Исследование реакций (а-галогеналкил) тииранов с нуклеофильными реагентами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ Г О С УДА Р С Т В К Н НЫ Й УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ТОМАШЕВСКИЙ Александр Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИЙ (й-ГАЛОГЕНШИЛ )ТИИРАНОВ С НУКЛЕОФИЛЫШМИ РЕАГЕНТАМИ

Специальность 02.00.03 - органическая химия

Автореферат диссертации на соискание учбной степени кандидата химических наук

Санкт-Петербург - 1ЭЭ2

Работа выполнена на кафедре органическое химии химического факультета Санкт-Петербургского государственного университета

Научные руководители: доктор химических наук,

профессор Потехин A.A.

Официальные оппоненты: доктор химических наук,

профессор Куранова И.Л. кандидат химических наук, ст.я.с. Родин A.A.

Ведущая организация: Институт органического

синтеза АН Латвии

„ ,

Защита состоится "-7 " йМ(Х£Л^ 1992 года в часов на заседании специализированного совета Д.063.57.03 по защите диссертаций на соискание учбной степени доктора химических наук при Санкт-Петербургском государственном ' университете по адресу: 199004^ Санкт-Петербург, Средни» пр. В.О., д. 41/43, химический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. А.М.Горького Санкт-Петербургского университета по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9.

Автореферат разослан " 1932 г.

Учвный секретарь

специализированного совета Ю.П.Арцырашева

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. (Галогенометял)тиираны (ГШ1) являются широко используемыми полупродуктами тонкого-органического синтеза и находят применение при получении различных биологически вктивных соединений (например, пестицидов). Однако ни ближайшие гомолога ГМТ, ни механизм используемых реакций до настоящего времени не известны. Поэтому разработка путей синтеза гомологов ЖГ и изучение их основных свойств является актуальной задачей.

Цель работа. Исследование реакций (о-галогеналкил)тииранов (а-ГАТ) с нуклеофилышми реагентами с целью изучения возможного применения их в тонком органическом синтезе.

Научная новизна. Впервые определен?) ключевые ксузкты механизма взаимодействия ГМТ с нуклеофилышми реагентами; разработаны пути синтеза а-ГАТ - не описанного в литературе класса соединений - и изучены их реакции С нуклеофилами.. •

Положения, ваносимыа на защиту. Синтез новых предствятелей ряда а-ГАТ; выяснение ключевых моментов механизма . их взаимодействия с нуклеофилами и оценка возмогиости их применения в тонком органическом синтезе.

Практическое значение работы заключается в разработке путей синтеза а-ГАТ и определении механизма их взаимодействия с нуклеофилами. Полученные данные полезны при поиске новых путей синтеза различных гетероциклических соединений на их основе «

• Апробация работы. Основные положения работы доложены на V Всесоюзном симпозиуме по тонкому органическому синтезу (Москва, 1983) и Семинаре "Синтез и превращения напряжённых карбо- и гете-роциклов", посвященном 80-Л9ТИЮ со дня рождения проф. И.А.Дьяконова (С-Пб, 1991). '

Публикации. По материалам диссертации опубликованы две работы.

Объбм диссертации. Диссертация состоит из. введения, литературного обзора, посвящЭнного реакциям эпигалогенгидринов и эпи-тиогалогангидринов с нуклеофилами, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы. Работа занимает 135 страниц и содержит 7 таблиц и 7 рисунков. Список литературы включает 116 наименований.

- г -

2. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Исследование возможности применения а-ГАТ в тонком органическом синтезе Оыло начато с выяснения основных моментов механиз-мавзаимодействия ПИ с нуклеофилами.

Реакции ШГ с нуклеофилами могут протекать, в принципе, по трвм мвханизд^м:

I Гол

1.

2.

СН„Щ

\ / Б

/""г'

+ Ни-

О

Для выяснения того, какой из них реализуется, Оыло решено использовать метод меченых атомов. Поэтому были синтезировали дейте-рированные хлор- и (Оромме тил) тшракц.

