Катализируемое комплексами переходных металлов метиленирование органических соединений с помощью диазометана тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УФИМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

На правах рукописи Уч. № 215 Для служебного пользования

Экз. № ^ ¿9

ДОКИЧЕВ ВЛАДИМИР АНАТОЛЬЕВИЧ

КАТАЛИЗИРУЕМОЕ КОМПЛЕКСАМИ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТИЛЕНИРОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ДИАЗОМЕТАНА

02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА ХИМИЧЕСКИХ НАУК

Уфа -1999

Работа выполнена в Институте органической химии Уфимского научного центра Российской академии наук

Защита диссертации состоится «28» мая 1999 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 002.14.01 в Институте органической химии УНЦРАН по адресу: 450054, г.Уфа, проспект Октября, 71.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Уфимского научного центра РАН: 450054, г.Уфа, проспект Октября, 71.

Автореферат разослан «28» апреля 1999 года.

Ученый секретарь

доктор химических наук,

профессор

Паренаго О.П.

доктор химических наук, старший научный сотрудник Галин Ф.З.

Ведущая организация: Уфимский государственный нефтяной технический университет

диссертационного совета доктор химических наук

Ф.А. Валеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Высокая реакционная способность диазометана позволяет рассматривать его как перспективный одноуглеродный реагент для создания новых химических технологий. Особенно интересными как для теоретических исследований, так и в синтетическом плане представляются каталитические реакции циклометиленирования непредельных и ароматических соединений, гомологизации кетонов, метилирования спиртов и аминов с помощью диазометана в присутствии солей и комплексов переходных и непереходных металлов в качестве катализаторов. Применение катализатора не только способствует генерированию метилена из СН^г, но и определяет направление протекания химических реакций и характер образующихся продуктов. Важное место в ряду исследований превращений диазометана занимает реакция синтеза производных циклопропана путем' [1+2]-циклоприсоединения метилена к двойной связи углерод - углерод. Данная реакция позволяет в одну стадию осуществить переход от доступных олефинов к практически важным продуктам: высокоэнергетическим ракетным и моторным горючим, биологически активным веществам, лекарственным препаратам и химическим реактивам. В большинстве своем реакции направленного каталитического разложения диазометана до наших исследований изучались с использованием небольшого числа катализаторов, и практически отсутствовали данные о влиянии на процесс природы катализатора, его лигандного окружения, строения органического субстрата и условий реакции. Проблема же получения новых эффективных катализаторов ме-тиленирования органических соединений с помощью СН2^ требует создания общих принципов поиска катализаторов на основании систематических фундаментальных исследований.

В связи с этим разработка научных основ для создания перспективных для промышленной реализации методов синтеза циклопропановых соединений, а также поиск высокоактивных, регио- и стереоселективных катализаторов циклопропанирования непредельных углеводородов и их производных, гомологизации кетонов, метилирования аминов и спиртов с помощью диазометана является актуальной задачей.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Института органической химии УНЦ РАН по темам: «Металлокомп-лексный катализ в органическом и металлоорганическом синтезе» (№ гос. регистрации 01.9.10.053684) и «Целенаправленный органический синтез полициклических углеводородов и их производных с применением металлокомплексно-' го катализа (№ гос. регистрации 01.9.40.009076).

Цель исследования. Главная цель работы - систематическое исследование и выявление закономерностей реакций непредельных и ароматических соединений, кетонов, спиртов и аминов с диазометаном в присутствии комплексов переходных металлов и использование этих реакций для разработки удоб-

ных методов синтеза циклопропанов, циклогепта-1,3,5-триенов, кетонов, метиламинов и метиловых эфиров.

Для достижения этой цели было необходимо:

-провести поиск новых высокоэффективных, регио- и стереоселектив-ных гомогенных и гетерогенных металлокомплексных катализаторов карбеноидного разложения диазометана;

-выявить факторы и степень их влияния на каталитическое взаимодействие СНг^ с олефинами и аренами;

-изучить стереохимию циклопропанирования би- и трициклических напряженных олефинов ряда норборнена диазометаном в присутствии Си-, Рс1- и ЫЬ-содержащих катализаторов;

-установить взаимосвязь «структура - реакционная способность» для непредельных и ароматических соединений, которая позволила бы подойти к синтезу веществ с заранее определенными свойствами; -разработать химические основы универсальной и безопасной технологии производства циклопропановых углеводородов и их производных. Научная новизна и практическая ценность. Разработано перспективное для металлокомплексного катализа направление, основанное на использовании высокого синтетического потенциала диазометана в целенаправленном органическом синтезе.

Проведено систематическое изучение каталитического взаимодействия диазометана с линейными, циклическими и полициклическими непредельными углеводородами, сопряженными диенами и рядом функциональных непредельных соединений.

Впервые были получены следующие результаты:

- установлена возможность применения в качестве катализаторов циклопропанирования соединений на основе Со, №, Ъх, Сг и Бу;

- найден ряд новых высокоэффективных палладийсодержащих катализаторов циклопропанирования терминальных и внутрициклических С=С-связей диазометаном, устойчивых и сохраняющих высокую каталитическую активность в щелочных средах;

- исследована стереохимия циклопропанирования би- и трициклических напряженных олефинов диазометаном в присутствии Си-, Рё- и Ш> содержащих катализаторов. Установлено, что стереоселективность реакции определяется природой переходного металла и не зависит от его валентного состояния и лигандного окружения;

- изучена методом конкурирующих реакций относительная реакционная способность ряда олефинов в реакции циклопропанирования диазометаном в присутствии катализаторов на основе двухвалентного палладия. Показана взаимосвязь реакционной способности непредельных соединений с их координационной активностью;

- установлен для катализируемой Щ^СБзСОг^ реакции получения цик-логепта-1,3,5-триенов из ароматических углеводородов и диазометана ряд активности замещенных бензолов. Определены их относительные коэф-

фициенты реакционной способности и показана связь этих характеристик со значением высшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) ароматического цикла;

- найдена новая реакция в ряду диазосоединений - одностадийная стерео-селективная трансформация метилового эфира диазоуксусной кислоты под действием каталитической системы Cu(acac)2-ZnCl2-C5H5N в гриме-тиловый эфир транс-аконитовой кислоты;

- показано, что взаимодействие диазометана с циклогексаноном в присутствии Ni(acac)2 приводит к образованию окиси метиленциклогексана;

- найден эффективный катализатор реакции гомологизации кетонов, что позволило предложить препаративно ценные методы синтеза C7-Ci2 цик-лоалканонов;

- установлено, что Co(BF4)2'6H20 является селективным и эффективным катализатором метилирования спиртов, первичных и вторичных аминов;

- разработан на основе фундаментальных исследований в области каталитических превращений диазометана безопасный технологичный метод синтеза циклопропановых углеводородов и их производных.

Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на IV Всесоюзной конференции по химии карбенов (Москва, 1987), V Всесоюзном симпозиуме по органическому синтезу «Новые методы и реагенты в тонком органическом синтезе» (Москва, 1988), Всесоюзной конференции «Перспективы развития химии каркасных соединений и их применение в народном хозяйстве» (Куйбышев,1989), Всесоюзной конференции «Применение металлокомплексно-го катализа в органическом синтезе» (Уфа, 1989), III Всесоюзной конференции «Химические синтезы на основе одноуглеродных молекул» (Москва,1991), V Конференции по химии карбенов (Москва, 1992), Международном симпозиуме по органической химии «Петербургские встречи» (Санкт-Петербург, 1995), Шестой международной конференции «Химия карбенов и родственных интер-медиатов» (Санкт-Петербург,1998).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 1 обзор и 14 статей в отечественных и международных журналах, тезисы 15 докладов на конференциях и симпозиумах, получено 23 авторских свидетельства СССР.

