Изучение силилирования шестичленных циклических нитронатов методом ЯМР тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РАН

□034530ьа

На правах рукописи

Хомутова Юлия Анатольевна

ИЗУЧЕНИЕ «[ЛИДИРОВАНИЯ ШЕСТИЧЛЕННЫХ ЦИКЛИЧЕСКИХ НИТРОНАТОВ МЕТОДОМ ЯМР.

02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва, 2008

003453059

Работа выполнена в лаборатории химии нитросоединений Института Органической Химии им. Н.Д. Зелинского РАН

Научный руководитель:

профессор, доктор химических наук Иоффе Сёма Лейбович

Официальные оппоненты:

доктор химических наук Шашков Александр Степанович доктор химических наук Чертков Вячеслав Алексеевич

Ведущая организация:

Институт Элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

Защита состоится 2 декабря 2008 года, в 10-00 часов на заседании Диссертационного совета Д 002.222.01 по химическим наукам при Институте Органической Химии им. Н.Д. Зелинского РАН по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 47, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН

Автореферат разослан 27 октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 002.222.01

доктор химических наук

Л.А. Родиновская

Актуальность проблемы. Силшгарование алифатических нитросоединений (АН) по разнообразию превращений и возможностей использования в органическом синтезе представляет собой уникальный процесс, не имеющий близких аналогий в органической химии. В этом контексте сшшлирование шестичленных циклических нитронатов (I) (Схема 1) является одним из наиболее интересных разделов, поскольку позволяет реализовать стерео- и энантиоселективные трансформации этих весьма доступных производных АН. Схема 1. Силилирование шестичленных циклических нитронатов.

к2

ии'-е 4

-ех

Sl - триалкилсилильная группа; X - СПТ" или Вг";

Ыи'-Е - я-нуклеофил; N11 - фрагмент Ии' с перестроенной л-системой; ¡1' Е - Я или триалкилстаннил

Взаимодействие нитронатов 1 с мощными силилирующими агентами обратимо приводит к М-силокси-5,6-дигидро-4//-оксазиниевым катионным интермедиатам (2). Последние могут вступать в С,С-сочетание с л-нуклеофилами (4), давая шестичленные циклические нитрозоацетали (3), или депротонируются в присутствии оснований с образованием сопряженных циклических ен-нитрозоацеталей 5 (АСЕНА), обладающих разнообразной реакционной способностью. В реакции сочетания 2+4->3 сохраняется относительная конфигурация стереоцентров исходного нитроната 1, а также еоцентры при атомах азота и С(3). В трансформации 1-»5 также сохраняется относительная конфигурация стереоцентров нитроната возникает новый объект симметрии - С,С-двойная связь.

Для успешного использования этого процесса в направленном синтезе и получения целевых продуктов с заданной конфигурацией необходимо детально исследовать его механизм. При этом изучение стереодинамики различных производных 4#-1,2-оксазина, также входящее в этот цикл проблем, безусловно носит и более общий фундаментальный характер.

В соответствии с вышеизложенным, целью работы является изучение процесса силилирования нитронатов 1 методом ЯМР. Это предусматривает определение конфигурации всех участников процесса, включая катионные интермедиа™ 2, а также изучение равновесного процесса образования катионов 2 и кинетики С,С-сочетанкя этих катионов с референсными я-нуклеофилами.

Научная новизна диссертации. Изучено равновесие 1+Л'ОТГ [2-ОТГ) в

СНгСЬ. Показано, что катионы 2 присутствуют в растворе в виде ионных пар с трифлат-анионом, которые имеют аномально высокий по сравнению с нитронатами 1 барьер инверсии цикла. Для нитронатов 1, целого ряда катионов 2 и АСЕНА 5 определены доминантные конформации. Методом динамического ЯМР вычислены кинетические и термодинамические параметры динамических процессов в АСЕНА 5. Для некоторых из них выполнено отнесение к инверсиям цикла или азота.

Изучена кинетика реакции сочетания катионов 2 с референсными тг-нуклеофилами 4, определены конфигурация и доминантные конформации кинетических продуктов реакции - нитрозоацеталей 3. На основе экспериментальных данных сделан вывод, что стереохимический результат С,С-сочетания 2+4 определяется позициями заместителей в доминантной конформации катиона 2.

С учетом экспериментальных данных сформулирована механистическая модель реакции 2+4, интерпретирующая ее стереохимический результат в рамках дистального (по отношению к атому С(6)) подхода нуклеофила к катиону 2. Использование указанной модели позволяет предсказывать конфигурацию целевых аддуктов 3.

Практическая значимость диссертации. Разработана универсальная процедура для наблюдения катионных интермедиатов 2 методом ЯМР. Она позволяет определять их структуру, конфигурацию и кинетику С,С-сочетания 2+4. Указанная процедура может быть использована для изучения и других имминиевых катионов. Разработаны рекомендации для оптимизации условий С,С-сочетания 2+4.

Публикации и апробация работы. По результатам диссертации опубликовано 5 научных статей. Отдельные части работы докладывались на конкурсе молодых ученых ИОХ РАН (Москва, 2003), конференции

«Органическая химия. Упадок или возрождение?» (Екатеринбург, 2004), IX Научной школе-конференции по органической химии (Звенигород, 2006), международных конференциях «NMR in Condensed Matter» (Санкт-Петербург, 2005 и 2006) и Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями (Санкт-Петербург, 2008).

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 183 страницах, состоит из введения, литературного обзора, посвященного конформационному анализу насыщенных шестичленных азотсодержащих гетероциклов, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитированной литературы (181 наименование).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

1. Изучение начальных и конечных продуктов силнлнрования шестичленных циклических пнтронатов (см. Схему 1).

Конкретными объектами исследования стали нитронаты la-u, циклические нитрозоацетали За-m, АСЕНА 5а—I", а также нитронаты других типов 6-8 (см. Табл. 1-3 и рис. I).1 Для подтверждения структуры вышеназванных продуктов, определения относительной конфигурации их стереоцентров и конформационного анализа применялось ЯМР-исследование в диапазоне температур 190-330К. Относительная конфигурация эндоциклических протонов и заместителей, а также их позиции обычно определялись по величинам вицинальных КССВ. В необходимых случаях привлекались методики двумерной спектроскопии (COSY, NOESY, HSQC). Кроме того при обсуждении результатов использовались данные РСА и квантово-химических расчетов.1 При конформационном анализе объектов принималось, что нитронаты 1 и интермедиаты 2 находятся в конформации «искаженного полукресла», в котором атом С-6 выведен из плоскости

четырех атомов цикла намного больше, чем атом L-i И цришвипилижную-сторону. Для нитрозоацеталей 3 и 5 принималась конформация кресла.

1 Автор выражает искреннюю благодарность В.О. Смирнову за предоставление для ЯМР исследовании нитронатов la-k, 6-8, катионных интермедиатов 2a-g и нитрозоацеталей За-ш; А.В.Лесиву за предоставление нитронатов 11-и и АСЕНА 5 a-i'; И.Д. Нестерову и М.Ю. Антипину за выполнение рентгено-структурных анализов (РСА) и интерпретацию их данных; А.А.Бирюкову за упомянутые в работе квантово-химичеекие расчеты, выполненные методом B3Lyp в базисе 6-31G(d).

Таблица 1. Нитронаты 1, исследованные в диссертации.

л2

2,3

Е»11

Нитронат И1 И1 1С ^ И5

1а н РЬ (экв) н Ме Ме

1Ь Ме РЬ (экв) Н Ме Ме

1с Н Ап (экв) н Н ОЕ1(акс)

1(1 н РЬ (экв) н РЬ Н

1е н РЬ (экв) н Ме ОМе(акс)

и н 4-ОСО-С6Н4-К02(акс) н Ме Ме

18 н Ап (экв) -(СНЖ- ОМе(акс)

1И н Ап (акс) н Г ОЕ1 Н

11 н ОВг (акс) н Ме Ме

и Ме Н н Ме Ме

1к Н Ме (экв) н Ме Ме

11 Ме Ап (экв) н Ме ОМе(акс)

1т Ме Ап (акс) н ОЕ1(экв) Н

1п Ме Ап (экв) н Н ОЕфкс)

1о Ме ОВг (акс) н Ме Ме

1р Ме Ап (акс) н Н РЬ

1г Ме Ап (экв) н РЬ н

и Ме ОВг (акс) н Ме, ОМе

К Ме Ап (экв) ЧСНЖ- Н

1и Ме РЬ(экв) -(СН2)4-

Рисунок 1. Нитронаты других типов, использованные в диссертации

РЬ' о о 6 о- 7 о

,.отвз

2 Здесь и далее для нумерации продуктов и интермедиатов использованы следующие правила. Для отличия структур с разными триалкилсилильными группами использованы апострофы (например, 2а и 2а' для К-51Ме2Ви' и Я^Мез соответственно). Верхними буквенными индексами (" или ь) обозначаются конформеры катионов 2 (2с" и 2сь) и диастереомеры нитрозоацеталей (например, Зс" и Зсь). Верхними цифровыми индексами (' или2) обозначаются инвертомеры нитрозоацеталей 3 или 5 (например, Зеа1 и Зе"2, или 5а1 и 5а2).

3Ап-4-МеО-С6Н4;

Подтверждение структуры, определение конфигурации и доминантной конформации.

Структура нитронатов la-u, нитрозоацеталей За-rn и 5a-i' установлена по совокупности данных ЯМР 'н, 13С, двумерной спектроскопии COSY, NOESY,HSQC, элементного анализа и некоторых химических превращений. Таблица 2. Нитрозоацетали 3 (см. Схему 1).

В2

3

№ Si Nu R1 R' R4 R5

За TBS(3kb) -СН2С02Ме(акс) Н Ph(3kb) Me Me

ЗЬ TBS(3kb) -СН2С02Ме(акс) Me РЬ(зкв) Me Me

Зса TBS(3kb) -СН2С02Ме(акс) Н Ап(экв) Н OEt(axc)

Зсь TBS(3kb) -СН2С02Ме(акс) н Ап(акс) н OEt(3kb)

3d TBS(3kb) -СН2С02Ме(акс) н РЬ(экв) Me ОМе(акс)

Зса1 TBS(3kb) -СН2С02Мс(акс) н 0С(0)Аг(акс) Me Me

3cai TBS(3kb) -СН2С02Ме(зкв) н 0С(0)Аг(зкв) Me Me

Зеь TBS(skb) -СН2С02Ме(акс) н 0С(0)Аг(зкв) Me Me

3f* TBS(aKc) -СН2С02Ме(зкв) н Ап(экв) OEt (зкв) H

3< TBS(skb) -СН2С02Ме(акс) н ОВг(акс) Me Me

ЪК TBS(3kb) -СН2С02Ме(зкв) н ОВг(экв) Me Me

3< TBS(3kb) -СН2С02Ме(акс) н OBz(skb) Me Me

3h TBS(3kb) -СН2С02Ме(зкв) Me Н Me Me

3i TBS(3kb) -СН2С02Ме(акс) н Ме(экв) Me Me

3i TBS(3kb) -СН2С(Ме)=СН2(акс) н РЬ(экв) Me Me

зг TMS(3kb) -СН2С(Ме)=СН2(акс) н РЬ(зкв) Me Me

3k TBS(3kb) -СН2С(0)РЬ(акс) н РЬ(зкв) Me Me

3 k' TMS(3kb) -СН2С(0)РЬ(акс) н РЬ(экв) Me Me

311 TBS(skb) -СН2СН=СН2(акс) н Ph(skb) Me Me

ЗГ1 TBS(ax-c) -СН2СН=СН2(акс) н РЬ(зкв) Me Me

ol Зш" TBS(3kb) -СН2С(0)Мс(акс) н РЬ(зкв) Me Me

3mbl TBS(3kb) -СН2С(0)Ме(экв) н РЬ(зкв) Me Me

3mki TBS(aKc) -СН2С(0)Ме(экв) н РЬ(экв) Me Me

R3 = Н для всех нитрозоацеталей 3, TBS - SiMe2Bu', TMS - SiMe3, Ar = 4-

Ш2-С6Н4-.

Для нитроната 11, нитрозоацеталей ЗЬ,(1,еа2,Г2,§а1 и 5Ь" выполнен РСА. Для всех нитронатов 1 и «кинетических» нитрозоацеталей 3 в температурном диапазоне (200 - 330К) наблюдался только один набор сигналов. В случае нитронатов 1

это является результатом быстрой в шкале ЯМР инверсии цикла. Для нитрозоацеталей 3 упрощение спектральной картины связано с термодинамической предпочтительностью одного из инвертомеров. Для АСЕНА 5 как правило фиксируются два набора сигналов, вид которых и их соотношение зависят от температуры регистрации спектров. Это свидетельствует о наличии инверсионного процесса, скорость которого попадает во временную шкалу ЯМР.

н ■С у' Яб N ? О 05; Л' 5 Нитро-нат АСЕНА £/ 1*г и4 И5 и*

1Ь 5а ТВ8 РЬ Н Ме Ме н

1Ь 5а' ТМЭ РЬ Н Ме Ме н

11 5Ь' ТМЗ Ап н Ме ОМе н

1ш 5с' ТМБ Ап н (Ж Н н

1п 5сГ ТМБ Ап н н С® н

1о 5е ТВБ 0В2 н Ме Ме н

1о 5е' ТМБ ОВг н Ме Ме н

Ь 5Г ТМЗ ОВг н Ме, ОМе н

1г 5Я' ТМБ Ап н РЬ Н н

1р 5Ь' тмэ Ап н Н РЬ н

И 51' тмэ Ап -(СН2)4- н н

Относительные конфигурации стереоцентров при эндоциклических атомах углерода и позиции заместителей определены по вициналькым КССВ протонов Н-С(З), Н-С(4) и Н-С(6). В доминантных конформациях нитронатов 1а-е^,к-1,п,г,1,и заместитель Я2 при атоме С(4) находится в экваториальной позиции, в то время как в доминантных конформациях нитронатов П,11,1,т,о,р,$ этот заместитель аксиален. Что касается конфигурации стереоцентра при атоме С(6) нитронатов 1,имеющих при С(6) алкоксильный заместитель, то он в доминантных конформациях находится в аксиальной позиции из-за стабилизирующего п,сг* взаимодействия (аномерный эффект). При переходе от нитронатов 1 к соответствующим нитрозоацеталям 3 или 5 относительная конфигурация стереоцентров при атомах С(4) и С(6) не изменяется. Позиции заместителей при стереоцентрах нитрозоацеталей 3 приведены в Таблице 2. Конфигурация эр3-атома азота в нитрозоацетстях 3 и 5.