2.Х. Синтез исходных тиирзнов. 2.1.1. Сщтвз_2=|хлорметм )тиирана13а3:с!г

Наиболее подходящей казалась следующая схема, которая и Сыла реализована:

СН„=СН-СООН-

хснг-снх-соон -

(2а) 50Ж (2Ь) 80% Х=Вг

Б0С1_

хснг-снх-св2он-

(4а) 80% Х=С1 (4Ь) бог х=вг

кон

ХСН--СН — сю_

2 \ / 2 о

(5а,Ь) 60%

ХСН2-СНХ-С0С1 ■

(За) 801 х=01 (ЗЬ) Ш Х=Вг

(МН2)гСЗ, НгБОл, НгО

ХСНг-СН-СБг-3-С+(Шг)2-1/г 50д а 3>

¿II •

(6а) 75% Х=С1 (6Ь) 6536 Х-Вг

ХСНЭ-СН — сю, г \ / 2 с

(1а) 60% Х=С1 (1Ь) 45% Х-Вг

Локализация метки на каждой стадии контролировалось по спектрам ПНР. В спектрах ПМР меченых эпмгалогенгидринов (5а,Ь) и эпитиогалогенгидринов (1а,Ь) отсутствуют сигналы мэтиленовых протонов трйхчленного гетероцикла.

2.1.2. Смтвз_2;метал:2г1хлдрм9 тил2таирана_1§2.

2-Метил-2-(хлорметил)тииран (8) бил получен в две стадии из мэтзляилхлорада:

Не 1. HBS, н2о Не i. (NH2)2CS, H2SO4 Me

Нгс=с\™ П1 -* W\ . -* -V7\

2 2. КОТ, H20 0 CHgCl 2. КгС03 S CH2C1

(7) 60% (8) 25%

Низкий выход целевого продукта подталкивал искать другио пути его синтеза. Однако ни обработка эпоксида (7) трифенилфосфин-оульфидом, ни взаимодействие 2-метил-2,3-эпитиопропанола (полученного из 2-метилглицидола через изотиурониевую соль) с хлористым тионилом не привели нас к целевому тнирану (8).

2.1.3. С>штвз_2л2:даметиЛ;3-1ыоЕкэтал2твдана_ Д 2}.

Тиирян (12) бнл получен по следующей схеме, предложенной

вдаРБш: Ме ' CJiCl-CHgCl

H?C=CH-C00Me С1СН2-СНС1-СООМе 2MeMgI, )с( —►

Me ОН

(9) 80S (10)

КОН Мех ^ 1. (NH2)gCS, H2S04 Me -» /С—СН-СНгИ -- )Q^-7CH-CH2C1

Ме 0 г. K2co3 lie £

(11) 75S (12) I8%

Дихлоргидрин (10) momio получать из 2-мэтилбут^З-ен-2-ола, однако малая доступность последнего и низкие вихол (407.) при ого Aji'-pi!p'jf;aiH',n л»лагП' нашу схвчу. предпочтительней. 1Ыштки прямого

эпоксидаровашя првнилхлорида в системе HBS-HgO с последующим-де-гидробромироваюгеы водам КОН, а также мононалфгвлевой кислотой успеха не вмели.

2.1.4. QmTe3_mgegz_H_3gu^;^-M^3™|T^aHgB_X151_g,X161.

Диастереомерные рацемические тиираны (15) и (16) были получены следующим путвы:

Не.

