I-R-I- ацилциклопропаны в реакции Бамфорда-Стевенса тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА,ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.В. ЛОМОНОСОВА

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

ГРОМОВ АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ УДК 547.513 ИЗ + 54?.517

1-Е-1-АЦИЛЦИКЛОПРОПАНЫ В РЕАКЦИИ БАМФОРДА-СТЕВЕНСА ( 02.00.03 - Органическая химия )

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва - 1991

Работа виполиенв ш кафедре органической химии в лаборатории органичзскоп синтеза Химического факультета Московского государственного .университета им,М.В.Ломоносов? .

Научный руководитель: академик АН СССР, профессор Н.С.Зефиров.

Официальное оппоненты: д.х.л., профессор З.А.Караханов;

к.х.н., с.u.c. Ю.В.Томнлов.

Ведущей .учреждение: Яргслчвский политехнически!!

•ИНСТГГ.'.'Т .

Защита состоится 19 июня Ï99I года в II члс. на заседании сиецивпизированного Ученого совета Д 053.05.46 по химическим наукам при Московском государственном .университете им.М.В.Ломоносова по вдрес.у: II9899, l'en Москва, В-234, Ленинские горы, МГУ, Хиуический (йкультет, аудитория 337.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Химического Факультета МГУ им.Ы.В.Ломоносове.

Автореферат разослан " " мая 1991 года.

УчениИ секретарь специализированного

Ученого еотетв

К8НДИДПТ хр.ии четких на.ук

Т.В.Чэгдесиева

¿ШаДЬШЯЬ-ШгёЗеМВ» "Химия циклопропанов - интенсивно раз-вивавдийоя раздел современной органической химии. Значительное напряжение малого- цикла, его модификация электрокодонорными и акцепторными заместителями или их сочетаниями позволяет генерировать множество новых хемоселективных превращений, что .уче привело к разработке целого ряда современных синтетических методологий. Вместе с этим, синтетический потенциал циклопропанов разработан недостаточно и развитие.химии, соединений, содержащих малый цикл, продолжает оставаться актуальным.

Данная работа является исследованием в области химии функционально замешенных циклопропилкетонов и посвящена их карбешшм превращениям. В современной синтетической органической хяуии использование кэрйенов шило широкое ггоименепие. Достаточно .упомянуть синтез в одну стадию (грезиденных циклов, производных иякло-пропена, многочисленные реакции расширения цикла, создание ди- и полицикиических систем, интересные находки в химии стероидов я др.угих .уникалышх стр.укт.ур. В последние годы появились примеры использования реакций карбенного распада (например, алкилдиазо-ацетятов) в промышленности в производстве пиретроидов и других продястов топкого органического синтеза.

Удобным способом генерирования карбенов является термической расщепление цеяочгых солей тозиягидразонов альдегидов я кетонов , (реакция Бэмфорда-Сгевенсе). В настоящее время яго ¡эффективный совремэнный метод генерирования кэрбенов из карбонильных соединений. Несмотря на сравнительно большой объем ре бог по вз.учению реакции Ешлфорде-Стввенса, до начала наших исследований сохранился ряд хэпоиз:учеиннх областей. Так оказались практически не известными реакции карбенного распадв функционалыговамещенных кетонов циклопропанового ряда.

Цеянидаиной-Яабогы является разработка препаративно удобных методов синтезе гем.~ф.ушщионэльновамещенннх циклопропилкетонов и систематическое изучение их кэрбекнкх превращений в .условиях редакция Еэ^ордл-Сгевенсв.

Й2ЫНгЛ_й£®21М« Впервые иэдчекн л.ути реагирования фрикциона льнозпмещешшя циклопролилкатэбенов. Показано, что получение кярбелов в.условиях реакции Бвьфорда-Стевенсв из 1,1-диацилцикло-проппнов протекает через постадийное генерирование двух карбениых центров, причем возникновение первого из них вызывает циклопро-пиг.кврбон-цикюб.'утенсв.ую перегруппировку, в второго - карйен-пле-$ичовуп изомеризацию с образованием зинилциклоб.утенов.

Показяно, что введение электроноакцепторных заместителей в гем.-положение в ацищикдопропанах стабилизирует малый цикл в .условиях их кисОенного расщепления.

