримидинов, содержащих при атоме С2 один или два электроноакцепторных заместителя (трифторметил-, . алкоксикарбонил- и цианогруппы). Предложен простой и эффективный способ получения 1,2-дигидро-ЗЯ-пиррол-З-онов с двумя электроноакцепторными заместителями во втором положении кольца из 2Я-1,3-оксазинов.

Положения, выносимые на защиту.

1. Синтез 2Я-1,3-оксазинов из 2-ацил-2Я-азиринов и а-диазоэфиров в условиях Я11(П)-катализа.

2. Новая реакция термического одноатомного сужения 2Я-1,3-оксазиновой системы до 1,2-дигидро-ЗЯ-пиррол-З-оновой. Механизм образования 1,2-дигидро-ЗЯ-пиррол-З-онов и его интерпретация на основе результатов квантово-химических расчетов методом БИТ п^^В1К/6-31+С(с1,р).

3. Синтез 2-акцепторнозамещенных 4-арил-1,2-дигидропиримидинов из 2Я-азирин-2-карбальдиминов и а-диазокарбонильных соединений.

4. Реакционная способность 2Я-азиринов, содержащих 2-(Я-карбонил)винильный заместитель при атоме С2, в условиях генерирования родиевых карбеноидов из а-диазоэфиров.

Апробация работы. Материал диссертации был представлен на 8 всероссийских и международных конференциях. По теме диссертации опубликованы 2 статьи и тезисы 8 докладов.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 145 страницах. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения

результатов, экспериментальной части, выводов, списка сокращений и условных обозначений, списка цитированной литературы из 130 наименований и приложения.

В литературном обзоре рассмотрены синтез и свойства 2//-азиринов и электронодефицитных 2-азабута-1,3-диенов, особое внимание уделено реакциям 2//-азиринов с карбенами и карбеноидами, а также внутримолекулярным превращениям 2-азабутадиенов. В следующей части работы обсуждаются реакции Ш1(И)-карбеноидов, генерируемых из диазокарбонильных соединений, с замещенными 2-ацил-2Я-азиринами, 2Я-азирин-2-карбальдиминами и 2-[2-(Я-карбонил)винил]-2Я-азиринами, приводящие к образованию производных 211-1,3-оксазина, пиррола, 1,2-дигидропиримидина и дигидропиридина. Особое внимание уделено механизмам рассматриваемых процессов, которые исследовались с привлечением квантовохимических расчетов. В третьей части работы представлены методики синтезов, физические характеристики и спектральные данные полученных соединений.

2. Основные результаты и их обсуждение

Строение соединений, синтезированных в работе, устанавливалось на основании данных ИК, 'Н и 13С ЯМР спектроскопии, масс-спектрометрии и данных элементного анализа. Строение девяти соединений 5с, £-4я, 6q, 17, 18, эндо,экзо-25а, экзо.экзо-25а, Л5,/?5-26 и 31а подтверждено данными РСтА.

2.1. Синтез исходных соединений: 2/7-азиринов и диазосоединений

Для достижения цели работы были выбраны три серии 2Я-азиринов: серия 2-ацил-2Я-азиринов с формильной (1а—^ и ацетильной группами, серия 2Я-азирин-2-карбальдиминов, включающая субстраты с Л'-арильными (1Ь—1) и Лг-алкильным заместителями (1т,п), а также азирин 1о, у которого дополнительная С=Ы связь является частью ароматической пиридиновой системы, и серия азиринов, содержащих 2-(11-карбонил)винильный заместитель при атоме С2 (1р-я).

X Азирин-2-карбальдегиды ме 1[ Л 1а (X = МеО) Р^_/=° Ме^ /=° < Н 1Ь(Х = Н) 1е (К = Ме) У 1с (X = Ме) N И (Я = РЬ) N 1а-а 1С(Х = С1) 1в

Азирин-2-карбальдимины (Ь) К = 4-С1С6Н4 (') Й = РЬ Г П \ / (к) К = 4-МеОС6Н4 \ / N (1) = 4-СР3С6Н4 ' N К1-п (т)К = Г-Ви, ю (п) Я = (4-С1С6Н4),СН

О (2-Карбонилвинил)замещенные азирины д N N N С02Ме у 1р транс-Лг цис- 1г 15

Синтезы азирин-2-карбальдегидов la—f осуществляли по схеме, включающей формилирование ароматических кетонов по Вильсмейеру-Хааку-Арнольду и последующую обработку образовавшегося хлоркоричного альдегида азидом натрия. 2-Ацетилазирин lg синтезировали окислительной циклизацией соответствующего р-аминоенона при действии иодбензолдиацетата. 2Я-Азирин-2-карбальдимины lh-n получали конденсацией 3-фенил-2Я-азирин-2-карбальдегида с аминами при комнатной температуре в присутствии молекулярных сит 3Á. Синтез 2-(карбонилвинил)замещенных азиринов lp-s осуществляли по реакции Виттига из азирина Ib и соответствующего алкилиденфосфорана. Азирин lo синтезировали по реакции Небера из соответствующего оксима.

Из диазокарбонильных соединений в рассмотрение были включены пять диазоэфиров 2а-е, два диазокетоэфира 2f,g и один диазокетон 2h. Диазоэфиры 2b,f,g синтезировали методом диазопереноса из соответствующих 1,3-дикарбонильных соединений и тозилазида в присутствии триэтиламина, для синтеза этил-2-диазо-2-цианоацетата 2d в качестве диазопереносчика использовался имидазол-1-сульфанилазид. Диазоэфир 2f получали алкилированием триметилфосфита метилхлорацетатом с последующим диазопереносом с помощью тозилазида. Этил-2-диазо-3,3,3-трифторпропаноат 2с синтезировали из соответствующего кетона через образование тозилгидразида с последующим окислением. Диазоэфир 2а и диазокетон 2h использовались готовыми.

