Карбанионы в синтезе новых функционально замещенных амидов, карбаматов, пиразолинов и полиенов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

Линченко Олеся Александровна

КАРБАНИОНЫ В СИНТЕЗЕ НОВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНО ЗАМЕЩЕННЫХ АМИДОВ. КАРБАМАТОВ. ПИРАЗОЛИНОВ И ПОЛИЕНОВ

02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

ООЗОбВБЭ1

Москва - 2007

003066591

Работа выполнена в группе Элементоорганических функциональных полимеров Института элементоорганических соединений имени А Н Несмеянова Российской

академии наук

Научный руководитель

Член-корреспондент НАНУ, доктор химических наук, профессор Гололобов Юрий Григорьевич

Официальные оппоненты

доктор химических наук, профессор Беленький Леонид Исаакович

доктор химических наук, профессор Шур Владимир Борисович

Ведущая организация

Химический факультет Московского государственного университета им М В Ломоносова

Защита диссертации состоится 30 октября 2007 г в 12 часов на заседании диссертационного совета К 002 250 01 по присуждению ученой степени кандидата химических наук в Институте элементоорганических соединений имени А Н Несмеянова Российской академии наук по адресу 119991, Москва, ГСП-1, В-334, ул Вавилова, д 28

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИНЭОС РАН

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу 119991, Москва, ГСП-1, В-334, ул Вавилова, д 28, ИНЭОС РАН

Автореферат разослан 19 сентября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук

Ольшевская В А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Карбанионы - соли СН-кислот, цвиттер-ионы и азотистые илиды - находят широкое применение в органическом синтезе Многие реакции карбанионов с электрофилами используют для получения практически важных веществ. Карбанионы - производные метиленактивных соединений - служат по патентным данным исходными соединениями для получения с помощью изоцианатов биологически-активных амидов и барбитуратов Разработка новых путей синтеза функционально-замещенных карбаматов и пиразолинов позволит получать новые перспективные препараты медицинского назначения Исследования в области новых фосфорсодержащих цвиттер-ионов весьма перспективны, поскольку соединения этого класса как синтетического, так и природного происхождения обладают широким спектром биологической активности Переоценить значение илидов невозможно, поскольку последние находят применение во всех областях органического синтеза Изучение новых реакций карбанионов с электрофильными галоидбензолами весьма перспективно Реакции нуклеофильного ароматического замещения в соответствии с классической схемой распада промежуточных о-комплексов, как известно, приводят к новым ароматическим соединениям В то же время, реакции нуклеофильного ароматического замещения с нетрадиционными превращениями промежуточных о-комплексов практически не изучены Исследования в этой области могли бы позволить получать и изучать свойства неизвестных ранее отрицательно-заряженных полиенов Поэтому поиск новых превращений карбанионов с участием активных электрофилов с целью синтеза оригинальных соединений весьма актуален

Цель настоящей работы изучение особенностей и основных закономерностей реакций карбанионов (солей СН-кислот, Р-цвиттер-ионов, илидов пиридиния) с изоцианатами, диарилнитршшминами и полинитрогалоидбензолами и получение на основе этих превращений ранее не известных или труднодоступных функционально-замещенных амидов, карбаматов, пиразолинов и полиенов

Научная новизна работы. Изучены с единых позиций реакции функционально-замещенных карбанионов (солей СН-кислот, Р-цвиттер-ионов, илидов пиридиния), содержащих при карбанионном центре циано- и (или) сложноэфирную группы, с изоцианатами, арилнитрилиминами и полинитрогалоидбензолами Рассмотрены закономерности С—прототропных перемещений и С—миграций сложноэфирных групп при взаимодействии указанных карбанионов с изоцианатами. Описано новое превращение Р-цвиттер-иона с дифенилнитрилимином, приводящее к первому представителю фосфорсодержащих пиразолинов Обнаружены новые реакции карбанионов с полинитрофтор(хлор)бензолами, открывшие пути к получению устойчивых, отрицательно-заряженных полиенов новых типов

Практическая значимость работы состоит в разработке методов получения соединений новых типов линейного и циклического строения Это либо потенциально физиологически активные соединения (амиды, карбаматы,

пиразолины), либо соединения (отрицательно-заряженные полиены), на основе которых, по-видимому, возможно создание электронопроводящих молекулярных систем и индикаторов кислотно-основного равновесия в неводных средах

Апробапия работы и публикации. Основные результаты работы изложены в 14 статьях, опубликованных в ведущих зарубежных и отечественных изданиях, а также в тезисах 5 докладов на конференциях. XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Казань, 2003), XX Украинская конференция по органической химии (Одесса, 2004), XIV International Conference on Chemistry of phosphorus compounds (Казань, 2005), П Молодежная конференция ИОХ РАН (Москва, 2006) Седьмая Всероссийская Конференция "Химия фтора" (Москва, ИНЭОС, 2006) Материалы исследований докладывались на студенческой стендовой сессии (Москва, ИНЭОС, 2003), конференции-аттестации «Веснянка» (Москва, ИНЭОС, 2004-2007гг), молодежном конкурсе ИНЭОС РАН (Москва, 2004,2005гг), традиционном конкурсе научно-исследовательских работ ИНЭОС РАН (Москва, 2006)

Работа выполнена в группе Элементоорганических функциональных полимеров Института элементоорганических соединений имени А Н Несмеянова РАН в соответствии с планом НИР института элементоорганических соединений имени А Н. Несмеянова. Исследования проводились при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 04-03-32489)

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 151 странице, содержит 30 таблиц, 16 рисунков и 133 библиографические ссылки Работа состоит из введения, трех глав, выводов, заключения и списка литературы.

Автор благодарит н.с Н П Гамбарян, кх.н И А Гарбузову, к.хн JI В Дубровину, д х н К. А Лысенко, д х н А С Перегудова, к х н П В Петровского, к х н 3 А Старикову, к х.н В. Н Хрусталева (ИНЭОС РАН), д х н, проф В И Галкина (КГУ им В И Ульянова-Ленина), проф В Фридрихсена (университет г Киль, Германия) за помощь и содействие в работе

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Раздел 1. Синтез и свойства функционально-замещенных амидов

В качестве реакционной серии для получения функционально-замещенных амидов использовались известные на отдельных примерах реакции метиленактивных соединений 1 с изоцианатами в присутствии триэтиламина (или NaH)

e V_/ СЮ>-1?-Н ^^ C(OhNH-R

1 2 Et3NH 3 4

Первая стадия рассматриваемой реакции, очевидно, приводит к карбаниону 2. Последний реагирует с изоцианатом с образованием N-аниона 3, прототропная изомеризация которого приводит к карбаниону 4. В случае достаточной СН-кислотности интермедиата 3 продуктом реакции является стабильная

4

триэтиламмониевая соль 4 Этот метод позволяет получать разнообразные амиды, поскольку в реакцию могут быть введены карбанионы и изоцианаты с различными функциональными группами Метод можно использовать для функционализации биологически-активных соединений, например пиразолинов 5 и барбитуратов 7

Ме

Ме

>4

+ рьысо

1

2 на

-ЕЫ>1 НС1

О 5

Р1>-|МН-С-

о

IV

>н I

он

ц

EtэNH Г|

о

РИНОО.

ЕУ^Н

I « ^кГ Н О

С помощью этого метода можно не только функционализировать, но и создавать гетероциклические системы. Так был получен борсодержащий барбитурат 13 В этом случае необходимо генерировать карбанион путем воздействия на соединение 10 ИаН, поскольку основность триэтиламина для этой цели недостаточна Образовавшийся карбанион 11 реагирует последовательно с двумя эквивалентами рис 1 Структура изоцианата, превращаясь после выделения спирта в барбитурата 13 барбитурат 13. Его пространственная конфигурация По данным РСА определена методом РСА (Рис 1)

Ме0(0)С Р1\ ,сн2

ВгёЛГС

РИ

ИаН

С(0)0Ме

2 АгМСО

Аг = 3,4-агС6Н3

1 [Н]

® 9

На _,С-ОМе

Г ч _^

0=С М-Аг 2 [-МеОН]

N—С | и Аг О

13

О Аг

£ 1

с-сн с=о

V/

О Аг

Эфиры а-кетокарбоновых кислот позволяют получать гетероциклы три-оксопирролидинового ряда 15 и 16, в том числе содержащие фосфор в молекуле

Ме О О Ме 9 МО ® п п

I И £ 1 НМС0,Е1зМ Т |_С{0)0Ме Т Р ?

М8 15 0 Ме 14 Ме 16 О

Н = - С6Н3С1г - 3,4 П = -Р(3)РЬ2

Разнообразные амиды линейной структуры 18 получены при использовании изоцианатов с сильными электроноакцепторными заместителями и достаточно кислых метиленактивных соединений 17 в присутствии триэтиламина Реакции протекают очень легко, и полученные амиды 18 существуют в виде прочных триэтиламмониевых солей

/Ж CN й - -С(0)0Еи №«3,4-С12С6Н3- (а), РИ2Р(3)- (Ь)

нгс + №N00 Е'зМ > ЕЛа-С(0)-МНВ' "Н'= З^ОгСвНз-, № - Мв (е). В (Л)

\ * "О Я = -ЭОгРИ, Я = 3.4-С12С6Н3 (е), «^ОаСеН«- (()

Я = -С(0)0Ме,А' = 3,4-С1гСвНз (¡) 17 18 Н = -Я0)Я12, № = 3,4-С12СвНэ- (Н)

Циклогексилизоцианат реагирует с этилцианацетатом в присутствии триэтиламина существенно труднее (без растворителя в течение нескольких дней) Его триэтиламмониевая соль неустойчива При подкисленной реакционной массы выделяется свободная кислота 19, которая существует в виде енола по атому кислорода амидной группы

/СМ 1 /м „с /н-свн„

нл + с6н1Гмсо ' "" > н-с-скоьмн-сзн,,—^г

С<0)0Н "Е'зМНС1 С(0)0В ЕЮ(0)С ОН 17а 19

Реакция эфира кетокарбоновой кислоты 20 с этилцианацетатом в присутствии триэтиламина протекает легко, и полученная при этом кислота 21 существует в виде енола по кето-группе.

С-ОСНз ^ С-ОСНз СНзО-Сч СН.-С-ОСНЗ

Нг<р + АгМСО . Аг-МН-С(0)-НС -# о/03? 0

С-СНгС-ОСНз ^ = 3,4-01*0^- ^"Г^Аг-ЫН0 Н"°

° 20 0 0 21 °

При использовании бис-карбанионов на основе бис-метиленовых производных 22 или бис-изоцианатов нами получены диамиды как в виде стабильных триэтиламмониевых солей 23, так и свободных кислот 25, которые существуют в енольной форме

© ®

2АГМСО Е1зМН см Вз^Н

^ссссн^ос^ С(0)0(СН2)Л0(0,С

п = 2 (а), 6 (Ь)

13 Аг = 3,4-С1гС6Н3 14

/ОМ ^ на МСх /МН™Нх „/см

СН2 -2Е,М » еС-С(ОЬМНП^Н-С(ОЬ9е >=СЧ с=с

СООЕ1 Ъ С(0)0в 2Вз§н С(О)0Е1 В0(0)С он нсС С(0)0Й

17а ,_, 24 25

я-(СН8)г(«).-\ /-(Ь)

Рассматриваемый метод позволяет получать полимеры нового типа 26, содержащие карбанионы в главной цепи Для синтеза последних необходимо диизоцианаты вводить во взаимодействие с бис-метиленовыми соединениями 22, способными в условиях реакции депротониро-ваться органическим основанием и образовывать стабильные соли 26, пояучающих-ся при этом СН-кислот 27 Молекулярные массы полимеров 26 достигают 87000

>CN

m H2C уСНг

C(0)0{CH2)„0(0)C n = 2 (22a), n - 6 (22b)

m OCN-R-NCO 2mEt3N

R = -CeHi -R = -(СНг)е-

HCI

CN cpN

- -9-C(0)0(CHd„09-0^-NH-R-NH-CtP)- -

H O. „0

H 27

R = -CsH4-,n = 2(a) R = -CeH4 n = 6 (b)

fN <pN

-®C-C{0)0(CHj)„0(0)C-C-C(0) NH-R-NH-C(0)-

EtsNH

EtsNH

26 -im

R= C6H4 -t n = 2 (a) R = -CeH4 -, n = 6 (b) R = -(CH2)e-,n = 6(e)