Обнаружено, что замена ацильной группы нэ формильщ'ю в 1-а--1-ецил.циклопропанах приводят к попном.у подавлению цикяопропил-кэрбен-цикяойугеновой перегруппировки, вместо которой реализуется процесс внедрения карбена по ^-С-Н связи. Установлены .условия, поаволяшшз направлять реакцию Бямфорда-Стеэенса в ряду -ацилциклопропэнов в сторону образования замещенных бициклоОдтанов.

Псдктдзескаа^а^щмц^хь. Разработаны новые препаративные методы синтеза гем.-функциональнсзамещеиных цнклопропилкетонов -перспективних реагентов для синтеза. Найдены новые примеры синтетического использования реакции Ееыфорда-Стевекса в препаративной циклопропановой химии, в именно, разработаны подходы на основе ацилл.икпопропинов к получению функциональнозамещенных цикиоб.уте-пов, ацетиленов, бициклобутанов.

Щ^ЛЕШШй. По материалам диссертации опубликованы три работы.

Артобаниз. работа. Результаты работы докладывэлиоь на Ш-ем Всесоюзном совещании по химическим реактивам (г.Ашхабад, 1989 г.) и на Ш-ем Региональном совещании республик Средней Азии и Казах-стена по химическим реактивам (г.Ташкент, 1990 г.).

Диссертационная ■

работа изложена на 170 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, обо-увдония результатов, экспериментальной чэоти и выводов; содержит 15 таблиц, спиоок .цитируемой литературы аз 219 наименований.

Литературный обзор посвящен реакции Бамфотде-Стевенсэ - квр-бенньм превращениям в ряду алифатических карбонильных соединений. В обзоре рассмотрены экспериментальные условия реа-сизи, механизм, направления реагирования циклопропвновнх с.убстрвтов, области применения этой реакции.

Содержание работы.

I. СИНТЕЗ 1-н-1-А1ДШДтаОПРОПАНОВ.

1.1. Под^ченча_ р_бгфуто^о га^У, ДР^ЧШ'!!!!!И.У 2. Щ^лдик потопа нов.

Основными исходными соединениями в синтезе ф.ункциональноза-мещенных цикпопропипкетонов явились препаративно доступные 1,1--диБвмещеннне циклопропаны (1-6). Они были получены с высокими

выходами методом прямого цийлоалкплировзния ви^ина льнам дибгом-згено.м ряд а СН-киолог в системе п о т а ;!ьд и м е т п л с .у л ь1: о к с и д:

Р* , —. [Xх

СНрБг у ^

1. X т У т СОМв, 60% 4. X в СОи&, У » СООЕ<;, 80/1

2. X » У > СОСВ3, 52£ Б. X - У - Сй, 56$

3. I » I « СООЕЪ, 92& 6Л«Ь С0Е1;, 8С$

Ацищиклопроланы 1,2,4,6 были провращены в тозилгидрязоны и изучены в реакции кврбенного разложения. Однако целый ряд 1-ф.унк-циональнозамещенных циялопропилкегонов яе могут быть получены таким путем. Нами разработаны простые споообы их синтеза селективными превращениями функциональных групп в легко доступных циклопропанах (1,3-5):

Ток, 1~ацетил-1-циано®!Клопропан (7) выя получен в две препаративные етрдип из кетоэфира (4) с выходом 55$. Получение его из динитрилэ (5) неэффективно из-за преимущественного образования 1,1~дпацет0>щиклопро1тага (I). Такие химические превращения кето-э$ира (4), как кзтеяеобрчзованио, восстановление алюмогидридом лития в эйире и окисление пирндинийхпорхроМкТсм (Г1ХХ) протекает без раскрытия трехчленного цикле в'приводят к неизвестным ранее геу.-ззуещенным фориилциклоппопянэ.ч (12,13), перспективным для сячгетичесного иеппльзошния соединениям. Однако попытки применить грояезюгу восстэновчения-окиояения к диятиру (3) с цель» по-

лучения 1,1-бисФормияциилолропана (16) приводя! к соответствующему Зч$ормилдигидроф.уран.у (15): сн_0

э ^ д( -

14 СН20Н 15,355? 16,3$ СН=0

1,2. Си игезлкенм^цищикп опр^пшшв.

Особий интерес в качестве'объектов для изучения карбенньх превращений представляют 1-алкенилзамещенные цикпопропа новые ке-тоны, В таких субстратах карбенний центр генерируется в гем.-позиции к кратной связи, что делает возможным реализацию нетривиальных путей внутримолекулярной стабилизации цнклопропилкарбенов.