Объём и структура работы. Диссертационная работа изложена на 317 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора на тему «Каталитическое разложение диазометана как общий метод метилени-рования химических соединений» ( глава 1), обсуждения результатов ( глава 2), экспериментальной части ( глава 3), выводов и списка литературы ( 350 наименований ).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Каталитическое циклопропанированне непредельных соединений

дназометаном

Настоящая глава посвящена рассмотрению основных закономерностей каталитического циклопропанирования непредельных соединений по схеме [1+2]-циклоприсоединения метилена, генерируемого из СН2М2, к С=С- связи.

На .примере модельной реакции циклопропанирования норборнена (1) изучено влияние природы металла и его лигандного окружения на выход образующегося экзо-трицикло[3.2.1.02,4]октана (2).

V

+ сн2^

[кат]

о°с

1 2

Рс1(асас)2 (72%) > №(асас)2 (27%) > Си(асас)2 (24%) > N1/0 (16%) > гг(асас)4 (15%) > А1(СН3СН2С02)3 (10%) > Сг(асас)3 (9%) > УО(асас)2 (9%) >

Ву(СН3С02)2 (8%) > ШС

ггУ202 (6%) > Со(асас)3 (5%) >

гп(СН3(СН2)16С02)2 (5%) > Си(ОАс)2 (3%) > Ре(асас)3 (2%) > Но2(С03)3 (2%).

>

Из большого числа испытанных соединений переходных и непереходных металлов в качестве катализатора циклопропанирования (1) с помощью диазометана наиболее высокую активность показали комплексы Рс1, N1, Си и Ъх.

В настоящей работе изучен широкий круг палладийсодержащих катализаторов, которые по своей способности катализировать образование трицикли-ческого углеводорода ( 2) располагаются в следующий ряд (в скобках указан выход (2)): Рфсас)2 (72%) > Рс1/С (68%) > Рс1С12 (52%) > (л3 - С3Н5Рс1С1)2 (49%) > РаС12(РЬСЫ)2 (42%) > Рс1(ОАс)2 (35%) > Рс1(ДБА)3СНС13 (35%) > РЫМГ (РРЬ3)2 (30%) > Рс1(РРЬ3)4 (26%) > (п-Ы02РЬ)Рс11(РРЬ3)2 (17%). (ДБА - дибен-зальацетон).

1.1 Циклопропанированне алифатических непредельных соединений дназометаном в присутствии Рс1(асас)2

В результате исследований каталитического взаимодействия диазометана с олефинами найден новый эффективный регио- и стереоселективный ката, лизатор циклопропанирования непредельных соединений - Рс1(асас)2. Установлено, что введение в координационную сферу Рс1(асас)2 электронодонорных ли-гандов (С5К5Н Е^Ы, Р(0-1-Рг)3, Р(ОРЬ)3, РВи3, (РЬ2РСН2)2) значительно снижает каталитическую активность комплекса и выход (2). К аналогичным результатам приводит использование растворителей с высокой координирующей способностью (бензонитрил, пиридин, диметилсульфоксид). Наиболее высокие выходы

(2) получены в среде растворителей эфирного типа (Е120, ТГФ, диоксан) или СН2С12 при температуре -10^-0°С.

Катализируемое Рс1(асас)2 циклопропанирование терминальных моно-олефинов диазометаном протекает с образованием алкилциклопропанов с высокими выходами (75-96%). При увеличении количества СН2М2 до его мольного соотношения к олефину 2 : 1 реакция проходит практически с количественным выходом.

+ СН2М2 7

К 75-96%

3 а -1 4я-1

Я = п-С4Н9 (а), П-С5Н11 (Ь), п-С6Н13 (с), п-С7Н,5 (с!), п-С9Н19(е), цикло-С6Н„ (О, С6Н3 (8), СН2С6Н5 (Ь), СН2СН2СОСН3 (I). '

С несколько меньшими выходами циклопропанировались в выбранных условиях кислородсодержащие аллильные производные, среди которых весьма активным оказался аллиловый спирт.

ОЯ + CH2N2 -* \/ \ / \

28-81% ^

5 а - е 6 а -е

11 = Н (а), П-С3Н7 (Ь), СН2С6Н5 (с), СНО ((1), СОСН3(е).

Аллилхлорид, аллилбромид и металлилхлорид не реагируют с СН21Ч2 в присутствии Рс1(асас)2, несмотря на активное разложение СН21Ч2, и не дают продуктов формального внедрения метилена в связь С-На1, как это происходит при использовании галогенидов меди в качестве катализаторов. В связи с тем, что циклопропилоксираны обладают повышенной реакционной способностью и представляют собой перспективные интермедиаты для получения гетероциклических соединений и изопреноидов с Е - конфигурацией двойной связи, нами разработан удобный метод синтеза 2-циклопропил- (8а) и 2-метил-2-цикло-пропилоксирана (8Ь), основанный на каталитическом циклопропанировании винилоксиранов (7а,7Ь) диазометаном в присутствии Рс1(асас)2.

[Р<4

сн2ы2 -

0-5°С

7а, Ь 8а,Ь

И. = Н (а), СНз (Ь)

Так, катализируемое Рс1(асас)2 взаимодействие оксирана (7а) с 2,5-кратным мольным избытком СН2Ы2 при 0-5°С в среде диэтилового эфира приводит к циклопропилоксирану (8а), а (7Ь) - к 2-метил-2-циклопропилоксирану (8Ь) с выходами 72 и 79% соответственно. Применение в качестве катализаторов Рс1(ОАс)2, (РЬСМ)2РаС12, Си(ОТ02 или КЬ2(СР3С02)4 снижает выходы окси-ранов (8а, 8Ь) и дает смесь веществ, содержащую преимущественно продукты внутримолекулярной изомеризации (7а, 7Ь) - транс-бут-2-еналь и 2-метилбут-2-еналь. Таким образом, в отличие от Рс1(ОАс)2 и (РЬСМ)2Рс1С12, Pd(acac)2 обеспечивает сохранение оксиранового цикла. Разработанный нами подход был использован для синтеза практически важного изопреноидного синтона (Е)-5-бромметилпент-2-ен-1-ола (9) с 96% стереоселективностью и общим выходом

Гидрокси-, алкокси-, ацетильная и карбоксильная группы в Р- или у- положении к С=С-связи практически не оказывают влияния на направление взаимодействия. Важно отметить, что Рс1(асас)2 не катализирует О- и 14-метилирование ненасыщенных спиртов и аминов с помощью диазометана.

В сопоставимых условиях 1,1- и 1,2-дизамещенные ненапряженные оле-фины в реакции с СН2Ы2 менее реакционноспособны по сравненшо с моноза-мещенными, но при избытке СНг^ метод имеет препаративное значение. В то же время ациклические три- и тетразамещенные олефины, такие, как 3-метилгептен-3, тетраметилэтилен, цис- или транс-1,2-дихлорэтилен, гексахлор-бутадиен-1,3 в аналогичных условиях продуктов циклопропанирования не образуют.