CHJ. K2C03 /!<0)0Et хг, K2C03 /C(0)OEt

' 3 2 3 H-<gc(0)-NH-Ph * 2 » X-Q-C(0)-NH-Ph

c'°'0El хЛ^!,<ь> C(0)0B

CH3CN

Синтезированные СН-кислоты и их триэтиламмониевые соли подвергнуты функционализации В условиях межфазного катализа с участием К2СО3 возможно не только их алкилирование, но и галоидирование. Атомы брома и иода в этих производных метантрикарбоновой кислоты 30а,Ь высокопозитивированы Заместить их пока на другие функциональные группы не удалось

СН3-а-С(0)-МН-РЬ ■ С(0)0Е1

29 2В 30

Благодаря высокой СН-кислотности соединение 28 легко вступает в реакцию аминометилирования

Н-сЖи (СНз)СТ(СНз)2 , (снзь№_снг_/:^дн_р, ХС(0)0Е( -(СН3)гМН Ъ(0)0Е1

28 31

Особое внимание вызывает сравнение реакций алкилирования и арилирования триэтиламмониевой соли 18а Алкилирование протекает нормальным образом, приводя к эфироамидам различных карбоновых кислот 32а,Ь,с

С1

\

® /V

EUNH (>-C(0>-NH-^ J* CiOJOEt 18а

Cl + Alk-Hai „ „ „.. ,» \_/ -EtaN HHal

Alk-C—C(O)— NH-C(0)0Et 32

Alk = -СНз (а), -СНгСН=СН2 (b), -CH2CSHS (e)

Однако, при реакции соли 18а с 2,4,6-тринитрофторбензолом одновременно с арилированием имеет место элиминирование амидной группы и образование

гептатриена 33. По-видимому, тринитрофенилкарбамоилфторид

при

<3N EtsNH %-C(OhNH-Ar + C(0)0Et 18a

Ar = 3 4-CI2CeH3

NO,

no2

fN E<3NH" - -C(0)0Et I r yC-NH-Ar

OaN^o

этом выделяется 2,4,6-

- [ArNHC(0)F]

№

Н2С* + Ум02 -Е^да

С(0)0Е1 17а N0;.

Вероятно, образование высокосопряженной гептатриеновой структуры 33 является движущей силой этого весьма необычного превращения Для доказательства строения образовавшегося гептатриена 33 проведен его синтез встречным путем Для этого эфир циануксусной кислоты вводили во

взаимодействие с 2,4,6-тринитрофторбензолом в присутствии триэтиламина Более подробно подобные необычные превращения рассмотрены в разделе 4.

Раздел 2. Взаимодействие карбанионов на основе моно-СН-кислот, ниридиний илидов и Р-цвиттер-ионов с изоцианатами, приводящие к карбаматам в результате С-1Ч миграции сложноэфирной группы

2.1. Синтез карбаматов на основе превращений С-монозамещенных малонатов

Вторая стадия взаимодействия метиленактивныъх соединений с изоцианатами в присутствии триэтиламина (см. Раздел 1) протекает с миграцией протона от углерода к азоту амидной группы В нашей лаборатории ранее показано, что при использовании исходных СН-кислот 34, карбанион 35 которых не содержит атома водорода, происходит С—»И миграция сложноэфирного радикала по следующей схеме

N8

сн

✓ Мо с.

/ № / чС(0)-Ы-Я / ЧС(0)-Ы-В

34 35 38 37

Эти реакции изучены на многих, но различных по своей природе примерах Поэтому весьма затруднительно ответить на вопрос о том, какие особенности строения карбанионов 35 и изоцианатов ограничивают получение карбаматов 37 по указанной выше схеме С целью установления закономерностей и ограничений протекания обсуждаемых превращений нами исследована новая реакционная серия, включающая реакции этиловых эфиров метил-, арилмалоновых кислот с тозил- и арилизоцианатами Оказалось, что результат реакции очень сильно зависит как от нуклеофильности карбаниона, так и от элекгрофильности изоцианата Так, карбанион 39а в растворе ТГФ реагирует с разогреванием с фенилизоцианатом, вызывая его полимеризацию по общей схеме анионной полимеризации. По-видимому, в этом случае образовавшийся на первой стадии И-анион 40 не может провести эффективную атаку по углероду карбоксильной группы и порвать С-С связь, поскольку метальная группа уменьшает электрофильность углерода сложноэфирной группы в силу своей электроноположительности

С(0)0В

,^.С<0)0В [РН-М=РЮ1„ 0 рп -

^с-м-с-^

полимер

О РйО 41

38 С(0)0Е1 39 -С(0)0а 42 ^С-Ы-РИ е с-< 43 44

\ 6 N3 N3 РЬ О №

И = Ма (а) Р(1(Ь), \Т5 N=0=0 Н = РЪ,4-0^МС6Н4 2,4-(^)гСбНз-

¿-ОгЫСеН, (с)-, \FUPtl СЮ)оа

С(0)0Е1

еТДо ^ -ИЗ-» н-с^с(0рв

И® у-Ме Умн-Тб

о о \=/ о

Кроме того, метальная группа не создает условий для делокализации анионного заряда, который возникнул бы при разрыве С-С связи во второй стадии реакции В то же время, взаимодействия карбанионов 39Ь,с, полученных из фенил-и 4-нитрофенилмалонатов с фенилизоцианатом гладко приводят к соответствующим карбаматам 44 Ь,с В этом случае арильные группы позволяют ¡4-аниону 42 Ь,с провести эффективную атаку по углероду С(0)0Е1 группе и образовавшийся анионный заряд благодаря разрыву С-С связи имеет возможность эффективно делокализоваться

Интересно отметить, что проведение конкурентной реакции карбанионов 39 Ь,с на основе фенил- и 4-нитрофенилмалонатов показало, что нитрогруппа существенно (в 2.4 раза по данным 'Н ЯМР) затрудняет образование карбамата 44с В еще большей степени затрудняет образование карбамата введение второй нитрогруппы В этом случае образование карбамата 44<1 протекает в минимальной степени, и его присутствие зафиксировано лишь спектрально Аналогичная реакция карбаниона 47 (получение см раздел 4) при 10-ти кратном избытке фенилизоцианата протекает при нагревании без растворителя и при этом удается выделить карбамат 49 лишь с незначительным выходом

_л°2 Вз®н

~ сл"

Е1зМН Е^Н О О РИ

47 48 49

Объяснить эти факты можно исходя из данных кинетики, согласно которым скорость первой стадии реакции возрастает с увеличением электрофильности изоцианата, и, следовательно, должна уменьшаться с уменьшением нуклеофильности карбаниона, что и наблюдается в эксперименте

Образованию карбамата должна препятствовать также малая нуклеофильность К-аниона 36, который образуется в первой стадии реакции Наименьшей нуклеофильностью Ы-анион 36 должен обладать при наличии при ИСО-группе сильного акцептора электронов, например, ларя-толилсульфогруппы Используемый для этой цели тозилизоцианат активно взаимодействует с карбанионом 39, и реакция в этом случае останавливается на стадии образования И-аниона 45 Подкисление реакционной массы приводит к амиду 46 Очевидно, чрезвычайно низкая Рис 2 Структура карбамата нуклеофильность К-аниона 45 не позволяет ему 44Ь по данным РСА реализовать эффективную атаку карбоксильной

группы Следовательно, образование карбаматов 37 при 1,3 С—»И миграции С(0)0Е^групп в вышеприведенных реакциях имеет место при оптимальном сочетании нуклеофильности карбаниона и электрофильности изоцианата, поскольку донорные заместители (метальная группа) в карбанионе ускоряют первую стадию превращений, но затрудняют протекание второй стадии С другой стороны, акцепторные заместители (тозильный радикал) при ЫСО-группе ускоряют первую стадию, но затрудняют вторую Строение продуктов реакции по вышеприведенным схемам строго установлено с помощью ИК, ЯМР спектров Для карбамата 44Ь

пространственное расположение заместителей установлено с помощью РСА (Рис. 2)

2.2. Синтез карбаматов ряда илидов пиридиния

Резкое падение нуклеофильности карбанионов 39с,«I при введении в орто-положение фенильного кольца нитрогруппы может быть следствием не только электронного влияния, но и пространственного экранирования реакционного центра Косвенным подтверждением высказанного предположения могут служить данные по изучению реакционной способности илидов пиридиния 50 - производных малонового эфира Эти соединения содержат при неэкранированном карбанионном центре положительный заряд, и, как будет видно из дальнейшего, при избытке изоцианата легко взаимодействуют с последними с образованием карбаматов 52. Кроме теоретического интереса, обсуждаемые реакции заслуживают внимания тем, что приводят к новым производным с пиридиниевым кольцом, среди которых могут быть обнаружены физиологически активные соединения Особый интерес имеет введение в рассматриваемые превращения, не описанного ранее илида 50с - с фрагментом широко применяемого лекарства кордиамина

COOAlk „

,N"(( + ArNCO 50 COOAlk 60 С

(jlOOAlk

COOAlk ■O 51

"Ar

_ COOAlk N—C COOAlk "

Alk = Et, R = H Ar = fK32NCBH4(a)

Alk= Me, R = H (a) Alk = Et, R =H (b)

Alk = Et, R = C(0)NEt2 (e) Alk . Et, R = H, Ar = р-ЕЮ(0)С-СвН4 (b)

Alk = Et, R = C(0)NEt2, Ar = Ph (c)

R

COOAlk

JN-CH COOAlk Aik - Me, R = H, Ar = Ph, X = CI04 (a)

■O!

Чс—|/ Aik = Et, R = H, Ar = p-02NC6H4 X = MeSOj (b)

X cf ^-Ar Alk=Et,R=C(0)NEt2,A' = Ph X = i (C)

Илид 50c получен нами путем алкилирования диэтиламида никотиновой кислоты диэтиловым эфиром моноброммалоновой кислоты с последующей обработкой образующейся четвертичной соли пиридиния водным насыщенным раствором соды в присутствие хлороформа Илиды 50 а,Ь и с в растворе CH2CI2 при комнатной температуре реагируют с избытком соответствующего изоцианата, превращаясь в карбаматы 52а,Ь,с Строение карбаматов установлено с помощью физико-химических методов и превращением их в соответствующие соли пиридиния 53

Степень превращения указанных илидов в карбаматы легко контролируется с помощью ЯМР !Н, поскольку химические сдвиги протонов пиридиниевого кольца и алкоксигрупп в исходных илидах 50 и образующихся карбаматах 52 отличаются при съемке на приборе с рабочей частотой 400 МГЦ По данным ИК-спектроскопии анионный заряд в исходных илидах 50 делокализован с участием обеих COOAlk групп (полосы СОгА1к групп проявляются в области 1600-1660 см"1), однако в илидах 52, в которых алкоксикарбонильная группа переместилась к азоту, только одна COOAlk группа сопряжена с анионным зарядом (исо в области 1580-1590 см"1) В то же время полоса несопряженной COOAlk группы проявляется около 1720 см'1. Скорость образования карбаматов 52 зависит от пространственных и электронных

характеристик радикала при изоцианатной группе. Взаимодействие рассматриваемых илидов с изоцианатами обратимо. Кристаллические карбаматы 52 при растворении в СОС1з через несколько недель по данным ЯМР 'Н распадаются в значительной степени на исходные илиды Желтые растворы рассматриваемых илидов 52 в хлористом метилене при прибавлении к ним сильных кислот моментально обесцвечиваются и образующиеся при этом соли 53 устойчивы к нагреванию и хранению.