Мы изучили несколько подходов к получению 1-а лкени л-цик ло-пропилкетонов.

09 \ Ч/ 21 I * 0=0 /„\ с

Г. / СН31^з(а)

г20 Р^ —-*

\ . I \ ви .

1817

Обработка дикетона (I) одним экв. метилмагнийиодида или ме-тиллития хотя и протекает исключительно с сохранением трехчленного цикла, но не селективно и поэтому получение целевого кето-олефина (17) способом А не эффективно. Однако введение монокета льной защиты в молек.ул.у дикегона (I) позволяет гладко проводить, стадию присоединения металлорганвческих реагентов по одной карбонильной группе и препаративно удобно из доступных исходных соединений получать олкенилкетоны типа (17) (способ Б).

Перспективным- способом олефинировэния карбонильных пгоизвод-

янх является реакция Витгига. Дпкетон (I) гладко реагирует с ме-тилтрифенилфосфоний бромидом в присутствии димсилнатрил в Л?,1С0, и, в зависимости от соотношения исходных реагентов, образует диен (18, 807») или кетоолефин (17, 5С$)„

Однако нелий ряд ф.ункциональноза!/ещенних фосЗюрпнов по реагирует с дикетоном (I) в системе ИаН-део, вызывая лишь его изомеризацию в 2-мвГйл-З-зцетилдигидроф.уран. В отличие от дикетгно (I) подходящими карбонильными субстрата,™ в реакции Внттиго явились альдокетон (13) и его кегаль (12). При это» предпочтение следует отдать последнему. Реакция вльдокетвля (12) с мети лонное-

СН=0

12

фораном в системе НаН-,ЩС0 гладко приводит к олефину (22) с выхо-дон 74$; о хлорметиленфосфораном в системе ВиЫ-пентэн-пнперидин - к оле<$ин.у (25) с выходом '845?, с этоксикарбонйлметиленфосгЕюрзно:.? при- нагреваний в бензоле - к эфиру (24) с выходом Исключение составляет аллилнденфос^орон, который образует соответствующий диен с выходами 18-205?.

Катальная запц»то в ряду алкениякетэдей (22-25) снимается бея осложнений-10% серной кислотой. Структура полученных 1-эпкенил-1--ацетилциклопропанов (26-25) была установлена методами ИК~ и Ш-1Р--спектроскопии и подтверждена данными хродато-масо-спектрометрии и микроанализа их тозилгидразонов. В ШР-спектре непредельного эфира (28) сигналы слефиновых протонов в виде, дублетов с центрам* при 5,В и 7,54 и.д. имеот 7 15,5 Гц, что соответствует его Е-кон-.риг.урации. Сд'есь Ъ- Е-мзомеров в соотношении 2,2:1 образуется, по дан ним ПЬР-спектров высокого разрежения, в реакции получения хлогопеД'МЕ (29). Кетодиен (27) также образуется в виде смеси г-,В-изо.теоов в соотношения 2:1. Эти изо;/"еры были разделены методом препаративной ГХХ л подробно охарактеризованы ШР-слектрашт высокого разгеиения.

Пол-ученные данные показнвапт, что циклопропановый апьдоке-тияь (12) является »(^еяивтм суосгратом дпч олефинирования 1,1--биензрбонипьных циклопропанов по Вит т игу.

С=0

22.х=Н СН=СНХ СН=€НХ

23. -СН=СН2 26-29

24. -CC0Et »

25. -С1

ГчЛо-

1.3. Пр/щче_ние

Для синтеза гем.-вияильных производных альдегидов и кетонов цикдопропенового ряда мы использовали другой подход, основанный на реакции Шапиро. Тозидгвдразон кетаия (21в) после его обработки избытком мегиллигия в эфире и последующего . гидролиза образует 1-вннил-1-ацети«циклопропан (26) с выходом 7СЙ:

чЛ 1»МеЫ г 26

21а</=ШГГв 2.Н30+ .^0=0

Аналогичным образом тозилгидрвзон кегоспиртэ (На) был превращен в 1-винил-1-гицроксиметилциклопропан (30) о выходом 06$, окисление которого приводит к целевому Х-шнипциклопропанкарбальдегиду (31) о высоким выходе:*.