В отличие от непредельных углеводородов или олефинов с удаленной , функциональной группой взаимодействие СН2Ы2 с а,Р-непредельными сульфо-нами, кетонами, кислотами и их производными, например, метилакрилатом или акрилонитрилом , в присутствии Рс1(асас)2 протекает как каталитическое 1,3-диполярное присоединение, приводя к соответствующим пиразолинам-1 (Пасу, легко изомеризующимся далее в пиразолины-2 (13а - с).

90%.

8Ь

9, 90%

10,48%

11,29%

Р?НС = СНР?1 + СН^г

64 -77%

12а-с

N I Н

13а-с

Я = Н, Я'=СЫ (а); Я = Н, Я^СОгСНз (Ь); К = Я!= С02СН3 (с).

Интересно отметить, что метилметакрилат преимущественно образует продукт циклопропанирования - 1-метил-1-метоксикарбонилциклопропан (15).

,сн3

+ СН2Ы2

со2сн3

[Рс1]

сн3 со2сн3

14, 15%

СН,

С02СН3 15, 76%

С целью изучения региоселективности присоединения метиленового фрагмента к различным двойным связям в присутствии Рс1(асас)2 исследовано взаимодействие СН2К2 с диеновыми и триеновыми углеводородами. Циклопро-панирование замещенных 1,3-диенов проходит с соблюдением общей закономерности преимущественного циклопропанирования менее замещенных двойных связей олефинов, однако более селективно по сравнению с другими Рс1-катализаторами, что позволило нам разработать препаративные методы синтеза винилциклопропанов (17а - с) и 1-циклопропилбута-1,3-диена (19). Циклопро-пильный заместитель при двойной связи практически не оказывает активирующего влияния на ее циклопропанирование С1У\Т2 и играет такую же роль, как обычный алкильный заместитель.

Я

К

+ СН2Ы2

95 - 98%

К

16 а - с 17 а - с

Я = Я1 = Н (а); Я = Н, Я1 = СН3 (Ь); Я = СН3, Я'= Н (с).

+ СН2М2

• Р<Д] э

99%

18

19

Сопряженная с двойной связью винильная группа в 1,ЗЕ,7-октатриене (20) в 8 раз активнее по сравнению с концевой несопряженной.

СН21\12

20

21,25%

22, 3%

Циклопропанирование циклогекса-1,3-диена диазометаном в присутствии Рё(асас)2 приводит к бицикло[4.1.0]гепт-2-ену (23) с выходом 78%. Формирование второго циклопропанового кольца протекает стереоспецифично с образованием транс-трицикло[5.1.0.02,4]октана (24).

сн2м2 .[Ра]

78%

СН2М2 . [Рс1]

96%

23, 78%

24, 96%

Высокоактивные норборненовые и норборнадиеновые двойные связи, вследствие внутреннего напряжения, легко вступают в реакцию [1+2]-циклоприсоединения с СН2Н2, давая с практически количественными выходами полициклические углеводороды норборнанового ряда, содержащие циклопро-пановый фрагмент. Независимо от пространственных и электронных факторов циклопропанирование проходит с ~ 100% селективностью в экзо-положение.

29

СН2Ы2

30, 98%

СН2Ы2

Р<4

31

32, 81 %

33,13%

На примере циклопропанирования 5-метиленбицикло[2.2.1]гепт-2-ена (25) установлено, что метиленовая группа в (25) не реагирует с СН2Ы2 даже при шестикратном избытке последнего. В то же время метиленовая группа при циклобутановом фрагменте в диене (31) частично циклопропанируется СН2М2 с образованием спиро{тетрацикло[4.3.1.02'5.07,9]декан-3,Г-циклопропана} (33).

Интересно отметить весьма успешное циклопропанирование СН2М2 в присутствии Рс1(асас)2 двойной связи в бицикло[2.2.2]окт-2-ене (34). Так, при смешении эквимольных количеств олефина (34) и СН2М2 выход трицикло-[3.2.2.02,4]нонана (35) составляет 64%, что значительно выше, чем при получении норкарана из циклогексена.

Взаимодействие димера циклооктатетраена (36) с избытком СН2К2 на Рс1(асас)2 проходит с образованием продукта исчерпывающего циклопропанирования (38) с выходом ~ 100%, тогда как на Рс1(ОАс)2 диен (36) превращается 1 исключительно в моноадцукт (37), который может быть переведен в нонацикло[9.6.1.02'8.03'14.04'10.05'7.09'18.012,17.014,16]октадекан (38) только в присутствии Р<1(асас)2.

37,-100% 36 38,-100%

Таким образом, впервые проведено исследование, позволившее выявить ряд новых соединений переходных и редкоземельных металлов, катализирующих циклопропанирование непредельных соединений СН2>Т2. На примере цик-лопропанирования большого числа линейных, циклических и полициклических непредельных соединений установлены основные закономерности циклопропа-нирования С=С-связей различной природы с помощью СН2М2 в присутствии Рс1(асас)2.

1.2. Каталитическое циклопропанирование терпенов, стероидов н эфиров непредельных кислот с помощью диазометана

С целью дальнейшего развития каталитического метода циклопропани-рования олефинов с помощью диазометана, а также выяснения влияния природы двойной связи и катализатора на направление и стереоселективность цикло-пропанирования, изучено взаимодействие бициклических монотерпенов, стероидов и эфиров непредельных кислот с диазометаном в присутствии Си-, Рс1- и Шькатализаторов.

1.2.1. Циклопропанирование терпенов

а-Пинен, Р-пинен, камфен, карен и ацетилкарен циклопропанируются в присутствий Рс1(асас)2, Си(ОТ^2, СиС1 при 0°С в растворе диэтилового эфира или хлористого метилена, давая с высокими выходами соответствующие циклопропаны (39-44). Найдено, что наиболее эффективным катализатором цикло-пропанирования данного класса соединений является Си(СШ)2.

[1+2]-Циклоприсоединение метилена, генерируемого из СН2М2, к а-пинену на Рё(асас)2 протекает с низкой стереоселективностью, приводя к смеси транс- (39) и цис-изомера (40) 2,7,7-триметилтрицикло[4.1.1.02'4]октана с общим выходом 83% и соотношении 9,4 : 1 соответственно. Эта реакция является ' одним из примеров успешного циклопропанирования тризамещенной двойной связи в присутствии палладийсодержащего катализатора. Так же легко протекает циклопропанирование Р-пинена с образованием 6,6-диметил-спиро {бицикло[3.1.1 ]гептан-2,Г-циклопропана} (41).

СН2Ы2

[кат.]

Рс1(асас)2 Си(ОТ^2

СН2М2

Рс1(асас)2 Си(0Т{)2

70% -100%

В аналогичных условиях камфен, карен и ацетилкарен реагируют с диа-зометаном только при катализе соединениями меди. При взаимодействии каре-на с СН2^ в присутствии Си(ОТГ)2 стереоселективно с выходом 78% образуется стерически наименее затрудненный транс-1,4,4-триметилтрицикло-[5.1.0.03,5]октан (43). Введение ацетильной группы в а-положение к двойной связи более, чем в два раза снижает реакционную способность последней, что проявляется в уменьшении выхода б-ацетил-3,3,7-диметилтрицикло [5.1.0.02,4]октана (44).

■+ СН2Ы2

[кат.]

42,95%

СН2Ы2

[кат.]

о°с

43,78%

ОС

44,33%

Таким образом, нами предложены эффективные методы синтеза цикло-пропановых производных терпенов.