Представляет существенный интерес механизм перегруппировки, включающий изомеризацию промежуточных мезомерных Ы-анионов 51 в соответствующие карбаматы 52 По своей химической сущности вторая стадия реакций является реакцией нуклеофильного замещения Обычно, как известно, взаимодействие азотистых оснований с эфирами карбоновых кислот приводит к вытеснению алкокси-группы и образованию соответствующих амидов В описываемых же превращениях в качестве уходящей группы выступает карбанион, т е рвется не С-О, а С-С связь Можно полагать, что пониженная прочность С-С связи в данном случае является результатом электронно-акцепторного влияния соседней алкоксикарбонильной группы и положительного заряда пиридиниевого кольца При изучении аналогичных превращений изоцианатов с фосфорсодержащими цвиттер-ионами (см ниже) зафиксировать образование продуктов промежуточных стадий с помощью 31Р ЯМР и кинетических измерений не удалось. Поэтому наиболее вероятна схема прямого нуклеофильного замещения у ер2 углерода, сходная со схемой нуклеофильного замещения у олефинового углерода некоторых типов ненасыщенных соединений Этот вывод подтверждается квантово-химическими расчетами, которые указали на первоначальное образование адцукта 54 в реакциях илида 50а с фенилизоцианатом и его непосредственную, без образования циклических промежуточных соединений 55, перегруппировку в карбамат 56, протекающую с небольшими потенциальными барьерами

2.3. Синтез фосфорсодержащих карбаматов цвиттер-ионной структуры

Рассмотренная реакция образования карбаматов при взаимодействии карбанионов с изоцианатами оказалась достаточно общей В качестве карбанионов могут выступать не только натриевые соли СН-кислот, илиды пиридиния, но и неизвестные ранее 1,3 Р-цвиттер-ионы 57, образованные ашшловыми и пропаргиловыми эфирами замещенной циануксусной кислоты Последние получены из триизопропилфосфина и соответствующих эфиров 2-цианакриловой кислоты по схеме.

Рг3Р + СН2=С^

'С(0)0Н

И = СН2-СН=СНг (а), СН2-С«СН (Ь)

ССЮН

57

И

Цвиттер-ионы 57 гладко реагируют с избытком арилизоцианатов [57а с 1-нафтилизоцианатом, 57Ь - с фенилизоцианатом], превращаясь по общей схеме внедрения молекулы изоцианата по связи С-С исходного цвиттер-иона

|-Рг3Р—СН2

57

А^СО.

'С(0)0Я

нРг3РЮН2-^С(0)1|-Аг „

® еЯ4

|-Рг3Р-СН2-сГ ^(ООЯ « с(0,-%

58 "ОДОЙ

И = СН2-СН=СН2, Аг = 1-С,о Н7 (а), Н = СН2С=-СН,Аг = РИ (Ь)

Следовательно, имеет место аналогичная 1,3 С-Ы перегруппировка, обусловленная легкой миграцией сложноэфирной группы от углерода к азоту во второй стадии процесса

я

Ч

Образующиеся в результате перемещения от атома углерода к атому азота соответствующей ненасыщенной алкокси-карбонильной группы, карбаматы 59а,Ь обладают обычными для данного типа соединений

спектральными характеристиками

Однако, следует отметить, что спектр ЯМР *Н карбамата 59а при 20°С содержит широкие сигналы метильных протонов изопропильных групп и метиленовых протонов СН2-группы при атоме фосфора В то же время сигналы остальных протонов проявляют ожидаемую мультиплетность (рис За) Однако, при 55°С сигналы всех протонов хорошо разрешимы (рис 36) Объяснить это можно на основе представлений о заторможенности вращения 1-наф-тильного радикала вокруг

I з § Щ Ш § г:

1 VI »% V] * * "

ч\// ч/

I»—«и^^нии 11

гэга

III/

V V

333

Ч//

■Д. _Л

5Я 58 57 52 5.1 50 4.» 4.7 4.6

30 2.9 26

V V V V V У

Рис 3 Фрагменты спектров ЯМР ХН соединения 59а при 20(й) и 55°С(б)

связи С-Ы карбаматного фрагмента в соединении 59а Подобная заторможенность уже при комнатной температуре создает энантиомерную асимметрию в молекуле, вследствие чего протоны изопропильной и метиленовой групп при фосфоре, находясь в разном окружении, становятся диастереотопными (Рис За) С повышением температуры до 55°С вращение 1-нафтильного радикала при азоте

становится свободным, асимметрия молекулы исчезает, что и отражается в спектре ЯМР*Н (Рис 36). Для аналога соединения 59а с этоксильной эфирной группой коалесцентным методом была определена энергия барьера вращения (АО*) вокруг связи С-И и температура коалесценции (Тс) (Дв/ 63 0 ± 0 1 кДж/моль, Тс 32 ± 4 С) Вероятно, высота барьера вращения 1-нафтильного радикала вокруг связи С-И для соединения 59а имеет близкое значение

Аналогичные изменения (но при разных температурах) в спектрах ЯМР 'Н наблюдаются и для карбаматов 62, полученных по реакции Р-цвиттер-иона 60 с ортяо-замещенными арилизоцианатами

® а/014 А^СО_ |-Рг3Р-СН2-ч^--

С{0)0Е1

® 0—^

"¿ЙоеГ

© е/*1 г-РГзР-СНг-б ^С(0)0Е< С(0) ^ 62 Аг

Аг =

—Х = Ме(а),Е1(Ь)

Имеет место прямая зависимость между объемом ор»ш-заместителя в молекуле карбаматов 62 и устойчивостью соответствующих атропоизомеров

Раздел 3. Взаимодействие Р-цвитгер-иона с нитрилиминами, синтез

пиразолинов

Изучение превращений Р-цвиттер-иона 60 с С,К-диарилнитрилиминами обещает получение интересных гетероциклических и линейных соединений Это обусловлено многофункциональностью Р-цвиттер-иона 60, который может реагировать в растворе не только как таковой, но и как триизопропилфосфин и этилцианакрилат (см ниже)

р|1-с=^мн-рь ——► РК-С=Ы-М-РЬ

¿, 63 -е^НС1 64

9<о)оа сеток

© я/С 64 ® I Е1зМ НС1 ®

,-Рг3Р-СН2-§( 1-РГ3Р-СН2-С-С£Й -*3 » 1-Рг3Р-СН2-С—С=МН

С(0)0Е1 3 в ы_рц

60 65 66 "

Действительно, взаимодействие цвиттер-иона 60 с диполем 64 (получается в реакционной массе из хлоримина 63 и триэтиламина) приводит не только к образованию фосфорсодержащего замещенного пиразолина 66, но и соли фосфония 67 и пиразолина 68

Состав и строение гетероцикла 66 следует из данных элементного анализа, ЯМР ('Н.^С,31?), ИК спектральных данных и РСА (рис 4) Молекула соли фосфония 66 содержит хиральный центр, и поэтому протоны метальных групп изопропильного радикала и СНг-группы при кислороде и фосфоре проявляются сложными мультиплетами, причем метановые протоны и протоны СНгР группы проявляются одним мультиплетом, поскольку их хим сдвиги совпадают.

Рис 4 Структура пиразолина 66 по данным РСА

Рис 5 Структура соли фосфония 67 по данным РСА

Фосфорсодержащий пиразолин-2 66 образуется в реакционной массе по данным ЯМР 31Р в количествах менее 10% Основное направление обсуждаемых превращений приводит к неизвестным ранее соли фосфония 67 и 1,2-дифенил-5-циано-5-эток-сикарбонилпиразолину-2 68, который в 4-м положении не содержит заместителей

т-Рг3Р-СНгЧ 60

<-РгэР + НгС=Сч

С(0)ОЕ1

С(0)0Е1

1-Рг3Р •

Е1зМ НС1 -Е^

|-Рг3Р-С=М-МН-Р11

а - 67

68

Я"

Н2С=С + 64 '

одеж

НгСг-Ч-СРЮН

1 Ы-РИ 68

Образование пиразолина 68 в обсуждаемых превращениях можно объяснить тем, что в ряде случаев цвиттер-ионы выступают как скрытые триалкилфосфины за счет равновесия, которое существует в растворе между цвиттер-ионом 60, триизопропилфосфином и этил-2-цианакрилатом

Триизопропилфосфин взаимодействует по известной схеме с имином 64, превращаясь в соль фосфония 67 Этил-2-цианакрилат в условиях реакции не только полимеризуется под влиянием триэтиламина, но и частично вступает в реакцию циклоприсоединения с имином 64, что приводит к пиразолину-2 65. Предполагать образование пиразолинового цикла прямой внутримолекулярной атакой Ы-аниона 65 по углероду СН2Р группы не представляется возможным, поскольку при подобной атаке должен образоваться изомерный 1,3-дифенил-4-циан-4-этоксикарбонил-пиразолин-2, который в реакционной массе не обнаружен Характерной чертой спектра ЯМР 'Н пиразолина 68 является мультиплетность метиленовых протонов кольца Они проявляются в виде АВ квадруплетов с характерными геминальными константами (17 2 Гц) Строение соединений 67 и 68 доказано как спектральными данными, так и методом РСА (Рис. 5 и 6)

Рис 6 Структура пиразолина 68 по данным РСА

Таким образом, цвиттер-ионы являются не только "скрытыми" триалкил-фосфинами, но и "скрытыми" эфирами 2-цианакриловой кислоты, что позволяет использовать цвиттер-ион 60 для синтеза различных гетероциклов Описанный в литературе метод получения пиразолинов-2, путем присоединения нитрилиминов к эфирам 1-арил-2-цианакриловой кислоты для синтеза пиразолина 68, очевидно, малоперспективен, поскольку прибавление триэтиламина к смеси, содержащей эфиры 2-цианакриловой кислоты, вызывает мгновенную полимеризацию последних

Раздел 4. Реакции карбанионов с нитрогалоидбензолами. Синтез гептатриенов

и азаоктатетраенов

Сопряженные системы, которые иасьпцены отрицательным зарядом, интересуют химиков и физиков с разных точек зрения В частности, как известно, в связи с возможностью создания молекулярных машин Нами разработана методология, которая позволила разработать общие принципы синтеза отрицательно-заряженных полиенов это соли СН-кислот типа 69 и цвиттер-ионы 70 - 72

ВН 69 X 70

ИЛ =СЧС(0»А1к • •

А1кзР-СНг-0=^ А1кзР-СН2-<р=СР-№=^ ">=N0?

СМ 71

Отрицательно чаркжекпаи часть соединений, например, полученных на основе цианацетатов и 2,4-диширофторбензолов, может быть представлена несколькими мезомерными формами

с

Реальное распределение электронной плотности в гептатриенах в зависимости от заместителей приближается к той или другой из этих крайних форм В дальнейшем во всех случаях для изображения анионной части соединений типа 6971 нами принята мезомерная форма А

4.1. Синтез триэтиламмониевых солей типа 69 при взаимодействии метиленактивных соединений с 2,4-динитрофенилхлор(фтор)бензолами в присутствии триэтиламина.

Для получения устойчивых гептатриеновых солей типа 69 необходимо использовать метиленактивные соединения, кислотные свойства которых превосходят кислотность малонового эфира В этих случаях кислотность образующихся СН-кислот может быть достаточной для образования прочной соли с триэтиламином Так, этиловый эфир циануксусной кислоты, рКа которого 13 О, активно взаимодействует в присутствии триэтиламина в растворе ацетонитрила с 2,4-динитрохлор- или 2,4-динитрофторбензолами, что приводит к одному и тому же почти черному кристаллическому соединению, строение которого по данным элементного анализа, ИК- и УФ спектров и РСА соответствует триэтиламмониевой соли 73 По данным ИК, УФ, 'Н и 13С ЯМР и РСА (Рис 7) в сопряжение включены все функцианальные группы (от циано- до иора-нитрогруппы) Сложноэфирная и цианогруппа лежат в Рис 7 Структура аниона плоскости С=С связи, и это обеспечивает гептатриена 73 по данным РСА эффективность сопряжения Очевидно, что

одной из главных движущих сил указанных на схеме превращений является выигрыш в энергии при формировании столь высокосопряженной системы

N0*

Ю4

N02

/Ж

Ф„

С(0)0Ме

Е^

N02

N0*

рн-Ч е \-NOz

°=9 С1 ® и оме взмн J

N02

ЕЫ\1

9м

С! ОС

^(змна^ V ОМе

в л-ЫОг

- Е^ НР

_ ОМе' ЕЦШ _

Но как только благодаря протонированию гептатриена 73 двойная связь исчезает, вся цепь сопряжения разрушается, и образуется ароматическая система 74, при этом глубокая опаска реакционного раствора исчезает При подщелачивании вновь с легкостью получается тот же самый гептатриен 73 Исходя из этих свойств, мы предполагаем, что 73 и другие подобные гептатриены можно будет в специфических случаях использовать как индикаторы

Обнаруженные превращения протекают и с другими нитрогалоидбензолами, причем, чем больше нитрогрупп в цикле, тем легче протекает взаимодействие реагентов

N0,

N0 --.