По данным ЯМР, конфигурацию азота в нитрозоацеталях 3 и 5 сложно определить. Для этой цели приходится использовать другие методы, и в первую очередь, данные РСА.

Согласно РСА, в Л'-силокси-изоксазолидипах силоксигруппа всегда псевдоаксиальна. Напротив, по данным РСА, в их гомологах - нитрозоацеталях ЗЬ^е*2^'1 - силоксигрупла обычно занимает экваториальную позицию, и только в диастереоизомере ЗГ2 она аксиальна. При этом в «кинетических» продуктах силоксигруппа всегда находится в цис-положении относительно фрагмента нуклеофила, связанного с атомом С(3). Для определения конфигурации азота в нитрозоацеталях 3 использовалось подобие ЯМР-спектров исследуемого образца и образца с конфигурацией, подтвержденной данными РСА. Если в производных 3 фрагмент СН2 нуклеофила, связанный с атомом С(3), и неподеленная электронная пара азота (НЭПА) аксиальны, то разность химсдвигов протонов фрагмента СНг составляет 0.8-1.5 м.д., в то время как для трех остальных вариантов позиций НЭПА и СНг-фрагмента разность химсдвигов протонов СН:-группы < 0.5 м.д.

На основании данных РСА для АСЕНА 5Ь' при конформационном анализе АСЕНА 5 для всех доминантных конформеров достаточно условно принята экваториальная позиция силоксигруппы (см. Таблицу 4).

По данным РСА, во всех исследованных этим методом нитрозоацеталях 3 и 5 силоксигруппа находится в наиболее выгодной заслоненной по отношению к НЭПА конформации (при Ньюменовской проекции по заторможенной экзоциклической связи О-М). Стереодинамика производных [4Н1-1,2-оксазинов

Согласно квантово-химическим расчетам, барьер инверсии цикла (1,ч) в нитронатах 1 не должен превышать 25 кДж/мол (Схема 2). Процессы, Схема 2. Инверсия цикла в шестичленных циклических нитронатах 1. я5

--

!з 112

Я3 ¿4

доминантная для 1а-е&к,1,п,г,1 доминантная для 1Т,11,1,ш,о,р,5 имеющие столь низкий энергетический барьер, являются быстрыми во временной шкале ЯМР. Поэтому в ЯМР-спектрах продуктов 1 можно наблюдать только усредненные сигналы обоих конформаций. Судя по величинам вицинальных констант протона при С(4), в каждом конкретном случае один из конформеров является доминантным (см. Схему 2).

В нитрозоацеталях 3 возможны три стереодинамических проиесса: инверсия азота (1м), инверсия цикла (1я) и заторможенное вращение вокруг экзоциклической связи N-0. Первый из них вызывает только изменение конфигурации стереоцентра при азоте, т.е. изменение позиции силоксигруппы. Второй процесс приводит к изменению позиций всех заместителей в цикле. Третий процесс вызывает изменение позиции силоксигруппы по отношению к НЭПА.

Согласно литературным данным, 1К и вращение вокруг экзоциклической связи N-0 должны иметь близкие барьеры 50 кдж/мол). Однако для обоих процессов в диапазоне температур 200-330К по термодинамическим причинам фиксируется только один конформер. является наиболее медленным процессом для нитрозоацеталей 3 (барьер > 80 кдж/мол). В нескольких случаях удалось зафиксировать изомеризацию «кинетических» продуктов 3, проходящую при комнатной температуре и включающую 1к как скорость определяющую стадию. Так, изомер 311 претерпевает 1м (А-»В на Схеме 3), давая за 2 недели смесь, содержащую ~20% стереоизомера 312. «Кинетические» изомеры Зеа| и Зgal претерпевают медленный инверсионный процесс + (А-»С, на Схеме 3), образуя через неделю смеси, содержащие 40% Зем и 20%

ь2

Зд соответственно.

Схема 3. Динамические процессы в нитрозоацеталях 3, сопровождающиеся изменением позиции силоксигруппы.

л* л'

N—с»;

№

1,\ (медл.)

.от

Зе^'^'Л1,!1

ГО Ки

В 312

(быстро)

1ц (быстро)

2 К

n I

051

(медл.)

я

в «кинетических» диастереомерах А Я2 экваториален для ЗЬг,1' и аксиален для

Зс"^1

Для АСЕНА 5 характерны те же динамические процессы, что и для нитрозоацеталей 3. Однако в этом случае барьер 1м понижается из-за п,я-

сопряжения. Поэтому скорости всех стереодинамических процессов могут оказаться близкими. Благодаря существенной термодинамической выгодности «заслоненной» конформации, процесс вращения вокруг экзоцикличсской связи N-0 в АСЕНА 5 не должен вызывать усложнение спектров. Поэтому для продуктов 5 следует рассматривать только процессы и протекающие с близкими скоростями (сравни со Схемой 3). Поскольку 1М не приводит к изменению позиций протонов, связанных с эндоциклическими атомами углерода, константы "'•/цн в соответствующих изомерах не должны сильно различаться. В то же время, в результате изменяются позиции всех протонов и заместителей, связанных с атомами цикла. Следовательно, вышеназванные КССВ для соответствующих конформеров будут разными. Однако такое рассмотрение не позволяет отличить процесс 1ц. от последовательности 1к+1я.

С целью определения типа динамического процесса, наблюдаемого в соединениях 5а-Ь (С0С13, 190 - 33(Ж), проводился их ЯМР-мониторинг на ядрах 'Н, 13С и 2981. Как правило, выше 20°С наблюдался единственный набор сигналов. Однако постепенное охлаждение образцов приводило к уширению спектров, а потом и к появлению второго набора сигналов. Картина медленного обмена устанавливалась ниже 260К. При этом обычно наблюдались два набора сигналов при соотношении конформеров 5':52 от 9:1 до 3:2. Дальнейшее понижение температуры не приводило к усложнению спектров нитрозоацетален 5а-Ь.

Сравнение вицинальных КССВ позволяет квалифицировать динамический процесс, наблюдаемый в АСЕНА 5а-с1^,Ь как инверсию азота (1^), причем в обоих инвертомерах заместитель при атоме С(4) занимает экваториальную позицию.

В АСЕНА 5с1,е,е',Г также видна только одна пара конформеров, но обмен

между НИМИ-ГОЖИ-описываться-либо-инирргирй пик-ля Пе~), либо

последовательностью 1я+1к-

В бициклическом нитрозоацетале 51 можно наблюдать два стереодинамических процесса - 1м и - протекающих в различных температурных диапазонах (Схема 4). Конформационный анализ АСЕНА 5( осуществлен с использованием данных двумерной спектроскопии 'Н-'Н и 'Н-|3С. Более медленный процесс (511*ч5|2, Ткоал1= 335К), очевидно, является инверсией цикла (1л), поскольку конформеры 511 и 512 имеют различные

вицинальные КССВ. Второй, более быстрый процесс (5{ а,Ткоад = 225К) оказывается инверсией азота (1ц), поскольку аксиальная позиция протона НС(4) сохраняется в обоих инвертомерах. Активационные параметры инверсионных процессов в АСЕНЛ 5. Схема 4. Конформационные переходы в АСЕНА 5|.

Активационные параметры (AG, ДН и инверсионных процессов,

происходящих в АСЕНА 5, определены путем анализа полной формы линии (АГ1Л) при изучении температурной зависимости вида ПМР спектров АСЕНА (см. Табл. 4). Значения параметров для обоих инверсионных процессов укладываются в достаточно узкий интервал (AG*298-50-66 кДж/моль; ДН#=45-55 кДж/моль; AS# от -20 до -70 Дж/моль-К).

2. Изучение иминиевых катионов 2,9-11 методом ЯМР.

Катионные интермедиа™ 2, 9-11 относятся к стабилизированным иминиевым катионам, в которых положительный заряд на а-С атоме компенсирован НЭПА. Из-за их термической нестабильности и высокой протолитической неустойчивости смесей исходных нитронатов с ТГО57 для ЯМР регистрации выше названных катионов потребовалась специальная процедура. С этой целью в атмосфере сухого аргона в герметично закрытую ампулу к навеске нитроната в CD2CI2 количественно прибавляли СН2Вг2 как внутренний стандарт и 2,6-ди-третбутил-4-метил-пиридин для связывания побочной ТГОН. После охлаждения ампулы до 200К, регистрировались контрольные спектры смеси, содержащей нитронат, после чего при 200К к смеси добавляли указанное количество ТЮ5/ и фиксировали при заданной температуре спектры ЯМР 'Н, 13С и 29Si катионов 2, 9-11 (в случае необходимости привлекались данные двумерной спектроскопии 'Н-'Н COSY, HSQC).

Таблица 4. Термодинамич ЗООМНг).

;ские и активационные параметры обменных процессов в АСЕНА 5 (АПФЛ, СОС13

АСЕ НА

Процес:

Соотношение копформеров

_(т-ра)_

Л(! 298, кДж/моль

ДН", кДж/моль

Дв", Дж/моль-К

5а'

.ОТМЯ

4 : 1 (230 К), Ткоат == 278К

5а''-»5а,г: 59.8+2.9; За'^За'1: 56.7±2.9

53.2+2.7; 52.4±2.7

-22.3±9.7; -14.3+9.8

5а

п \ ^ОТВБ

4 : 1 (240 К), Ткш.,» 275К

5а'-»5аг: 59.5+2.3; 5а2->5а': 56.4±2.7

48.4+2 0; 45.7±2.4

-37.3±7.7; -35.8+9.1

5Ь'

9 : 1 (230 К), Тимы » 278К

5Ь,!->5Ь'г: 59.5±3.3; 5Ь,2->5Ь'': 55.4+3.9

50.2±2.б; 45.9+3.3

-31.3+10.7; -32.0+13.3

5с'

ею—° n

ею

N

I

отмэ

3 : 1 (240 К), Ткоал ^ 289К

5с'Ч5с,г' б0.1±2.7; Зс'^Зс'1: 58.7+2.5

49.4+2.5; 47.6+2.4

-35.7+9.0; -37.1+8.5

5сГ

■Н

ОЕ1 5<1"

.отмв .

ЕЮ^-О-ГЫ^

,1 ЛпОТМ5

4 : 1 (240 К), Ткоал ~ 280К

5(1''-»5сГ2: 61.7+2.8; ба'2-^'1: 58.1+3.5

45.012.7; 46.0±2.6

-59.0+10 0; -40.6+9.9

5е

отвб

1.1 : 1 (250 К), Ткуал ^ 280К

5е'-»5е2: 58.8+2.7; 5ег-»5е':58.4±2.9

50.5±2.5; 52.4+2.0

-27.3+9.0; -19.8±9.8

И

Таблица 4. (продолжение)

5е' Вг04/ 5 „ 6 1 , 61 ВгО ОТМЭ 5е" 5е'2 3 : 2 (250 К), Тюм « 2В7К 5е"->5е'2' 60.7+3.0; бе'2-^'1: 59.8+2.9 56.2±2.8; 60.6±2.7 -15.1±9.9; 2.5±9.7 0.8

5Г вю 1К „ли. 5 МеО^/оЗ-к' 3 6?Вг6 ЪТМЗ °Ме 5Г1 9 : 1(230 К), Ткоал « 260К 5Г'-»5Гг: 59.5±3.8; 5Гг-^5Г'; 54.9+2.9 36.7+3.0; 31.7+2.3 -76.4±9.0; -77.7±9.9 4.7

58' ^ 5 5 4 гм /ч ОТМЙ ^-"-¡^Н^ОТМЭ 6 V/ 3 6 Ап I 4 58"' 58'2 Ап 3 : 2 (270 К), Ткоал « 323К 5§,1->58,г: 65.6±2.6; 83.1+2.7; 77.5+3.2 60.8+8.5; 39.8±10.2 07

5Ь" А"\ л А" л ^ 6 6 5>.'!оТМ5 3 : 2 (при 270 К), Ткоал« 318К 5Ь,|->51),г:66.9±1.8; ЗЬ'^ЗЬ'1: 65.6+1.8 44.7±1.9; 53.9+1.9 -74.4+6.2; -39.0±6.0 1.1

5Га,б) V-, # , « Ап У , 5 У ^-гО-м-отмя I . 1 ) 16 6 Ап Л16 ОТМ5 3 : 2 (280К), Ткоал = 335К; 6:3:1 (190К), Ткоал « 225К 5ГЧ5Г2: 67.0+3.7; 5Г2-»5Г': 66.5±3.8; 5Г2-»5Г3:45.7+1.2; 5|3->512:45.3±1.3; 69.1+3.7; 63.5±3.5; 41.7±1.3; 39.4+0.9; 7.7+11.7; -9.3±10.7; -13.2±4.1; -19.7+4.3: 1.8 <0.5

а)285К, добавлено 10%МеС6Н5; Й)190К, С02С12.

Подтверждение структуры катионов 2, 9-11 методом ЯМР. Нитронаты 1 и иминиевые катионы 2 дают в спектрах ЯМР 'Н и С при низкой температуре отдельные наборы сигналов, что позволяет идентифицировать главные структурные фрагменты катионов. В ЯМР-спектрах сигналы катиона 2 и исходного ТГОЛ' также наблюдаются отдельно. В ЯМР спектрах 'И и 13С катионов 2 длясигналов фрагмента

-СН=Ы- характерен существенный слабопольный сдвиг сигналов по сравнению с аналогичными сигналами в соответствующих нитронатах 1 (для протонов - 1.5-2 м.д., для ,3С - около 30 м.д.).