^ /—ОН . сн=о

Мвы Г\/ ПИ Г\У

=ШГэ ^ ^

На / 30 31

Таким образом, нв основе легкодоступных 1,1-.ди89Уещенных циклопропанов бкли разработаны .удобные синтетические подходы к получению 1-функцион8льноз8мещенных кетонов и альдегидов цикло-пропанового ряда.

Для оеущеогвиения сравнительных исследований циклопропиякар-бенных превращений были синтезированы по известным методикам I--вцетия-2-э$ояавкэрбонил-2-винилциклопропан (32) ч 1-карбквтокси^ х-(цикпопроп8нокарбонил)цилиопроп8н (33).

1.4. £и_нтм_Т£.зилги

Замещенные вцйлциклопрогшнн для непосредственного генерирования из них карбенов были превращены в тозилгидравоны с высокими выходами. Нами были разработаны .условия для наиболее полного превращения всех синтезированных 1-К-1-8цилциклонропэнов (И) в то-зилгидразоны (На). Принимая во внимание тот ({акт, что 1,1-диацил-циклопропакы реагируют с тозилгидразином в спирте под действием киолотного катализа с образованием производных пиразолов с раскрытием трехчленного цикла, практически все тозилгидразоны (Ив) были получены без нагревания в абс. этаноле или метаноле. ¡Лоно-тозилгидрвзон (13а) был синтезирован в пентане при 0°С с селективным реагированием только альдегидной группы. Все пол.ученные, -эзилгидразони (Ма) охарактеризованы, строение их подтверждено ПМР-спектрами, 8 брутто-формулн - микроанализами.

Для подтверждения этого факта мы изучили реакцию картонного разложения тоэилгидрэзона (33а). В структуре этого субстрата имеются два неэквивалентных малых цикла, причем один из них "стабилизирован" зтоксикарбонильной группой, а второй не содержит заместителей. Нами было установлено, что пиролиз сопи (336) дзет продукт перегруппировки исключительно с участием того цикла, в котором отсутствует акцепторный заместитель:

СООМе

СООМе

Д

ГШаТа СООМе

33(3 39 ^ 40

Интересный результат был подучен при пиролизе соли (13а), в результате которого образуется практически единственный продукт реакции - 1-ацетилбицикло [1,1,о] бута'н (41).

X

СОЫе

136

СН=ШаТз

Н /СОМе! ,С0Ме

■н «.30*

Примечательным-аспектом этой реакции является го, что дезвктиви-руицее влияние ацетильной группы на реакцию расширения цикла и невозможность реализации 1,а-гйдридного сдвиг« приводит к внедрению карбена в у-С-н связь с образованием бвцикпичесной структуры.

Введение вицинвльного винильного заместителя в малый цикл приводит исключительно к фрагментации соответствующего циклопро-пидкарбена- (X) с образованием этилового эфира 2~бутиповой кислоты (42), который атакуется этидот анионом из основания, взятого для получения соли (336), с последующим образованием р-влкокси-нензсыщенного эфира (43):

сосъг ШаТв 326

€ C00Et к

^н-х

Me-C=C-CQOEt 42

Е«И(Ые)=СНС00Е* 43-

В большинстве рассмотренных примеров в смесях продуктов реакции присутствуют замещенные циклобутены, однако их выход зависит от типа гем.-заместителя в генерируемом циклопропипкарбене. Варьируя этот заместитель в соответствии а полученными данными (та б л Л), можно направлять реакцию пиролиза в сторону преимущественного и доже исключительного образования труднодоступных ({у|,к-ционолышх производных циглобутенэ с выходами 50—(5.5^ (например,

4, II, 21, 26, 29). Следует подчеркнуть, чю многие из подученных пикпоб.утенов были не описаны, э известные в литераторе - получены более сложными и многостадийными синтезами.