1.2.2. Циклопропанировапие эфиров непредельных кислот

Ряд биологически активных карбоновых кислот и их производных содержат в структуре циклопропановое кольцо. В связи с возрастающими перспективами их использования важное значение принимает разработка методов прямого циклопропанирования непредельных кислот, являющихся как правило доступными продуктами.

Нами разработан удобный метод получения метилового эфира транс-3-циклопропил-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты (46) - кислотного компонента пиретроидов. Взаимодействие метилового эфира транс-2,2-диметил-3-винилциклопропанкарбоновой кислоты (45) с СН21\12 в присутствии Рс1(асас)2 приводит практически с количественным выходом 98% к целевому циклопропану (46).

СН2М2

98%

со2сн3

со2сн3

45

46

На примере реакции циклопропанирования этилового эфира олеиновой кислоты (47) с помощью диазометана установлено, что [1+2]-циклоприсоединение метилена в присутствии Рс1(асас)2 или Си(ОТ1)2 проходит цис-стереоспецифично с образованием этилового эфира цис-9,10-метиленок-тадекановой кислоты (48).

СН3(СН2)7

СН2^

Ч(СН2)7С02СН3 [кат.]"

СН3(СН2)7

(СН2)7С02СН3

47

Рс1(асас)2 Си(ОТ02

48

33% 44%

Интересно отметить, что метиловый эфир арахидоновой кислоты (49) дает только моноциклопропанпроизводное (50) по двойной связи, наименее удаленной от карбоксильной группы. Причина этого лежит, вероятно, в образовании термодинамически наиболее выгодного промежуточного внутримолекулярного л-комплекса Р<1 с С(5)=С(6)-связыо и карбоксильной группой.

50, 92%

Циклопропанирование метилового эфира кумалиновой кислоты, этиловых эфиров [[(2,4-дифторфенил)амино]метилен]пропандикарбоновой кислоты и 1- аллил-6,7-дифтор-1,4-дигидро-4-оксо-3-хинолинкарбоновой кислоты и ряда других непредельных кислот с помощью диазометана на палладиевых и медных катализаторах не привело к положительным результатам и показало, что каталитическое взаимодействие непредельных полифункциональных сложных органических молекул с ОУ^г трудно прогнозируемо.

1.2.3. Циклопропанирование стероидов и алкалоидов

Поскольку циклопропановые производные стероидов обладают, как правило, повышенной биологической активностью и являются важными ин-термедиатами в синтезе метилзамещенных стероидов, то нам представлялось целесообразным изучить химические свойства представителей ряда прегнана, пентарана, соласодина, а также диосгенина, прогестерона, З-ацетокси-5-андростерона-17, 3,5-андростадиенона-17, 3-гидрокси-5,14,16-прегнатриенона— 20, 3-ацетоксиланостерина и разработать условия построения циклопропаново-го фрагмента, особенно обращая внимание на стерео- и региоселективность процесса.

Исследование взаимодействия данного класса соединений с диазомета-ном в присутствии гомогенных Рс1- и Си-содержащих катализаторов показало, , что наиболее активным катализатором циклопропанирования непредельных стероидов является Рё(асас)2, в присутствии которого [1+2]-циклопри-соединение метилена к двойной связи колец О и Б' протекает преимущественно со стерически наименее затрудненной а-области стероидной молекулы. Так, катализируемое Рс1(асас)2 циклопропанирование стероида (51) с помощью СН2М2 в среде диэтилового эфира проходит с «тыла» и приводит к образованию

ацетата 3'а,4'а-метнлен-16а,17а-циклогексанопрегн-5-ен-ЗР-ол-20-оиу (52) с выходом 87%. Доля 3'Р,4'Р-изомера (53) не превышает 5%.

АсО

51

52, 87%

53, 5%

Взаимодействие зр-ацетокси-16-прегненона-20 (54) и ЗР-ацетокси-5,16-прегнадиенона-20 (55) с СЦИг в присутствии Рё(асас)2 протекает неселективно, приводя к смеси продуктов моноциклопропанирования (56, 58) и соответствующим пиразолинам (57,59).

Е120, 0°с"

V

56,61%

57, 28%

сн2^,[рс1] v

Е(20, 0°с*

V

58,35%

59, 47%

В отличие от соединений (54, 55) Зр-гидрокси-16-прегненон-20 (60) реагирует с СН2М2 исключительно по схеме [1+2]-циклоприсоединения, образуя с ' общим выходом 98% зр-гидрокси-1бр,17р-циклопропанпрегнанон-20 (61) и Зр-гидрокси-16а,17а-циклопропанпрегнанон-20 (62) в соотношении 2 : 1 соответственно.

СН2М2.0°С^ Е(20, Рс1(асас)2 98%

НО

V

.0

V

60

61

2 : I

62

Полученные данные позволяют сделать вывод о зависимости реакционной способности двойной связи в стероидах от её природы и положения: три- и тетразамещенные эндо- и экзо-цикличсские С = С-связи в кольцах В и С не реагируют с СН21Ч2.

Строение полученных стероидов установлено на основании спектров ЯМР 'Н и ,3С высокого разрешения. В определении ориентации циклопропано-вого кольца относительно стероидного остова наиболее диагностичны спектры ЯМР 13С. Так, у-гош-эффект 16а,17а-СН2-группы на химический сдвиг (ХС) атома С (14) в (55) составляет - 9,0 м.д. относительно ХС С(14).в ацетате андро-стан-Зр-ола, а у-анти-эффект 16р,17р-СН2-группы достигает 11 м.д.

Тебаин (63) и его производные представляют значительный интерес для практической медицины в качестве анальгетических средств. Нами разработан регио- и стереоселективный метод синтеза ранее неизвестного представителя этого ряда гидрофенантреновых алкалоидов - 6а,7а-метилен-6,7-дигидро-тебаина (64) из тебаииа (63) и диазометана под действием трифлата меди с 98% выходом. Катализируемое Си(СР3803)2 [1+2]-циклоприсоединение карбена, генерируемого из СН21Ч2, проходит строго избирательно со ~ 100% селективностью к тризамещенной двойной связи С(6)=С(7) в цис-положение по отношению к бензодигидрофурановому фрагменту молекулы исходного тебаина. Применение в данной реакции таких катализаторов, как Рс1(ОАс)2, Рс1(асас)2 и Ш12(СРзС02)4 оказалось неэффективным.

+ СН2Г42

СН30

0°С,СН2С12 96%

сн3о

63

64

1.3. Стереохимия циклопропанирования норбориенов диазометаном под действием комплексов переходных металлов

В большинстве исследований, касающихся каталитического циклопропанирования полициклических непредельных соединений диазометаном, вопросы стереохимии [1+2]-присоединения метилена носили частный характер, обусловленный конкретной циклической системой, и практически не связывались с возможностью влияния природы катализатора на степень экзо- или эндо-циклоприсоединения метилена.