Диазоэфиры

N2 N2 N2 n2 n2

и H"X02Et и Ме02С С02Ме JJ F3C^C02Et И NC C02Et MeO и MecA

2а 2Ь 2с 2d ° 2e

2.3. Каталитические реакции 2-ацилзамещенных азиринов с диазосоединениями

2.3.1. Реакции 2-ацил-2Я-азиринов с а-диазоэфирами. Синтез 2//-1,3-оксазинов

Исследования каталитических реакций 2-ацил-2Я-азиринов с а-диазоэфирами были начаты с тестирования простейшего а-диазоэфира, этилдиазоацетата 2а. На примере этой реакции была выработана общая методика, заключающаяся в медленном добавлении раствора диазосоединения к кипящему раствору азирина и 5 мол% Ю12(ОАс)4 (в расчете на диазосоединение). Быстрое добавление приводит к перерасходу диазосоединения и загрязнению реакционной смеси продуктами его взаимодействия с родиевым карбеноидом, который образуется из диазосоединения в присутствии катализатора. В реакционной смеси, образующейся при взаимодействии азирина 1а и

диазосоединения 2а, методом 'Н ЯМР было зафиксировано образование 1,3-оксазина 5а (выход 45% при 77%-ной конверсии исходного азирина), который полностью разлагался на силикагеле и окиси алюминия при попытках выделить его методом колоночной хроматографии. Дальнейшее добавление диазосоединения (свыше 2.5 экв.) с целью увеличения конверсии азирина приводит к резкому падению выхода оксазина 5а, что свидетельствует о довольно высокой активности продукта 5а по отношению к родиевому карбеноиду. На основании полученных результатов мы предположили, что введение дополнительной электроноакцепторной группы в исходное диазосоединение может, с одной стороны, повысить стабильность конечного 1,3-оксазинового производного, поскольку понизит его основность, а с другой — повысит его устойчивость к родиевому карбеноиду из-за понижения электрофильности связи С5=Сб. Поэтому мы обратились к диакцепторнозамещенным диазосоединениям 2Ь—«1 в надежде получить производные 2Я-1,3-оксазина 5 в аналитически чистом виде и с хорошим выходом. Действительно, использование диазоэфиров 2Ь—(I позволило синтезировать ряд 2Я-1,3-оксазинов 5Ь-г, выходы которых варьируются от умеренных до высоких (табл. 1).

Таблица 1 - Синтез 2Я-1,3-оксазинов 5а-г м2

„А - г. *

г*2 со2Р 2а-" ■

n ри12(оас)4

1а-Г Д

аг.

Y"0

С«-»2г За-г

R1^/ R2

X л —

4a-r

r1 Ar

co2rj

5a-r

Исходные Аг R1 R2 R3 Условия Выход 5, %'

соединения

1а+2а 4-МеОС6Н4 Н Н Et DCM, 40°C 5a (45, 'H ЯМР)

1а+2Ь 4-МеОСбН< Н С02Ме Me DCE, 84°C 5b (23, 842)

1Ь+2Ь Ph Н СОзМе Me DCE, 84°C 5c (26)

1с+2Ь 4-МеС6Н4 Н С02Ме Me DCE, 84°C 5d (35)

1а+2Ь 4-С1С6Н4 Н С02Ме Me DCE, 84°C 5e (42)

1е+2Ь Ph Me С02Ме Me DCE, 84°C 5f(17)

и+2Ь Ph Ph С02Ме Me DCE, 84 °C 5S (44)

1а+2с 4-МеОС6Н4 Н CF3 Et DCE, 84°C 5h (78, IV)

1Ь+2с Ph Н CF3 Et DCE, 84°C 5i (81, 682)

1с+2с 4-МеС6Н4 Н CF, Et DCE, 84°C Sj (76)

1а+2с 4-С1СбН„ Н CF3 Et DCE, 84°C 5k (73)

1е+2с Ph Me CF, Et DCE, 84°C 51 (78)

1а+2й 4-МеОС6Н4 Н С N Et DCM, 40°C 5m (69)

1Ь+2с1 Ph н CN Et DCM, 40°C 5n (70)

1с+2<1 4-МеС6Н4 н CN Et DCM, 40°C 5o (70)

16+2(1 4-С1С6Н4 н CN Et DCM, 40°C Sp (67)

1е+2й Ph Me CN Et DCM, 40°C 5q (60)

1Г+2(1 Ph Ph CN Et TFT, 103°C 5r(31)

1 Выделен колоночной хроматографией на БЮг. Выделен кристаллизацией.

Реакции азиринов с диметилдиазомалонатом 2Ь и этил-2-диазо-3,3,3-трифторпропаноатом 2с проводили аналогичным образом, причем для полной конверсии азирина оказалось достаточно 1.1 и 1.2 экв. диазосоединения,

соответственно. На примере реакционной пары 1а+2Ь методом Н ЯМР с использованием 1,1,2,2-тетрабромэтана в качестве внутреннего стандарта было установлено, что реакция протекает селективно с образованием только целевого соединения 5Ъ, препаративный которого, выделенного кристаллизацией без использования хроматографии, составил 84%. Таким образом, относительно низкие выходы оксазинов 5b-g являются следствием их частичной деструкции в процессе хроматографической очистки на силикагеле.

В случае циано-замещенного диазоэфира 2d оптимальным является соотношение реагентов 1:1. В этом случае конверсия исходных азиринов 1а-е составляет около 85%, однако добавление большего количества диазосоединения ведет к резкому падению выхода продукта. Кроме того, селективного образования оксазина удалось добиться только путем понижения температуры реакции до 40 °С и единовременного добавления диазосоединения при времени реакции ~5 мин. В противном случае протекает термическая изомеризация оксазина 5 в пиррол-3-он 6 (см. раздел 2.3.2).

При переходе от 2-формилзамещенных азиринов la—f к 2-ацетилзамещенному аналогу lg основным продуктом остается производное 1,3-оксазина 5s-u, однако в реакционных смесях были обнаружены соответствующие азадиеновые производные £-4s—и, образование которых является следствием снижения селективности раскрытия промежуточно образующихся 2-ацетилзамещенных азириниевых илидов 3s-u по сравнению с их формальными аналогами (схема 1).