П.З. Спек_тра_л_ьте_ денчые_ некоторта^&чещетьж цик_побуте_нов,

Ж-спектры циклобутеиов имеют ряд отличительных особенностей по сравнению с другими циклическими я ациклическими олефшэми. ■ Незамещенный цикяоб.утен имеет аномально низкую частоту валентных колебаний с-с-связи (1560 см"*), что связывают с минимальным для циклических олефшюв эффектом кинематического взаимодействия в цикле, в котовом колебания по двойной связи не вызывают растяжения или сокращения простых связей. ДЬвно известно, что в сопряженных системах в результате делокализвции "Й"*~электронов обычно происходит смешение полосы- поглощения ОиС-связи в сторону низких частот. Однако, в литературе было отмечено, что у Г-метоксикарбо-нилпиклобутена и 1-винилциклобутена наблюдается повышение чаото-ты до 1600 и 1570 см~* соответственно, В случае 1-метил-2-этокси-карбонилциклойутенэ (4-3) и 1-м е г в л-2-в и ни лцик л об.у т ено (26—3) введение метильной гр-Уппы приводит к дальнейшему сдвигу полосы поглощения, которая составляет 1660 и 1610 см"*. Таким образом, рост частоты при введении мемльной группы составляет 60 и 40см»* в то время как по данным литературы у ациклических соединений • ото изменение ограничено величиной -10-15 см"*.

В ПМР-спектрах метилциклоб.утенов кроме сигналов функциональных групп присутствуют три .узких мультиплетв: сигнал метильних протонов в области 1,65-2,02 м.д. и два близкорасположенных сигнала мети леновых протонов с центрами в интервале 2,30-2,76 м.д. Мети леновые протоны образуют систему четырех магнитно неэквивалентных ядер (АА'ВВ'), кроме этого наблюдается расщепление их сигналов вследствие дальнего спин-спинового взаимодействия с'мети льными протонами. В спектрах ЯМР1Н,выполненных с использованием двойного резонанса при насыщении области метильннх протонов, метиленовье тросформируются в псевдотриплеты.

Пике мы приводим даннйе для 1-:,:етил-2-нитрилциклоб.утена, полученные при комплексном изучении спектров, ШР 1Н и Я1ЛР с использование:.' ядерного еЧФвктз Оверхаузерт и гететоядерного двойного резонанса.

Спектр ЯЫР 1Н(5г.и.д.): Спектр )И4,06

П.4.

спироп еитшшгр^^ных инте^лещатов.

В плане сравнения с превращениями замещенных цикпопропилкар-бенов мы изучили пути стабилизации карбенов, содержащих в ¿-поникании спиропентильныЯ заместитель.

СНС!,

ВиЫ

СООЕ* 47 СХ

48

ННгЙНГа.

44

[X] -ШШа

%(0Ас)4

2.145" С

К>

Сг

45а

49

50

[Ли синтезировали спиропентипкарбалъдегид (45) реакцией [1+2] див,зо.укс.усного э^ира с мвтиленциклопропано.м в присутствии тетра-ацетата родия (выход аддукта 78$) о последующим окислением-восстановлением эфира (44). Альдегид (45) был превращен в гем.дихло-ряд (46, 70р) действием пятиоористого чос^ора в присутствии пиридина. При генерировании из него хлоркарбенэ действие» бутилпи-тия в присутствии избытка опефина (метилепциклопропаиэ) били г.ы-делены только продукты внутримолекулярной стабилизации - хпорспи-рогексены (47 и 48) в соотношении ;2:3, которые образу мел иоасц-ствие циклопрош)лкарбен-цик;юб.утеновой перегруппировки. Спиропин-тилкорбяльдегид (45) был преврашен в тозилгидразон (45а) и изучен в алрогонной реакции Бамфорда-Стевенса. В результате пиролиза соли (456) была выделена смесь двух олефинов с выходом 7и^: спирогексен-3 (49) и З-метиленциклопентон (50). Первый продукт представляет собой результат расширении цикля, а второй с.Срнщ-егсл в результата термической изомеризации сипрогеко^а-У (Гл.).

Дня проверки этого предположения мы провели термолиз чистого образца ольфана (49) при 160°С, 15 мин и получили диен ¡(50). Предполагаемый путь такого превращения - через бирадикалы аллильного типе, что соответствует литературным данным.

1Х>-^-|К>-=0| — -о

49 50

Таким образом, типичным направлением стабилизации спиропен-тилкароенов является карбеннэя перегруппировка с расширением {.-трехчленного цикла.