В настоящей работе с целью выявления влияния природы металлоком-плексных катализаторов и строения норборненов на стереоселективность их циклопропанирования исследовано взаимодействие норборнена (1), спи-ро{циклопропан-1,7'-бицикло[2.2.1]гепт-2-ена} (65), экзо- и энЭо-трицик-ло[3.2.1.02,4]окт-6-енов (66) и норборнадиена (67) с СН2КТ2 в присутствии соединений Си, Рс1 и Ш1. Циклопропанирование в присутствии Рс1-комплексов (Рс1(ОАс)2, Рс1(асас)2 и (РЬСЫ)2Рс1С12) протекает с высокой конверсией и приводит к экзо-трицикло[3.2.1.02,4]октану (2) с исключительно высокой стереоселек-тивностью (-100%). При переходе к соединениям Си и ИЬ степень циклопропанирования (1) снижается и, наряду с экзо-(2) наблюдается образование соответствующего эндо-изомера (2), содержание которого среди продуктов циклопропанирования достигает 10% при использовании в качестве катализатора Ш12(СР3С02)4 (табл.1).

1 экзо-2 эндо-2

При циклопропанировании углеводорода (65), содержащего циклопропа-новый заместитель в положении 7 норборненового фрагмента, заметно снижается реакционная способность двойной связи, что проявляется в уменьшении общих выходов продуктов циклопропанирования (68) до 10-40% независимо от используемых катализаторов. При этом в присутствии Си- или Р<1- катализаторов реакция, как и в случае (1), стереоселективно или даже стереоспецифич-но приводит к экзо-изомеру (68), в то время как в присутствии Ш12(СР3С02)-1 ' доля эндо-изомера (68) составляет 23% (табл.1).

Таблица 1

Стереохимия циклопропанирования норборненовых углеводородов диазометаном под действием катализаторов (0°С, СН2С12, мольное соотношение СН2Ы2 : олефин : катализатор =1:1: 0,01)

Исходный Продукты Соотношение экзо- и эндо-изомеров

(суммарный выход изомеров, %)

олефин реакции Р<1(асас)2 (РЬС>02Р<1С12 Рс1(ОАс)2 Си(СШ)2 СиС1 Си(асас)2 Ш12(СР3С02)4

(1) ЭКЗО-, 100 :0 100:0 100 :0 98:2 97 :3 97:3 90: 10

эндо- (87) (81) (78) (73) (58) (38) (18)

(2)

(65) ЗКЗО-, 100:0 100:0 99: 1 99: 1 97:3 98:2 77:23

эндо- (32) (36) (18) (23) (38) (18) (20)

(68)

(66) ЭК30.ЭК30- 99 : 1 100 :0 99 : 1 95 : 5 86: 14 96:4 74:26

экзо.эндо- (83) (90) (71) (56) (78) (55) (20)

(69)

(67) экзо-,эндо- 99: 1 99 : 1 99: 1 75:25 70:30 64:36 58:42

(66) (52) (54) (48) (34) (48) (36) (19)

экзо,экзо- 98:2 99: 1 98:2 72 :28 65 : 35 62 :38 53 :47

экзо,эндо- (16) (16) (14) (9) (12) (9) (4)

(69)

/

+

V

к

65

экзо-68

эндо-68

Экзо-стереоспецифичность циклопропанирования олефинов (1) и (65) под действием Рё-катализаторов связана, вероятно, с особенностью механизмов протекания этой реакции, то есть со способностью норборненовых углеводородов первоначально образовывать координированные л-комплексы с центральным атомом металла, реагирующие далее с СНг^. При этом в связи с эндо-деформацией винильных атомов водорода (угол отклонения связей С-Н от плоскости С-СН=СН-С норборненового фрагмента составляет 3-5°) эта координация, несомненно, весьма чувствительная к электронному состоянию двойной связи, протекает исключительно в экзо-положение. В случае медных и особенно родиевых катализаторов атака на двойную связь осуществляется, по-видимому, первоначально сформировавшимися металл-карбеновыми комплексами, в результате чего взаимодействие карбенового центра с двойной связью, вероятно, оказывается менее чувствительным к ее электронному состоянию и частично протекает в эндо-положение к норборненовому фрагменту.

В присутствии Рс1- катализаторов экзо-трициклооктен (66) реагирует с СВД с высокой стереоселективностью, приводя к экзо.экзо-тетрацикло[3.3.1.02'406,8]нонану (69) с выходом 72-88% при селективности 99100%. Однако в присутствии Си- и Ш1-катализаторов в значительных количествах (до 26%) образуется и экзо,эндо-изомер (69) (табл. 1).

В случае эндо-(66) независимо от природы катализатора наблюдается стереоспецифическое экзо-циклопропанирование с образованием экзо.эндо-. изомера (69), однако выход его не превышает 52%. Попытки получить этим методом ранее неизвестный эндо,эн<)о-циклононан (69) оказались безуспешными даже при использовании в качестве катализатора Ш12(СРзС02)4.

[кат.^ 0°С

экзо-66

экзо, экзо-69

экзо, эндо-69

эндо, эндо-69

эндо-66

экзо, эндо-69

Ранее отмечалось, что циклопропанирование норборнадиена (67) в присутствии соединений Pd протекает как э/сзо-циклоприсоединение и приводит к продуктам моно- и дициклопропанирования (66, 69). Тщательное изучение состава образующихся аддуктов показало, что как трициклооктен (66), так и тетрациклононан (69) действительно образуются в виде соответствующих экзо-изомеров и доля эм<3о-изомеров не превышает 1,5%. Напротив, в присутствии Си- и Rh-катализаторов реакция протекает неселективно и доля эндо-изомеров достигает беспрецедентного среди различных методов циклопропанирования норборненовых соединений значения - 42-47% (табл.1).

Таким образом, различия в стереохимии циклопропанирования норборненовых двойных связей подтверждают различный механизм реакции в зависимости от природы катализаторов, который в случае соединений Р<1 согласуется с определяющим влиянием образующихся л-олефиновых комплексов, реагирующих далее с диазосоединением, а в случае соединений КЬ - с участием кар-беновых комплексов, взаимодействующих с олефинами по схеме [1+2]-1 циклоприсоединения. Соединения Си занимают, по-видимому, промежуточное положение и в зависимости от природы аниона преимущественно действуют в рамках первого (сильноосновные анионы) или второго (слабоосновные анионы) механизма.

[кат.] |cH2N2

экзо -66

эндо-66

экзо, экзо-69 экзо, эндо-69

1.4 Относительная реакционная способность олефинов в реакции каталитического циклопропанирования диазометаном под действием пал-

ладиевых катализаторов

Для установления закономерностей, связывающих строение олефинов со скоростью их циклопропанирования, мы изучили относительную реакционную способность линейных и циклических олефинов различной структуры с СН2М2 в присутствии соединений Р(1+2 [Р<1(ОАс)2, Рс1(асас)2, (РЬзР^РёСУ (реакционная способность норборнена была принята за единицу). В качестве объектов исследования были выбраны производные норборнена (65-67, 70-72), аллиловый спирт, стирол, метилметакрилат, 2,3-димеггилбута-1,3-диен, н-алк-1-ены состава Сб - С12 и циклогексен.

СРШ

[р<4

1 2

Как и следовало ожидать, наибольшей реакционной способностью обладают полициклические углеводороды, содержащие бицикло[2.2.1]гепт-2-еновый фрагмент в молекуле (табл.2). Увеличение энергии напряжения полициклической структуры, в том числе и двойной связи, приводит к повышению её реакционной способности (углеводороды (66, 67, 41)). Напротив, введение заместителей, особенно со стороны двойной связи (углеводороды (65, 71, 72)), приводит к снижению их реакционной способности по сравнению с норборне-ном. При этом, однако, даже трехзамещенная двойная связь в (72) достаточно успешно циклопропанируется диазометаном под действием Рё - катализаторов. Более того, взаимодействие СН2К2 с эквимольной смесью изомерных тетрацик-лических олефинов (72) и (73) в присутствии Рс1(асас)2 в основном приводит к циклопропанированию не дизамешенной двойной связи в (73), а трехзамещен-ной норборненовой связи в (72).