СН=СНЧ

Cl,, CCI. 01

CHgOH -20 °с (Е) > 991

1. (MHg)2CS, HgSO^

г- У°з

H

w

Cl 1

V

CHgOH

Ч-Н

\

Cl

KOH -HC1

Не

H'i lie

(13a) 41%. эpumpo-

(15) 40%

Opmpo-)>99%

чу1 -

.Me H mpeo~ >99%

(14a) m

Me

\ ,СВ-СШ Cl_, CCI. NCH=CH/ 2 -

<1T)

(Z) > 9SX

1. (HHg)2CS. HgS0A г. кгС03

-20 "С

н "

С1Ч " кон ,_Mp

ïe 01 cf h

lie

(13b) 41% mpeo-

C1

эршро/шрео=8/1 (14Ъ) 46%

(16) 41%

lie H ироо/эрияро=16/1

Следует отметить высокую транс-стервоспвшфгчиость хлорирования СЛ.)- и (Е)-кротилових спиртов, не описанную в литературе. Несколько более низкая стереоспецифичность хлорирования fZj-спир-та несомненна,, хотя не имеет пока разумного объяснения.

Довольно труднодоступный•fZj-кротилоЕЫй спирт (17) был получен в две стадии из пропаргилового спирта:

НСнС-СН20Н 1 • 2ЬШ1г< «e-CsC-CH20H V Mio' Et0H) 2. Bel 1 атм, 25 °С

е. ,СН_,0Н NCH=CH/ 2

(18) 82%

. (17) 82% Z>98%

Nio=Nl(OÀo)2■4HgO + NaBH4

Отнесение диастереомерных (1-хлорэтал)оксиранов (14а) и (14Ъ) к соответствущим конфигурациям сило сделано на основании их физико-химических констант и дашшх спектров ШР.

Увеличение доли основного диастереомерэ на последней стадии получения тиирана (16) является следствием лишь более тщательной лчистки конечного продукта.

2.2. Взаимодействие (а-гэлогеиэлкил)тииртюв с морфолином.

2.2.1. Взаимодействие _т№ранот

Взаимодействие (а-галогдналкил)тииранов с морфолияом проводилось с целью выяснения по какому из механизмов (1-3) протекают реакции а-ГАТ с аминами, а также, происходит ли это взаимодействие только по одному механизму или он будет меняться в зависимости от структуры тиирэна.

Реакции тииранов (1а,Ъ) с морфолином проводились по известной методике: ' С^О С, ХН-С1 , ПаЯГП _/\ /~\ . _Л

-V/ 2 + т \ ВаНС0з, ~ и О * 0/Г7 к О

(19а) (19Ъ) £=40«

Положенно сигналов в спектрах ЯМР ,3С и 'н 4-(2,3-эпитиопро-Ш1Л)морфолина-аг> полученного из тиирэна (1а), однозначно свнде-льствует о перемещении метки в экзоцгаслическое положение (структура (19а)). Таким образом, в данном случае реализуется механизм (2) с "перециклиращюй".

Из тиирана (1Ь) оба изомера образуются в соотношении (19а)/(19Ь)'-40/1. То есть, в случае (бромме тал) тиирана с механизмом "перециклизации" начинает конкурировать механизм прямого замещения брома.

2.2.2. Взатодействив ^омолога

С_МОЕ$олином.

2-Метил-2-(хлорметил)тииран (8) реагирует с морфолином только при нагревании реагентов без растворителя, а 2,2-диметшт-З-(хлорметил)тииран (12) вообще не образует .мономерных' продуктов. Однако диэстероомершэ 1-(хлорэтил)тиирани (15) и (16) гладко реагируют с морфолином в кипящем бензоле, давая мономерныэ продукты

-б -

с умеренным выходом. Такое поведение различным образом замененных тииранов объясняется, скорее всего, ростом стерических препятствий при переходе от соединений (15) и (16) к (8) и далее к (12).