Таблица 5. Циклические Ы-силокси-(алкокси)-иминиевые катионы 2, изученные методом низкотемпературного ЯМР. _

R2 Rl, Г* * | OTf r5'o OS, Катион Si r' rz r 3 r4 r5

2a TBS H Ph(3KB) Н Ме Ме

2a' TMS H РЬ(экв) Н Ме Ме

2b TBS Mc РЬ(экв) н Ме Мс

2c" TBS H Ап(экв) н Н ОЕ!(экв)

2cb TBS H Ап(акс) н н ОЕ1(акс)

2d TBS H РЬ(экв) н Ph Н

2e TBS H РЬ(экв) н Ме ОМе(акс)

2f TBS H -ОСО-Аг(акс) н Ме Ме

2g' TMS H Ап(экв) -(СН2>,- ОМс(акс)

Аналогичные закономерности наблюдаются и в ЯМР-спектрах катионов 9-11, полученных из нитронатов 6-8 и представленных на рис. 2. Рис. 2. Иминиевые катионы, изученные в диссертации методом ЯМР.

Ph^o'^OTBS o^s OTBS

9 10 И

Конформационный анализ и стереодинамика катионных интермедиатов. rvт-тт-ii-irn ■""тт,"и"-химрческим расчетам, барьер инверсии катионов 2 близок к барьеру инверсии исходных нитронатов 1 и не должен превышать 2025 кДж/моль, т.е. в шкале ЯМР этот процесс можно квалифицировать как слишком быстрый. Поэтому в ЯМР-спектрах катионов 2 можно было ожидать по аналогии с нитронатами 1 в широком температурном интервале появления лишь одного набора сигналов, соответствующего усредненной конформации. Действительно, почти для всех изученных катионов в интервале температур 180-250К наблюдался только один набор сигналов. Однако для катиона 2с в

интервале температур 190-23 ОК наблюдались два конформера (2са и 2сь при соотношении -1,5:1). Нестабильность катиона 2с не позволила повысить температуру наблюдения и определить величину барьера 1;( для этого катиона. Однако очевидно, что реальный барьер 1ц катионов 2 существенно выше расчетных значений (объяснение этого факта см. на стр. 16 ). Поэтому наблюдение одного набора сигналов отвечает не усредненной, как это характерно для нитронатов 1, а термодинамически наиболее выгодной конформации.

Относительные конфигурации стереоцентров и позиции заместителей и протонов, связанных с эндоциклическими атомами углерода, установлены в наблюдаемых конформерах катионов 2 по значениям вицинальных КССВ протонов, связанных с атомами С(4), С(5) и С(6) (см. Табл.5).

Можно отметить, что доминантные конформации катионов 2 в С02С12 совпадают с доминатными конформациями исходных нитронатов 1а,Ь,^'.

3. Изучение силнлнрования нитронатов.

В Таблице 5 и на Рис. 2 приведены свыше 10 М^'-бисокси-иминиевых катионов, зафиксированных методом ЯМР. В большинстве случаев равновесие нитронат+ТЮ57^[катион+ТГО~] полностью сдвинуто вправо, что не позволяет оценить его параметры. Однако при силилировании нитронатов И и 6-8 с помощью ТЮТВБ методом ЯМР можно наблюдать подвижное равновесие в «удобном» температурном интервале. Это позволило детально изучить равновесное силилирование нитронатов действием ТГОТВБ.

Для определения состояния катионных интермедиатов в СБгСЬ использовалось модифицированное уравнение для константы равновесия К:

1оё([1]-[ТВ80Тф = п-1оЁИ - 1оёК (1) где [1] и [ТВБОТ^ - равновесные концентрации исходных нитроната и силилирующего агента; [2] - равновесная концентрация катионной специи; п -детерминирующий параметр.

Если п=1, катион существует в виде ионной пары (2*ОТГ), если же п=2, в растворе присутствуют свободные катионы 2{ (или 9-11). Если величина параметра п зависит от концентрации реагентов, уравнение (1) не будет апроксимироваться прямой.

Рнс. 3. (а) Зависимость 1е([1 Г|-[ТВ50'ГТ]) от 1а[2Г] для системы тТВЗОТгаг-ОТГ в СН2СЬ при 192К (мол. соотношение 1:ТВБОТГ = 1:6). (б) Зависимость 1пК от 1/Т для системы К + ТВЗСПТ2Г*ОТ£ (а) (б)

I- 192 К п = 096+004 И = 0 9978

Е -О 9950

49 50 51 55 53 54 55 56

(1/Т)М000

Оказалось, что для исследованных катионов уравнение (1) представляет собой прямую, а параметр п близок к единице (см. рис. 3(а)). Следовательно, иминиевые катионы существуют в виде ионных пар с ТЮ", и поэтому при разбавлении растворов равновесие смещается в сторону исходных нитронатов 1 или 6-8.

Температурная зависимость К исследована с помощью уравнения Гиббса (1пК = -ДН0/ПТ + А8°/Я). Параметры равновесия приведены в Таблице 7. (пример логарифмической прямой представлен на Рис. 3(6)).

Таблица 7. Термодинамические параметры равновесия нитронат+ТВвОТГ ±*[>шиниевый катион-ТГО~]

Равновесие (температурный интервал) п (среднее) кДж/моль ди". кДж/моль ДБ0, Дж/моль"К

1Г+ТВ5(ЛТ±;2Г-ОТГ 183 + 207К 0 98 18.0 ± 1.1 -35.5 ±0.4 -182.7 + 2.4

6 + ТВ5<Ш^9-{Ш' 190 + 220К 1.04 1.7 ±3.3 -29.0 ±1.3 -104.8 + 6.7

7+ ШУЛ15 111-и И' 180 + 210К 1.04 + "9 -131.7 + 48

8 + ТВ8<Ж25 11'ОТГ 210 + 240К 0.84 9.4 + 2.3 -59.5 ±1.0 -234.9 + 4 3

Силилирование нитронатов сопровождается тепловыделением, однако под влиянием энтропийного фактора с повышением температуры равновесие смещается в сторону нитронатов.

Значения параметров равновесия нитронат+ТЮЛ'^5[катионТЮ~], приведенные в Табл. 7, дают основания для нескольких практически значимых выводов.

Во-первых, для наблюдения катионов 2 и 9-11 целесообразно использовать высокие концентрации растворов и соответствующие методы анализа (в первую очередь ЯМР).

Во-вторых, повышение температуры совсем не обязательно должно способствовать осуществлению С,С-сочетания иминиевых катионов, так как увеличение скорости реакции, вызываемое ростом температуры процесса, может перекрываться снижением концентрации реагирующих катионов под влиянием энтропийного фактора.

И наконец, существование катионов 2 в виде ионных пар позволяет объяснить повышение барьера инверсии в катионах 2 по сравнению со структурно подобными нитронатами 1. Видимо, для осуществления в катионах 2 требуется предварительно разделить ионную пару, и эти энергетические затраты вызывают возрастание барьера инверсии.

4. Кинетика С,С-сочетання катионов 2 с референсными я-нуклеофиламн.

В работе изучена кинетика С,С-сочетания модельных катионов 2а,а',Ь с референсными тг-нуклеофилами 4а-Ь (см. Таблицу 8). Приведенные данные получены путем ЯМР-мониторинга реакций С,С-сочетания с использованием процедуры, примененной для фиксации катионов 2 (см. раздел 2). После уже описанной в автореферате регистрации протонных спектров ионной пары [2ТГО] в С02С12 (см. стр. 10) в термостатированную ЯМР-ампулу добавляли микрошприцом указанное количество (1.5-2 экв.) тг-нуклеофила 4 и проводили ЯМР-мониторинг убывания катионов 2 до достижения их 85%-ой конверсии (0.25 - 4 часа). В ЯМР-спектрах результирующей смеси не диагностировались сигналы побочных продуктов, т.е. С,С-сочетание проходило с высокой селективностью. При обсчете результатов первые точки не учитывались.

Убывание катиона 2 апроксимируется кинетическим уравнением (2), применяемым для реакций второго порядка, в котором единственной функцией, зависящей от времени, является [2], - текущая концентрация катиона 2:

м =

/[2]+с1 /[2]0+(1 1п|- |-!п

И

(2)

[2]о - начальная концентрация катиона 2; ё = [4], - [2], (либо [4]о - [2]о), где [4]0 и [4], - начальная и текущая концентрации я-нуклеофила 4.

Рис. 4. (а) Зависимость 1п[([2а]1+д)/[2а]1] от <1-1 для реакции 2а+4а. (б)

Зависимость 1пк/Т от 1/Т для реакции 2а+4а=31.

(а) (б)

Т = 200 К

к= 1 39Ч0''+5 03*10' И = 0-9961

50 100 150 200 250 300 350

¿"1, МОЛь'с'л '

И = 0 9970

46 4 В 50 5! Е4 56

(1/Т)Ч000

Кинетика реакции 2+4 исследовалась в температурном диапазоне 180-230К. В каждом примере константы скорости к измерялись в 4-6 температурных точках. Активационные параметры, определенные по уравнению Эйринга из прямой зависимости 1пк/Т от 1/Т, приведены в Таблице 8.

Таблица 8. Константы скорости (к) и активационные параметры реакции 2+4-»3 (см. Схему 1). ____

Катион Нук-лео-фил Ад-дукт Е» к (20 "С), л/моль -сек кДж/моль ли", кДж/моль А?, Дж/мольК

4а 31 -3.69 37.7 62.9 ±3.7 42.9 ±1.5 -68.1 ±7.4

2а и 31 -3.37 0.55 73.2 + 4.0 49.5 ±1.8 -80.7 ± 7.8

48 3] -4.21 6.55 67.1+4.4 45.2 ± 1.9 -74.9 ± 8.6

4а 31' -3.70 36.6 63.0 ±3.6 41.7 ± 1.5 -72.4 ± 7.2

4Ь з.Г -4.54 0.74 72.4 ± 2.3 39.2+1.0 -113.6 ±4.4

4с Зш -5.45 0.92 71.9 + 2.3 43.9 + 1 0 -95.6 ±4.3

4(1 Зк' -5.99 1.65 70.5 ±1.7 51.7 ±0.7 -64.1+3.1

2Ъ' 4е ЗЬ -10.21 1.23 71.2 ± 1.1 31.4 ±0.5 -135.9 ±2.3

а)см. уравнение (3); 4а- СН2-СНСН25пВщ; 4Ь- СН2=СНСН2ТМ8; 4с-СН2=С(Ме)ОТВ$; 4с1- СН2=С(РЬ)ОТМ5; 4 е- СН2=С(ОМе)ОТВ8; 4{-СН2=СН(СН2ЗпРЬ3); СН2=С(Ме)СН25пРЬ3; 4Ь- СН,=С(РЬ)ОТВЗ.

Большие отрицательные значения ДБ* характерны и для реакций других заряженных электрофилов с нейтральными я-системами.

Анализ кинетических данных.

Схема 5. Определение лимитирующей стадии реакции 2+4 С,С-сочетания.

Si = Si1 - TBS для 2а, 4h и 3U, Si = S/ - TMS для 2a\ 4d и 3U'

при 220K: к(л/моль-с) для 2а + 4d - [1.38+0.03]-10~3; для 2а + 4h - [1.40+0.4]-10°; для 2а' + 4d - [ 1.41+0.04]-10"1.

На Схеме 5 приведены данные, позволяющие выявить определяющую стадию С,С-сочетания катионов 2 с л-нуклеофилами 4. Очень близкие скорости С,С-сочетания катиона 2а с нуклеофилами 4d и 4h, последний из которых имеет существенные стерические затруднения у атома кремния (Si1), указывают на то, что элиминирование силильной группы от катионного интермедиата 12 не является скорость-определяющей стадией реакции. В то же время, практически одинаковые скорости С,С-сочетания катионов 2а и 2а' с нуклеофилом 4h показывают, что электрофильность иминиевых катионов 2 не зависит от стерических препятствий в триалкилсилильной группе Si.

Попытка использовать уравнение (3), предложенное профессором Г.Майром

(Мауг Я., et al. J.Am.Chem.Soc., 2001, 123, 9500-9512) для оценки

электрофилыюсти катионов 2, возникающих при силилировании нитронатов 1,

оказалась не совсем успешной, поскольку найденный для них параметр

электрофильности Е имеет разброс около 2.5 единиц (см. Таблицу 8).

lgk = s(N+E), (3)

к (моль '-сек-1) - константа скорости С,С-сочетания при 20 °С; N и Е -параметры нуклеофильности и электрофильности соответственно; s -коэффициент селективности реакции.

Это значительно больше, чем для других типов электрофилов в реакциях с теми же референсными нуклеофилами. В то же время, селективность электрофилов 2 зависит от уходящей группы нуклеофила 4. Если это триалкилсилильная группа, то разброс значений Е велик. Однако при

использовании нуклеофилов с триоргапостанилыюй уходящей группой разброс значений параметра Е составляет меньше единицы.

Хотя уравнение (3) и нельзя использовать для точного предсказания реакционной способности катионов 2, на основании полученных значений параметра Е для катионов 2а,а' (интервал от -4 до -б) можно ожидать, что нуклеофилы с параметром N>4 будут эффективно реагировать с катионами 2 (Л1 = Н) при температурах 200 - 240 К. Из данных Таблицы 8 можно заключить, что стерические препятствия при а-С-атоме катионного интермедиата 2 наиболее сильно влияют на скорость С,С-сочетания. Так, катион 2Ь (Я1=Мс) на 4-6 порядков менее активен, чем катионы 2а,а' (К'=П).