СН2М2

Рс!(асас)2

СН,

72

73

76, 82%

77, 3%

При переходе от норборненовых углеводородов к ациклическим олефинам и циклегексену скорость циклопропанирования снижается на 2 - 3 порядка. Так,

Таблица 2

Относительные константы скорости ( кге) ) циклопропанирования непредельных соединений диазометаном в присутствии Рс1-катализаторов, энтальпии образования (ДН°, ккал/моль), длины связей (г, А°), распределение зарядов на 5р2-гибридизованнных атомах углерода (я, единиц электрона) и потенциалы ионизации (ПИ, эВ), рассчитанные методом МПДП

Непредельное Продукт кге] (олефии/1) ебк дн° г(с-с) 41 42 ПИса1с

соединение реакции Ра(ОАс)2 Рс1(асас)2 (РЬ3Р)2Р(1С12 ккал моль (тип МО)

1 1 1 23,2" 27,2* 26,0 25,3 1,357 -0,103 -0,103 9,65

2,25 3,00 3,80 65,4 66,0 1,360 -0,104 -0,104 9,64

2,50 1,68 1,86 52,8* 64,6 66,2 1,356 -0,097 -0,097 9,60

1,05 1,33 1,12 34,7* 35,6 62,6 1,358 -0,103 -0,103 9,47 9,81

¿К 0,88 0,87 0,86 31,1 23,4 1,352 -0,101 -0,104 9,65

сн> 7 сж 75

(продолжение таблицы)

* Литературные данные.

относительная реакционная способность в ряду н-алк-1-енов по сравнению с (1) составляет 1,5%. На примере взаимодействия CH2N2 с 5-вшшлнорборненом (78) (0-5°С, CH2N2: (78) : Pd = 1 : 1 : 0,005) видно, что цик-лопропанирование протекает преимущественно по впутрициклической двойной связи с образованием аддукта (79).

[Pd]

+ CH2N2 -i

78 79,93% 80 -1% 81

Внутри самого ряда н-алк-1-енов реакционная способность каждого из гомологов оказывается практически одинаковой, что подтверждается цикло-пропанированием эквимольной смеси гексена и нонена. В отличие от н-алк-1-енов стирол, аллиловый спирт и метилметакрилат проявляет более высокую реакционную способность. Полученные данные показывают также, что природа Р(1-катапизатора [Рс1(ОАс)2, Рс1(асас)2 и (РРЬ3)2Рс1С12] оказывает влияние на относительную реакционную способность непредельных соединений.

Для объяснения различий в реакционной способности изученных непредельных соединений мы провели теоретические расчеты энтальпий образования (АН0), длин связей (г), распределения электронных зарядов на Ер2 -гибридизованных атомах С (я) и потенциалов ионизации (ПИ) олефинов методом МПДП. Результаты расчетов длин связей, валентных и торсионных углов показывают удовлетворительное соответствие структуры молекул с известными экспериментальными данными.

Полученные величины относительной реакционной способности непредельных соединений не поддаются прямой корреляции с выбранными параметрами молекул, что, вероятно, обусловлено многостадийностью процесса цикло-пропанирования. Тем не менее следует отметить, что на скорость циклопропа-нирования благоприятное влияние оказывает удлинение двойной связи олефи-на, увеличение электронной плотности в области л-связывания и уменьшение пространственного экранирования С=С-связи. Все это указывает на то, что для Рс1 - катализаторов важной стадией циклопропанирования, ответственной за избирательность взаимодействия СН2М2 с различными двойными связями, является образование я - комплексов олефинов с Рс1 - катализатором.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что реакционная способность непредельных соединений различной структуры в циклопропанировании их диазометаном в присутствии комплексов РсЗ в основном определяется координационной активностью и доступностью % - орбита-лей к комплексообразованию с центральным атомом катализатора.

1.5. Циклопропанироваиие непредельных соединений диазоме-таном, генерируемым ¡п вки

Известные методы синтеза циклопропанов - реакция Симмонса-Смита, каталитическое взаимодействие диазометана с олефинами, имеют ряд крупных недостатков, связанных с применением специальной аппаратуры, взрывоопасных, токсичных и дефицитных реагентов, что создает большие трудности для внедрения их в промышленности.

Нами совместно с Институтом органической химии им. Н.Д.Зелинского (лаборатория академика О.М. Нефедова) в результате систематических исследований закономерностей реакции [1+2]-циклоприсоединения метилена, генерируемого из СН2Ы2 в присутствии Рё-катализаторов, к С=С-связи разработан' новый каталитический межфазный метод циклопропанирования непредельных углеводородов и их производных. Данный метод исключает работу с опасными концентрациями диазометана и экспериментально объединяет две ключевые стадии процесса: генерирование диазометана из Ы-нитрозо-К-мстиламидов и катализируемое соединениями Рс1 циклопропанироваиие олефинов. Так, при действии водного раствора КОН на №нитрозо-Ы-метилмочевину в присутствии норборнена и каталитических количеств Рс1(асас)2 образуется экзо-трицикло[3.2.1.02,4]октан (2 ) с выходом 97%. .

Наиболее высокие выхода (73-98%) продуктов циклопропанирования удается получать при применении устойчивых к действию щелочей комплексов двухвалентного палладия ( Рё(асас)2, РЬзРРс1(асас)2, (РРЬ3)2Р<1С12 и (РРЬ3)2 Р(1(ОАс)2).

Метод отличается высокой регио- и стереоселективностью и позволяет циклопропанировать моно- и дизамещенные двойные связи углерод - углерод олефинов, в том числе содержащих функциональные заместители. При этом общая закономерность циклопропанирования олефинов в условиях данного метода сохраняется такой же, как и при рассмотренном ранее взаимодействии СН2И2 с олефинами в присутствии Р(1 - катализаторов. Установлены границы приложения разработанного метода.

Высокие выходы циклопропанов, легкость выделения целевых продуктов, возможность регенерации катализатора и безопасность метода делают его исключительно перспективным для внедрения.

сн3— ССЖН2 + КОН N0

1

2,97%

2. Каталитическое взаимодействие диазометана с ароматическими

соединениями

Изучение каталитического взаимодействия диазометана с ароматическими соединениями представляло принципиальный интерес с нескольких точек зрения. Во-первых, с целью разработки метода синтеза практически важных циклогепта-1,3,5-триенов. Во-вторых, в связи с особенностями природы двойной связи в ароматотеском ядре можно было ожидать, что как региоселектив-ность процесса, так и реакционная способность в случае аренов будут существенно отличаться от наблюдаемой для олефинов.

Целью этого раздела работы было детальное изучение взаимодействия бензола с СН2М2 в присутствии катализаторов на основе V, Ре, Со, Си, Ъс, Мо, Щ1, Рё и N(1; получение данных о влиянии природы заместителей в ароматическом ядре аренов на реакционную способность; исследование особенностей механизма [1+6] - циклоприсоединения; а также выяснение возможностей использования этой реакции в синтезе циклогепта-1,3,5-триенов.'

На примере реакции каталитического метиленирования бензола СН21\(2 мы исследовали влияние природы и структуры катализатора на выход цикло-гепта-1,3,5-триена (89).

[кат.]