2-Мвтил-2-(хлорматал)тиран (В) с морфолином образует один продукт - 4-(2-метил-2,3-эпитиопропил)морфолин (20):

Не

Н-С —с(

СВаС1

/ V

+ до о \ /

ИаВС0„

СбНб

Ые

Н-С—с: 2 \ / Б

\ / N СН.-Н 0 ™ 2 \_/ (20) ^

Взаимодействие диастереомерных (1-хлорэтил)тииранов приводит к диастереомерным 4-(2, З-эгштиопропил)морфэлинам:

В

н

(15) эритро

С1

а

Не Б

Н

Не

/ \ м О ч /

за%

(21) 43« ¡¡- Н

транс- (16) (22)

трео- цис-

Структура продуктов была определена на основании спектра ЯМР ,3С, (СЕРТ 135). Сравнение относительных величин КССВ протонов тииранового цикла позволяет утверждать, что продуктом взаимодействия эрдаро-тиирана (15) является 4-(тракс-2,3-элитиобутил)-морфолин (21), а продуктом- взаимодействия трео-тиирана (16) -4-(ццс-2,3-эпитиобутал)морфЬлин (22). Такая стереоспецифичфич-ность находится в соответствии с лущ-пульнш механизмом "перециклизации" с обращением конфигурации у обоих реагирующих центров:

" с обравд Ни" \

I Л

Ш

н

Ш.

снг-с;

-НС1

Этого, собственно, и следовало ожидать, так как введение дополнительной о«-метильноп группы в молекулу ШТ должно сильно тормозить прямое Б^-замешенке хлора, не сказываясь особо на лимити-рувдей стадии раскрытия тииранового цикла морфологом.

2.3. Взаимодействие тиранов с У.У'-диметил-этаяендиамином.

Реакции а-ХАТ с ¡Г.У'-димоталэтилендиамином изучались в чисто синтетическом аспекте. а-ХАТ, как бифункциональние электрофилы, могут образовывать с полифункционалышми нуклвофмами гетероциклические соединения - продукты последовательной атаки нуклеофила по обоим электрофильным центрам молекулы а-ХАТ:

гн гч ' Ки—СН,

/ "г / \ / I

+ НШ-Н-ЛиН — ... —» Я СН-БН + Г\

4 Ни—7 Ни—¿Н - СНгБН

Эти реакции представляют собой чрезвычайно удобный одностадийный метод синтеза гетероциклических соединения о различными функциональными группами, так как 5-функция является легко изменяемой (или удаляемой).

Взаимодействие тииранов с ■ N. Н •-димвтилэтилендиамшюм проводилось аналогично реакщг» с морфолином при полуторакратном избытке диамина.

2.3.1. Взатодейотви9_Ххлдрметщ}тащана_с ?1?1г®!5ТИЛэт1иен5иаминдм.

При реакции ХМТ с У.Ж'-диметилэтилендиамином в толуоле образовалась смесь состава 2:1 двух сединэний, соотношение которых не изменилось после перегонки. Методом ЯМР и хроматомасс-спектромет-рии показано, что речь идЭт о смеси двух изомеров: (1,4-диметил-шшеразин-г-1!л)метантиола (23) и 1,4-диметшшергидро-1,4-диазе-гат-6-тиола (24): _ Не _ Не

/скг01 + КеШ1''\/1,Шь ■РШ-3» С + С "Л-БН

\77 -НС1 Ч^СН^Н

1 ■ А

Йе (23) (24) Не 2=585

2.3.2. Взаимодвйстви^г-м^

ТТри взаимодействии тпирана (8) с /Г.гГ-димвтилэтцлендиамином образовался один продукт. На основании спектров ЯМР можно утверждать, что получен 1,4,6-тр;шетилшргилро-1,4-диазепин-6-тиол (25):

Не

,Ые ^ С.Н, Ме

Ч3/*СН2С1 -НС1

Ае

(8) (25) 20%

2.314. ВзаимоАвйствие_и§стереомерншс_ 11;*лдЕэтил1тшранов

При взаимодействии диаствреомерных тииранов (15) и (16) с //,>/' -дяматилзтилендаамином образуются различные индивиду альше мономерные продукты:

Не Ме

н " I н 1

- уО ^у1 - -¿О

н ив ® ыа ¿е ме " «з \ Ае

эртро- (15) (26) 6СЯ трео- (16) (2Т) 63Ж

Структура продуктов - 1-(1,4-диметилпилеразин-2-ил)этантио-лов - в каздом случае была доказана на основании спектров ЯМР 13С с селективным подавлением 13С-'н взаимодействия.