5. С тереохнмические закономерности и механистическая модель

реакции С,С-сочетакия катионов 2 с д-нуклеофнламн 4.

Понимание стереохимических закономерностей реакции С,С-сочетания катионов 2 с л-нуклеофилами 4 дает возможность использовать этот процесс для дизайна различных полифункциональных производных из очень простых предшественников. В свою очередь, выявление выше названных закономерностей основано на сравнении относительных конфигураций стереоцентров и выявлении доминантных конформаций катионных интермедиатов 2 и «кинетических» продуктов С,С-сочетания -нитрозоацеталей 3. Поскольку в ходе генерации катионов 2 и их С,С-сочетания с нуклеофилами 4 относительная конфигурация стереоцентров при атомах С(4)-С(6), наблюдавшаяся в исходных нитронатах 1, сохраняется, нужно установить конфигурации двух новых стереоцентров, возникающих на атомах азота и С(3), как по отношению друг к другу, так по отношению к любому из стереоцентров, находившихся в исходном нитрона те 1.

Два фактора могли бы сделать решение этой задачи неопределенным. Во-пепвых. это инверсия азота в «кинетических» нитрозоацеталях 3, изменяющая относительную конфигурацию новых стереоцентров в нитрозоацетале 3. Во-вторых, нитрозоацеталь 3 с одной и той же конфигурацией стереоцентров можно получить при различных подходах нуклеофила 4 к двум возможным конформациям катиона 2. Однако заторможенная инверсия азота в результирующих производных 3 (см. стр.8) позволяет в обычных условиях отличить методом ЯМР «кинетические» продукты 3 от появляющихся впоследствии диастереомеров.

Рис. 5. Антиперипланарная атака нуклеофила по отношению к формирующейся неподеленной паре азота в реакции С,С-сочетания с катионами 2.

проксимальный к С(6) подход Ыи

Г1С "псевдованна"

Что касается второго фактора, то можно обоснованно принять, что доминантные конформации катионов 2 являются реагирующими. В пользу этого допущения говорит не только высокий барьер инверсии в катионе 2с (см. стр.14), но и то обстоятельство, что при С,С-сочетании этого катионного интермедиата с нуклеофилом 4с соотношение диастереомеров нитрозоацеталя Зс практически повторяет соотношение конформеров исходного катиона 2с.

При любом (по отношению к атому С(6)) подходе нуклеофила 4 к катиону 2 в переходном состоянии реакции 2+4 из-за стабилизирующего взаимодействия НЭПА с а*-орбиталью возникающей связи С(3)-Ми антипаралельное расположение НЭПА и нуклеофила оказывается наиболее предпочтительным (см. Рис. 5). Такая стабилизация является весьма фундаментальным фактором. Он определяет стереохимию присоединения нуклеофилов к катионам, стабилизированным неподеленной парой электронов на атоме, соседнем с катионным центром, а также процессов элиминирования хорошей уходящей группы от атома, находящегося в а-положении к атому, имеющему неподеленную пару электронов в ацеталях, аминах, гидразинах и т.п. Это обстоятельство обуславливает транс-диаксиальное расположение нуклеофила и НЭПА в «кинетических» конформерах нитрозоацеталей 3. (Конечно, быстрая инверсия цикла в продуктах 3 может изменить позиции НЭПА и фрагмента нуклеофила на транс-диэкваториальные.)

Что касается подхода нуклеофила к плоскости катиона 2 (дистальный или проксимальный по отношению к атому С(6)), определяющего относительное расположение нуклеофила и заместителей при атомах С(4)-С(6), то его

предпочтительность зависит, по нашему мнению, в первую очередь от стерических препятствий (см. Рис. 6).

Рис. 6 Стерические препятствия при дистальном и проксимальном относительно С(6) подходах нуклеофила к плоскости катиона 2.

6

/ О—К

5/0

: Г я3

ГУи

/г

5Ю | 6 Я5

дистальный подход нуклеофила проксимальный подход нуклеофила

Атом С(6), сильно выведенный из плоскости катиона (особенно, если при нем есть аксиальный заместитель Я5), а также аксиальный заместитель И2 при атоме С(4) затрудняют проксимальный подход, в то время как аксиальный заместитель Я3 при атоме С(5) может затруднять дистальный подход. Поскольку в изученных в этой работе катионах 2 заместитель Я3 отсутствует, дистальный подход нуклеофила представляется для них предпочтительным. Схема 6. Стереохимический результат С,С-сочетания 2+4.

0-]-Г=с

-о'

(быстро)

> /V

•гл Л

доминантная для 1а-е,ц,к $10Т{

•о Я

доминантная для 1Г,М

SЮTf

/Ч о-ы =

¿ю'

.__(медленно)

^ = °

: ао

Nu (дистальный подход)

ГУи (дистальный подход)

ЛО

N11'

Ии'

Зс'

'Дс*1^

1К(быст]!|0) 1К(оь>«тро) + 1к(медл.)

О

05Г ?

З13 Ии' ЗЬ2

ы'

I Ыи' ОЙ ЗГ2

Ыи'

Зе^*2

Следовательно, относительная конфигурация стереоцентров при атомах С(3) и С (4) будет определяться позицией заместителя Я2 в доминантной конформации катиона 2. Поэтому определив стереоконфигурацию доминантной конформации катиона 2, можно успешно прогнозировать стереоконфигурацию соответствующего «кинетического» нитрозоацеталя 3. В то же время, позиции заместителей прогнозировать нельзя, поскольку они зависят от термодинамики «быстрой» инверсии цикла.

В целом реальный стереохимический результат генерации нитрозоацеталей 3 соответствует вышеприведенному анализу (Схема 6).

Конфигурация доминантных диастереомеров нитрозоацеталей 3 полностью соответствует вышеприведенному анализу. Однако в некоторых процессах С,С-сочетания присутствуют небольшие примеси минорных диастереомеров (Зеь,£ь,ть',ть2), появление которых однозначно трактовать затруднительно. Они могут возникать как в результате изменения подхода нуклеофила к доминантному конформеру катиона 2, так и вследствие дистального подхода нуклеофила к «минорному» конформеру катиона 2, не проявляющемуся в ЯМР-спектрах. Выяснение истинных причин возникновения минорных диастереомеров нитрозоацеталей 3 требует специальных исследований.

Выводы.

1. Силилирование шестичленных циклических нитронатов 1 изучено методом ЯМР. Разработана специальная процедура, позволяющая регистрировать катионные интермедиа™ 2, проводить их конформационный анализ и изучать кинетику С,С-сочетания с референсными л-нуклеофилами 4.

2. Методом ЯМР показано, что катионы 2 в СНгСЬ существуют в виде ионных пар. Поэтому положение равновесия обратимого силилировапия нитронатов триалкилсилилтрифлатами при уменьшении концентрации реагентов сдвигается в сторону нитронатов. Определены термодинамические параметры вышеназванного равновесия. Показано, что силилирование нитронатов триалкилсилилтрифлатами является экзотермической реакцией, однако высокий отрицательный энтропийный фактор при повышении температуры приводит к сдвигу равновесия в сторону исходных нитронатов.

3. Нитронаты 1 и возникающие при их силилировании катионы 2 как правило имеют одинаковые доминантные конформации. Однако для катиона 2с в отличие от его предшественника - нитроната 1с - обнаружены два конформера,

независимо наблюдаемые (ЯMP) в интервале температур 190-230К. Аномально высокий барьер инверсии катионов 2 объяснен необходимостью предварительного разрыва ионной пары.

4. С,С-сочетание модельных катионов 2а,a',b с референсными нуклеофилами 4a-h является реакцией второго порядка. Определены активационпые параметры этого процесса. Показано, что он плохо апроксимируется уравнением Майра, однако при 200-240К я-нуклеофилы с параметром нуклеофильности N>4 должны эффективно реагировать с катионами 2 (R1=H). Стерические препятствия при а-С атоме катионов 2 являются главным фактором, замедляющим скорость С,С-сочетания 2+4.

5. В исследованных реакциях С,С-сочетания 2+4 дистальный (по отношению к атому С-6) подход нуклеофила 4 к плоскости доминантного конформера катиона 2, а также транс-антипараллельная ориентация нуклеофила 4 и неподеленной пары электронов азота в переходном состоянии являются предпочтительными. Предложенная механистическая модель позволяет осуществлять стереоконтролируемый дизайн циклических нитрозоацеталей 3 из простых молекул.

6. Методом динамического ЯМР (анализ полной формы линии) изучена стереодинамика сопряженных циклических ен-нитрозоацеталей 5. Определены активационные параметры наблюдаемых динамических процессов. Для ряда объектов наблюдаемый инверсионный процесс отнесен к инверсии азота. Для нитрозоацеталя 5i обнаружены два динамических процесса - инверсия азота и инверсия цикла (In и Ir), имеющих различные активационные параметры.

7. На основе проведенных физико-химических исследований предложены рекомендации по оптимизации условий регистрации катионных интермедиатов 2 и их С,С-сочетания с я-нуклеофилами.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Tishkov A.A.; Lesiv A.V.; Khomutova Yu.A.; Strelenko Y U.A.; Nes!U!IUV l.D— Antipin M.Yu.; Ioffe S.L.; Denmark S.E. 2-Siloxy-l,2-oxazines, a New Type of Acetáis of Conjugated Nitroso Alkenes., J. Org. Chem., 2003, 68, 9477 - 9480.

2. Smirnov, V.O., Ioffe, S.L., Tishkov, A.A., Khomutova, Yu.A„ Nesterov, I.D., Antipin, M.Yu., Smit, W.A., Tartakovsky, V.A. New C-C Coupling Reaction of Cyclic Nitronates with Carbon Nucleophiles. Umpolung of the Conventional Reactivity of Nitronates, J. Org. Chem. 2004, 69, 8485 - 8488.

3. Смирнов В.О., Хомутова Ю.А., Тишков А.А., Иоффе C.JI. Силилирование би шестичленных циклических нитронатов. Кольчато-цепная таутомерия промежуточных Ы,Ы-бисокси.иминиевых катионов. Изв АН СССР, сер хим, 2006, 1983 - 1991.

4. Khomutova, Yu.A., Smirnov, V.O., Mayr, H., Ioffe, S.L. Thermodynamic Stability and Reactivity of Silylatcd Bis(oxy)iminium Ions, J. Org. Chem. 2007, 73, 9134 -9140.

5. Smirnov, V.O., Khomutova, Yu.A., Ioffe, S.L.. Six-membered nitronates as Bronsted bases: protonation and rearrangement into butyrolactone oximes, Mend. Commun., 2008, 255 - 257.

6. Хомутова Ю.А., Лесив А.В., Смирнов В.О., Иоффе С.Л. Изучение стереохимических закономерностей силилирования циклических нитронатов методом ЯМР. // конференция «Органическая химия. Упадок или возрождение?» (Екатеринбург), 2004, Тезисы докладов, 91, 144

7. Homutova, Yu.A., Smirnov, V.O., Lesiv, A.V., Ioffe, S.L. Application of dynamic NMR technique in the chemistry of cyclic nitronates. // Международная конференция "NMR in Condensed Matter" (Санкт-Петербург), 2005, Тезисы докладов, 78

8. Homutova, Yu.A., Smirnov, V.O., Ioffe, S.L. NMR investigations of the generation and C,C-coupling of iminium cations derived from nitronates // Международная конференция "NMR in Condensed Matter" (Санкт-Петербург), 2006, Тезисы докладов, 34.

9. Хомутова Ю.А., Смирнов В.О., Иоффе С.Л: Изучение механизма нуклеофильного присоединения к циклическим нитронатам методом ЯМР // IX Научная школа-конференция по органической химии (Звенигород), 2006, 389

10. Иоффе С.Л., Смирнов В.О., Хомутова Ю.А. Взаимодействие нитронатов с электронно-обогащенной С,С-двойной связью в присутствии силильных кислот Льюиса // Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями (Санкт-Петербург), 2008, Тезисы докладов, 72 - 74.

Подписано в печать 23.10 2008 г

Печать трафаретив-

Заказ № 1038 Тираж ЮОэкз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш , 36 (499) 788-78-56 \vww.autoreferat ги

1. ВВЕДЕНИЕ.

1.1 Список терминов, сокращений и обозначений.

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

2.1. Предмет обзора.

2.2. Методы конформационного анализа.

2.2.1. Химические методы.

2.2.2. Физические методы.

2.2.2.1. Дифракционные методы.

2.2.2.2. Спектроскопические методы.

2.2.3. Расчетные методы.

2.3. Конформационные переходы в насыщенных шестичленных азотсодержащих 18 гетероциклах.

2.3.1. Инверсия насыщенных шестичленных азотсодержащих циклов (1я). 18 2.3.1.1. Инверсия цикла в замещенных циклогексанах. 19 2.3.1.1.1. Доминантная конформация.

2.3.2. Инверсия азота (1м).

2.3.3. Факторы, влияющие на величину барьера инверсии азота.

2.3.3.1. Стерические факторы.

2.3.3.2. пдс-Сопряжение.

2.3.3.3. Электронные свойства заместителя при азоте.

2.3.3.4. Четырехэлектронное отталкивание.

2.3.3.5. Межмолекулярные взаимодействия.

2.3.3.6. Выводы из раздела 2.3.3.

2.3.4. Стереодинамика насыщенных шестичленных азотсодержащих гетсроциклов.

2.3.4.1. Стереодинамика пиперидинов.

2.3.4.1.1. Доминантная конформация.

2.3.4.1.2. Динамические процессы.

2.3.4.2. Стереодинамика тетрагидро-4Н-1,2-оксазинов.

2.3.4.2.1. Доминантная конформация.

2.3.4.2.2. Специфика инверсий в тетрагидро-4Н-1,2-оксазинах.

2.3.4.2.3. Тетрагидро-4Н-1,2-оксазины, содержащие заместители при 32 эндоциклических атомах углерода.