Ме0(0)С — 75а

Фтор-производные реагируют охотнее по сравнению с хлорпроизводными.

Малонодинитрил (рКа = 11) энергично реагирует с 2,4-динитрофторбензолом в присутствии триэтиламина в растворе СНзСЫ, образуя стабильную соль 78 Важно отметить, что по данным ИК-спектроскопии и 13С ЯМР нитрильные группы в соединении 78 неэквивалентны, что указывает на двоесвязанность соседней с ними углерод-углеродной связи №

"

СИ

Е^Ы

СН-Кислотность 3-метил-1-фенил-2-пиразолин-5-он 79 неизвестна, но, судя по активности его взаимодействия с 2,4-динитро-фторбензолом в присутствии триэтиламина и стабильности образующейся при этом соли 80 его СН-кислотность, по-видимому, выше таковой для малонового эфира Строение соли 80 следует из данных ЯМР ('Н,13С), ИК-спектроскопии и РСА (Рис. 8)

N02

4-' ЕШ

Рис 8 Структура аниона гептатриена 80 по данным РСА

СНз

I СНг РЬ-М-.,,'

СНз

»с.

N02

- EtзN №

:=/ е N

790

М® \

I с=< е ->-N02 « — ®

о 80 ВзЖ

4.2. Синтез гептатриеновых соединений ¡4- и Р- цвиттер-ионной структуры

421 Взаимодействие илида пиридиния - производного малонового эфира - с 2,4,6-тринитрофторбензолом

Как отмечено в разделе 2 2, взаимодействие илида пиридиния - производного малонового эфира - с изоцианатами приводит к карбаматам, благодаря разрыву ослабленной С-С связи во второй стадии превращений Мы полагали возможным нахождение новых 2-х ступенчатых превращений илида пиридиния 81 -производного малонового эфира, характерной особенностью которых также станет разрыв слабой связи С-С Для реализации этой стратегии необходим реагент, который при взаимодействии с упомянутым илидом во второй стадии реакции генерировал бы достаточно сильный нуклеофильный центр Мы обратились к реакциям с участием нитрогалоидбензолов, поскольку на координате реакций нуклеофильного ароматического замещения, как правило, находится »комплекс типа 82 с легко уходящим отрицательно-заряженным галоидом, под действием которого могла бы разорваться С-С(0)0Е1 связь Действительно, взаимодействие илида 81 с 2,4,6-тринитрофторбензолом проходит количественно с образованием гептатриена 83

Ов е/С(0)0Е(

М-С

С(0)0Е1

N02

фиксируется

образование

81

-ГС(0)0Е1 ^_// ~~ \

N02 м

Методами ИК- и ЯМР-спектроскопии этилфторформиата Образование этилфторфор-миата и гептатриена 83 происходит на стадии распада о-комплекса 82 Следовательно, обнаружен новый тип превращений о-комплексов, при котором фтор не выделяется в виде фтор-аниона, как обычно, а связывается с функциональной группой (в данном случае со сложноэфирной группой) Это реакция дефторформилирования сг-комплекса 82 приводит к возникновению двойной С=С связи, что вовлекает в цепь сопряжения карбоксильную группу и тем самым стабилизирует гептатриеновую систему. На существенное участие в сопряжение карбоксильной и яара-нитро-групггы указывают данные ИК и УФ спектроскопии Длины связей также свидетельствуют о значительном вкладе гептатриеновой формы в структуру 83 (Рис 9).

Рис 9 Структура гептатриена 83 по данным РСА

4 22 Взаимодействие фосфорсодержащего 1,3-цвиттер-иона 60 - производного эфира циануксусной кислоты - с 2,4-динитрофторбензолом

Рассмотренная в предыдущем разделе реакция, как оказалось, применима не только при использовании азотистого илида 81 Необходимым структурным элементом исходного цвиттер-иона должно быть наличие при карбанионном центре сложноэфирной группы в сочетании с элекгроноакцепторным радикалом, который ослабляет С-С связь Этим требованиям удовлетворяет фосфорсодержащий цвиттер-ион 60 Однако последний в отличие от илида пиридиния обладает более многогранной реакционной способностью, и, поэтому, его реакции с нитрогалоидбензолами могут протекать более сложно Действительно, Р-цвиттер-ион 60 легко реагирует с 2,4-динитрофторбензолом в хлористом метилене, но результат взаимодействия сильно зависит от условий проведения процесса Мягкие условия проведения реакции (-20°С, разбавленный раствор) приводят в основном к "нормальному" арилированию (направление «а»), но при +20°С в концентрированном растворе имеет место реакция дефторформилирования о-комплекса 84, поскольку выделяется этилфторформиат и образуется новый цвиттер-ион 86 (направление «Ъ»)

|-Рг3Р-СНг%^

.см

N02 г-/ \-no2

С(0)0Е1

'а"

N02

см I_

I РгзР-СНг-С—/ >-N02

0 I \=/ Р й0(0)с „

1-РгаР-СНг^—< © ^—N02 _ ЕЮ(0)С р

-РС(0)0ЕО

N02

CN I_,

® I I Рг3Р-СН2-С=< в Ь—N02

86

Соль фосфония 85 в условиях проведения реакций не превращается в гептатриен 86 В растворе она существует в виде таутомерной смеси с фторфосфораном 87. При подмене иона фтора на иод образуется кристаллический иодид 88

М0г

сы

|-Рг3^-СНг-С—^ ^—N02 ^

р С(0)ОЕГ

87

МОг

СМ

,.рГз?.СНг-с-/ V

-N8? 0 I

I ЕЮ(0)С

N02

При действии кислоты глубокоокрашенный гептатриен 86 мгновенно превращается в бесцветное ароматическое производное 89

|-РгзР-СНг-С(2)=С(4) е 'Л—N02

НС1

"ЁУ^Г

N02

)-А

1-Рг3Р-СНг-С-С1 89 Н

гО

N02

Строение гептатриена 86 следует из физико-химических данных, включая РСА (Рис 10) Молекула цвиттер-иона 86 содержит плоский фрагмент, включающий цикл и кратную связь С(2)-С(4) Пара-нитрогруппа копланарна с циклом Длины связей показывают значительный вклад гептатриеновой формы Полученные данные однозначно подтверждают делокализацию отрицательного заряда по системе из 9 атомов от циано- до иа/?а-нитро-группы По ИК спектрам и спектрам ЯМР в растворе цвиттер- ион 86 находится в смеси цис-, транс-изомеров Строение преобладающего стереоизомера 86а в растворе было определено с помощью эффекта Оверхаузера. В спектре наблюдается контакт между протонами метиленовой группы (3 72 м д) и орто-протоном кольца (7 14 м д), что говорит о преобладании в растворе изомера 86а

Рис 10 Структура гептатриена 86 по данным РСА

|-Рг3РСН2( 86а

N02

<?" /Ч

N02 •

|-Рг3РСНг( 86Ь ¿м

N02

По данным РСА (Рис 10) циано- и о/дао-нитро-группы находятся по одну сторону относительно связи С(2)-С(4). Следовательно, как в кристаллическом состоянии, так и в растворе превалирует одна и та же стереоформа 8ба На стабильность указанной формы оказывают влияние как пространственные факторы, так, по-видимому, и электронные (внутримолекулярный CN N02 контакт, для N(1) С(9) 2 818 Â, 3 4 ккал/моль)

Таким образом, можно сделать вывод о том, что, действительно, обнаружена новая, достаточно общая реакция нуклеофильного ароматического замещения, результатом которой является не ароматическое производное, а высокосопряженный отрицательно-заряженный полиен

42 3 Образование азаоктатетраена при взаимодействии Р-цвиттер-иона 60 с 2,4,6-тринитрофторбензолом

Р-Цвиттер-ион 60 содержит карбанионный и фосфониевый центры, кислые атомы водорода метиленовой группы, алкоксикарбонильную и циано-группы Очевидно, каждая из этих функциональных групп может выступать в качестве реакционного центра в зависимости от характера превращений При взаимодействии с электрофилами наиболее реальный (но, как будет видно в 4-м разделе, - не единственный) центр атаки - отрицательно заряженный атом углерода В 2-х ступенчатых реакциях результат определяется, естественно, превращениями образующегося при этом интермедиата. Весь многолетний опыт изучения реакций нуклеофильного ароматического замещения галоидов свидетельствовал, что при проведении этих реакций атом галоида всегда выделялся либо в виде галоид-аниона, либо, как в наших, обсужденных выше, примерах, в виде фторформиата С целью изучения обсужденных выше реакций дефторформилирования о-комплексов мы ввели во взаимодействие с цвиттер-ионом 60 2,4,6-тринигрофторбензол.

Г №а

-Л» • "

/-Хг1" ¡-Рг3Р-СНг-С- N02

М0г ЕЮ(0)С

1-РгзР—СН2-60а

C(0)0Et

i-Pr3P-CHj-C4

<Р

no2

V

N02

C(0)0Et

- i Pr3P-CH2-

NOj

F JS

;-OEt W 0 NOï

roe

о

I Рг3Р-СНг-(рС= 60Ь ЕЮ(0)С

91

Результат реакции оказался крайне неожиданным Количественно образуется кристаллическое темно-красное соединение с характеристиками (полный элементный анализ, ЯМР, ИК и УФ спектры), которые полностью соответствуют структуре о комплекса 90

Однако, более детальное изучение строения продукта реакции с использованием РСА, показало, что маршрут реакции, по-видимому, включает о-комплекс 91 Мы полагаем, что вторая ортио-нитрогруппа по стерическим причинам заставила реагировать цвитгер-ион 60 через его И-мезомерную форму 560 Мы полагаем, что стабилизация о-комплекса 91 протекает внутримолекулярно путем 1,3-миграции фтор-аниона к электрофильному кетениминовому углероду Образуется чрезвычайно

сопряженная система и, выигрыш в энергии, без сомнений, является движущей силой этой перегруппировки Система включает 11 атомов от карбоксильной до иора-нитрогруппы. Геометрические параметры азаоктатетраена 92 представлены на рис 11

Для карбанионов на основе эфиров циануксусной кислоты в литературе не обнаружено двойственного реагирования по С- и Ы- нуклеофильным центрам Описаны реакции лишь по С-карбанионному центру

Таким образом впервые обнаружена двойственная реакционная способность системы, содержащей С("-СИ «-» С=С=1Ч(") группы.