Схема 1

... Ph

Me4rSrMe

N Д

n2

JJ

R1^co2R2 2b-d

Rh2OAc4

19

Me

Ph

\ N

Me

R1 = CN, CF3i C02Me R2 = Me. Et

O

R1" "tC02R2 3s-u

o 1

Ph

Me

Me

Me C02R

Z-4s-u

I Me

Me'

£-4s-u

co2r2

5s-u (38-60%)

2.3.2. Изомеризация 2//-1,3-оксазинов. Синтез пиррол-3-онов

При исследовании Ш12(ОАс)4-катализируемой реакции азиринов la—f с этил-2-дазо-2-цианоацетатом 2d было обнаружено, что при увеличении температуры с 40 до 84°С и продолжительности реакции наряду с целевыми оксазинами 5 образуются 1,2-дигидро-ЗЯ-пиррол-З-оны 6, которые представляют собой продукты термической изомеризации оксазинов 5т—г. При кипячении растворов оксазинов 5m,q,г в а,а,а-трифтортолуоле (TFT) с количественным выходом образуются 2-цианозамещенные пирролоны 6m,q,г (таблица 2), причем скорость изомеризации зависит от заместителя при атоме С5 оксазинового цикла (R1), убывая в ряду Н (1 ч) > Me (5 ч) > Ph (12 ч).

Реакция сужения цикла 2-акцепторнозамещенных 2 Я-1,3-оксазинов носит общий характер для субстратов, не содержащих заместителя при атоме С6 (оксазин 5и с метальной группой при С6 термически стабилен), однако скорость процесса заметно снижается при смене заместителя R2 в ряду CN > С02Ме > CF3. Так, изомеризация оксазинов 5т-р наблюдается уже при 84 °С (при данной температуре реакция идет медленно, оптимальная температура 103 °С), тогда как для оксазинов 5h—к необходимо кипячение в ксилоле (130 °С). Скорости изомеризации ди(метоксикарбонил)замещенных оксазинов 5b-g имеют промежуточные значения, однако продукты термолиза этих соединений претерпевают деструкцию при хроматографической очистке.

Показано, что пирролоны 6 можно получать непосредственно из азиринов при повышенной температуре без выделения промежуточного оксазина 5, используя в качестве растворителя трифтортолуол (таблица 2).

Таблица 2-Синтез 1,2-дигидро-ЗЯ-пиррол-З-онов 6c,h-k,m-r

'¡J2 2с,d R1 О Ri s в ,

Ar К, R2

N Rh2(OAc)4 АГ N C02R3 Ar 3N ¿o2R:

1a-f 6c,h-k,m-r 5c,h-k,m,q,r

Исходные Ar R1 R2 R> Условия реакции Выход б, %

соединения

5с 4-MeOC6H4 H C02Me Me TFT, 103 °C, 24 ч 6с (16, 'НЯМР)

1а+2с 4-MeOC6H4 H CF3 Et TFT, 90-135 °C, 4.5 ч 6Ь (21)

5h 4-MeOC6H4 H CF, Et о-ксилол, 130 °C, 3.5 ч 6h (43)

Si Ph H CF3 Et о-ксилол, 130 °С, 3.5 ч 6i(34)

5j 4-MeC6H4 H CF3 Et о-ксилол, 130 °С, 3.5 ч 6j(18)

5k 4-ClC6H4 H CF, Et о-ксилол, 130 °С, 3.5 ч 6k (11)

la+2d 4-МеОСбН4 H CN Et TFT, 103 °С, 1.5 ч 6ш (60)

5m 4-МеОСбН( H CN Et TFT, 103 °С, 1 ч 6m (100)

lb+2d Ph H CN Et TFT, 103 "С, 1.5 ч 6n (60)

lc+2d 4-MeC6H4 H CN Et TFT, 103 °С, 1.5 ч 6o (64)

ld+2d 4-CIC6H4 H CN Et TFT, 103 °С, 1.5 ч 6p(59)

l«H-2d Ph Me CN Et TFT, 103 °С, 1.5 ч 6q (36)+5q (17)

5q Ph Me CN Et TFT, 103 °С, 5 ч 6q (100)

lf+2d Ph Ph CN Et TFT, 103 °С, 1.5 ч 6r (19)+5r (31)

5r Ph Ph CN Et TFT, 103 °С, 12 ч 6r (100)

Нами предложен механизм изомеризации оксазинов 5 в пиррол-3-оны б, изображенный на схеме 2 на примере оксазинов 5с,у^ (оксазины 5у и 5'«' отличаются от исследованных оксазинов 5п и 51 заменой группы С02Е1 на С02Ме из соображений удобства выполнения квантово-химических расчетов). Эта механистическая схема включает обратимое раскрытие оксазина 5с,у^ в азадиен 4с,у,\у, который претерпевает последовательно [1,5]-Н-сдвиг с образованием кетена 7с,у^, и [1,2]-Н-сдвиг с образованием азометин-илида 8с,у^. Последний циклизуется в производное пирролона 6су\,у/. С предложенным механизмом согласуется тот факт, что оксазины 5я-и, содержащие при С6 метальную группу, термически устойчивы, что объясняется более высоким активационным барьером [1,5]-СН3-сдвига по сравнению с [1,5]-Н-сдвигом.

Схема 2 н

-s^A».

n2

U

R^CO,Me 2

N 1b

Rh2(OAc)4

Ph

R^C02Me 3c,v,w

4c,v,w

1,6-цикл.

Q C02Me

PR

N

Ph

fj T C02Me

n r H

6c,v,w

л;

// CC

C02Me R

8c,v.w

[1,2]-Н-сдвиг

о l[1'5]-H:

Н-сдвиг

Ph'

7c,v,w

H

A-*

N 1

C02Ms J

Ph 5c,v,w

<c) R = C02Me (v) R = CN (w) R = CF3

Для подтверждения предложенного механизма нами были проведены квантово-химические расчеты свободных энергий ключевых стадий оксазин-пирролоновой изомеризации методом DFT mPWBlK/6-31+G(d,p) с учетом эффекта сольватации в толуоле (РСМ) с использованием пакета программ Gaussian 09 Rev. С.01.