2.3.4.2.4. Стереодинамика производных тетрагидро-4Н-1,2-оксазинов, 33 содержащих гетероатом в положении 4.

2.3.4.2.4.1. Стереодинамика тетрагидро-4Н-1,4-диокса-2-азинов.

2.3.4.2.4.2. Стереодинамика тетрагидро-4Н-1-окса-2,4-диазинов.

2.3.4.2.5. Бициклические М-бепзил-тетрагидро-4Н-1,2-оксагзины.

2.3.4.3. Ы-гидрокси-, Ы-алкокси- и М-ацилокси-замещенные пиперидины.

2.3.4.3.1. Возможные стереодинамические процессы.

2.3.4.3.2. Доминантная конформация и обменные процессы.

2.3.4.3.3. Эффект растворителя.

2.3.4.3.4. М-алкокси-тетрагидро-4Н-1,2-оксазины.

2.3.5. Ы-оксизамещенные изоксазолидины. 39 2.3.5.1. Доминантная конформация. 39 2.3.5.2 Стереодинамические процессы в К-окси-изоксазолидинах. 40 2.3.9. Заключение к разделу 2.3.

2.4. Метод ЯМР в конформационном анализе насыщенных шестичленных 42 азотсодержащих гетероциклов.

2.4.1.'Н-ЯМР спектроскопия.

2.4.2.13С-ЯМР спектроскопия.

2.4.3.15Ы-ЯМР спектроскопия.

2.5. Исследование равновесных процессов методом ЯМР. 45 2.5.1. Исследование динамических эффектов методом ЯМР.

2.5.1.1. Область медленного обмена 46 2.5.1.2 Область быстрого обмена. 47 2.5.1.3. Область промежуточного обмена 47 2.5.2 Ограничения в исследовании динамических процессов методом ЯМР.

2.5.2.1 Ограничения на температурный диапазон измерений.

2.5.2.2 Ограничение по величине обменных уширений.

2.5.2.3 Термодинамическое окно констант.

2.5.3. Определение активационных параметров обменных процессов методом 50 анализа полной формы линии (АПФЛ).

2.5.3.1 Точность определения констант скоростей

2.5.3.2. Экспериментальное определение констант скоростей динамических 51 процессов методом АПФЛ.

2.5.4. Интерпретация активационных параметров динамических процессов.

2.6. Выводы из литературного обзора. 52 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

3.1. Вступление. Задачи и объекты исследования.

3.2. Подтверждение структуры и конформационный анализ нитронатов 1, 6-8 и 58 нитрозоацеталей 3, 5 методом ЯМР.

3.2.1. Шестичленные циклические нитронаты 1.

3.2.1.1. Подтверждение структуры нитронатов 1 методом ЯМР.

3.2.1.2. Конформационный анализ нитронатов 1.

3.2.1.2.1. Инверсия цикла в шестичленных циклических нитронатах.

3.2.1.2.2. Доминантные конформации шестичленных циклических нитронатов. 62 Литературные данные.

3.2.2. Нитрозоацетали 3. Подтверждение структуры и конформационный анализ.

3.2.2.1. Подтверждение структуры нитрозоацеталей 3 методом ЯМР.

3.2.2.2. Диастереомерный состав и конформационный анализ нитрозоацеталей 3.

3.2.2.2.1. Определение конфигурации атома азота в нитрозоацеталях 3.

3.2.2.2.2. Обменные процессы в нитрозоацеталях 3, приводящие к изменению 71 относительной конфигурации эндоциклического атома азота.

3.2.2.2.3. Заторможенное вращение вокруг экзоциклической связи N-0 в 73 нитрозоацеталях 3.

3.2.3. Циклические шестичленные алкокси(силокси)енамины 5 (АСЕНА). 74 3.2.3.1 Подтверждение структуры АСЕНА методом ЯМР.

3.2.3.2. Конформационный анализ АСЕНА 5.

3.2.3.3. Обменные процессы в АСЕНА 5. 76 3.2.3.3. Активационные параметры инверсионных процессов в АСЕНА 5.

3.2.4. Генерация, структурный и конформационный анализ шестичленных 83 циклических Ы,Н-бис-(окси)-иминиевых катионов 2.

3.2.4.1. Обсуждение проблемы.

3.2.4.2. Специальная процедура для генерации и спектрального наблюдения 85 катионов 2.

3.2.4.3. Установление структуры катионов 2 методом ЯМР. 86 3.2.4.3. Конформационный анализ и стереодинамика катионов 2.

3.2.5. Силилирование нитронатов 1 как равновесный процесс.

3.2.5.1. Зависимость положения равновесия нитронат^катион, возникающего при 92 силилировании нитронатов действием TBSOTf, от концентрации реагентов.

3.2.5.2. Зависимость константы равновесия нитронат±+иминиевый катион от 93 температуры.

3.2.5.3. Анализ данных по структуре и стереодинамике катионов 2 и 9-11.

3.2.6. Устранение побочной реакции протонировапия нитронатов.

3.2.7. Исследование кинетики С,С-сочетания катионов 2 с я-нуклеофилами. 97 3.2.7.1 Шкала реакционной способности.

3.2.7.2. Исследование кинетики С,С-сочетания референсных тг-нуклеофилов 4 с 98 катионами 2а,а',Ь.

3.2.7.3. Вычисление активационных параметров реакции С,С-сочетания катионов 2 100 с референсными 7г-нуклеофилами и параметра электрофильности Е для катионов 2.

3.2.7.4. Анализ полученных результатов.

3.2.8. Стереохимические закономерности реакции С,С-сочетания катионов 2 с 104 нуклеофилами.

3.2.8.1.Связь конфигурации адцуктов 3 и позиций заместителей с геометрией 104 переходного состояния процесса С,С-сочетания катионов 2 с 7г-нуклеофилами.

3.2.8.2. Реагирующая конформация катиона.

3.2.8.3. Предпочтительный подход нуклеофила к катиону 2.

3.2.8.4. Стереоконтролируемый дизайн нитрозоацеталей 3 на основе 110 механистистической модели присоединения нуклеофилов к катионам 2.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. 112 4.1 ЯМР-спектры нитронатов 1а-и, 6

4.2. ЯМР-спектры нитрозоацеталей За-ш. '

4.3. ЯМР-спектры АСЕНА 5а-1' 123 4.4 Генерация и ЯМР-спектры бис(окси)иминиевых катионов 2, 9-11.

4.4.1. Процедура для низкотемпературного ЯМР-наблюдения.

4.4.2. ЯМР-спектры катионов 2, 9-11 и 13.

4.5. Исследование равновесия нитронат + ТВБОТГ^ иминиевый катион+ОТГ.

4.6. Исследование обменных процессов в АСЕНА при помощи динамического 139 ЯМР.

4.7. Кинетика С,С-сочетания катионов 2а,а',Ь с я-нуклеофилами.

4.7.1. Процедура кинетических исследований.

4.7.2. Результаты кинетических измерений.

5. Выводы.

Благодаря своей разнообразной реакционной способности алифатические нитросоединения (АН) постоянно привлекают внимание исследователей как интересные

I 9 интермедиаты и реагенты для органического синтеза. ' Однако большинство их синтетически значимых реакций характеризуется изменением окружения исключительно возле а-углеродного атома. Остальной скелет АН в трансформациях не участвует.

На схеме 1.1. представлены главные превращения АН, связанные с образованием новых С,С-связей.

Схема 1.1. Главные аспекты традиционной химии АН.

RxH

R N02 ан

Base R R R R

-Ы+

О A '0" A l.E;

О О A' [Base*H]+

2. H+

Ri .EH

7/><C

R2 2 N02 R

R1 . \ [3+2] 1 3 ОЕ'

Я1, R2 = Н, алкил, арил, или другие функциональные группы; Е' = алкил, триалкилсилил, ацил; R R

N—ОЕ'

-о 4 К

Е= \

0 или У X = EWG - группа (C02R, CN, -RCO и т.д.) R Если Е - иминиевый катион ( [>С+—И<] <-> [>С=Ы+<] ), подкисление результирующего продукта не требуется.

Первоначально при действии оснований происходит образование амбидентного а-нитрокарбаниона (А-о-А'). Одна из его граничных структур (А) с отрицательным зарядом на а-С-атоме ответственна за С,С-сочетание АН с тг-электрофилами (реакции Анри, Михаэля и Манниха). Другая граничная структура (А') с отрицательным зарядом, распределенным по атомам кислорода, ответственна за образование нитронатов 3. Некоторые типы этих производных способны вступать как 1,3-Диполи в реакции [3+2]-циклоприсоединения с двойной связью, давая соответствующие изоксазолидины 4.

Силилирование АН как новая стратегия в химии АН, позволяющая активировать их о углеродный скелет, было сформулировано сравнительно недавно. На Схеме 1.2. представлены основные типы реакций этой последовательности, которая по многообразию проявлений не имеет близких аналогий в органической химии.

Схема 1.2. Силилирование как новая стратегия в химии АН r r2chv Н

N0-, ан

Nu R R r2chv R rchf

Nu О

Ns

5 "О Si SiX

Si

X О Si

Nu

Nu" r1 N

-os« r2ch

Base -HX

N(057)2 r1

R CH2 6 r1

-N(05/)2 R

N0,

Si = триалкилсилил; X = галоген, ОТГ "

Первичными продуктами силилирования АН являются силилнитронаты 5. Их повторное силилирование обратимо приводит к иминиевым катионам Б. Последние либо вступают в реакции С,С-сочетания с л-нуклеофилами с образованием нитрозоацеталей 6, либо стабилизируются путем депротонирования в сопряженные ен-нитрозоацетали 7, обладающие «хамелеонной» активностью. Действительно, как видно из Схемы 1.2., соединения 7 могут сочетаться по р-углеродному атому как с электрофилами, так и с нуклеофилами, давая соответственно нитросоединения 8 или а-функционализированные оксимы 9.4,5

Ключевой стадией последовательности, представленной на Схеме 1.2., является силилирование нитронатов 5. Здесь наиболее интересным и перспективным представляется силилирование весьма доступных шестичленных циклических нитронатов 10 (Схема 1.З.). Непосредственными продуктами этого процесса оказываются циклические нитрозоацетали 11, или же сопряженные ен-нитрозо-ацетали 12. Нитронаты 10 могут иметь стереоцентры на одном или нескольких углеродных атомах цикла, причем достаточно легко получать их в диастереомерно, или в энантиомерно чистом виде. В дальнейших превращениях нитронатов 10 в ходе диастереоселективных процессов не только сохраняются многие из этих стереоцентров, но и могут генерироваться новые (см. например, 10-»11).

Таким образом, силилирование АН и нитронатов существенно расширяет возможности использования АН в органическом синтезе. Это происходит не только за счет активации углеродного скелета АН, но и путем обращения традиционной реакционной способности а-углеродиого атома АН. Если в «обычной» химии АН на этом атоме генерируется отрицательный заряд (а-нитро-карбанионы А<->А'), то в условиях силилирования АН происходит образование синтетически значимых и кинетически независимых катионных интермедиатов (Б или В). Исследование синтетических приложений их химии проводилось аспирантом ИОХ РАН В.О. Смирновым, в то время как главными задачами данного исследования стали фиксация таких интермедиатов методом ЯМР, изучение равновесного процесса их образования и определение их состояния в хлористом метилене.

Схема 1.3. Силилирование шестичленных циклических нитронатов.

О 05/

Еще одним блоком задач, решаемых в настоящей работе, стало определение активационных параметров для реакции С,С-сочетания модельных катионов В с реперными тг-нуклеофилами, а также исследование стереохимии этого процесса. Для корректного решения последней задачи понадобилось не только определение конфигурации всех участников процесса, но и исследование их стереодинамики. Проблемы стереодинамики шестичленных гетероциклов, производных 4//-1,2-оксазина, связанные с заторможенной инверсией азота, конечно, важны для изучения механистических аспектов силилирования АН. Однако безусловно они носят и более общий фундаментальный характер.

Главным физико-химическим методом, на котором базировалось данное исследование, стал метод ЯМР (в том числе и динамический ЯМР), причем для количественной фиксации катионных интермедиатов и определения их кинетической активности потребовалась разработка специальной процедуры.

В соответствии с вышеизложенными задачами диссертационная работа включает 1) определение конфигурации и доминантных конформаций производных 5,6-дигидро- и тстрагидро-4#-1,2-оксазинов, представленных на Схеме 1.З., методом ЯМР и изучение их стереодинамики,

2) фиксацию методом низкотемпературного ЯМР катионных интермедиатов Б и В, изучение равновесия процесса силилирования нитронатов триалкилсилилтрифлатами и определение состояния катионных интермедиатов в хлористом метилене,

3) изучение кинетики С,С-сочетания катионных интермедиатов В с референсными л-нуклеофилами методом ЯМР с целью оценки реакционной способности этих интермедиатов.

Проведение совокупности вышеперечисленных исследований позволило нам в конечном итоге предложить экспериментально обоснованную механистическую модель для реакции С,С-сочетания катионов В с л-С-нуклеофилами, дающую возможность прогнозиовать конфигурацию возникающих нитрозоацеталей 11.

Изложению полученных результатов предпослан литературный обзор, посвященный данным по конформационному анализу и стереодинамическим процессам азотсодержащих насыщенных шестичленных гетероциклов.

5. Выводы.

1. Силилирование шестичленных циклических нитронатов 1 изучено методом ЯМР. Разработана специальная процедура, позволяющая регистрировать катионные интермедиаты 2, проводить их конформационный анализ и изучать кинетику С,С-сочетания с референсиыми я-нуклеофилами 4.

2. Методом ЯМР показано, что катионы 2 в СНЬСЬ существуют в виде ионных пар. Поэтому положение равновесия обратимого силилирования нитронатов триалкилсилилтрифлатами при уменьшении концентрации реагентов сдвигается в сторону нитронатов. Определены термодинамические параметры вышеназванного равновесия. Показано, что силилирование нитронатов триалкилсилилтрифлатами является экзотермической реакцией, однако высокий отрицательный энтропийный фактор при повышении температуры приводит к сдвигу равновесия в сторону исходных нитронатов.