Можно полагать, что продуктом взаимодействия эршро-диасте-реомара (15) является эршро-1-(1,4-да:епшшперазин-2-ил)этанти~ ол (26), а прео-диастереомера (16) - трео-1-(1,4-диметилгошера-зин-2-ил)этантиол (27).

Проведенио реакции тиирана (12) с К,)Г-димвтилэтилендаашном показало, что тииран не вступает в реакцию дака в кипящем ксилола.

2.4. Взаимодействие тииранов с фенолятом натрия.

2.4.1. Взатод5ействие_2;1галдгендметщ^ £.$0895трия.

Взаимодействие тииранов (1а,Ъ) с фенолят-анионом проводилось с целью проверки особенностей протекания реакции по механизму (3). Для этого необходимо было,подобрать условия, при которых образуются как тииран, так и тиеган и тогда по распределению метки в тииране можно было бы сделать вывод о механизме превращения:

V

/СНгС1

Бо1

м-и 1

+РМГ -СГ

Х1>

0^0 /\

С7 ОРИ Б

СГ

РЬО"

-С1

(2ва)

РП0~ -СГ

лч/с /\

Г7 ОРЛ Б

(28а)

с о

(29а)

+ П/Г7 орь и Б

(28Ь)

Соотношение тииран-тиатан контролировалось методом ГНК. Для этого были синтезированы индивидуальные немеченые (феноксиметил)--тииран (28) и 3-фэнокситиетан (29). Тииран (28)был получен из фе-нилглицидилового эфира через изотиурониевую соль. з-Фенонситиетан (29) бил полугол обработкой ХМТ водным фенолятом натрия.

Спектр ЯМР 13С полученной смеси продуктов (28) и (29а),однозначно свидетельствует о перемещении метки в а-положение к тиира-новому циклу, т.е., структура (28Ъ) отсутствует:

<2ва)

РЬО -СГ

=\с/

,01,01

Эо!

сг

РПО'

-сг

(29а)

Е=30Ж

Таким образом, схемы "2" и "3" являются параллельными, и а-заметбнные метилтииращ образуются непосредственно из (галогено-метил)тииранов и независимо от 3-замещ0нных тиетанов.

2.4.2. Взэшдзействие^мета^

51°м_нгтрия.

При реакции тииранз (8) с фенолятом натрия даже в абсолютном этаноле образуется лишь З-метил-З-фенокситнетан (30), структура которого однозначно определяется из данных спектров ЯМР 1ЭС и 'Н:

Ме

Н,С —с:

£ \ /

рьока

ЕМН, 80 °С РЛО,

(8)

СНгС1

-НС1

х>

Ме V

(30)

61%

11?^_с_Ф§нолятом_натрия.

Тииран (12) при реакции с PhONa в водно-спиртовых растворах различного состава (от iooîS до 50$-ного водного этанола) дает смесь двух веществ в соотношении 1:1. Смесь продуков реакции оыла разделена методом 1ГГСХ i:a силикагеле. Анализ спектров ЯМР ,3С и 1Н показал, что один из продуктов реакции является 2,2-даметил-З-феноксииетаном (31). На основании спектров ЯМР и масс-спектра второму продукту была приписана структура бис(3-метилбут-2-енил)-дасульфида (32), образование которого связано с вероятной первоначальной хлорофыьной атакой фенолят-аниона:

2.4.4. Взашо5вйстщч_^пстередмарних

Реакция диастереомерных тиирвнов (15) и (16) с фенолятом натрия протекает очень своеобразно, эрдаро-Диастареомер (15) в абсолютном этаноле образует только тиетан (33а):

Величина КССВ между протонами у С-2 и С-э тиетанового цикла (7,2 Гц {06Ь&)) в данном случае не позволяет определить конфигурацию продукта по известной зависимости Карплуса. Применение эффекта Оверхаузера также не дало однозначного результата из-за пространственной близости всех протонов цикла.