Рисунок 1 - Энергетический профиль (ОРТ тР\УВ1К/6-31+С(<1,р), ккал/моль, 375К, толуол) изомеризации оксазинов 5с,у^ в пирролоны 6с,у^

Как видно из диаграммы (рис. 1), активационные барьеры раскрытия цикла для оксазинов 5с,у^ довольно низки (17.9-22.6 ккал/моль) и могут быть преодолены даже при комнатной температуре. Раскрытие оксазинового цикла облегчается в следующем ряду заместителей Я: СБз < С02Ме < ОМ. Азадиен 4 во всех случаях существенно менее стабилен, чем его циклический изомер 5 и может существовать только как короткоживущий интермедиат. Активационный барьер [1,5]-Н-сдвига в азадиенах 4 (25.5-26.6 ккал/моль) практически не зависит от заместителей Я. Вместе с тем, сама энергия переходного состояния

Т82 относительно энергии оксазина 5 заметно растет в следующем порядке заместителей СИ < С02Ме < СР3 (30.4, 32.6 и 35.0 ккал/моль соответственно), что находится в очень хорошем соответствии с экспериментально наблюдаемой зависимостью между температурой, требуемой для изомеризации, и природой заместителя при атоме С2 оксазина. Прототоропный сдвиг в имидоилкетене 7с,у^, который приводит к азометин-илиду 8с,у,\у - процесс межмолекулярный, надежно оценить активационный барьер которого довольно проблематично. Однако из-за относительно высокой СН-кислотности имидоилкетенов 7с,V барьеры прототропного сдвига в этих соединениях, вероятнее всего, ниже, чем барьеры предшествующего ему [1,5]-Н-сдвига, который, по-видимому, и является скорость-определяющей стадией.

2.3.3. Реакции с а-диазокетоэфирами

Реакции, азиринов с диазосоединениями с оксо-группами в обоих соединениях могут протекать не так однозначно, как рассмотренные выше реакции диазоэфиров. Это обусловлено тем, что образующийся из илидного интермедиата 1,4-диацил-2-азадиен А благодаря наличию двух карбонильных групп может претерпевать две различные 1,6-электроциклизации, одна из которых приводит к 2Я-1,3-оксазину В, а другая - к 2Я-1,4-оксазину С (схема 3).

Схема 3

Аг-

'V

М,

С02Е1

N

КИ2(ОАс)4

. И2

а

Однако единственным продуктом, который удалось выделить из реакционной смеси, полученной при взаимодействии азирина 1а с этил-2-диазоацетоацетатом 2Г с помощью колоночной хроматографии на силикагеле, оказался пирролон 9. При этом согласно спектру 'Н ЯМР необработанной реакционной смеси пирролон 9 в ней отсутствует, а основным продуктом является 1,3-оксазин 5х, аналитический выход которого составляет 57%. Следов 1,4-оксазина 10 в реакционной смеси обнаружено не было.

Мы предположили, что соединение 9 образуется путем раскрытия оксазина 5х в азадиен 4х, который на силикагеле при его кислотном катализе и под действием присутствующей в нем влаги претерпевает циклизацию в гидроксипиррол 11 и с последующим [1,5]-сдвигом группы СОгЕ1 (схема 4).

Схема 4

- Ме Зх

Аг = 4-МеОС6Н4

1

Аг^ СОгЕ1

10

0

V—Ме

N^4

Аг' С02Е1

4х

1 БЮг, Н20 ' Ме

С02Е1

1мГ°н .

Аг

Г О

со2Е1 5х (57% 1Н ЯМР)

Н 9 (55%)

-СНО

2,2-13 О

ОНС-^О^-Ме РИ^И^СОгМе

Рисунок 2 - Энергетический профиль (БЕТ тР'№В1К/б-31+С(«1,р), ккал/моль, 375К, 1,2-дихлорэтан) превращения илидов 12 в оксазины 14,15.

Вывод о том, что именно 1,3-оксазиновые производные являются предпочтительными продуктами обсуждаемой реакции, был подтвержден нами результатами квантово-химических расчетов (БРТ тРЧУВ! К/6-31+в(с1,р) превращения модельных илидов 12 (рисунок 2). Расчеты показывают, что раскрытие цикла в изомерных илидах Е- и 2-12 в азадиены 13 должно проходить с высокой стереоселективностью с образованием и 27-изомеров, поскольку переходные состояния Т81 и ТБ2 выше по энергии, чем соответственно ТБЗ и Т84. Принимая во внимание тот факт, что свободная энергия 1,3-оксазина 14 ниже, чем любого из изомеров азадиена 13, можно сделать вывод о том, что 1,6-циклизация 13 в 14 является кинетически и термодинамически благоприятным процессом. Образование 1,4-оксазина 15 из азадиена Е,2-1Ъ через переходное состояние Т56 не реализуется, поскольку оно не может конкурировать с 1,6-циклизацией в 1,3-оксазин 14 (через ТБ7), барьер которой существенно ниже.

В азадиене 4х' с ацетально защищенной формальной группой, генерированном из азирина 1х' и диазосоединения 2Г, 1,6-циклизация в 1,3-оксазин блокирована, и 1,4-оксазин 16 образуется в качестве единственного продукта реакции (схема 5).

Схема 5

о

РИ

ОМе ОМе

МеАГ'

С02Е1 21

N 1х"

Ш12(ОАс)4 ОСЕ, 84 °С

МеО,

РИ' 4Х. С02Е1

ОМе

МеО^у^

РИ^И со2н 16 (28%)

Были проведены еще несколько экспериментов с диазокетоэфирами в надежде получить в чистом виде производные 1,3-оксазина с ацетильной группой при атоме С2. Во всех случаях образуются 1,3-оксазины, однако выделить их не удалось, поскольку они крайне нестабильны на таких сорбентах, как силикагель и окись алюминия. Например, в реакции между азирином 1а и бензоилдиазоацетатом 2g в присутствии КЬ2(ОАс)4 после хроматографиической обработки реакционной смеси с выходом 12% был выделен пиррол 17 (схема б). Мы полагаем, что образование этого соединения, так же как и соединения 9 (схема 4), происходит при кислотном катализе на силикагеле в присутствии влаги, но реализуется без миграции сложноэфирной группы. Неожиданно в аналогичной реакции азирина с диазосоединением 2Г удалось выделить каркасное соединение 18, которое также довольно нестабильно и легко подвергается деструкции на силикагеле.

Схема 6

Аг = 4-МеОС6Н4

Ме

РЬ

Ме .