3. Нитронаты 1 и возникающие при их силилировании катионы 2 как правило имеют одинаковые доминантные конформации. Однако для катиона 2с в отличие от его предшественника - нитроната 1с — обнаружены два конформера, независимо наблюдаемые (ЯМР) в интервале температур 190-23 0К . Аномально высокий барьер инверсии катионов 2 объяснен необходимостью предварительного разрыва ионной пары.

4. С,С-сочетание модельных катионов 2а,а',Ь с референсными нуклеофилами 4а—Ь является реакцией второго порядка. Определены активационные параметры этого процесса. Показано, что он плохо апроксимируется уравнением Майра, однако при 200-240К тг-нуклеофилы с параметром N>4 должны эффективно реагировать с катионами 2 (при Я1 = Н). Стерические препятствия при а-С атоме катионов 2 являются главным фактором, замедляющим скорость С,С-сочетания 2+4.

5. В исследованных реакциях С,С-сочетания 2+4 дистальный (по отношению к атому С-6) подход нуклеофила 4 к плоскости доминантного конформера катиона 2, а также транс-антипараллельная ориентация нуклеофила 4 и НЭПА в переходном состоянии являются предпочтительными. Предложенная механистическая модель позволяет осуществлять стереоконтролируемый дизайн циклических нитрозоацеталей 3 из простых молекул.

6. Методом динамического ЯМР (анализ полной формы линии) изучена стереодинамика сопряженных циклических ен-нитрозоацеталей 5. Получены активационные параметры наблюдаемых динамических процессов. Для ряда объектов исследованный процесс отнесен к инверсии азота. Для нитрозоацеталя 51' зафиксированы и изучены два динамических процесса и 1я), имеющих различные активационные параметры.

7. На основе проведенных физико-химических исследований предложены рекомендации по оптимизации условий регистрации катионных интермедиатов 2 и их С,С-сочетания с 7с-нуклеофилами.

1.

2, j,

4.

5.

6.

7.

8,

9.

10

11.

12.

13.

14,

15.

16.

17.

1. Тартаковский В.А. Новые пути исследования алифатических нитросоединений в органическом синтезе . Изв. АН СССР, сер. хим. 1984, 33, 165-173.

2. Опо, N. "The Nitro Group in Organic Synthesis", WILEY-VCH: New York, 2001.

3. Тартаковский B.A., Иоффе СЛ., , Дильман, А. Д., Тишков А.А Силилирование как новая стратегия использования алифатических нитросоединений в органическом синтезе., Изв. АН СССР, сер. хим., 2001, 1850-1859.

4. Dilman, A. D., Ioffe, S. L., Mayr, Н. Determination of Nucleophilicities of N,N-Bis(siloxy)enamines. J. Org. Chem., 2001, 66, 3196-3200.

5. Dilman, A. D., Lyapkalo, I. M., Ioffe, S. L., Strelenko, Yu. A., Tartakovsky, V. A. Chemistry of N,N-Bis(siloxy)enamines. 3. N,N-Bis(siloxy)enamines as P-C-Nucleophiles in Reactions with Acetals. J. Org. Chem., 2000, 65, 8826-8829.

6. Barton D.H.R. The conformation of Steroid Nucleus. Experimentia 1950, 6, 316-320.

7. Hanack M. Conformational Theory, Academic Press: London, 1965.

8. Eliel, E. L., Wilen, S. H. Stereochemistry of Organic Compounds., Wiley: New York, 1994.

9. Kleinpeter, E. Conformational Analysis of Saturated Heterocyclic Six-Membered Rings. Adv. Heterocyclic Chem. 2004, 86, 41-127.

10. Членов, И. E., Морозова, Н. С., Тартаковский В.А. Нуклеофильное замещение нитрогруппы в 6-нитро-2,9-диокса-1-азабицикло4.3.0.нонанах. Изв. АН СССР, сер. хим. 1983, 32, 1713-1720 .

11. Членов, И. Е., Ральцева, Г. Д., Петрова, И. М., Шиткин, В. М., Тартаковский В.А. Взаимодействие производных 6-нитро-2,9-диокса-1-азабицикло4.3.0.-нонанов с нуклеофилами. Изв. АН СССР, сер. хим. 1978, 27, 2371-2378.

12. Stout G.H., Jensen L.H. X-Ray determination, Academic Press: London, New York, 1971.

13. Вилков, JI. В., Пентин, Ю. А. Физические методы исследования в химии. Структурные методы и оптическая спектроскопия. Высшая школа: Москва, 1987.

14. Вайнштейн Б.К. Структурная электронография, Мир: Москва, 1956.

15. Вилков, Л. В., Пентин, Ю. А. Физические методы исследования в химии. Резонансные и электрооптические методы, Высшая школа: Москва, 1989.

16. Halpern, А. М., Ramachandran, В. R., Glendening, Е. D. The electronic spectroscopy and photophysics of piperidine in the vapor phase. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 11733-11738.

17. Muettertis E.L., Phillips W.D. Structure of CIF3 and Exchange Studies on Some Halogen Fluorides by Nuclear Magnetic Resonance. J. Am. Chem. Soc. 1957, 79, 322-326.

18. Сергеев Н.М. Динамический ядерный магнитный резонанс. Успехи химии 1973,42, 769-802.

19. Мидзусима С. Строение молекул и внутреннее вращение, Иностранная1. Литература: Москва, 1957.

20. Groner, P., Durig J.R. Molecular Dynamics of Organonitrogen Compounds from

21. Rotational and Vibrational Spectroscopy. In "Cyclic organonitrogen stereodynamics", Lambert J.B., Ed., VCH Publishers: New York, 1992, 31-62.

22. Muenter J.S. Electric Dipole Moment of Carbonyl Sulfide. J. Chem. Phys. 1968, 48,4544-4547.

23. Kivelson D. Theory of the Interactions of Hindered Internal Rotation with Over-All

24. Rotations. III. Nonrigid asymmetric rotors. J. Chem. Phys. 1955, 23, 2230-2236.

25. Dokalik, A., Kalchhauser, H., Mikenda, W., Schweng, G. NMR spectra of nitrogencontaining compounds. Correlations between experimental and GIAO calculated data. Magn. Reson. 1999, 37, 895-902.

26. Tahtinen, P., Bango, A., Klika, K. D., Pihlaja, K. Modeling NMR Parameters by DFT

27. Methods as an Aid to the Conformational Analysis of cis-Fused 7a(8a)-Methyl Octa(hexa)hydrocyclopentac/.[l,3]oxazines and [3,l]benzoxazines . J. Am. Chem. Soc. 2003,125, 4609-4618.

28. Tvaroska, I. Theoretical Studies on the Conformation of Saccharides. Pure&Al. Chem.1989, 61, 1201-1216.

29. Roothaan, С. C. New Developments in Molecular Orbital Theory. Rev. Mod. Phys.1971,23, 69-89.

30. Frisch, M. J., Head-Gordon, M., Schlegel, H. В., Raghavacheri, K., Binkley, J. S., et.al.

31. GAUSSIAN88, PA: Pittsburg, 1988.

32. Gaussian 98, version A.7, Gaussian Inc., PA: Pittsburg, 1998

33. Лайков, Д. H., Устынюк, Ю. А. Система квантово-химических программ

34. ПРИРОДА-04", новые возможности исследования молекулярных систем с применением параллельных вычислений. Изв. АН СССР, сер. хгш. 2005, 54, 820-826.

35. Pople, J. A., Beveridge, L. Aproximate molecular orbital theory, New York, 1970.

36. Onsager, L. J. Electric Moments of Molecules in Liquids. J. Am. Chem. Soc. 1936, 58,1486-1493.

37. Vayner, E., Ball, D. W. Ab initio and density functional optimized structures, protonaffinities, and heats of formation for aziridine, azetidine, pyrrolidine, and piperidine. J. Mol. Struct. (Theochem) 2000, 496, 175-183.

38. Ladika, M., Rondan, N. G. Ab initio calculations of conformational effects in saturatedcyclic amines. J. Mol. Struct. (Theochem) 1996, 365, 21-27.

39. Cortes-Guzman F., Hernandez-Trujillo J., , C. G. The Nonexistence of Repulsive 1,3

40. Diaxial Interactions in Monosubstituted Cyclohexanes. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 9253-9256.

41. Beyer, A., Schuster, P. Internal dynamics of flexible molecules: Cyclohexane.

42. Monatshefte fur Chemie / Chemical Monthly 1990,121, 339.

43. Wiberg, K. B., Castejon, H., Bailey, W. F., Ochterski, J. Conformational studies in thecyclohexane series. 2. Phenylcyclohexane and 1-methyl-1-phenylcyclohexane. J. Org. Chem. 2000, 65, 1181-1187.

44. Fernandez-Alonso M.D., Canada, J., Jimenez-Barbero J., Cuevas, G. Theoretical studyof inversion and topomerization processes of substituted cyclohexanes: The relevance of the energy 3D hypersurface. Chem. Phys. Chem. 2005, 6, 671-680.

45. Juaristi, E. Conformational Behavior of Six-memberedRings, YCH: New York, 1995.

46. Wiberg, K. B., Hammer, J. D., Castejon, H., Bailey, W. F., Deleon, E. L., Jarret, R. M.

47. Conformational Studies in the Cyclohexane Series. 1. Experimental and Computational Investigation of Methyl, Ethyl, Isopropyl and tert-Butylcyclohexanes. J. Org. Chem. 1999, 64, 2085-2095.

48. Smith, M. B., March, J. Advanced Organic Chemistry, 5 ed., Wiley: New York, 2001.

49. Salzner, U., Schleyer, P. v. R. Ab initio Examination of Anomeric Effects in

50. Tetrahydropyrans, 1,3-Dioxanes and Glucose. J. Org. Chem. 1994, 59, 21382155.

51. Ribeiro, D. S., Rittner, R. The Role of Hyperconjugation in the Conformational

52. Analysis of Methylcyclohexane and Methylheterocyclohexanes. J. Org. Chem. 2003, 68, 6780-6787.

53. Taddei, F., Kleinpeter, E. The anomeric effect in substituted cyclohexanes. I. The roleof hyperconjugative interactions and steric effect in monosubstituted cyclohexanes. J. Mol. Struct. 2004, 683, 29-41.

54. Bushweller, C. H. Stereodynamics of cyclohexane and substituted cyclohexanes.

55. Substituent A values. In "Conformational behavior of six-membered ring analysis, Dynamic and stereoelectronic effects", Juaristi E., Ed., VHC/Wiley: New York, 1995.

56. Kleinpeter, E., Taddei, F. Long-range substituent influence on the equatorial-axialconformational equilibrium of cyclohexanol and cyclohexanethiol esters. J. Mol. Struct. 2002, 585, 223-230.

57. Kleinpeter, E., Taddei, F., Wacker, P. Electronic and Steric Substituent influences onthe Conformational equilibria of cyclohexyl esters: The anomeric effect is not anomalous! Chem. Eur. J. 2003,9, 1360-1368.

58. Alabugin, I. V. Stereoelectronic Interactions in Cyclohexane, 1,3-Dioxane, 1,3

59. Oxathiane and 1,3-Dithiane,Org. Chem. 2000, 65, 3910-3919.

60. Wiberg, K. B. Conformational Studies in the Cyclohexane Series 3. The

61. Dihalocyclohexanes. J. Org. Chem. 1999, 64 6387-6393.

62. Gill, G., Panar, D. M., Noee, E. A. Conformational study of cis-l,4-di-tertcyclohexaneby DNMR and computation methods. Observation of chair and twist-boat conformations. J. Org. Chem. 2005, 70, 10726-10731.

63. Delpuech, J.-J. Six-membered rings. In "Cyclic Organonitrogen Stereodynamics",1.mbert J.B., Takeuchi Y., Eds., VCHPublishers: New York, 1992, 184.

64. Drakenberg, T., Lehn, J. M. The barrier to internal rotation in amides. VI. Acetamidesolvent dependent entropy of activation. J. Chem. Soc. , Perkin Trans. 2, 1972, 532-535.

65. Lambert J.B. Pyramidal Atomic Inversion. Top Stereochem 1971, 6, 19-105.

66. Lehn, J. M. Nitrogen Inversion: Experiment and Theory. Tetrahedron 1970, 15, 311377.

67. Bach, R. D., Raban, M. Theoretical Studies on Stereochemistry of Trivalent Nitrogen.1. "Cyclic organonitrogen stereodynamics", Lambert J.B., Ed., VCH Publishers: New York, 1992, 63-104.

68. Jackman L.M. Rotation about Partial Double Bounds in Organic Molecules. In

69. Applications of Dynamic NMR Spectroscopy to Organic Chemistry", VCH Publishers: 1985, 1072-1110.

70. Neuman R.C., Jonas V. Studies of Chemical Exchange by Nuclear Magnetic

71. Resonance. IX. Rotation about the amide bond in N,N-dimethylformamide. J. Org. Chem. 1974, 39, 925-938.

72. Wiberg, K. B., Laidig, K. E. Barriers to rotation adjacent to double bonds. 3. Thecarbon-oxygen barrier in formic acid, methyl formate, acetic acid, and methyl acetate. The origin of ester and amide resonance. J. Am. Chem. Soc. 1987,109, 5935-5943.

73. Tafazzoli, M., Zigaei-Haliman, A., Ghiasi, M., Fattahi, M., Saidi, M. R. Dynamic NMRstudy of N-benzoyl piperidine and N-benzoyl piperidine derivatives. J. Mol. Struct. 2007, 815, 128-136.

74. Reed, A. E., Schleyer, P. V. The anomeric effect with central atoms other than carbon.

75. Strong interactions between nonbonded substituents in mono- and polyfluorinated first- and second-row amines, FnAHmNH2. Inorg. Chem. 1988, 27, 3969-3987.