. При реакции шрео-диастереомера (16) с^внолятом натрия в абсолютном этаноле образуется, нгоборот, только тииран (34Ъ), структура которого олгюзиячто докгкадряетея спектром ЯМГ ,3С 1ВЕГТ Н5):

(12) .

(31) 1:1 (32) 2=40%

(15)

(33а > 23%

V

01

н

РШГ

-и" Егон

РШ

он^гР^е

Ме

(16) (34Ь) 42«

На основании механизма взаимодействия тиираяа (16) с морфо-лкном можно утверадать, что полученный 2-метил-3-(феяоксимэтил)-тииран (34Ь) имеет цис-конфигурацию. Нет никаких оснований считать, что стереохимия механизма "перециклизации" изменится на противоположную при переходе от амина к фенолят-аниону. Величина КССВ протонов у С-2 и С-3 тииранового цикла, равная 6,6 Гц в СВС13 и 6,8 Гц в С6С6 подтверждает это.

Тиетан (ЗЗЬ), отличакщийся по своим спектральным характеристикам от тиетана (33а), образуется (с примесью 10% тиирана (34Ь)) только в 50Ж-ном водном метаноле: н

Не н

МеОН,

то"

-СГ

Не

ию,

а

\

ся!

Ме

(16) (ЗЗЬ) Э : 1 (34Ь) £=44:5

Можно, по-видимому, утверадать, что продуктом взаимодействия эрюгро-тиирана (15) является яранс-2-метил-З-феноксигиетан (33а), ■ а ирео-тиирана (16) - цис-2-метил-З-фенокситиетан (ЗЗЬ). Из ана--лиза геометрии интермедаата - 2-метил-1-тиониабициклобутана - видно, что в случав тиирана (16) интермедиат (16а) дестабилизирован отталкиванием между псевдоаксиальной метальной группой и псевдо-. аксиальным протоном, чего не наблюдается в случае эрютро-тиирана (15):

"Н Н '

1 Ые

С Г

(15)

(15а)

н

_ С1

Ч'М

и< и

(16)

Зо1

« ( Ме Б Н

(16а)

01

Это делает катион (16а) настолько невыгодным, что даже в водно-метанольном растворе из тиирана (16) образуется лишь смесь тиирана (34Ь) и тиетпна (ЗЗЬ).

2.5. Взаимодействие (а-галогеналкил)тшрэнов с литиЯорганичеекими соединениями.

С целью выяснения возможности применения в тонком органическом синтезе изучено взаимодействие а-ГАГ с литиЯорганичеекими соединениями в качестве потенциального метода получения тииранов.

2.5.1. Взагао^ействие^гэлдгаюме^

отт^оргащческ1№1_сдедащещями.

Проведено взаимодействие простейших литийорганических соединений - фенил-, бутил- и метиллития - с ГМТ в эфире при 0+-60 °С.

Анализ спектров ЯМР выделенных совшюиаЯ показал, что вместо ожидаемих тииранов совершенно неожиданно получета пллидсуль-фида ((35 - 37)).

+ ц_и —_ Я-з-СНг-СИ=СНг На1=01,Вг

(351 К=Ме (36) К=Ви (37)

Из егмктров ЯМР продукта, полученного при взаимодействии тии -рана (1Ь) с фениллитием, ясно, что а-положвние дейтерирова;ю на 95%:

В. XH.Br> Рй-Ы

ЕЦО г г г г

ь 2 (35а) ! . 19 (35Ь)

(1Ь) ' £=60%

Таким образом, взаимодействие литийорганических соединений с ПИ сопровождается новой любопытной перегруппировкой.

Такой результат очень интересен в теоретическом аспекте, но в синтетическом смысле его следует считать не совсем удачным, так как аллилсульфиды проще получать иными путями.