о 21

СО,Е1

КЬ2ОАс4 ОСЕ, 84°С

Ме

о О

Ме СО,Е1

Аг

вЮ,, Н,0 Ме

Л V.

г—^ I , ^

17(12%)

СО,Е1

Ме

18<10%> Т.. МН

Н ме

2.4. Реакции 2Я-азирин-2-карбальдиминов с диазосоединениями

В данном разделе представлены результаты исследования реакционной способности 2Я-азирин-2-карбальдиминов 1Ь-п в условиях генерирования карбеноидов из диазосоединений 2Ь-сМ,Ь и изучения возможности использования этой реакции для синтеза 1,2-дигидропиримидинов 19 (схема 7). Сложность, которая могла возникнуть при реализации этой идеи, заключалась в наличии в структуре азирин-2-карбальдиминов дополнительного реакционного центра, азометинового азота, который также хорошо вступает во взаимодействие с родиевыми карбеноидами. В этом случае генерирование нестабильного азометин-илида 22 и его последующие трансформации могли привести, например, к образованию азиридина 23 или дигидропиразола 24.

Схема 7

и

(^гЦ

-Ы,

Я'

Уг—/

V / N 1И-П

N2 2

-X-

-м,

РЬ

N Я* 7 22 \

СО,Е1

Р(2

Я2 СОК3

Р(1

Иг

соя3

24

На примере реакции азирина 1Ь с диазоэфиром 2с было найдено, что максимальный выход продукта 56%, которым, как и предполагалось, оказался пиримидин 19а. достигается при добавлении 5 мол% КИ2(ОАс)4 к смеси азирина II диазосоединения в дихлорэтане при 84 °С. По этой методике был сип Iсзировап ряд 1,2-дигидропиримидинов 19Ь^ (таблица 3). Стоит отметить, что реакция толерантна как к Л'-арильным, так и к Д-алкильиым заместителям иминной функции азирина. Пиридил-замещенный азирин 1о ввести в реакцию с диазосоединением 2с не удалось, поскольку в его присутствии диазосоединение не разлагается (были протестированы катализаторы Ш12(ОАс)4, ЯЬ2(ОР!у)4, ЯЬ^Ос!:^). По-видимому, пиридиновый атом азота совместно с азириновым необратимо связывают катализатор, тем самым пассивируя его при генерировании карбеноида.

Для определения границ применимости исследуемой реакции были также протестированы два диазоэфира 2ЬД диазокетоэфир 2Г и диазокетон 2Ь с использованием соединения 1Ь в качестве азиринового субстрата. Соответствующие дигидропиримидины 19Ь-к были получены из всех перечисленных диазосоединений, однако в реакции азирина 1Ь с этил-2-диазоцианоацетатом 2<1 основным продуктом оказался циклопропапиримидин 25!. Очевидно, что данное соединение получается при циклопропанировании пиримидина 191 под действием родиевого карбеноида. При использовании двукратного избытка диазосоединения 2(1 циклопропапиримидин 251 был получен в качестве единственного продукта с выходом 51% (таблица 3).

Таблица 3 - Синтез 4-арил-1,2-дигидропиримидинов 19а-ки соединения 251 р^ ^ „и1 ... г^м-

Я112(ОАс)4

РЬ'

ею2с

я2

N

19а-к

Я3

25!

Исходные соединения Кол-во 2, экв. Я' Я2 Я3 Выход 19, % Выход 29, %

1Ь+2с 1 4-С1СбН4 СИз Е1 19а(56) 25а (-)'

Н+2с 1 РЪ СИз Ег 19Ь (60) -

1]'+2с I 4-ВгС„Н4 СР, Е1 19с (58) -

1к+2с 1 4-МеОСбН4 СР, Ег 19(1 (51) -

11+2с 1 4-СРзС6Н4 СР, Е1 19е (49) -

1т+2с 1 (-Ви СР, Е1 Ш(44) -

1п+2с 1 (4-С1С6Н4)2СН СР, Е1 198 (48) -

1Ь+2Ь 1.75 4-С1С6Н4 С02Ме СОгМе 19Ь (28) -

1 Ьн-2с1 1.1 4-С1СЙН4 СИ ССШ 191(10) 25| (23)

1ь+га 2 4-С1СйН4 СИ ссда - 251 (51)

111+2Г 3 4-С1СбН4 СОМе ССда 19] (39) -

1Ь+2Ь 1.5 4-С1С6Н„ СОМе РЬ 19к (40) -

1 Изомеры 25а не выделялись, а были идентифицированы методом 'Н ЯМР.

Образование соединений типа 25 было также зафиксировано в реакции азирина 1Ь с двукратным избытком диазоэфира 2с, однако наряду с циклопропапиримидином 25а в данной реакции образуется продукт формального внедрения карбеноида по связи С5-Н пиримидинового цикла — соединение 26, существующее в виде смеси двух диастереомеров (схема 8).

Схема 8

Аг = 4-С1С6Н4

еюгс-ь^н е.02с

н.....

I 1..-СО2Е1 РИ-^мЛ.

. эндо,экзо-25л ^ ^

н.....р^м

к ^-С02Е1 экзо,экзо-25а ,

СЯ3

V эндо.эндо- 25а

экзо.эндо-25а

СО2Е1 кяэя-гб

Дополнительные эксперименты показали, что цикпопропапиримидины 25а претерпевают термическое раскрытие в изомерные пиримидины 26, причем скорость этого процесса определяется стереохимией соединений 25а. Относительная конфигурация стереоцентров в соединениях эндо,экзо-25а, экзо,экзо-25л и КБ,Л5-26 была установлена методом рентгеноструктурного анализа. Было обнаружено, что пиримидин 26 в растворе неустойчив и в

течение нескольких минут эпимеризуется, давая смесь Л5.Я5-26 и Л5,5/?-26 в соотношении 1:1. С привлечением квантово-химических расчетов было установлено, что данный процесс реализуется через раскрытие дигидропиримидинового цикла в диазагексатриеновую систему и обратную циклизацию. Другими словами, при комнатной температуре дигидропиримидины 19, 26 представляют собой лабильные системы, существующие в подвижном равновесии с открытоцепными 1,5-диазагексатриеновыми и стереоизомерными дигидропиримидиновыми формами.