Рис 11 Структура азаоктатетраена 92 по данным РСА

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Проведено систематическое изучение реакций карбанионов (Ыа- и триэтиламмо-ниевые соли СН-кислот, пиридиний илиды и 1,3 Р-цвиттер-ионы) с изоциана-тами, диарилнитрилиминами и нитрогалоидароматическими соединениями

2 Развит метод синтеза функционально замещенных амидов на основе реакций метиленактивных соединений с алкил-, арилизоцианатами и арилдиизоцианатами в присутствии триэтиламина или МаН При этом показано, что- монозамещенные амиды образуются путем С-Ы прототропной изомеризации

получающихся М-анионов,

- в зависимости от СН-кислотности метиленактивных соединений рассматриваемые реакции приводят к стабильным триэтиламмониевым солям, либо к свободным СН-кислотам с амидной функцией,

- большинство производных метантрикарбоновых кислот существуют в виде 100%-ых енолов с участием кислорода амидной или кето-групп,

- указанным методом возможно получение гетероциклов ряда триоксопирроли-динов с пиразольным циклом и фосфором в молекуле и борсодержащего барбитурата,

- взаимодействие изоцианатов в присутствии триэтиламина с барбитуратами и пиразолинами, содержащими активные метиленовые группы, приводит к соответствующим монозамещенным амидам

3. Установлено, что взаимодействие бис-карбанионов с бис-изоцианатами приводит к новому типу полимеров с карбанионами в главной цепи

4 Показано, что при взаимодействии карбанионов диэтиларилмалонатов с изоцианатами протекает С—миграция этоксикарбонильной группы, приводящая к карбаматам нового типа Определены условия образования последних в зависимости от нуклеофильности карбанионов и электрофильности изоцианатов

5. Установлено, что пиридиний илиды (в том числе производные никотиновой кислоты) - производные малонового эфира - взаимодействуют с изоцианатами с образованием карбаматов путем 1,3 С—»Ы миграции сложноэфирной группы

6 Обнаружены 1,3 С—миграции аллил- и пропаргилоксикарбонильной групп при реакции соответствующих Р-цвиттер-ионов с фенил- и 1-

нафтилизоцианатами, приводящие к Р-содержащим карбаматам Для нафтилсодержащего карбамата фиксируются атропизомеры при комнатной температуре методом спектроскопии ЯМР

7 Показано, что Р-цвштер-ион, полученный из триизопропилфосфина и этил-2-цианакрилата, взаимодействует с С,Ы~дифенилнитрилимином не только как таковой, но и как «скрытый» триизопропилфосфин, и «скрытый» этил-2-циан-акрилат Синтезирован первый представитель пиразолинов с фосфониевой группой, а также пиразолин с незамещенным 4-ым положением пиразолинового кольца

8 Найдены новые реакции С-нуклеофильного ароматического замещения, которые приводят не к новым ароматическим соединениям (как обычно), а к производным с гептатриеновым или азаоктатетраеновым анионом При этом показано, что

- метиленактивные соединения с кислотностью выше кислотности малонового эфира взаимодействуют с 2,4-динитро- и 2,4,б-тринитрофтор(хлор)бензолами в присутствии триэтиламина с образованием глубокоокрашенных, стабильных солей с высокосопряженным гептатриеновым анионом,

- при взаимодействии лирвдиний илида — производного малонового эфира - с 2,4,6-тринитрофторбензолом выделяется этилфторформиат, и количественно образуется М-цвиттер-ион с анионом гептатриеновой структуры (реакция дефторформиатирования)

9 Показано, что 1,3-Р-цвиттер-ион — производное этилцианацетата — обладает двойственной реакционной способностью' с 2,4-диншрофторбензолом реагирует как С-нуклеофил с образованием гептатриена, а с 2,4,6-тринитрофторбензолом -как Ы-нуклеофил - с образованием азаоктатетраена

10 Обнаружен первый пример реакций С-нуклеофильного ароматического замещения атома фтора, при котором атом фтора сохраняется в продукте реакции, по-видимому, в результате 1,3-миграции фтора в первоначально-образующемся ^-комплексе

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

1 ЮГ Гололобов, П В Петровский, Е И Иванова, О А Линченко, Р Шмутцлер, Л Эрнст, П Г Джонс, А Карачар, М Фреугаг, Ш Окучу // С—»^Миграции этоксикарбонильной группы при реакциях орто-замещенных арилизоционатов с 1,3-цвиттер-ионом, полученным из триизопропилфосфина и этил-2-цианакрилата//Изв АН Сер хим, 2003, 2,409-417

2 Ю Г Гололобов, В И Галкин, П В Петровский, О А Линченко, Е М Зуева, Л Г Мубаракова, Р А Черкасов, Р Шмутцлер, Л Эрнст, П Г Джонс, М Фреугаг // Атропоизомерия фосфорсодержащих М-арилкарбаматов Экспериментальные и расчетные данные // Изв АН Сер хим, 2003, 9,1820-1826

3 Ю Г Гололобов, Н В Кашина, О А Линченко, П В Петровский, Н П Гамбарян, В Фридрихсен // О механизме С—^ миграции алкоксикарбонильных групп в реакциях илидов пиридиния с изоционатами // Изв АН, сер хим, 2003,10,2141-2145

4 Ю Г Гололобов, О А Линченко, Ю Г Тришин, П В Петровский, 3 А Старикова // Образование замещенных пиразолинов при реакции СД-дифенилнитрилимина с цвиттер-ионом, полученным из триизопропилфосфина и этил-2-цианакрилата // Изв АН сер хим, 2004,4, 853-858

5 Ю Г Гололобов, О А Линченко, Н Г Сенченя, П В Петровский, И А Гарбузова // Синтез новых полимеров, содержащих карбанионы в главной цепи // Изв АН, сер хим, 2004, 8, 17041705

6 Ю Г Гололобов, Н Г Сенченя, О А Линченко, П В Петровский, И А Гарбузова // C-N миграции аллил- и пропаргилоксикарбонильных групп// ЖОХ, 2006,76, 7,1154-1158

7 Ю Г Гололобов, О А Линченко, И Р Гольдинг, М А Галкина, И Ю Краснова, И А Гарбузова, П В Петровский, К А Лысенко // Реакции изоцианатов с активными метиленовыми соединениями в присутствии триэтиламина// Изв АН, сер хим , 2005, 10, 232330

8 Ю Г Гололобов, О А Линченко, 3 А Старикова, И А Гарбузова, П В Петровский // Новая реакция нуклеофильного ароматического замещения атома фтора, приводящая к стабильной гептатриеновой структуре // Изв АН, сер хим , письмо редактору 2005, 10, 2393-94

9 О А Линченко, П В Петровский, И Ю Краснова, В Н Калинин, 3 А Старикова, Ю Г Гололобов // Циклизации при реакциях изоцианатов с метиленактивными соединениями в присутствии триэтиламина // Изв АН, сер хим, 2006,5, 844-849

10 В И Галкин, Ю В Бахтиярова, Д Б Мальцев, И В Галкина, Ю Г Гололобов, О А Линченко // С—»N Миграции метоксикарбонильной и ацетильной групп в реакциях функционально-замещенных карбанионов с арилизоцианатами Кинетика и механизм реакций // Изв АН, сер хим, 2006, 5, 850-853

11 Ю Г Гололобов, О А Линченко, П В Петровский, И А Гарбузова, В Н Хрусталев // Внутримолекулярная 1-3, С-С миграция фтора в tj-комплексе, образованном 2,4,6-тринитрофторбензолом и Р-цвиттер-ионом // Изв АН, сер хим, письмо редактору 2006, 7, 1261-1262

12 Yuri G Gololobov, Olesya A Linchenko, Pavel V Petrovskii, Zoija A Stankova, and Irina A Garbuzova // New reactions of carbanions with 2,4-dmitrofluorobenzene lead to stable salts with conjugated anions and P-zwitter-ions with heptatnen moiety // Heteroatom Chem, 2007,18,1,108115

13 Yuri G Gololobov, Olesya A Linchenko, Pavel V. Petrovskii, Victor N Khrustalev, and Irina A Garbuzova // New reaction of pyndinium yhde derived from malonic ester with 2,4,6-tnmtrofluorobenzene leading to stable heptatnenide moiety // Heteroatom Chem, 2007, 18, 4, 421424

14 Yuri G Gololobov, Olesya A Linchenko, Pavel V Petrovskii, Victor N Khrustalev, and Irina A Garbuzova // Dual Reactivity of Phosphonium Zwitter-Ion, Formed by the Reaction of Tnisopropylphosphine with Ethyl 2-Cyanoacrylate with Respect to 2,4-Dmitro- and 2,4,6-Tnnitrofluorobenzenes // Mendeleev Communications , 2007, 4, 232-234

15 Ю Г Гололобов, H Г Сенченя, О А Линченко, Н К Гусарова, П В Петровский, 3 А Старикова// Фосфорсодержащие 1,3-цвитгер-ионы в синтезе карбаматов и пиразолинов новых типов // XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Казань, 2003, 236

16 О А Линченко // Новые реакции карбанионов в синтезе линейных и циклических структур // XX Украинская конференция по органической химии, Одесса, 2004, 524

17 О A Linchenko, Z A Stankova, I A Garbuzova, Р V Petrovskii, Y G Gololobov // Unusual formation of a stable hexadiemc structure at nucleophilic replacement of fluorine m 2,4-dmitrofluonnebenzene by zwitter-ion derived from tnisopropylphosphine and ethyl-2-cyanoacrylate // XIV International Conference on Chemistry of phosphorus compounds, Kazan, 2005, P88

18 О А Линченко, Ю Г Гололобов // Образование гептатриенов при взаимодействии карбанионов с нитрофторбензолами // II Молодежная конференция ИОХ РАН, Москва, 2006, 58

19 Ю Г Гололобов, О А Линченко // Реакции нитрофторбензолов с С-нуклеофилами, приводящие к отрицательно-заряженным гептатриенам // Седьмая Всероссийская Конференция "ХИМИЯ ФТОРА", Москва, 2006, Р-99

Авторский вклад О А Линченко в вышеперечисленные публикации составляет от 20 до 60%

У

Подписано в печать 14 09 2007 г Исполнено 15 09 2007 г Печать трафаретная

Заказ № 709 Тираж 110 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш , 36 (495) 975-78-56 www autoreferat ru

1. Введение.

2. Литературный обзор.

Реакции карбанионов с изоцианатами.

3. Обсуждение результатов.

3.1. Синтез и свойства функционально замещенных амидов, полученных при взаимодействии метиленактивных соединений с изоцианатами в присутствии триэтиламина или гидрида натрия.

3.1.1. Синтез функционально замещенных амидов при взаимодействии метиленактивных соединений с изоцианатами в присутствии триэтиламина или гидрида натрия.!.

3.1.2. Некоторые химические свойства функционально замещенных амидов, полученных при взаимодействии метиленактивных соединений с изоцианатами в присутствии триэтиламина или гидрида натрия.

3.1.2.1. Алкилирование триэтиламмониевой соли NH-амида 18а.

3.1.2.2. Арилирование соли 18а с помощью

2,4,6-тринитрофторбензола.

3.1.2.3. Метилирование, бромирование и иодирование СН-кислоты

28 в условиях межфазного катализа в присутствии поташа.

3.1.2.4. Аминометилирование СН-кислоты 30.

3.2. Синтез карбаматов на основе превращений Р-цвиттер-ионов, илидов пиридиния и С-монозамещенных малонатов.

3.2.1. Синтез карбаматов по реакции Р-цвиттер-ионов с изоцианатами, протекающей с С—миграцией алкоксикарбонильных групп.

3.2.2. Синтез карбаматов по реакции пиридиний илидов -производных малонового эфира - с изоцианатами, протекающей с С—>N миграцией алкоксикарбонильных групп.

3.2.3. Синтез карбаматов по реакции карбанионов арилмалонатов с изоцианатами, протекающей с

С—>N миграцией алкоксикарбонильных групп.

3.3. Синтез замещенных пиразолинов при реакции С,Ы-дифенилнитрилимина с цвиттер-ионом, полученным из триизопропилфосфина и этил-2-цианакрилата.

3.4. Реакции карбанионов с нитрогалоидбензолами. Синтез гептатриенов и азаоктатетраенов.

3.4.1. Синтез триэтиламмониевых солей путем взаимодействия метиленактивных соединений с

2,4-динитрофтор(хлор)бензолами в присутствии триэтиламина.

3.4.2. Синтез гептатриеновых соединений N- и Р- цвиттерионной структуры.

3.4.2.1. Взаимодействие илида пиридиния 43Ь - производного малонового эфира - с 2,4,6-тринитрофторбензолом.

3.4.2.2. Взаимодействие фосфорсодержащего 1,3-цвиттер-иона 34а - производного эфира циануксусной кислоты с 2,4-динитрофторбензолом.

3.4.2.3. Образование азаоктатетраена при взаимодействии Р-цвиттер-иона 34а с 2,4,6-тринитрофторбензолом.

4. Экспериментальная часть.

4.1.1. Синтез функционально замещенных амидов при взаимодействии метиленактивных соединений с изоцианатами в присутствии триэтиламина или гидрида натрия.

4.1.2. Некоторые химические свойства функционально замещенных амидов, полученных при взаимодействии метиленактивных соединений с изоцианатами в присутствии триэтиламина или гидрида натрия.

4.2.1. Синтез карбаматов по реакции Р-цвиттер-ионов с изоцианатами, протекающей с С—>N миграцией алкоксикарбонильных групп.