Взаимодейсвие' бензиллития с ХМТ даЗт смесь двух 5-содержащих продуктов реакции :

,СН.01 РЮи-Ы у(С11г)гРЬ У 2 ' ---* НгС=СН-СНг-5СНгРП +

Б (38) . . .. (39)

1 ' 1 ¿>40%

Различие, вероятно, связано с Солее ионной природой реагента.

2.5.2. Вза^одействие ^моло^^ с_фешшштивм.

При взаимодействии тиирана (8) с феншшггием единственным продуктом оказался (г-метилпроп-2-енил)фенилсульфид (40);

/Ме ч- , /Ме

7^01 -10 °0 НгС=СЧСН ЗРП

ь ^ 2 (40) 45$

Тииран (12) реагирует с фаниллитием несколько сложнее. В результате реакции образуется смесь двух Б-содержащих веществ в соотношении 2:1. После разделение методом ПТСХ первое Сило выделено с чистотой около 90$, а второе - только в виде эквимолярнрй смеси .с первым ( ГЮС ).

Анализ спектров ЯМР, а также данных масс-спектрометрии, по-зал, что получена два изомерных сульфида: (1,1-диыетилпроп-2-ен-ил)фенилсульфид (41) и (3-метилбут-2-енил)фенилеульфид (42):

Не „„

Не рн р, РЛ-Ы I ,не

\ -—► РйЗ — С - СН=СН_ + РШ-СН_СЙ=С(

■ ^о. -ю°о 1е г 12 \е

(12) (41} 2:1 (42) £=40*

Тиираны (15) и (16) взаимодействуют с феншиштием при -25 °С с образованием стереоизомерных кротилфенююульфядоа (43) и (44), конфигурации которых определены на основании величин КССВ олефи-новых протонов:

V74 01 FM1 , РКС"г\ vtC С1: РШ г rhSCH¿wCH3

S у. -L1C1 ~ЧСН3 S у. -LICl'

Н Ме 62$ líe а . 44®

(15) эритро- (43) транс- (16) apeo- (44) цис-

При рассмотрении в целом реакций а-ГАТ с яггийорганическими соединениями хорошо видна их общность в смысле структуры образующихся продуктов. Обсуждая возможный механизм этой перегруппировки, следует учесть стереохимию образования (Е}~ и С^-кротилфе-нилсулъфвдов. Наблюдаемая полная стереоспецифичность возможна лишь в случае согласованного акт-отщепления атома галогена и

раскрытия тииранового цикла у вторичного атома углерода в результате тиофильной атаки фениллития:

Л :я

( У Me

Ph н + (15) эритро-

к

Инне предположения о возможном механизме этой перегруппировки - радикальном или ион-радикальном -, по-видимому, маловероятны, как и согласованный процесс с шестичленним переходным состоянием, в_результате реализации которого должен получаться противоположный по стереохимии результат. Образовашш в ряде случаев изомерных продуктов указывает на то, что этот путь, очевидно, не единственный.

2.5.6. Взаимодействие_i5;Xлоражил Jrtnipанов с

сдейиненияш_мещ_ХХ.).

Как известно, применение литийкупратных реагентов ла&т в ряде случаен существенно иные результаты, нежели литий- или маг-нийорганических соединений. Это связано с их совершенно иной природой, вызванной участием переходного металла. Уникальная природа купратных реагентов и побудила исследовать их взаимодействие о а-(хлоралкил)тиирйнада в простейшем варианте - при катализе реакции тиираиа с литийорганическим реагентом 10% (мольн.) Oui.

ХМТ при этом образует смесь трйх соединений в соотношении 1:15:5 :

го г, KeLi, Et О АигЪ1 ---CH_=CH-CH_SMe + -Et + Et-Cil-Et

V7 Cul - 7 1

* • 'S' SH

(36) (45) (46)

£=30%

При катализе Cul реакции тиирэна (12) с фэниллитием образовалось смесь тр?х продуктов (2:13:6):

-"Is -

Me Me Ue

M<\ .CH.C1 Phil, cul I I I

2 -► Ph-CHCH=C + PliS-C - CH=CH0 t PhSCH,CH=C

Me S Et 0, -10 °C 2 | | 2 2 |

d Me ■ He Me

(12) (47) (41) (42) .