Анализ спектров *Н ЯМР реакционных смесей, полученных при взаимодействии азиринов 1Ь-п с диазосоединениями 2Ь-(1,Г,Ь, показал отсутствие сигналов, которые можно было бы приписать продуктам альтернативного направления реакции, реализующегося через иминиевые илиды 22 (схема 7). Мы попытались понять причину этого обстоятельства, прибегнув к анализу расчетных (ОРТ ВЗЬУР/6-ЗЮ(с1)/РСМ, 1,2-дихлорэтан) энергетических и геометрических характеристик двух модельных илидных интермедиатов 201 и 22а, которые могут получаться из азирина И и метил-2-диазо-3,3,3-трифторпропаноата (схема 9).

Схема 9

Неплоский илид

Ме02С СР3 201

ZC1-^I-C2-C3 = 1

Плоский илид

РЬ

' 1к л' \

РЬ

Р>1

N

¿С1-М-С2-С3 = 53

22а

РИ

2Г

СОгМе 3

Расчеты показали, что азириниевый илид 201 на 2 ккал/моль стабильнее иминиевого илида. Неожиданная пониженная стабильность иминиевого илида побудила нас проанализировать геометрии обоих илидов. Устойчивость 1,3-диполя зависит от эффективности перекрывания л-МО системы 1,3-диполя с л-орбиталями стабилизирующих его функциональных групп, в данном случае, группы С02Ме, и это перекрывание максимально, когда диэдральный угол С=1М-С-СО равен нулю. Обращает на себя внимание разительное отличие в значениях этого углах для илидов 201 и 22а: 1° для азириниевого илида 201 и 53° для иминиевого илида 22а, что свидетельствует о неблагоприятных стерических взаимодействиях между группой С02Ме и атомом водорода при атоме С2 азиринового цикла в илиде 22а. В переходном состоянии стадии присоединения карбеноида к иминному азоту субстрата, содержащем не трех-, а четырехкоординированный углерод с дополнительным объемным заместителем КЬ2(ОАс)4, эти взаимодействия еще больше. В переходном же состоянии стадии образования азириниевого илида такие дестабилизирующие взаимодействия отсутствуют. Таким образом, причиной наблюдаемой хемоселективности реакций азиринов 1Ь—п с родиевыми карбеноидами является стерический фактор, а именно, сильное экранирование пары иминного азота азиринильным заместителем.

2.5. Каталитические реакции 2-(11-карбонилвинил)-2//-азиринов с диазоэфирами

При осуществлении каталитических реакций 2-(11-карбонилвинил)-2//-азиринов 1р,г,в с диазосоединениями 2Ь-е тестировались разные режимы их проведения. Так, для азирина 1р оптимальным оказалось добавление катализатора к кипящему раствору азирина и диазосоединения, взятых в соотношении 1:2.5. В результате быстрого хроматографического разделения реакционной смеси были выделены три продукта: азатриен Е-27а, дигидропиридин 28а и пиррол 29а. Выходы этих соединений, а также результаты аналогичных реакций азирина 1р с диазоэфирами 2с,й представлены в таблице 4. Относительно низкие выходы продуктов связаны с их частичной деструкцией при хроматографической очистке.

Таблица 4- Реакции азиринов lp,r,s с диазоэфирами 2b-d n2 .. . о

о

'V

2b-d

"CO,R3

N

1p,r,s

DCE, 84'C Rh2(OAc)4

E/Z

Ph^N^CO^

Ph'

jOci** Ph

R1

Л \ X 0

29a-d

Исходные соединения R' R2 R3 Выход 27, % Выход 28, % Выход 29, %

транс-1р+2Ъ транс- 1р+2с транс-lp+2d Ph Ph Ph COjMe CF3 CN Me Et Et 27a (31) 27b (28) 27c (60,'НЯМР) 28a (10) 28b(32) 1 29a (14) 29b(5,'H ЯМР) 29c (10,'H ЯМР)

транс- 1И-2с цисЛт+2с транс-ls+2c OMe OMe H CF3 CF3 CF, Et Et Et E,E-27d (45) E,Z-27d (43) 27e (19) 28d(27) 28e (20) 29d (26)

BMtV Ш ДШ ПДрии II pilM'l1 »"V '«■ uui/iVpH«-« » • ' » -------r—----------• j

2-азабицикло[4.1.0]гепт-4-ен-3,7-дикарбоксилат - продукт внедрения карбеноида по связи С -Н дигидропиридина 28с.

Использование обычного порядка смешения реагентов, т.е. медленного добавления, например, диазосоединения 2Ь к кипящему раствору азирина 1р и Rh2(OAc)4 приводит к тому, что азирин частично изомеризуется в соответствующий пиррол 30, который, реагируя с диазосоединением, образует карбонат 31а с выходом 13% (схема 10). Это направление становится единственным при взаимодействии азирина 1р с диазосоединением 2е, которое очень медленно разлагается при температуре эксперимента, вследствие чего азирин успевает полностью изомеризоваться в соответствующий 2-бензоилпиррол, который далее олефинируется до фосфата 31Ь (схема 10).

Схема 10

Ph

Ph

Ph

N 1р

DCE. 84°С Rh2(OAc)4

30 (27%)

2е

N2 2b

А

■Ph МеР2С СОгМе DCE. 84°С Rh2(OAc)4

Ph

N 1p

II

(MeO)2(P)P CQ2Mb

TFT, 103 °C

Rh2(OAc)4

C02Me

CO,Me

31b (41%)

Изомеризация азирина 1р в пиррол 30 описана в литературе, однако превращение 30->31 - это первый пример олефинирования карбонильного соединения с помощью карбеноида.

Реакции азиринов 1г,в с диазосоединением 2с проводились при медленном добавлении диазоэфира к кипящему раствору азирина и катализатора, поскольку изомеризация азиринов 1г,з в условиях эксперимента не происходит. В таком режиме для полной конверсии азиринов цис- и траисЛг оказалось достаточно добавить 1.5 эквивалента диазосоединения. В случае азирина 1я избыток 2с приводит к резкому падению выходов продуктов, поэтому реагенты были взяты в соотношении 1:1. Результаты проведенных экспериментов представлены в нижней части таблицы 4.