4.2.2. Синтез карбаматов по реакции пиридиний илидов производных малонового эфира - с изоцианатами, протекающей с С—>N миграцией алкоксикарбонильных групп.

4.2.3. Синтез карбаматов по реакции карбанионов арилмалонатов с изоцианатами, протекающей с

С—>N миграцией алкоксикарбонильных групп.

4.3. Синтез замещенных пиразолинов при реакции С,Ы-дифенилнитрилимина с цвиттер-ионом, полученным из триизопропилфосфина и этил-2-цианакрилата.

4.4.1. Синтез триэтиламмониевых солей путем взаимодействия метиленактивных соединений с 2,4-динитрофтор(хлор)бензолами в присутствии триэтиламина.

4.4.2. Синтез гептатриеновых соединений N- и Р- цвиттерионной структуры.

5. Выводы.

Процессы разрыва и образования новых связей составляют, как известно, основу органической химии. Особый интерес представляют процессы, протекающие в мягких условиях - при комнатных температурах, при нормальном давлении, без дополнительного воздействия катализаторов и активаторов и приводящие к продуктам с высокими выходами. Важным условием осуществления подобных процессов является высокая реакционная способность обоих реагентов. В нашу задачу входило создание стратегии и методологии новых превращений с участием, с одной стороны, карбационов различных типов и с другой - алифатических и ароматических высоко-электрофильных реагентов с целью разработок оригинальных путей синтеза перспективных органических и элементорганических циклических и линейных (в том числе полимерных) соединений.

В зависимости от характера заместителей при карбанионном центре карбанионы обладают чрезвычайно широким спектром нуклеофильной реакционной способности. Главные реакции карбанионов или С-анионов -протонирование, нуклеофильное замещение у насыщенного атома углерода и нуклеофильное присоединение. В нашей работе использованы карбамионы трех типов: натриевые или триэтиламмониевые соли активных СН-кислот, пиридиний илиды - производные малоновых эфиров и 1,3-фосфорсодержащие цвиттер-ионы - производные эфиров циануксусной кислоты. В качестве электрофильных "партнеров" для указанных нуклеофилов нами использовались алкил-, арил-, тозилизоцианаты, C,N-диарилнитрилимины и полинитрофтор- (хлор)бензолы. Отмеченные превращения освещены в литературе весьма ограничено. В то же время взаимодействие между перечисленными выше активными реагентами могло бы привести к созданию новых процессов и оригинальных органических и элементоорганических соединений. Действительно, разработанная в диссертации стратегия позволила обнаружить принципиально новые реакции, приведшие к синтезу необычных соединений.

Материал диссертации разделен на четыре тесно связанные части. Основной литературный обзор предпослан первой части работы. В остальных разделах литературные данные упоминаются при обсуждении собственных результатов. В первом разделе рассмотрены новые примеры образования циклических и линейных (в том числе полимерных) соединений, полученных на основе реакций карбанионов метиленактивных соединений с изоцианатами. Во всех случаях при взаимодействии алкил-, арилизоцианатов и арилдиизоцианатов с метиленактивными соединениями в присутствии триэтиламина образуются монозамещенные амиды путем C-N прототропной изомеризации, причем в зависимости от СН-кислотности метиленактивных соединений, взаимодействие последних с алкил- или арилизоцианатами в г» присутствии триэтиламина приводит либо к стабильным триэтиламмониевым солям (СН-кислотность метиленактивных соединений выше, чем у малонового эфира), либо к свободным СН-кислотам. Отметим, что образующиеся функционально-замещенные NH-амиды имеют структурное сходство с сильными ингибиторами интегразы. Эти биологически активные вещества в настоящее время с успехом используют для подавления репликации вируса иммунодефицита человека. Данный метод позволил получить первые гетероциклы триоксопирролидинового ряда с пиразольным циклом и фосфором в молекуле. Метод позволил функционализировать барбитураты и пиразолины с активными метиленовыми группами путем их взаимодействия с изоцианатами в присутствии триэтиламина. Оказалось, что большинство из полученных таким образом производных метантрикарбоновых кислот существуют в виде 100%-ых енолов с участием кислорода амидной или кето-групп. Распространение рассмотренного выше метода на полимерную химию позволило синтезировать новый тип полимеров с карбанионами в главной цепи путем взаимодействия бис-СН-кислот с бис-изоцианатами в присутствии триэтиламина.

Химические превращения последующих частей работы эксплуатируют, в основном, идею синтеза новых соединений за счет распада С-С связи, ослабленной соседними акцепторами электронов. Реакции изоцианатов с карбанионами - производными арилмалонатов - явились новыми примерами 1,3 C-N миграций этоксикарбонильной группы, что приводит к превращению эфиров в карбаматы. Впервые показано, что получение карбаматов по упомянутой схеме требует оптимальной реакционной способности Ъбоих реагентов - карбаниона и изоцианата. 1,3 C-N миграции сложноэфирных групп обнаружены также в других реакционных сериях. Одна из них включает 1,3 C-N миграцию сложноэфирных групп, образованных аллиловым или пропаргиловым спиртами. Эти перегруппировки с участием в качестве карбанионов 1,3 Р-цвиттер-ионов существенно расширили диапазон мигрирующих эфирных групп. Особый интерес вызывают свойства карбамата, полученного из 1-нафтилизоцианата. Оказалось, что последний уже при комнатной температуре обладает свойствами, характерными для атропоизомеров. Реакции пиридиний илидов - производных малонового эфира (и в том числе аналогов никотиновой кислоты) - с изоцианатами, привели к функционально-замещенным солям пиридиния, среди которых могут оказаться медицинские средства помощи при сердечных заболеваниях. Кинетические и квантово-химические исследования, выполненные совместно с указанными ниже организациями, в значительной степени прояснили механизм 1,3 C-N миграций сложноэфирных групп и, в частности, показали отсутствие на координате реакций 4-х членных циклов.

В третьей части работы обсуждаются реакции Р-цвиттер-иона с C,N-дифенилнитрилимином, которые привели к стабильным 5-ти членным циклам - пиразолинам и, в том числе, к фосфорсодержащему пиразолину. Многие из описанных выше соединений могут рассматриваться как потенциальные физиологически активные препараты (функционально замещенные барбитураты, пиразолины, триоксопирролидины).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведено систематическое изучение реакций карбанионов (Na- и триэтиламмо-ниевые соли СН-кислот, пиридиний илиды и 1,3 Р-цвиттер-ионы) с изоциана-тами, диарилнитрилиминами и нитрогалоидароматическими соединениями. u

2. Развит метод синтеза функционально замещенных амидов на основе реакций метиленактивных соединений с алкил-, арилизоцианатами и арилдиизоцианатами в присутствии триэтиламина или NaH. При этом показано, что:

- монозамещенные амиды образуются путем C-N прототропной изомеризации получающихся N-анионов;

- в зависимости от СН-кислотности метиленактивных соединений рассматриваемые реакции приводят к стабильным триэтиламмониевым солям, либо к свободным СН-кислотам с амидной функцией;

- большинство производных метантрикарбоновых кислот существуют в виде 100%-ых енолов с участием кислорода амидной или кето-групп;

- указанным методом возможно получение гетероциклов ряда триоксопирроли-динов с пиразольным циклом и фосфором в молекуле и борсодержащего барбитурата;

- взаимодействие изоцианатов в присутствии триэтиламина с барбитуратами и пиразолинами, содержащими активные метиленовые группы, приводит к соответствующим монозамещенным амидам.

3. Установлено, что взаимодействие бис-карбанионов с бис-изоциаадтами приводит к новому типу полимеров с карбанионами в главной цепи.

4. Показано, что при взаимодействии карбанионов диэтиларилмалонатов с изоцианатами протекает С—»N миграция этоксикарбонильной группы, приво-дящая к карбаматам нового типа. Определены условия образования последних в зависимости от нуклеофильности карбанионов и электрофильности изоцианатов.

5. Установлено, что пиридиний ил иды (в том числе производные никотиновой кислоты) - производные малонового эфира -взаимодействуют с изоцианатами с образованием карбаматов путем 1,3 С—»N миграции сложноэфирной группы.

6. Обнаружены 1,3 С—»N миграции аллил- и пропаргилоксикарбонильной групп при реакции соответствующих Р-цвиттер-ионов с фенил- и 1-нафтилизоцианатами, приводящие к Р-содержащим карбаматам. Для нафтилсодержащего карбамата фиксируются атропизомеры при комнатной температуре методом спектроскопии ЯМР.

7. Показано, что Р-цвиттер-ион, полученный из триизопропилфосфина и этил-2-цианакрилата, взаимодействует с С,1Ч-дифенилнитрилимином не только как таковой, но и как «скрытый» триизопропилфосфин, и «скрытый» этил-2-циан-акрилат. Синтезирован первый представитель пиразолинов с фосфониевой группой, а также пиразолин с незамещенным 4-ым положением пиразолинового кольца.

8. Найдены новые реакции С-нуклеофильного ароматического замещения, которые приводят не к новым ароматическим соединениям (как обычно), а к производным с гептатриеновым или азаоктатетраеновым анионом. При этом показано, что:

- метиленактивные соединения с кислотностью выше кислотности малонового эфира взаимодействуют с 2,4-динитро- и 2,4,6-тринитрофтор(хлор)бензолами в присутствии триэтиламина с образованием глубокоокрашенных, стабильных солей с высокосопряженным гептатриеновым анионом;

- при взаимодействии пиридиний илида - производного малонового эфира - с 2,4,6-тринитрофторбензолом выделяется этилфторформийг, и количественно образуется N-цвиттер-ион с анионом гептатриеновой структуры (реакция дефторформиатирования).

9. Показано, что 1,3-Р-цвиттер-ион - производное этилцианацетата -обладает двойственной реакционной способностью: с 2,4135 динитрофторбензолом реагирует как С-нуклеофил с образованием гептатриена, а с 2,4,6-тринитрофторбензолом - как N-нуклеофил - с образованием азаоктатетраена.

10. Обнаружен первый пример реакций С-нуклеофильного ароматического замещения атома фтора, при котором атом фтора сохраняется в продукте реакции, по-видимому, в результате 1,3-миграции фтора в первоначально-образующемся а-комплексе.

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ценность научного исследования определяется, как известно, не только теми конкретными результатами, которые получены в работе, но и перспективами, которые исследование открывает.

Наиболее важные результаты изложены в выводах диссертации. Вместе с тем целесообразно остановиться на методологии поиска новых превращений за счет разрушения слабых С-С связей под влиянием нуклеофильных частиц, которая изложена в диссертации на конкретных примерах. Последние включают реакции карбанионов I с изоцианатами (раздел 3.2.) и полинитрофторбензолами (раздел 3.4.2.). Несмотря на то, что упомянутые превращения включают совершенно различные по рвоей природе электрофильные реагенты, эти 2-х ступенчатые превращения мы рассматриваем с единых позиций, что можно отразить следующей схемой.

FL 0

C-C(0)0Alk + X^wvwY

R' I

R, R' - акцепторы электронов X ллллл Y - электрофил

Главное, что объединяет эти превращения - распад слабой С-С связи в интермедиате II под влиянием нуклеофильной частицы, возникающей во второй стадии превращений. При реакции с изоцианатами - это N-янион (например, N-анион 35, стр. 40), при реакции с полинитрофторбензолами -отрицательно-заряженный атом фтора в интеримедиате (например, интермедиат 82, стр. 77). Изложенная идеология позволяет предполагать, что по вышеприведенной схеме с карбанионами I с успехом могут реагировать и другие реагенты, генерирующие во второй стадии реакции достаточно сильные нуклеофильные частицы, способные при внутримолекулярном взаимодействии с углеродом сложноэфирной группы разрушать С-С связь. Такими реагентами могут быть, например, карбодиимиды, азиридины, окиси и тиоокиси алкиленов, акрилаты, кетены и др. r C-OAlk

R )(mw > II результат реакции зависит от природы X и Y

Развитие рассмотренной стратегии позволяет предполагать открытие новых превращений в органической и элементоорганической химии, что, в свою очередь, может привести к синтезу интересных, и возможно полезных для практики, соединений.