76. Bent, H. A. An appraisal of Valence-Bond Structure and Hybridization in Compoundsof the First-Row elements. Chem. Rev. 1961, 61, 275-311.

77. Wollrab J., Laurie V. Microwave Spectrum of Dimethylamine. J. Chem. Phys. 1968,48, 5058-5066.

78. Tishkov A.A., Dilman A.D., Faustov V.A., Birukov A.A., Lysenko K.S., Belyakov

79. P.A., Ioffe S.L., Strelenko Yu.A., Antipin M.Y. Structure and Stereodynamics of N,N-Bis(siloxy)enamines. J. Am. Chem. Soc. 2002,124, 11358-11367.

80. Fletcher J., Sutherland I. Chem. Commun. 1970, 687.

81. Brown K.L., Darara L., Dunitz J.D., Eschenmoser A., Hobi R., Kratky C. Structural

82. Studies of Crystalline Enamines. Helv. Chim. Acta 1978, 61, 3108-3135.

83. Рудченко, В. Ф., Игнатов, С. М., Червин, И. И., Носова, В. С., Костяновский, Р. Г.

84. Геминальные системы 32. NH-диалкоксиамины: синтез, гидрокси-и аминометилирование, ЯМР спектры и конфигурационная стабильность. Изв. АН СССР, сер. хим. 1986, 1153-1160.

85. Song F., Snook J.H., Foxman В.М., Snider B.B. Solid-state Photopolymerisation of 2

86. Phenylethenyl enamines. Tetrahedron 1998, 54, 13035-13044.

87. Lambert J.B. The Versalite Stereochemistry of Organonitrogen. In "Cyclic

88. Organonitrogen Stereodynamics", Lambert J.B., Takeuchi Y., Eds., YCH Publishers: New York, 1992, 1-7.

89. Perrin, C. L., Thorburn, J. D., Elsheimer, S. Origin of "hetero effect" on nitrogeninversion. Comparison of hydroxylamines and aminoxide anions. J. Org. Chem. 1991,56, 7034-7038.

90. Lobo, A. M., Prabhakar, S., Santos, M. A., Rzepa, H. S. Magnetic non-equivalence inthe low-temperature NMR spectra of N-benzyl-N-methylhydroxylamine and its anion. Rev. Port. Quim. 1985,27, 492-499.

91. Katrizky A.R., Crabb T.A., Conformational Equilibria in Nitrogen-Containing

92. Saturated Six-Membered Rings Adv. Heterocyclic Chem. 1984, 36, 3.

93. Anet F., Yavari I. Nitrogen inversion in piperidine. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 27942796.

94. Gittins, V. M., Heywood, P. J., Wyu-Jones, E. JV-Methyl Inversion Barriers in Sixmembered Rings. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1975, 1642-1650.

95. Dos Santos, F. P., Tormena, C. F. Orbital Interactions and their effect on the

96. Conformational Stability in Six-membered rings containing Nitrogen atoms. J. Mol. Struct. (Theochem) 2006, 763, 145-148.

97. Appleton D.C., McKenna J., Sims L.B., Walley A.R . Lack of selectivity in theelectrophilic addition of p-toluenesulfonylnitrene to tertiary amines. Conformational equilibrium in N-methylpiperidines. J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 292-346.

98. Crowly P., Robinson M.J., Ward M.G. Conformational equilibrium in

99. N-methylpiperidine, J. Chem. Soc., Chem. Comm. 1974, 825.

100. Baldock R.Y., Katrizky A.R. The conformational analysis of saturated heterocycles.

101. Part XVIII. The orientation of NH-groups in piperidines and morpholines from infrared spectroscopy . J. Chem. Soc. B. 1968,1470-1477.

102. Lambert J.В., R.G, Carhart, E, Jovanovich A.P. The conformational rivalry between thenonbonding electron pair and the proton on nitrogen. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 3761-3767.

103. Belostotskii A.M., Aped P., Hassner A. Intramolecular dynamics in 4- to 6-memberedsaturated azacycles: MM3 study. J. Mol. Struct. (Theochem) 1998, 429, 265273.

104. Anet F., Yavari I., Ferguson , I. J., Kartizky A.R., Moreno-Manas, M., Robinson M.J.

105. The Conformational Analysis of Saturated Heterocycles. N-inversion in Hindered Piperidine. Chem. Commun. 1976, 399-400.

106. Tafazzoli, M., Suarez, C., True, N. S., LeMaster, C. B., LeMaster, C. L. Pressure- and

107. Temperature-dependent 1H NMR studies of N-methylpiperidine ring inversion in the gas phase. J. Phys. Chem. 1992,96, 10201-10205.

108. Lambert, J. B., Oliver, W. L., Packard, B. S. Nitrogen inversion in cyclic Nchloroamines and N-methylamines. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 933.

109. Anderson, J. E., Corrie, J. E. T. The rotation-dominated Ring Inversion/Nitrogen1.version/Rotation process in N-acyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidines. A Dynamic NMR study. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1992, 1027-1034.

110. Riddel F.G., Murray-Rust P., Murray-Rust J. 1,2-Oxazine Chemistry II: The crystaland molecular structure of N-(p-carboxybenzyl)-tetrahydro- 1,2-oxazine. Tetrahedron 1974, 30, 1087-1096.

111. Rabah M., Kost D. Stereolabile configurational units torsional and inversionalstereochemistry in sulfenamides and hydroxylamines. Tetrahedron 1984, 40, 3345-3381.

112. Rankin, D. W. H., Todd, M. R., Riddell, F. G., Turner, E. S. The Molecular Structuresof O-Methylhydroxylamine, N-methylhydroxylamine,

113. N,0-Dimethylhydroxylamine and N,N,0-Trimethylhydroxylamine in the GasPhase, determined by Electron Diffraction./. Mol. Struct. 1981, 71, 171-183.

114. Pedersen, L., Morukama, K. Ab initio Calculations of the Barriers to Internal Rotationof CH3CH3, CH3NH2, CH3OH, N2H4, H2O2 and NH2OH. J. Chem. Phys. 1967, 46, 3941-3947.

115. Fink W.H., Pan D.C., Allen L.C. Internal Rotation Barriers for Hydrazine and

116. Hydroxylamine from ab initio LCAO-MO-SCF Wavefunctions. J. Chem. Phys. 1967, 47, 895-905.

117. Radom, L., Hehre, W. J., Pople, J. A. Molecular orbital theory of the electronicstructureof organic compounds. XIII. Fourier component analysis of internal rotation potential functions in saturated molecules. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 2371-2381.

118. Anderson, J. E., Lehn J.-M. Nuclear Magnetic resonance studies of Rate Process and

119. Conformations. V. Synchronic Inversion at Two Nitrogens. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 81-87.

120. Anderson, J. E., Oehlschlager, A. C. Chem. Commun. 1968, 248.

121. Busfield, W. K., Jenkins, I. D., Thang, S. H., Moad, G., Rizzardo, E., Slolmon, D. H.

122. Slow nitrogen inversion-nitrogen-oxygen rotation in 2-alkoxy-l, 1,3,3-tetramethylisoindolines. Chem. Commun. 1985, 1249-1250.

123. Riddel F.G., Lehn J.-M., Wagner J. Nitrogen inversion in tetrahydro-l,2-oxazines and1,2-oxazolidines Chem. Commun. 1968, 1403-1403.

124. Riddel F.G., Terner E.S., Boyd A. Barriers to nitrogen inversion in 6-membered rings:

125. Nitrogen inversion in tetrahydro-l,2-oxazines. Tetrahedron 1979, 35, 259-261.

126. Rademacher, P., Freckmann, B. Photoelectron Spectra and Conformation of

127. Tetrahydro-l,2-oxazines and Isoxazolidines. Tetrahedron Lett. 1978, 841-842.

128. Riddel, F. G., Williams, D. A. R. 1,2-Oxazine chemistry—III : Conformationalequilibria in methyl derivatives of tetrahydro-1,2-oxazine. Tetrahedron 1974, 30, 1097-1100.

129. Delpuech, J.-J. Six-membered rings. In "Cyclic Organonitrogen Stereodynamics",1.mbert J.B., Takeuchi Y., Eds., VCH Publishers: New York, 1992, 199-203.

130. Riddel F.G., Berry, M. H., Turner, E. S. The conformational analysis of tetrahydro1,4,2-dioxazines. Tetrahedron 1978, 34, 1415-1423.

131. Riddel F.G., Turner, E. S., Katrizky, A. R., Patel, R. C., Brito-Palma, F. M. S. Thesynthesis and conformational analysis of tetrahydro-1,2,4-oxadiazines. Tetrahedron 1979, 35, 1391-1398.

132. Goodwin, Т. E., Cousins, D. M., Debenham, S. D., Green J.L., Guyer, M. L., Jacobs, E.

133. G. Synthesis of Conformationally Mobile Bicyclic Tetrahydro-1,2-oxazines by Isomerization of Isoxazolidinylmethyl Tosylates. J. Org. Chem. 1998, 63, 44854488.

134. Членов, И. E., Петрова, И. М., Кацапов, Б. Н., Карпенко, Н. Ф., Степанянц, А. У.,

135. Чижов, О. С., Тартаковский В.А. Перегруппировки в 6-нитро-2,9-диокса-1-азабицикло4.3.0.нонанах Изв. АН СССР, сер. х им. 1978, 2551-2557.

136. Членов, И. Е., Колымагина Л.Н., Тартаковский В.А. Внутримолекулярныеперегруппировки в 1,7-диокса-8-азабицикло4,3,0.нонанах Изв. АН СССР, сер. хим. 1972, 1893-1893.

137. Членов, И. Е., Саламонов, Ю. Б., Кацапов, Б. Н., Карпенко, Н. Ф., Чижов, О. С.,

138. Тартаковский В.А. Взаимодействие производных2,9-диокса-1-азабицикло4.3.0.нонанов с эфиратом трехфтористого бора Изв. АН СССР, сер. хим. 1977,2830-2833.

139. Denmark S.E., Cottell J.J. Synthetic Alications of 1,3-Dipolar Cycloaddition Chemistry

140. Toward Heterocycles and Natural Products, Wiley: New York, 2002.

141. Denmark S.E., Daen M.S., Cramer C.J. Intramolecular 4+2. cycloadditions ofnitroalkenes with olephines. J. Am. Chem. Soc. 1986,108, 1306-1307.

142. Denmark S.E., Seierstad M., Herbert B. Tandem Cycloaddition Chemistry of

143. Nitroalkenes, Preparative and Theoretical Studies on the Stereochemical Course of 3+2. Cycloaddition of Cyclic Nitronates. J. Org. Chem. 1999, 64, 884-901.

144. Dobler, M., Dunitz J.D., Hawley, D. M. Langsame Inversion am pyramidal gebundenen

145. Stickstoff: Kristallstrukturanalyse des trans-N-Methoxy-3, 3-dimethoxycarbonyl-5-cyan-l, 2-oxazolidins Helv. Chim. Acta 1969, 52, 18311833.

146. Воронцова, JI. Г. Определение пространственного строения двух изомеровпентациклических стероидов А^-метоксистероидо-16а, \la-d\ тетрагидро-Г,2'-оксазоловЖ. Структуры, химии 1979, 20, 882-888.

147. Delugeard, V., Baudour, J., Messager, Cr у st. Struct. Commun. 1974, 397-402.

148. Colwin, E. W., Beck, A. K., Bastan, В., Seebach D., Kai, Y., Dunitz J.D. Synthesis,

149. Properties and Crystal Structure of Silyl Nitronates (Silyl Esters of aci-Nitroalkanes): Towards the SN2 Reaction Path with Retention of Configuration at Silicon Helv. Chim. Acta, 1980, 63, 697-710.

150. Dobler, M., Dunitz J.D., Hawley, D. M. Langsame Inversion am pyramidal gebundenen

151. Sticktoff: Kristallstrukturanalyse des trans-N-methoxy-3,3-di-methoxycarbonyl-5-cyan-l,2-oxazolidines. Helv. Chim. Acta, 1969, 52, 1831-1833.

152. Шиткин B.M., Иоффе C.JI., Кашутина, M. В., Тартаковский В.А. Изучениепространственного строения замещенных N-триметилсилилокси-изоксазолидинов. Изв. АН СССР, сер. хим. 1976, 2266-2270.

153. Шиткин В.М., Иоффе С.Л., Кузнецов, Ю. Д., Тартаковский В.А. Использованиеугловых зависимостей Jisn-h для установления конфигурации атома азота в некоторых изомерных N-алкоксиизоксазолидинах. Изв. АН СССР, сер. хим. 1975,2348-2352.

154. Gree, R., Carrie, R. Cycloadditions dipolaires-l,3-XXV Formation sous controlecinetique d'invertomeres stables lors des cycloadditions d'esters nitroniques Tetrahedron 1976, 32, 675-682.

155. De Shong, Ph., Dicken, M., Staib, R. R., Freyer, A., Weintreb, M. Determination ofconfiguration and conformation of isoxazolidines by nuclear Overhauser effect difference spectroscopy J. Org. Chem. 1982, 47, 4397-4403.

156. Galley, G., Jones, P. G., Paetzel, M. Enantiomerically pure isoxazolines bystereoselective 1,3-dipolar cycloaddition of silyl nitronates Tetrahedron Asymm. 1996, 7,2073-2082.

157. Mueller, A. K., Eschenmoser A. Langsame Inversion am pyramidal gebundenen

158. Stickstoff: Isolierung und Epimerisierung diastereomerer N-Methoxy-3,3-di-methoxycarbonyl-5-cyan-l, 2-oxazolidine. Vorläufige Mitteilung Helv. Chim. Acta 1969, 1823-1830.

159. Альбер, С. И., Лагодзинская, Г. В., Манелис, Г. В., Фельдман, Е. В. Анализобменных уширений в ABNQ спектре ПМР М-метокси-3,3-динитроизоксазолидина Изв. АН СССР, сер. хим. 1975, 1346-1349.