Общая схема образования соединений £-27, 28 и 29 (схема 11) включает генерирование азириниевого илида, раскрывающегося с образованием двух изомерных азагексатриенов, £-27 и 2-27, первый из которых стабилен, а второй претерпевает либо 1,6-электроциклизацию в 2,3-дигидропиридин, таутомери-¡уюпшйся далее в более устойчивую 1,2-дигидропиридиновую форму 28, либо 1,5-циклизацию в пирролиевый илид 32, который после прототропного сдвига лае г конечный пиррол 29. Обращает на себя внимание тот факт, что в реакции лиазосоединения 2с с транс-изомером трансЛх (таблица 4, строки 4, 6) образуется только дигидропиридин 28(1, тогда как из г/мс-изомера цисЛг (таблица 4, строка 5) получается только пиррол 2911.

Схема 11

о

РИ. ^^ А .1 Р

■ел У

трлнС'Ы

АА"Ср1 С,?*

Рисунок 3 — Энергетический профиль (ВЗЬУР/б-31+С(с1,р), ккал/моль, 375К) превращения азатриенов 33 в дигидропиридины 34 и пирролиевые илиды 35

Предложенный механизм реакции был подтвержден результатами ОРТ-расчетов (ВЗЬУР/б-31+С(с1,р)) 1,5- и 1,6-циклизаций модельной 2-азатриеновой системы 33 (рисунок 3). Для выяснения причин сильного влияния конфигурации С=С связи азирина на направление циклизации были рассчитаны азатриены, полученные как из азирина транс- 1г (£,£-, 2 £-33), так и из азирина цисЛг (£,2-, 2,2-33). Из результатов расчетов следует, что 2,3-дигидропиридин 34 должен

образовываться предпочтительно в виде транс-изомера, транс-ЪА, путем 1,6-циклизации азатриена Е,Е-33 (АС = 18.2 ккал/моль), у которого связь С5=С6 имеет /иранс-конфигурацию. В этот же продукт должен превращаться и второй транс-азатриен, 2,/Г-ЗЗ, предварительно претерпев низко барьерную 1М-инверсию азота (ДС = 9.2 ккал/моль) в азатриен Е,Е-33 (красные линии). Напротив, азатриены с г/г/с-конфигурацией связи С=С, £,2-33 и 2,2-33, имеют очень высокие активационные барьеры 1,6-циклизации (ДС = 32.4-34.8 ккал/моль), и должны претерпевать 1,5-циклизации соответственно в пирролиевые илиды Е- и 2-35 с существенно более низкими барьерами (ДС = 24.4-25.1 ккал/моль) (синие линии). Таким образом, расчетные данные для модельной азатриеновой системы 33 согласуются с экспериментальными результатами по конкуренции 1,6- и 1,5-циклизаций 2-азатриенов, генерированных из азиринов цис- и трансЛг. Следует отметить, что превращение 33->35 - это первый пример 1,5-циклизации 2-азаполиеновой системы в пиррольную.

Обращает на себя внимание тот факт, что изменение геометрии связи С5=Сб азатриена 33 в гораздо большей степени сказывается на 1,6-, чем на 1,5-циклизации. Анализ геометрий переходных состояний 1,6-циклизаций: Т81,Т82 с транс связью С=С, и Т83,Т84 с цис связью С=С, показал, что это связано с большей стерической загруженностью переходного состояния 1,6-циклизации: взаимодействие двух тригональных углеродных реакционных центров при 1,6-циклизации против взаимодействия тригонального углеродного с дигонапьным азотным центром при 1,5-циклизации. Из этого следует, что увеличение объема заместителей при атоме С1 азатриена, которые переносятся в него из диазосоединения, должно менять соотношение продуктов 1,6-/1,5-циклизации в пользу последнего. Это предположение подтвердилось результатами исследования ЯЬ2(ОАс)4-катализируемой реакции азирина транс- 1г с диазоэфиром 2е (схема 12), содержащим объемную диметоксифосфорильную группу, которая в отличие от аналогичной реакции трифторметилзамещенного диазосоедиенния 2с, дала не только продукт 1,6-, но и продукт 1,5-циклизации. В этой реакции методом 'Н ЯМР было зафиксировано образование азатриена Е-27Г, пиридина 36, являющегося продуктом элиминирования диметилфосфоната в промежуточно образующемся дигидропиридине 2Я1, и пиррола 29е в соотношении 1.5:1:1.

Схема 12 РЬ

Е-271 (22%)

МеО ОМе

Выводы

1. Разработан метод синтеза 2Я-1,3-оксазинов из 2-ацил-2Я-азиринов и а-дмачоэфиров в условиях {И12(ОАс)4-катализа, позволяющий формировать 1,3-оксазиновмй цикл с электроноакцепторными заместителями (трифторметил-, ал кокси карбон ил- и циано-группы) во втором положении. Реакция протекает через образование нестабильных азириниевых илидов, их необратимое раскрытие в 2-азабута-1,3-диены и последующую 1,6-циклизацию с участием анильной группы.

2. Установлено, что дополнительная ацильная группа при С1 в промежуточном 2-азабута-1,3-диене, генерированном из 2-ацил-2Я-азирина и диазокетоэфира, не меняет направления его 1,6-циклизации, которая протекает с участием С4-ацильной группы. Вместе с тем, С'-ацильная группа кинетически дестабилизирует образующийся 2Я-1,3-оксазин, участвуя в его дальнейших перециклизациях в слабокислой среде в присутствии следов влаги.

3. Обнаружена новая реакция термического одноатомного сужения цикла в незамещенных по положению С6 2Я-1,3-оксазинах до 1,2-дигидро-ЗЯ-пиррол-З-онов, скорость которой снижается при смене заместителя при С2 в ряду CN > С02Ме > СР3, а при смене заместителя при С5 - в ряду Н > Ме > РЬ. Методом ЭРТ-расчетов подтвержден четырехстадийный механизм этой реакции, включающий раскрытие оксазина в 2-азабута-1,3-диен, [1,5]-Н-сдвиг с образованием имидоилкетенового интермедиата с последующим прототропным сдвигом в ИН-азометинилид и его 1,5-циклизацией.