СН2^ --

89 90 91

Выход циклогепта-1,3,5-триена зависит от природы центрального атома катализатора и структуры аниона, связанного с металлом, и изменяется в пределах от 1 до 100%: М/С (-100%), Шг2(СР3С02)4 (57%), СиС1 (39%), СиВг (37%), Шъ(СН3С02)4 (17%), уголь активированный (15%), Си804 (5%), Си(0502СР3)2 (4%), Си(салицилат)2 (3%), А^Оз (2%), Мо(СО)6 (2%), W(CO)б (2%), Сг(асас)3 (1%), Ш1(СО)2С1 (1%), А1203 (1%), БЮг (1%), ШС13 (1%), РгС13 (1%).

Моноядерные комплексы родия ( Ш1О3, Ш1(асас)3, М(РРЬ3)3С1 ) оказались неактивными в этой реакции.

Так, взаимодействие бензола с СН21Ч2 в присутствии трифторацетата радия при 10° и мольном соотношении реагентов ЯЬ : СН2К2 : СбН6, равном 0,00025 : 0,05 : 1, приводит к циклогепта-1,3,5-триену (89) с выходом ~ 95%. При увеличении в реакционной смеси концентрации СН2К2 до его мольного отношения к СбНв до 1 : 15 наблюдается образование бицикло[5.1.0]окта-2,4-диена (90) и бицикло[5.1.0]окта-2,5-диена (91) с общим выходом ~ 5%.

В выбранных условиях так же эффективно метиленируются толуол, ди-фенил, ксилолы, давая соответствующие алкил- и арилзамещенные циклогепта-1,3,5-триены с выходами 92 - 98%. Напротив, реакция СН2^ с хлор-, бромбен-

золом и этилбензоатом приводит к триенам (93с-с -95с-е) с выходами лишь 7 -20%. Более того, анизол, бензальдегид, бензонитршт, нитробензол и пиридин не реагируют с СН2>12 вообще.

ch2n2. [rh]

92 a-e

93 a-e

Выход, %

94 a-e 95 a-e

Соотношение изомеров

R = СНз (а) 98 24 : 26 : 50

R = Ph (b) 92 23 : 28 : 49

R = С1 (с) 20 25 : 11 : 64

R = Br(d) 8 19 : 27 : 55

R = C02C2H5 (е) 7 12 : ..33 : 55

96,73,5%

97,24,5%

С исключительно высокой региоселективностью проходит взаимодействие СН2Ы2 с нафталином, приводя к 4,5-бензобицикло[4.1.0]гепт-2-ену (98) с выходом ~ 98%, причем все наши попытки провести изомеризацию в бензоцик-логепта-1,3,5-триен оказались безуспешными.

Структура полученных циклогепта-1,3,5-триенов подтверждена сравнением их физико-химических характеристик с приведенными в литературе.

- Изомерный состав замещенных циклогептатриенов определяли с помощью ПМР - спектров на основании химических сдвигов и мультиплетности сигналов атомов водорода в положении С (7) исходных триенов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что независимо от природы заместителя в бензольном ядре преимущественно (>49%) образуются соответственно изомеры (95 а-е) с

заместителем у атома С(3) молекулы. Следует отметить, что формальное [1+6]-циклоприсоединение карбена к шестголектронной тс-системе замещенных ароматических соединений проходит преимущественно по связям С(3) - С(4) бензольного ядра, которые имеют наиболее высокую электронную плотность и максимальные индексы реакционной способности (парциальные электронные плотности (ПЭП) на высшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО)). Так, например, в нафталине карбен атакует связь С(2) - С(3), для которой сумма ПЭП, образующих эту связь атомов углерода, имеет максимальное значение (0,500).,

Для выяснения возможностей использования этой реакции в органическом синтезе мы исследовали взаимодействие бензола с диазосоединениями более сложной структуры. Реакция СбНб с адамантаноилдиазометаном в присутствии трифторацетата родия приводит к циклогепта-2,4,6-триенил-адамантилкетону (99) с выходом ~ 65%, тогда как в случае 1-диазо-З-фенилпропанона-2 наряду с кетоном (100) (выход 64%), образуется с выходом 18% инданон-2 (101), являющийся продуктом внутримолекулярного внедрения бензилкарбонилкарбена по связи С - H бензольного ядра.

N,CHCOAd

+ N2CHCOCH2Ph

[Rh|

20°С

В отличие от упомянутых диазосоединений, 9-диазофлуорен под действием трифторацетата родия с выходом ~ 98% превращается в кетазш! (102), а диазомедон вообще не претерпевает изменений.

[Rh], 20°С 98%

О) (О

=N—N=

о о

Таблица 3

Относительная реакционная способность аренов в Rh-катализируемой реакции с CH2N2 и N2CHC02CH3

krei k rei Еион,

(CH2N2) (N2CHC02CH3) эВ

Нафталин 1,71 - 8,13

орто-Ксилол 1,11 1,53 8,45

мета-Ксилол - 1,38 8,50

пара-Ксилол 1,09 1,30 8,37

Толуол 1,02 1,22 8,72

Анизол 0,00 1,20 8,42

Бензол 1,00 1,00 9,24

Дифенил 0,93 - 8,41

Хлорбензол 0,16 0,02 9,06

Этилбензоат 0,07 0,01 -

Бромбензол 0,06 - 9,04

С целью установления относительной реакционной способности аренов по отношению к диазосоединениям мы изучили взаимодействие последних с CH2N2 и N2CHC02CH3 в присутствии трифторацетата родия методом конкурентных реакций (реакционная способность бензола была принята за единицу). Полученные данные (табл.3) свидетельствуют о том, что реакционная способность аренов возрастает по мере накопления в бензольном ядре заместителей с положительным индуктивным эффектом и тесно связана со значением уровня энергии ВЗМО, определенной методом фотоэлектронной спектроскопии. Более высокие значения относительной реакционной способности для реакции меток-сикарбонилкарбена по сравнению с метиленом, а также ее увеличение с повышением электронной плотности в бензольном ядре свидетельствует об элек-трофильном характере данной реакции. Бензонитрил, бензальдегид, нитробензол и пиридин не только сами не реагируют с CH2N2 и N2CHC02CH3, но и полностью ингибируют образование циклогепта-1,3,5-триенов, вероятно, в силу связывания их в достаточно прочные координационно - насыщенные комплексы с атомом Rh, каталитически неактивные в данной реакции.

Простейшие карбены реагируют с CDC13 и СС14 с образованием продук-1 тов внедрения по связям С - D и С - С1 и, как правило, дают эффект химической поляризации ядер (ХПЯ), что говорит о наличии гомологической стадии в этом процессе.

В опытах по разложению СНг^ и ИгСНССЬСНз под действием трифтор-ацетата родия наблюдалось образование этилена или диметиловых эфиров ма-леиновой и фумаровой кислот, являющихся продуктами рекомбинации соответствующих карбенов, а в реакции ^СНСОгСНз с гексадейтеробензолом и додекадейтероциклогексаном - соответственно гексадейтеротриена (103) и продукта внедрения (104). Ни в одном из этих экспериментов эффекты ХПЯ не были зафиксированы.