П.5. Разлотание_íomiзгищэзoiiов_1-э_пкенить

-1-ацет^лщооп]2рпвнрв_ в_ протонних_ 1слрмях_(^млетоли-£оль-гатрий)4

Тозилгидразон циклопропанкарбальцегидэ при нагревании в этв-ленгликоле в присутствии мет.натрия образует исключительно бициклов,1,С| бутан и этот факт подробно обсуждался в литературе; Однако сведения о получении' бициклойу генов из других формил- и ацилциклопропанов отсутствуют. Реакцию Ьамфорда-Стевенса в протонных условиях мы изучили на примере 1-а.лкенилциклопропилкето-нов (17, 26, 29) в системе эти'ленгликоль-патрий и нэшш, что такой пиролия протекает с образованием трех основных типов олефи-нов: винилциклопропанов (í.'2), алкенияциклобутенов (Я4) и влкенвл-бициклобутвнов (Jí5) в соотношении I;I:3, ^

:}flJHrS А г . -ч -

В' № М2 Ы4 Н N5 *

Подученные зксперименталыме данные представлена в табл.2.

Таблица 2.

--------------■—•------——----'—г—--- - —----------—"

Исходный ; + ¡ Выход } Соотношение (Выход 0*5)

-----------------------------------проадктов реак)в пегесче-

ции, % ¡те на ио-

---л---т---¡ходные

N2 N4 N5 ¡

тозилгидразон | разд.¡реакци-

----1-------¡ о . ¡окной

: _ : : V ^ > : рчрг

N ! R ! X ! !

■ --! ■ I I 1

смеси (55)

150 48 21 16 63 30,2

Па -СН3 -С(СН,)=СН„

:i3

Спзачнвал результаты но пвтчщпзу тсрйогвярэзонов алкешедпцикио-

26а -СН3 -CHeCHg 150 51 16 20 64 32,6 29а -С Н, -GIleCHCl 150 36 - 20 62 23,6

пропвнов в апротонном варианта (табл.1) и в протонных условии* (табл.2) следует отметить, что один из продуктов реакции Ц4) являетоя общим, а влкены 0(2 и Н5) образуются только во втором случае. Эти факты свидетельствуют о том, что в протонных .условиях реалнзуюгоя интермедиаты по крайней леро да.ух типов. Один из них - интермеднвт карбенного типа, приводящий н образованию цик-добутенов (К4). Этот реакционный путь реализуется в протонном растворителе как побочный процесс. Выходы циклобутенов не превышают 20$. Образование основных продуктов реакции - бициклобута-нов (Л5, 60|) и винилциклопропанов (К2, ЪС%), яо всей вероятности, происходит из другого интермедиатв - интермедиата некярбен-яого типа, для реагирования которых характерно сохраненье малого цикла. Заметим, что эта тенденция проявлялась и в случае генерирования ^Г-акцепторнозанещенных цикяопропвпкарбенов в апротонных условиях.

• Другим важным вопросом является .установление конфигурации (положение метила относительно бицикле) образующихся бициклобу-танов (Л5).

Ме.

' С=СН2 /СНдСН2

17-5 Н(эндо)0,62 м.д. 26г5 Я/эадо)0,74 м.д. Во-первых, анализ спектров ПНР соединений (17-5 и 26-5) свидетельствует об образовании и в том, и в другом оэдчаях одного из двух возможных изомеров. Во-вторых, анализ литературных данных по ЯГ.ГР--спектрам 8-метилзамещенних бицикдобзтанов свидетельствует в пользу изомера о экзо-конфигурацией метвльной группы (положение сигнала эндо-протога). Этот вывод бил подтвержден методом разностной спектроскопии ЯЛР с использованием ядерного эффекта Овер-хвузера для образна (26-5). В частности, при насыщении области поглощения метильньх протонов интеноивнооть сигнала протона не изменялась. В случае эндо-изомера нукно было бы ожидать противоположного »Мокта. Образование экзо-язомера согласуется с ранее полученнами (литературными) экспериментальными данными о включении протона растворителя в эндо-положение бициклического фрагмента. Вероятно, скорость определяющей стадией является про-тонирование диозосоединения (Кв), образу щегооя из соотвоютяук>-щего тозилгидраяона (Яа).

За протежированием следует быстрая перегруппировка диазо-ниевого интермедиата (№г ) с участием аниона растворителя. Только при подходе молекулы растворителя "снизу" создается благоприятная конфигурация для согласованного элиминирования и образования акзо-процукта. При р-элиминировании протона из метильной группы и азота в диазояиввом интермедиа« (Кг) образуются диены (N2).

В целом, выходы алкенилбициклобутанов в реакциях разложения тозилгидразонов невысоки и составляют 30% в пересчете на исходный кетон. Однако такие бицимобутаны ранее не были получены и в настоящее время изученная наш реакция пиролиза соответствующих тозилгидразонов может рассматриваться как единственный способ их синтеза.