160. Marti, R. E., Heinzer, J., Seebach D. Preparation and Reactions of Silyl Nitronates

161. Derived from 2,2,2-trifluoronitroethane. Diastereoselective Synthesis of Trifluoromethyl-Substituted Aminoethanols and -propanols Leibigs Ann. Chem 1995,1193-1216.

162. Кашутина, M. В., Иоффе C.JI., Шиткин B.M., Черская, Н. О., Кореневский, В. А.,

163. Тартаковский В.А. Силилирование нитросоединений. IV. Триметилсилилирование метилового эфира нитроуксусной кислоты и динитрометана Ж. Общ. Химии 1973, 1715-1724.

164. Лагодзинская, Г. В. Заторможенная инверсия и спектры ПМР производныхизоксазолидина. Ж. Структурн. химии 1970,11, 31.

165. Carbaleira, S., Perez-Juste, I. Ab initio study of pseudorotation and conformationalstability of pyrrolidine. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1998, 1339-1345.

166. Lambert J.B., Oliver W.L. The ambiguity of ring and atomic inversion in Nchloropyridine. Tetrahedron Lett. 1968, 59, 6187-6190.

167. Belostotskii, A. M., Gottlieb, H. E., Aped, P., Hassner, A. Conformational schemes: Anavailable tool for the assignment of NMR-measured barriers, demonstrated with the example of crowded piperidines. Eur. J. Org. Chem. 1999, 5, 449-455.

168. Eliel, E. L., Pietrusievich, К. M. Top. 13C-NMR Spectrosc. 1979, 171.

169. Sebag, А. В., Forsyth, D. A., Plante, M. A. Conformation and configuration of tertiaryamines via GIAO-derived С NMR chemical shifts and a multiple independent variable regression analysis. J. Org. Chem. 2001, 66, 7967-7973.

170. Dauthaler R.O., Roberts J.D. Steric and electronic effects on nitrogen-15 chemicalshifts of piperidine and decahydroquinoline hydrochlorides. J. Am. Chem. Soc. 1978,100, 3882-3889.

171. Marek, R., Lychka, A. 15N NMR Spectroscopy in Structural Analysis. Curr. Org.1. Chem. 2002, 6, 35-66.

172. Takede, M., Stejekal, M. O. Analysis of the Effect of Chemical Exchange on a High

173. Resolution NMR Spin-spin Doublet: Alication to N-Methylacetamide. J. Am. Chem. Soc. 1960, 32, 25-28.

174. Plette, L. N., Anderson, W. A. Potential Energy Barrier Determinations for Some Alkyl

175. Nitriles by Nuclear Magnetic Resonance. J. Chem. Phys. 1959, 30, 899-908.

176. Gutowsky H.S., Holm C.H. Rate Process and Nuclear Magnetic Resonance Spectra. II.

177. Hindered Internal Rotation of Amides. J. Chem. Phys. 1956, 25, 1228-1234.

178. Эмануэль H.M., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики, Высшая школа: Москва,1984.

179. Sack R.A. A contribution into the theory of the exchange narrowing of spectral lines.

180. Mol. Phys. 1958,1, 163-167.

181. Аганов А.В., Клочков В.В., Самитов Ю.Ю. Новые аспекты приложения ЯМР кисследованию процессов химического обмена. Успехи химии 1985, 54, 1585-1612.

182. Сергеев Н.М. Спектроскопия ЯМР (для химиков-органиков), Изд-во Моск. ун-та.1. Москва, 1981.

183. Forsen S., Hoffman R.A. A New Method for the Study of Moderately Rapid Chemical

184. Exchange Rates Employing Nuclear Magnetic Double Resonance. Acta Chem Scand. 1963, 17, 1787-1788.

185. Jeener J., Bachmann P., Ernst R.R., Meier B.H. Investigation of exchange processes bytwo-dimensional NMR spectroscopy. J. Chem. Phys. 1979, 71, 4546-4553.

186. Perlin, A. S., Dwyer, T. J. 2D NMR kinetics of chemical exchange. Chem. Rev. 1990,90, 935-939.

187. Leipert Т.К., Noggle J.H., Freeman W.J., Dalrymple D.L. Rotating frame nuclearrelaxation of PBr3, off-resonance studies by Fourier transform NMR. Magn. Reson. 1915,19, 208-211.

188. Sandstrom J. Dynamic NMR spectroscopy, Academic Press: London, 1982.

189. Carter R.E. Applications of nuclear magnetic resonance spectroscopy in organicchemistry. Kcm. Tidskr. 1970,82, 134-427.

190. Eyring H. Steric hindrance and collision diameters. J. Am. Chem. Soc. 1932, 54, 2191.

191. Anet F.A.L., Anet P. In "Dynamic Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy",

192. Jackman L.M. Ed., Acad. Press: New York, 1975.

193. Allerhand A., Chen F.M., Gutowsky H.S. Spin-Echo NMR Studies of Chemical

194. Exchange. III. Conformational Isomerisation of Cyclohexane and da-Cyclohexane. J. Chem. Phys. 1965, 42, 3040-3047.

195. Riddell, F.G. Stereodynamics of Five-membered Nitrogen-Containing Rings. In "Cyclic

196. Organonitrogen Stereodynamics", Lambert J.B., Takeuchi Y., Eds., VCH Publishers: New York, 1992, 159-161.

197. Jennings,W.B., Boyd, D.R. Strained Rings. In "Cyclic Organonitrogen Stereodynamics",1.mbert J.B., Takeuchi Y., Eds., VCH Publishers: New York, 1992, 146.

198. Eliel, E.L., Allinger, N.L., Angyal, S.J., Morrison, G.A. Confrmational Analysis, Wiley1.terscience, New York, 1965.

199. Smirnov, V.O., Ioffe, S.L., Tishkov, A.A., Khomutova, Yu.A., Nesterov, I.D., Antipin,

200. M.Yu., Smit, W.A., Tartakovsky, V.A. New C-C Coupling Reaction of Cyclic Nitronates with Carbon Nucleophiles. Umpolung of the Conventional Reactivity of Nitronates, J. Org. Chem. 2004, 69, 8485-8488.

201. Denmark S.E.; Thorarensen, A. Tandem 4+2./[3+2] Cycloadditions of Nitroalkenes.

202. Chem. Rev. 1996,96, 137-165.

203. Kanemasa, S., Yoshimiya, T., Wada, E. Cycloaddition/Ring opening of 3-unsubstitutedcyclic nitronates, isoxazoline and 5,6-dihydro-4H-l,2-oxazineN-oxides, as synthetic equivalents of fiinctionalized nitrile oxides. Tetrahedron Lett. 1998, 8869-8872.

204. Kunetsky, R.A. Dilman, A.D., Ioffe, S.L. Struchkova, M.I. Strelenko, Yu.A.,

205. Tartakovsky. V.A., New Approach for the Synthesis of Isoxazoline-N-oxides Organic Letters, 2003, 5, 4907-4909;

206. Kornblum, N., Brown, A., The Synthesis and Characterization of Nitronic Esters, J. Am.

207. Chem. Soc. 1964, 69, 2681-2687.

208. Feger, H., Simchen, G., Reaktionen der Trialkylsilyl-trifluormethansulfonate, IV. 1,3

209. Trialkylsiloxy-Verschiebung eine neuartige Umlagerungsreaktion bei der Silylierung von Nitroalkanen, Liebigs Ann. Chem., 3,1986, 428-437.

210. Khomutova, Yu.A., Smirnov, V.O., Mayr, H., Ioffe, S.L. Thermodynamic Stability and

211. Reactivity of Silylated Bis(oxy)iminium Ions, J. Org. Chem. 2007, 73, 9134-9140.

212. Tishkov A.A.; Lesiv A.V.; Khomutova Yu.A.; Strelenko Yu.A.; Nesterov I.D.; Antipin

213. M.Yu.; Ioffe S.L.; Denmark S.E. 2-Siloxy-l,2-oxazines, a New Type of Acetals of Conjugated Nitroso Alkenes., J. Org. Chem., 2003, 68, 9477-9480.

214. Klenov, M. S.; Lesiv, A. V., Khomutova, Y. A., Nesterov, I. D., Ioffe, S. L. A Convenient

215. Procedure for the Synthesis of Substituted 3-b-Haloalkyl-5,6-dihydro-4H-l,2-oxazines, Synthesis, 2004,11590-11595.

216. Anderson, J. Chair-chair interconversion of six-membered rings. In "Dynamic chemistry",

217. Springer Berlin / Heidelberg, 1974, 145.

218. Nesterov, I. D.; Lesiv A.V.; Ioffe S.L.; Antipin M.Y. On the conformational preferabilityof 5,6-dihydro-4H.-l,2-oxazines, their N-oxides and acyclic analogues. Mendeleev Commun. 2004, (280), 281.

219. Ioffe, S.L., In "Nitrile oxides, Nitrones, and Nitronates in organic synthesis" Ed. By

220. H.Feuer, Wiley Interscience, Hoboken, 2007, 658-668.

221. Prakash S, Schleyer P.R. Stable Carbocation Chemistry. New York, John Wiley & Sons,1997.

222. Böhme H, Viehe HG. Iminiam Salts in Organic Chemistry . In, Taylor EC, editor.

223. Advances in Organic Chemistry .New York, London, Sydney, Toronto, John Wiley & Sons, 1979, 50-101.

224. Paukstelis JV, Cook A.G. Enamines. New York, Academic Press., 1988.

225. Tramontini M, Angiolini L. Further advances in the chemistry of mannich bases.

226. Tetrahedron, 1990, 46, 1791-837.

227. Böhme H, Viehe HG. Structure determination of iminium salts. IV. Nuclear Magnetic

228. Spectroscopy. In, Taylor EC, editor. Advantages in Organic Chemistry.New York, JW&Sons, 1979, 76-8.

229. Olah G.A. Carbokationen und elektrophile Reaktionen. Angew Chem, 1973, 85, 183-90.

230. Pugmire RJ, Grant DM. Carbon-13 Nuclear Magnetic resonance. XII. Five-memberednitrogen heterocycles and their charged species. J Am Chem Soc., 1968, 90, 4232-8.

231. Chalaye-Mauger H, Denis J-N, Averbuch-Pouchot M-T, Vallee Y. The Reactions of

232. Nitrones with Indoles. Tetrahedron, 2000, 56, 791.

233. Kumara Swamy, К. C., Chandrasekhar, V., Harland, J.J., Holmes J.M., Day, R.O.,• on

234. Holmes, R.R. Pentacoordmate acyclic and cyclic anionic oxysilicates. A Si and X-Ray study. Phosphorus, Sulfur, and Silicon, and related elements, 1995, 99, 239-256.

235. Смирнов В.О., Хомутова Ю.А., Тишков А.А., Иоффе C.JI. Силилированиебициклических шестичленных нитронатов. Кольчато-цепная таутомерия промежуточных КД^-бисокси.иминиевых катионов. Изв АН СССР, сер хим, 2006, 1983-91.

236. Mayr Н., Wurthwein E.-U., Aust N., Ofial A. NMR Spectroscopic Evidence for Structureof Iminium Ion Pairs. J Am Chem Soc, 1997,119, 12727-33.

237. Mayr H., Patz M. Scales of Nucleophilicity and Electrophilicity, A System for Ordering

238. Polar Organic and Organometallic Reactions . Angew Chem, 1994, 106, 9901010.

239. Mayr H., Bug Т., Gotta M.F., Hering N., Irrgang В., Janker В., et al. Reference Scales forthe Characterization of Cationic Electrophiles and Neutral Nucleophiles. J Am Chem Soc, 2001,123, 9500-9512.

240. Grigor'ev, I.A., Nitrones: Novel Strategies in Synthesis In "Nitrile oxides, Nitrones, and

241. Nitronates in organic synthesis''' Ed. By H.Feuer, Wiley Interscience, Hoboken, 2007, 235-294.

242. Lucius R., Loos R., Mayr H. Kinetic studies of Carbocation-Carbanion Combinations,

243. Key to General Concept of Polar Organic Reactivity. Angew Chem, 2002, 114, 91-95.

244. Dilman A., Mayr H. Nucleophilic Reactivities of Silyl Ketene Acetals and Silyl Enol Ethaers Containing C6F5.3SiO and C6H5.3SiO Groups. Eur J Org Chem, 2005, 1760-1764.

245. Mayr H., Henniger J., Siegmund T. Quantification of the Electrophilicities of

246. Dithiocarbenium Ions. Res Chem Intermed, 1996, 22, 821-838.

247. Гаммет JI. Основы физической органической химии. Москва, Мир, 1972, 127.

248. Mayr Н., Kempf В., Ofial A.R. p-Nucleophilicity in Carbon-Carbon Bond-Forming

249. Reactions. Acc Chem Res, 2003, 36, 66-77.

250. Denmark S.E., Cottell J.J. Synthetic Applications of 1,3-Dipolar Cycloaddition Chemistry

251. Toward Heterocycles and Natural Products. New York, Wiley, 2002, 146-149.

252. Vasella A. Stereoselektivitat und Reaktivitat bei der 1,3-dipolaren Cycloaddition chiraler

253. N-Alkoxyalkyl-nitrone. Helv ChimActa, 1977, 60, 1273-95.

254. Katrizky, A. R.; Ghiviriga, I.; Steel, P. J.; Oniciu, D. C. Restricted rotations in 4, 6-bisand 2, 4, 6-tris-(N, N-dialkylamino)-s-triazines. J. Chem. Soc. , Perkin Trans. 2 1996,443-447.

255. Reich, H. J.; Goldenberg, R.; Gudmundsson, J. K.; Sanders, F.; Kulicke, M.; Simon, G.;

256. Guzei, M. Amine-Chelated Aryllithium Reagents Structure and Dynamics. J. Am. Chem. Soc. 2001,123, 8067-8079.