2=40*

Два последам были идентифицированы методом ИХ как изомер-HU9 сульфида (41) и (42). Первый продукт (47) был идентифицирован по его масс-спектру, совпадающему с масс-спектром соединения, полученного по реакции Гриньяра из фенилмагнийбромида и пренилхло-рида.

Таким образом, реакции а-ГАТ с литийорганическими реагентами . при катализе соединениями меди (I) дают иные, хотя и не однозначные результата, нежели в отсутствие медного катализа.

з. наводи

1. Впервые получены простейшие гомологи зпитиохлоргидрина и изучены их основные реакции с нуклеофилями.

2. Взаимодействие монозямещбнных (а-хлоралкил)тииранов с нуклеофилами, приводящее к а-замещ8ншм метилтииранам, идЭт через стадию "перециклизащш". В случае (броммотил)тиирана с этим на правлением реакции начинает конкурировать прямое замещения брома.

3. С фенолятом натрия в протонных средах гомологи (хлорме-тил)тиирана образуют продукты тииран-тиетоновой перегруппировки. При одновременном протекании перегруппировки и реакции, приводя-к а-замещбншм мотилтииранам, общий для этих двух процессов га-терме диат отсутствует.

4. Обнаружена новая реакция при взаимодействии (а-галогено-ялкил)тииранов с ковалентно построенными литийорганическими соединениями, приводящая к образованию аллилсульфидов. Последняя протекает преимущественно в результате тиофилькой атаки литийор-ганичеокого соединения с синхронным гаранс-элиминированием галогена. ^

5. Реакции диастереомерных (1-хлорэтил)тииранов с морфолином, //.//'-диметилэтилендиамином, фенолятом натрия и фениллитнем являются полностью стереоспецифичными.

• 6. 2,г-Дйметш1-3-(хяорматил)тииран в реакции с аминами не вступает. При взаимодействии этого тиирана с фенолятом натрия и фениллитием наряду с ожидаемыми продуктами - 2,2-диметил-3-<]5енок-ситиетаном и (1,1-диметилпроп-2-енил)фенилсулы1идом соответственно - образуются также и продукты аномального строения: бис(3-ме-тилбут-2-енил)дисульфид и (З-мегилбут-2-енил)фенилсульфид.

7. При взаимодействии («-хлоралкил)тииранов с W-даштилэ-тилендаамином образуются как шести-, так и семичленные гетероциклические соединения, в зависимости от характера замещения исходного тиирана: из 2-метил-2-(хлорметил)тиирана - 1,4,6-триметил-пергидро-1,4-диаз0пин-6-таол; из эритро- и шрео-(1-хлорэтил)-ти-иранов - эршпро- и mpeo-1-Ü, 4-дамэтилпшаразин-2-ил) зтантиолы; из (хлорметил)тиирана - смесь 1,4-даметилпвргидро-1,4-диазйгаш-б-тиола и (1,4-диметилшшеразин-2-ил)мегантиола с преобладанием последнего.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях: '

1. Потехин А;А., Соколов В.В., Томашевский A.A. Взаимодействие (галогенометил)тииранов с металлоорганическиш реагентами. // Тез. докл. 7 Всесоюзного Симпозиума по тонкому органическому синтезу, 1988 г. - М., 1988.

2. Потехин A.A., Соколов В.В., Томашевский A.A. О механизме реакций эпитиогалогенгщринов о нуклеофилами. // ХГС. - 1988, * 10. - С. 1428.

Подписано * печати 23.01.92 Тираж 100 Объем I п.л. Заказ W Бесплатно ПМЛ СПГУ

Í99031, Санкт-Петербург, наб. Макарова,б.