• выводы..

1. Разработаны удобные методы получения гем-функциональнозаме-щенных циклоиропшисетонов из легко доступшх 1,1-дизамещенных циклопропанов. ■

а). Найден простой метод получения геыьацетиликклопропанкарб-альдегада и его эгилеккеталя. Показана перспективность использования последнего в синтезе 1-алкенильных производных циклопро-пановых кетонов и альдегидов по Витткгу.•

б). Разработан препаративный метод получения 1-ацетил-1-циано-цшшопропаяа двухстадийным синтезом из 1-ацетил-1-зтоксикарбонлл-циклопропана.

в). Установлено, что реакция тозилгидразонов монокеталя 1,1-динцетил- и 1-гидроксиметил-1-ацетилциклопропанов с метиллити- . ем является эффективным методом синтеза 1-вкнил-1~ацетилцикло~ пропана и 1-винклциклопропанкарбальдзгида - новых ключевых соединений для синтеза труднодоступных 1,1-дизамещенных циклопропанов с различными функциональными группами у одного атома у!'-лерода. - .

2. Систематически изучена реайдая карбеняого разложения тозилгидразонов 1-Е-1-ацЕлшклопропанов в различных условиях. Установлены основные направления внутримолекулярной стабилизации

. - . 18

циклопропилкарбенов, имеющих гем-карб©функциональные заместители.

А). Найдено, что реакция Бам$орда-Сгевенса в ряду 1Д-диа-щишиклопропанов протекает через постадийное генерирована двух карбенных центров, причем возникновение первого из них вызывает циклопропилкарбен-циклобутеновую перегруппировку, а второго-карбен-олефиновую изомеризацию с образованием винилциклобутенов.

б). Установлено, что реакция образования циклобутенов, характерная для циклопропилкарбенов, получаемых в апротонных условиях, в случае гемг-алкенилпроиз водных конкурирует с процессом фрагментации, приводящим к замещенным ацетиленам.

в). Показано, что введение гем-электроноакцепторных заместителей в циклопропилкетоны повышает устойчивость малого цикла в условиях реакции карбенного расщепления, что приводит к частичному подавлению циклопропилкарбен-циклобугеновой изомеризации и к (образованию неперегруппированных винилцикяопропанов.

г). Обнаружено, что замена стильной группы в гемтзамещенннх ацилциклопропанах на формальную вызывает коренное изменение реакционной способности циклопропилкарбена - вместо традиционной циклопропилкарбен-циклобутеновой перегруппировки реализуется процесс внедрения карбена по С-Н связи с образованием ацетилбициклобутана.

д). Показано, что специфика реагирования альдо- и кетоолефинов циклопропанового ряда в реакции Бам£орда-Стевенса в протонных условиях связана с образованием функциональных производных бициклобутана. Методом %ЯМР-спектроскопии в режиме ЯЭО установлена конфигурация бициклических продуктов и предложен механизм их образования.

3. Найдены примеры нового синтетического использования реакции Бам£орда-Стевенса в препаративной органической химии, а именно, разработанны подходы к получению функциональнозамещешшх циклобутенов, ацетиленов, бицикл обутаиов на основе доступных исходных соединений.

4. Показано, что основным направлением реагирования спиропен-тилкарбешшх систем является карбенная перегруппировка с расширением ¿-трехчленного цикла и образованием производных спирогексеяа.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Н.С.Зефиров, Т.С.Кузнецова, О.В.Кокорева, С.И.Кожушков, A.B. Громов. Синтезы органических реактивов на основе.ГД-даацшшик-лопропанов.// Тезисы докладов III Всесоюзного совещания по химическим реактивам.-Ашха<Зад.-1989.-т.1.-с.27.

2. Н.С.Зефиров, Т.С.Кузнецова, А.В.Громов, С.И.Кояушков, Л.П. Ватлина. Бистоэилгидразоны 1,1-диащштаклопропанов в реакции Балфорда-Стевенса. // iqX.-I99Q.-T.26.~Bim.7.-c.I432-I437.

3. А.В.Громов. Т.С.1?узкецова, С.И.Кожушков, Л.П.Ватлина» Синтез функцвональнозамещенных циклобутенов и бициклобутанов.// Тезисы докладов III Регионального совещания республик Среднай Азии и Казахстана по химическим реактивам.-Ташкент.-1990.-с.II.