1. Д. К. Айрис, Карбанионы в органическом синтезе, Л.: Химия, 1969, 208 с.

2. Д. Крам, Основы химии карбанионов, М.: Мир, 1967, 300с.

3. S. Ozaki, Recent advances in isocyanate chemistry, Chem. Rev., 1972,72, 5, 457-496

4. H. Ulrich, Chemistry and technology of isocyanates, N.-Y.: John Wiley, 1996, 98-110

5. Кольман Я., Рем К.-Г., Наглядная биохимия, Пер. с нем., под ред. Решетова П. Д., М.: Мир, 2000

6. М. Д. Машковский, Лекарственные средства, М.: Медицина. 2000. -Т.1

7. Д. В. Акимов, Д. А. Филимонов, В. В. Поройков, Ингибиторы интегразы возможное будущее ВИЧ/СПИД инфекции, Хим.-фарм. ж., 2002,36, 11,3-12

8. J. L. Huppatz, Fungicidal compositions, Ger. Pat. 2701091, Chem. Abstr. 87, 147056

9. R. M. See, C. D. Fritz, D. T. Manning, T. N. Wheeler, A. R. Cooke, Synergistic plant growth regulator compositions, US Pat., Chem. Abstr., 1993, 118, 59427

10. H. Gruber, K. Lepedat, E. Weinberg, E. Wunderlich, F. Poers^h, S. Hopperdietzel, Ger. Pat. 441747, Chem. Abstr., 1996,124,175612

11. M. Crochemore, M. Gay., Stabilized polyvinyl chloride) compositions, FR Pat. 2383988, Chem. Abstr., 91, 5954

12. A. Michael, Phenylisocyanal als reagens zur Feststellung der constitution tautomerer verbindungen, Chem. Ber., 1905, 38, 22-49

13. W. Dieckmann, J. Hoppe, R. Stein, Ueber das verhalten von 1,3-Dicarbonylverbindungen gegen Phenylisocyanat, Ber. Dtsch., Chem. Ges., 1904,4627-4638

14. В. М. Неплюев, Т. А. Синенко, Р. Г. Дубенко, П. С. Пелькис, Исследования в ряду производных Р-кетосульфонов. VII. Взаимодействие со-арилсульфонилацетофенона и п-толилсульфонилацетона с арилизо(тио)изоцианатами, Ж. Орг. X, 1973, 2, 347-350

15. Н. К. Lee, J. P. Lee, G. H. Lee, Ch. S. Pak, Convenient synthesis of unsymmetric N, N'-disubstituted malondiamides mediated by Meldrum's acid, Synlett, 1996, 12, 1209-1211

16. R. M. Mohareb, A. Habashi, N. S. Ibrahim, S. M. Sherif, Reaction of benzoyl isocyanate with active methylene reagents: a convinient synthesis of pyrazolo5,4-c.pyrazole, 1,3-oxazine, thiazole and pyrimidine derivatives, Synthesis, 1987, 228-231

17. H. Dehne, P. Krey, Zur reaktion von acylisothiocyanaten mit C-H-aciden verbindungen, Z. Chem, 1979, 5, 211

18. J. K. Rasmussen, A. Hassner, The electrophilic addition of clorsivJfonyl isocyanate to ketones. A convinient synthesis of oxazines, oxathiazines, and uracils, J. Org. Chem, 1973,37,19,2114

19. K. Clauss, H. J. Friedrich, H. Jensen, Reaktionen der aldehyde und ketone mit chlor- und fluorsulfonylisocyanat, Justus Liebigs Ann. Chem, 1974, 4, 561-592

20. Z. W. Wicks, K.-J. Wu, Reactions of acetoacetic ester blocked cyclohexyl isocyanate, J. Org. Chem, 1980, 45, 12,2446-2448

21. J. H. Nelson, G. L. Landen, B. N. Stevens, Catalyzed addition of phenylisocyanate to P-dicarbonyls: steric and electronic effects of the 0-dicarbonyl, Synth. React. Inorg. Met.-Org. Chem, 1973, 9, 5, 435-444

22. J. H. Rigby, F. J. Burkhardt, Vinyl isocyanates as aza diene equivalents. A method for the synthesis of functionalized 4-hydroxy-2(lH)-pyridones, J. Org. Chem, 1986, 51, 1374-1376

23. H. Junek, A. Metallidis, Е. Ziegler, Monatsh. Chem, Synthesen von heterocyclen, 138. Mitt.: pyridone aus acetondicarbonsaureester und phenylisocyanaten, 1969, 100, 1937-1940

24. L. Capuano, R. Zandler, Synthese von 2,4-Dioxo-3-azetidincarbonitrilen und 5-cyanobarbitursaiiren, Chem. Ber., 1973, 106, 3670-3676

25. L. Capuano, P. Boschat, H. W. Heyer, G. Wachter, Synthese von Barbitursaiire-5-carbonsaureestern und -amiden, Chem. Ber, 1973, 106, 312-316

26. A. Metallides, D. Theodoropoulos, Zur thermolyse von methantricarbon-bzw-tetracarbonsaure-(N-a-naphtylamiden), J. Heterocycl. Chem, 1973, 10, 4, 583-585

27. L. Capuano, W. Fischer, Aminofurane durch cyclischen C-O-Einbau von Isocyanaten, Chem. Ber, 1976, 109, 212-217

28. J. K. Mukhopadhyaya, S. Sklenak, Z. Rappoport, Enols of carboxylic acid amides with (i-electron-withdrawing substituent, J. A. C. S, 2000, 122, 7, 1325-1332

29. J. K. Mukhopadhyaya, S. Sklenak, Z. Rappoport, Cyano, nitro- and alkoxycarbonyl activated observable stable enols of carboxylic acid amides, J. Org. Chem, 2000, 65,21, 6856-6867

30. Yi X. Lei, D. Casarini, G. Cerioni, Z. Rappoport, Stable enols of amides ArNHC(0H)=C(CN)C02R. E/Z-enol equilibria with the amides, solvent effects and hydrogen bonding, J. Org. Chem, 2003, 68,3, 974-959

31. Yi X. Lei, G. Cerioni, Z. Rappoport, Enols of amides. The effects of fluorine substitutient in the ester groups of dicarboalkoxyanilidomethanes on the enol/amide and Е-enol/ Z-enol ratios, J. Org. Chem., 2001, 66, 25, 83798394

32. В. E. Hudson, C. R. Hauser, Condensations. XIV. Various acylations and alkylations of the sodium enolates of aliphatic esters. Methods for the synthesis of a,a-disubstituted P-ketoesters and of certain other compounds, JACS, 1941,63,11,3161

33. R. Reck., J. C. Jochims, Chem. Ber., a-Bromisocyanate, 1982, 115, 3, 860

34. E. P. Papadopoulos, Reactions of isocyanates with 1-cyanothioformanilide, J. Org. Chem., 1979, 44, 3858-3861

35. O. Tsuge, K. Sakai, M. Tashiro, Tetrahedron, Studies of acyl and thioacyl isocyanates. Reactions of benzoyl and thiobenzoyl isocyanates with sylfonium ylides and diazoalkanes, 1973,29, 1983

36. Т. Mukaiyama, М. Hugo, Н. Takei, The reactions of sulfur ylides with cyclic carboxyl compounds and isocyanates, Bull. Chem. Soc. Jpn, 19^0,43, 2566-2570

37. Ю. Г. Гололобов, И. Р. Гольдинг, П. В. Петровский, 3. С. Клеменкова, Новая реакция илидов серы. Иминирование диметилсульфоний кето-илидов тозилизоцианатом, Изв. АН, Сер. Хим., 2003, 2141

38. Н. Konig, Н. Metzger, Uber neue, stabile Schwefel-ylide, Chem. Ber., 1965, 3733-3747

39. Y. Ohshiro, Y. Mori, M. Komatsu, T. Agawa, The chemistry of cumulated double-bond compounds. XII. The reaction of phosphonium ylides with benzoyl isocyanate, J. Org. Chem., 1971, 36, 2029

40. H. Saikachi, K. Takei, Synthesis of fiiran derivatives. XLII. Reaction of furylisocyanates and isothiocyanates with Wittig reagents, C. A., 1970, 12452

41. А. К. Шейнкман, E. В. Федаш, M. В. Вовк, Т. С. Чмиленко, Ю. Б. Высоцкий, А. И. Чернышев, А. А. Григорьев, Взаимодействие гетерокумуленов с некоторыми С-нуклеофилами в присутствии азинов, Ж. Орг. Хим., 1991, т.27, вып.6, 1198-1205

42. Ю. Г. Гололобов, О. А. Линченко, И. Р. Гольдинг, М. А. Галкина, И. Ю. Краснова, И. А. Гарбузова, П. В. Петровский, К. А. Лысенко, Реакции изоцианатов с активными метиленовыми соединениями в присутствии триэтиламина, Изв. АН, сер.хим., 2005, 10, 2323-30

43. О. А. Линченко, П. В. Петровский, И. Ю. Краснова, В. Н. Калинин, 3. А. Старикова, Ю. Г. Гололобов, Циклизации при реакциях изоцианатов с метиленактивными соединениями в присутствии триэтиламина, Изв. АН, сер.хим., 2006, 5, 844-849

44. Ю. Г. Гололобов, О. А. Линченко, Н. Г. Сенченя, П. В. Петровский, И. А. Гарбузова, Синтез новых полимеров, содержащих карбанионы в главной цепи, Изв. АН, сер.хим., 2004, 8,1704-1705

45. A. Haller, G. Blanc, С. R. Hebd. Seances Acad. Sci., 1901, 132,384

46. F. Pabst, Beitrage zur kenntnis der abkommlinge der zyanmalonsaure, Arch. Pharm., 1929,325-352

47. Т. Tsunoda, С. Nagino, М. Oguri, S. Ito, Mitsunoby-type alkylation with active methine compounds, Tetrahedron Lett., 1996, 37, 14, 2459-2462

48. R. Scholl, W. Egerer, Uber vermeintlichen und wirklichen Oxalmalonsaureester und die synthetische Verwendbarkeit desу

49. Methantricarbonsaureesters, Justus Liebigs Ann. Chem., 1913, 397, 363

50. D. Prelicz, H. Witek, L. Wyzgowska, О reakcjach trojkarboetoksymetanu. I. Alkilowanie, Rocz. Chem., 1967, 41, 267-273

51. В. M. Trost, L. S. Melvin, Bromomalonates as synthetic reagents. Transfer alkylations, J. A. C. S., 1976, 98, 5,1204-1212

52. S. Ruhemann, Ueber gebromte alkylmalonsaureester und deren Einwirkung aufNatriummalonsaureester, diese Berichte, 1893,26, 3, 2356

53. D. P. Curran, E. Bosch, J. Kaplan, M. Newcomb, Rate constants for halogen atom transfer from representative a-halocarbonyl compounds to primary alkyl radicals, J. Org. Chem., 1989, 54, 8,1826-1831

54. Y. Suzuki, M. Kodomari, One-pot synthesis using supported reagents system: conversion of (3-dicarbonyl compounds to a-thiocyano-p-dicarbonyl compounds using CuBr2/Al203 KSCN/Si02, Chem. Lett., 1998, 11, 10911092

55. M. Tajbakhsh, A. Khazaei, M. S. Mahalli, R. G. Vaghi, N,N-Dibromobenzenesulfonamide: A Useful Regenrable Reagent for Bromination of Various Carbanionic Substrates, Phosphorus, Sulfur Silicon Relat. Elem., 2004,179, 6,1159-1163

56. H. Uneme, H. Mitsudera, T. Kamikado, Y. Kono, Y. Manabe, M. Numata, Synthesis and biological activity of 1,2-dithiolanes and 1,2-dithianes bearing a nitrogen-containing substituent, Biosci. Biotechnol. Biochem., 1992, 56, 12, 2023-2033

57. H. Bohme, E. Mundlos, G. Keitzer, Aminomethylierung CH-acider verbindungen mit a-halogenierten aminen, Chem. Ber., 1958, 91, 656-658

58. Zhen-Chu Chen, Jing-Hua Li, Wei-Ke Su, Synthesis of isopropylidene 5-alkyl-5-hydroxy-methylmalonates and their application to the preparation of 2-alkylacrylic acids, Synth. Commun, 2001, 31, 3, 409 413