4. Разработан простой метод синтеза 4-арил-1,2-дигидропиримидинов, содержащих при С2 один или два электроноакцепторных заместителя, из 2Я-азирин-2-карбальдиминов и а-диазокарбонильных соединений при катализе Я112(ОАс)4. Реакция толерантна как к Д-арильным, так и к Л'-алкильным заместителям иминной функции азирина, причем атака карбеноида осуществляется исключительно по азириновому атому азота, что обусловлено стерическим экранированием неподеленной электронной пары иминного азота.

5. Установлено, что 2-акцепторнозамещенные 2Я-1,3-оксазины и дигидропиримидины представляют собой лабильные системы, которые уже при комнатной температуре способны претерпевать обратимое раскрытие цикла в 2-азаполиеновые валентные изомеры.

6. Азириниевые илиды, генерированные при Ш12(ОАс)4-катализе из а-диазоэфиров и азиринов с 2-(бензоилкарбонил-, формилкарбонил- или метоксикарбонил)винильным заместителем при С2, раскрываются в изомерные (3Е)- и (32)-2-азагекса-1,3,5-триены с низкой стереоселективностью. Это является одним из ограничений использования данной реакции для синтеза 2-акцепторнозамещенных 1,2-дигидропиридинов, которые получаются при 1,6-циклизации (32)-изомеров 2-азагексатриенов. Обнаружено новое превращение (32)-2-азагексатриенов — термическая изомеризация в 1,2,5-тризамещенные пирролы, протекающая через 1,5-циклизацию в 2Я-пирролиевый илид с последующим прототропным сдвигом.

7. Найдена новая реакция олефинирования 2-бензоилпирролов под действием родиевых карбеноидов, генерируемых из а-диазоэфиров.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Zavyalov, K.V.; Novikov, M.S.; Khlebnikov, A.F.; Yufit, D.S. Rh2(OAc)4-Catalyzed reaction of a-diazocarbonyl compounds with 2-carbonyl-substituted 2H-azirines//Tetrahedron.-2013.-Vol. 69.-P. 4546-4551.

2. Zavyalov, K.V.; Novikov, M.S.; Khlebnikov, A.F.; Pakalnis, V.V. Selective syntheses of 2tf-l,3-oxazines and l//-pyrrol-3(2//)-ones via temperature-dependent Rh(lI)-carbenoid-mediated 2#-azirine ring expansion // Tetrahedron. - 2014. - Vol. 70.-P. 3377-3384.

3. Завьялов, K.B.; Новиков, M.C.; Хлебников, А.Ф. ЯЬ(П)-катализируемые реакции 2Я-азирин-2-карбальдегидов с диазомалонатами и ацилдиазоацетатами // Тез. докл. V Всерос. конф. студентов и аспирантов «Химия в современном мире», Санкт-Петербург, 18-22 апреля 2011. С. 244.

4. Zavyalov, K.V.; Novikov, M.S.; Khlebnikov, A.F.; Rostovskii, N.V. Rh(II)-catalyzed reactions of 2tf-azirine-2-carbaldehydes with diazomalonates and acyldiazoacetates // Book of Abstracts of the 5th International Symposium "The chemistry of aliphatic diazo compounds: advances and outlook", Saint-Petersburg, June 7-8, 2011, P.70.

5. Zavyalov, K.V.; Gorbunova, E.G.; Novikov, M.S.; Pakalnis, V.V.; Khlebnikov, A.F. Rh(II)-catalyzed reactions of diazo esters with 2-acyl-2//-azirines and isoxazoles. Book of Abstracts of Frontiers of Ordanometallic Chemistry, FOC-2012 and 2nd Taiwan-Russian Symposium on Organometallic Chemistry, Saint-Petersburg, September 21-22,2012. P. 141.

6. Завьялов, K.B.; Новиков, M.C. Синтез 2Я-1,3-оксазинов через Rh(II)-карбеноид-медиируемое расширение цикла в 2-ацил-2Я-азиринах // Тез. докл. VII Всерос. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием по химии и наноматериалам "Менделеев-2013" (Секция 4), Санкт-Петербург, 2-5 апреля 2013. С. 157.

7. Завьялов, К.В.; Новиков, М.С.; Хлебников, А.Ф. Контролируемый температурой селективный синтез 2Я-1,3-оксазинов и 3-гидрокси-2Я-пирролов из этилдиазоцианоацетата и азирин-2-карбальдегидов // Тез. докл. Ill Всерос. конф. по органической химии, С.-Петербург, Репино, 17-21 июня 2013.

8. Завьялов, К.В.; Новиков, М.С.; Хлебников, А.Ф. Синтез 1,3-оксазиновых, пиррол-3-оновых и 1,2-дигидропиридиновых систем через каталитическое расширение цикла в функционализированных 2Я-азиринах // Тез. докл. Всерос. конф. с международным участием «Современные достижения химии непредельных соединений: алкинов, алкенов, аренов и гетероаренов», Санкт-Петербург, 26-28 марта 2014. С. 73.

9. Завьялов, К.В.; Новиков, M.C. Rh(II)-KaTauH3HpyeMoe расширение цикла в функционализированных 2Я-азиринах как метод синтеза производных 2Я-1,3-оксазина, 1Я-пиррола И 1,2-дигидропиридина // Тез. докл. VIII Всерос. конф. с международным участием молодых учёных по химии "Менделеев-2014" (Секция 5), Санкт-Петербург, 2014. С. 260.

10. Завьялов, К.В.; Зубакин, Г.В.; Новиков, М.С. Реакции замещенных 2-ацил-2Я-азиринов и их производных с КЬ(П)-карбеноидами // Тез. докл. 6-ой Международной конференции молодых ученых «Органическая химия сегодня», Санкт-Петербург, 23-25 сентября 2014, С. 16.

Подписано в печать 24.12.2014. Формат 60 х 84 '/|6. Бумага офсетная. Гарнитура Times . Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ № 6153.

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии Института химии СПбГУ 198504, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, Университетский пр. 26. Тел.: (812>-428—69—19, 428-40-43