59. Jing-Hua Li, Zhen-Chu Chen, Synthesis of Mannich Bases of Meldrum's Acid and its 5-Substituted Derivatives, Synth. Commun, 2000, 30, 13, 2317 2324

60. Om D. Gupta, B. Twamley, J. M. Shreeve, Acyclic tertiary diamines and 1,4,7,10-tetraazacyclododecane with fluorine-containing (3-diketones: Leading to low melting ionic adducts, J. Fluorine Chem, 2005, 126, 8, 1222 -1229

61. M. H. Данченко, Ю. Г. Гололобов, Эфиры дитиомасляной кислоты в реакции Манниха. Синтез 0(8)-эфиров З-диалкиламино-2,2-диметилпропандитиовой кислоты С-аминометилированием эфиров 2-метилпропандитиовой кислоты, Ж. Орг. X, 1983, XIX, 4, 717-719

62. К. Takahashi, S. Shimizu, М. Ogata, A convenient synthesis of 1Н-Ч,2,4-triazol-l-yl-propan-3-one derivatives by modified Mannich reaction, Synth. Commun, 1987, 17, 7, 809-816

63. K. Matsumoto, S. Hashimoto, S. Otani, F. Amita, J. Osugi, Mannich reaction under high pressure. Dimethylaminomethylation of ketones with bis(dimethylamino)methane under mild conditions, Synth. Commun, 1984, 14, 6,585-590

64. Ю. Г. Гололобов, Г. Д. Коломникова, Т. О. Крылова, Новая реакция внедрения фенилизоцианата, Изв.АН, сер.хим, 1995, 1, 186-187

65. R. Noack, К. Schwetlick, Insertionsreaktionen mit isocyanaten -reaktionsmoglichkeiten, kinetik, mechanismen, Z. Chem, 1987, 3, 77-89

66. R. Morrin Acheson, Migrations of alkoxycarbonyl groups, Accounts of Chem. Res, 1971,4, 177-186

67. A. Michael, Ueber die einwirkung von natriummalonathylester auf benzalaceton, Ber, 1894, 27, 2, 2126-2130

68. M. C. de Mattos, L. Marzorati, Michael addition. Mechanistic aspects, Quim. Nova (online), 1999,22, 5, 710-714

69. G. A. Swan, The "abnormal" Michael addition, J. Chem. Soc, 1955, 1039

70. B. Helferich, W. Klein, Zur synthese von disacchaziden IV. Zwei tetra-acetyl-p-d-glucosen, Justus Liebigs Ann. Chem, 1926, 450, 219-229

71. В. П. Литвинов, Илиды пиридиния в органическом синтезе. Часть 3. Илиды пиридиния как диполи в реакциях циклоприсоединения. Ж. Орг. X, 1995,31, 10, 1456

72. R. Htittel, К. Franke, Н. Martin, J. Riedel, Zur Kenntnis der umlagerung 3/3-disubstituierter Chem. Ber, 1960, 93, 1433

73. М. Charton, Steric Effects. III. Bimolecular nucleophilic substitution, J. A. C. S, 1975,97, 13,3694-3697

74. Yu. G. Gololobov, N. A. Kardanov, I. Yu. Kuzminseva, P. V. Petrovskii, P-Zwitterions from Trialkylphosphines and 2-Cyanoacrylates, Phosphorus, Sulfur, and Silicon, 1999,144-146, 355-358

75. Ю. Г. Гололобов, M. А. Галкина, И. Ю. Кузьминцева, П. В. Петровский, Новая электрофильная перегруппировка, включающая миграцию алкоксикарбонильной группы от атома углерода к N-анионному центру, Изв. АН. Сер. хим., 1998, 9, 1878-1879

76. Ю. Г. Гололобов, М. А. Галкина, О. В. Довгань, Т. И. Гусева, И. Ю. Кузьминцева, Н. Г. Сенченя, П. В. Петровский, Электрофильные 1,3-С—>N" и N—>С" -миграции в насыщенных системах, Изв. АН, сер. хим., 1999, 1643-1648

77. Yu. G. Gololobov, N. A. Kardanov, Y. N. Khroustalyov, P. Y. Petrovskii, Novel reaction of iso(thio)cyanates. Insertion reaction of iso(thio)cyanates into C-C bond, Tetrahedron Lett, 1997, 38, 42, 7437-7440

78. Ю. Г. Гололобов, H. В. Кашина, О. А. Линченко, П. В. Петровский, Н. П. Гамбарян, В. Фридрихсен, О механизме С—>N миграции алкоксикарбонильных групп в реакциях илидов пиридиния с изоционатами, Изв. АН, сер. хим, 2003,10,2141-2145

79. E. Coutouli-Argyropoulou, Е. Malamidou-Xenikaki, Synthesis of heterocyclic propellanes via 1,3-dipolar cycloaddition reactions to bicyclo5.3.0.dec-l(7)-en-2-one, J. Heterocycl. Chem., 1986, 23, 6, 16811684

80. G. Bianchi, R.Gandolfi, P. Grunanger, Cycloaddition of Nitrile Imines to Cyclooctatetraene, Tetrahedron, 1973, 29, 2405-2410

81. A. S. Shawali, A. O. Abdelhamid, Reaction of a-keto hydrazonyl bromide with carbanions of some active methylene compounds, J. Heterocyclic. Chem, 1976, 13,989

82. G. V. S. Raju, K. S. Rao, Synthesis and characterization of some new 3-acetyl-4-aryl-2-pyrazolines, Current Science, 1989, 58, 18, 1030-1033 *

83. Н. Н. Жмурова, В. Г. Юрченко, Взаимодействие трифенилфосф^на с дифенилнитрилимином, Ж. О. X., 1977,47, 5, 1010-1013

84. Н. М. Hassaneen, Н. А. Н. Mousa, S. Т. Ezmirly, A. S. Shawali, Regioselective synthesis of 2-pyrazolines and pyrazoles from ethyl a-cyanocinnamates, Canad. J. Chem., 1988, 66, 1386

85. Ю. Г. Гололобов, В. Груббер, 2-Цианоакрилаты. Синтез, свойства и применение, Усп. химии, 1997, 66, 11, 1054-1063

86. В. М. Власов, Нуклеофильное замещение нитрогруппы, фтора и хлора в ароматических соединениях, Успехи химии, 2003, 72, 8, 764-786

87. И. П. Белецкая, Нуклеофильное ароматическое замещение, Соросовский образовательный журнал, 2001, 7, 11, 39-46

88. В. Д. Штейнгарц, Ароматическое нуклеофильное замещение, Соросовский образовательный журнал, 1996, 6, 52-63

89. О. Н. Чупахин, Д. Г. Береснев, Нуклеофильная атака на незамещенный атом углерода азинов и нитроаренов эффективная методология построения гетероциклических систем, Усп. хим., 2002, 71,9, 803-818

90. М. Макоша, Электрофильное и нуклеофильное замещение -аналогичные и взаимно дополняющие процессы, Изв. Ан., сер. хим., 1996,3,531-54

91. F. Terrier, Nucleophilic Aromatic Displacement, Wiley-VCH: Weinheim, 1991,420р.

92. К. Inomata, H. Kinoshita, H. Fukuda, The reaction of 2-fluoro-1,3,5-trinitrobenzene (FTNB) as a new condensing reagent, Bull. Chem. Jpn., 1978,51,6, 1866-1868

93. P. Baudet, Deplacement nucleohile aromatitique bimoleculaire. Isolement d'un intermediaire dans la reaction entre le malonate d'ethyle et le dinitro-2,4-fluoro-l-benzene, Helv. Chim. Acta, 1966, 49, 545-551

94. С. М. Шейн, Т. И. Иванова, Механизм реакций 2,4-динитрогалоидбензолов с диэтиловым эфиром малоновой кислоты в присутствии триэтиламина, Ж. Орг. X., 1969, V, 10, 1816-1820

95. К. Т. Leffek, P. Н. Tremaine, On the intermediate in the reaction of diethyl malonate with l-fluoro-2,4-dinitrobenzene, Can. J. Chem., 1971, 49, 19791980

96. M. M^kosza, T. Glinka, On the mechanism of the vicarious nucleophilic substitution of hydrogen in nitroarenes, J. Org.Chem., 1983,48, 3860-3861

97. M. M^kosza, S. Ludwic, Vicarious nucleophilic substitution of hydrogen in nitrophenols and polynitroarenes. Examples of nucleophilic addition to nitrocyclohexadienonenitronate anions, J. Org.Chem., 1984, 49,4562- 4563

98. К. T. Leffek, A. E. Matinopoulos-Scordou, Aromatic substitution with carbanion nucleophiles. III. The kinetics of the reaction of pycryl chloride with diethylmalonate anion, Can. J. Chem., 1977, 55,14,2656-2663

99. К. T. Leffek, A. E. Matinopoulos-Scordou, Aromatic substitution with carbanion nucleophiles. IV. The kinetics of the reaction of pycryl bromide with diethylmalonate anion, Can. J. Chem., 1977, 55,14, 2664-2669

100. M. Strauss, R. Torres, S^r, Sn2, and aromatic addition processes in' the reactions of picryl ethers with nitrogen and carbon bases, J. Org. Chem., 1989, 54, 756-760

101. О. А. Реутов, И. П. Белецкая, К. П. Бутин, "СН-кислоты", М.: "Наука", 1980.

102. В. П. Литвинов, Илиды пиридиния в органическом синтезе. Часть 2. Илиды пиридиния как нуклеофильные реагенты, Ж. Орг. X., 1994, 30, 10,1578

103. F. Krohnke, H. SchmeiB, Uber enolbetaine, VII. Mitteil. Aufklarung der farbreaktionen mit picrylchlorid und chloranil, Ber, 1937, 70, 8, 1728-1732

104. D. B. Reuschling, F. Krohnke, Ein neuartiger RingschluB unter HN02-Abspaltung, Chem. Ber, 1971, 104, 2110-2117

105. W. Augstein, F. Krohnke, Synthesen des Benzofa.- und des naphto 2.3-b] indolizin-ringsystems, Lieb. Ann, 1966, 697, 158-170 *'

106. Y. G. Gololobov, O. A. Linchenko, P. V. Petrovskii, V. N. Khrustalev, I. A. Garbuzova, New reaction of pyridinium ylide derived from malonic ester with 2,4,6-trinitrofluorobenzene leading to stable heptatrienide moiety, Heteroatom Chem, 2007,4,421-424

107. Т.О. Крылова, Г. Д. Коломникова, П. В. Петровский, Ю. Г. Гололобов, Алкилирование Р-содержащих цвиттер-ионов на основе 2-цианакрилатов, Изв. Ан, Сер. хим., 1994, 9, 1641-1643

108. G.M.Sheldrick, SADABS, v. 2.03, Bruker/Siemens Area Detector Absorption Correction Program, Bruker AXS, Madison, Wisconsin, USA, 2003.

109. G.M.Sheldrick, SHELXTL, v. 6.12, Structure Determination Software Suite, Bruker AXS, Madison, Wisconsin, USA, 2001.

110. I. Ojima, К. Akiva, N. Inamoto, Reactions of diphenylphosphinothioyl isocyanate and related compounds with some nucleophiles and carbodiimides, Bull. Chem. Soc. Jpn, 1973, 46, 8, 2559-2562

111. K. S. Colle, E. S. Lewis, Methoxyphosphonium ions: intermediates in the Arbuzov reactions, J. Org. Chem, 1978, 43, 4, 571-574

112. R. H. I. de Jongh, W. J. Mijs, Reactions with Stable Phenoxyl Radicals, J. Org. Chem, 1971,36,3160,3167

113. J. B. Foresman, A. E. Frisch, Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods, 2nd ed, Gaussian, Inc., Pittsburg, PA, USA, 1996

114. Krohnke, F, Chem.Ber, 1937, 70, 543-547

115. X.-M. Zhang, F.G. Bordwell, Equilibrium acidities and homolytic bond dissociation enthalpies of m- and p-substituted benzaldoximes and phenyl methyl ketoximes, J. Phys. Org. Chem, 1994, 7,12, 751 756