На основании полученных нами результатов и литературных данных циклоприсоединение карбенов к бензольному ядру с участием биядерных комплексов Rh можно представить схемой, на первой стадии которой происходит взаимодействие диазосоединения с центральным атомом Rh с образованием комплексов (105) или (106). Координирование молекулы бензола на биядерном

карбеновом комплексе (105) приводит к (107). Внутримолекулярное 1,3-присоединение дает металлоцикл (108). Последующее восстановительное элиминирование в комплексе (108) протекает с получением норкарадиенового производного (109). Электроциклическое синхронное раскрытие циклопропа-нового цикла в диене (109) в условиях реакции термически или каталитически приводит к соответствующему циклогепта-1,3,5-триену (110). С целью доказательства того, что образование циклогепта-1,3,5-триена является результатом внутримолекулярной изомеризации норкарадиена, мы осуществили реакцию CH2N2 с гексадейтеробензолом под действием трифторацетата родия. При этом с селективностью -100% был получен 1,2,3,4,5,6-гексадейтероциклогепта-1,3,5-триен (111) (выход ~ 95%), что указывает на первоначальное образование норкарадиена (112), который в результате электроциклического синхронного раскрытия циклопропанового кольца превращается исключительно в циклогепта-1,3,5-триен.

+ CHsNt

н н

D D

95% о

D D

111

В ходе изучения каталитического взаимодействия гетероциклических ароматических соединений с диазосоединениями обнаружена новая стереосе-лективная реакция тримеризации метоксикарбонилкарбена, генерируемого из Ы2СНС02СН3 в присутствии каталитической системы Си(асас)2' 2пС\2' С3Н5Ы, на основе которой был разработан одностадийный препаративный метод синтеза триметилового эфира транс-аконитовой кислоты (113).

Сфсас)2-2Ш2-Ру /С02СН3

^СНС02СН3

СН2С12,26 С

С02СН3 СН2С02СН3 ИЗ, 70%

Необходимо отметить, что в реакции метилдиазоацетата с диметилфума-> ратом или диметилмалеатом, а также в отсутствии комплекса пиридин • 2пС12 в составе катализатора не наблюдается образования даже следов (ИЗ).

Таким образом, катализируемые Ш^СРзСОг^ реакции ароматических соединений с диазометаном протекают в мягких условиях с высокими выходами и могут служить удобным методом получения циклогепта-1,3,5-триенов.

3. Каталитическая гомологизация кетонов с помощью диазометана

Каталитическая гомологизация кетонов с помощью диазометана является одним из перспективных методов получения высших гомологов данных соединений. В немногочисленных работах было показано, что взаимодействие СН2Ы2 с кетонами в присутствии кислот Льюиса (А1С13, ВРз'ОЕ^) протекает с низкими выходами и приводит к сложной смеси гомологов.

Нами на примере взаимодействия циклогексанона с диазометаном исследовано влияние природы катализатора, его лигандного окружения и условий реакции на выход и состав образующихся продуктов.

Со(ВР4)2 6Н20 (81%) > ВРз' ОЕ12 (43%) > ВаС12' 2Н20 (19%) > БЮ2 (18%) > Ш1(асас)3 (12%) > А1С13 (9%) > УО(асас)2 (8%) > №ВР4' 6Н20 (4%) > №(асас)2 (2%) > Си(асас)2, Си(СР3803)2 и ... (1%).

С целью получения данных о влиянии структуры карбонильных соединений на реакционную способность и региоселективность их метиленирования мы изучили взаимодействие линейных и циклических кетонов и дикетонов с диазометаном в присутствии Со(ВР4)2' 6Н20, который среди испытанных катализаторов проявил наиболее высокую каталитическую активность. В частности, реакция циклогексанона с трехкратным избытком СН2М2 в присутствии Со(ВР4)2 6Н20 при 0°С в среде хлористого метилена приводит к циклогептано-ну с выходом 81%. Эпоксиды в реакционной массе обнаружены не были.

Установлено, что с увеличением числа атомов углерода в цикле наблюдается снижение реакционной способности кетонов, но при этом возрастает селективность их гомологизации.

81%

9%

Выход, %

Соотношение

пИ п=2 п=3 п=4 п=5 п=6

25 90 97 74 16 7

12 90 58 66 87 98

52 10 36 32 11 2

36

6 2 2

Каталитическая активность Со(ВР4)2 существенным образом зависит от строения циклического кетона. При этом необходимо отметить, что формальное внедрение метилена, сопровождающееся расширением цикла, протекает по стерически наименее затрудненной С(1)-С связи исходного карбонильного соединения. Так, а-замещенные циклогексаноны (114а-с) образуют лишь а-замещенные циклогептаноны (115а-с), а а,а'-дизамещенные циклические кето-ны, например 2,6-диметилциклогексанон, вообще не реагируют в этих условиях.

CH2N2

[Col

29-68 %

114а-с

115а-с

R = Н, R1 = СН3 (а); R = Н, R1 = С1 (Ь); R = R1 = СН3 (с).

Реакция 1,2-циклогександиона с CH2N2 протекает в сторону образования преимущественно 1,2-циклогептандиона (117) и незначительного количества 7,9-диоксобицикло[4.3.0]нон-1-ена (118) с общим выходом 83% и в соотношении 47 : 3 соответственно.

О

+ CH2N2

[Со] 83%

116

117 47 : 3

118

В случае димедона (119), существующего в растворе в виде равновесной смеси двух таутомерных форм, происходит региоселективное метилирование гидроксигруппы енола под действием Со(ВР4)2' 6Н20 с образованием метилового эфира (120).

О О

О

+ CH2N2

[Со]

70%

ОСИ,

119

120

п-Хинон вступает с диазометаном в реакцию 1,3-диполярного присоединения с образованием 7,8-диазабицикло[4.3.0]нон-7-ен-2,5-диона (121) с выходом 97%.

и к

Y

ch2n2

о

121

Проведенные исследования показали, что в изучаемой нами реакции циклические кетоны можно расположить в следующий ряд по реакционной способности: циклогексанон > адамантанон-2 > 1,2-циклогександион > циклогеп-танон > 2-метилциклогексанон > циклооктанон > 2,2-диметилциклогексанон > 2-хлорциклогексанон > циклононанон > циклодеканон > циклопентанон.

В ходе исследований взаимодействия СН21Ч2 с циклогексаноном было обнаружено, что в присутствии №(асас)2 селективно, с 95% выходом, образуется окись метиленциклогексана (122).

+

Ni(acac)2

О + CH2N2

20°С

122, 95%

Взаимодействие диазометана с линейными кетонами протекает неизбирательно и приводит к смеси продуктов. Так, при взаимодействии ацетона и метилена, генерируемого каталитическим разложением CH2N2 в присутствии Co(BF4)2' 6Н20, образуются продукты метиленирования - метиэтилкетон, пен-танон-3 и пентанон-2 с выходами 47%, 15% и 2% соответственно.

О О О о

II CH2N2 II II II

СН3ССН3 -»- СН3ССН2СН3 + СН3СН2ССН2СН3 + СН3С(СН2)2СН3

[Со]

47% 15% 2%

Установлено, что эпоксиды не являются промежуточными продуктами в ' катализируемой Со(ВР4)2 6Н20 реакции гомологизации кетонов с помощью диазометана.

Выполненное исследование позволило предложить эффективные методы гомологизации циклических кетонов.

4. Каталитическое метилирование спиртов и аминов диазометаном

Метилирование диазометаном соединений, содержащих амино- и гидро-ксильные группы, является удобным и простым методом, позволяющим получать 14- и О-метильные производные различного строения в мягких условиях. Эти реакции обычно проводятся в присутствии кислот Льюиса - ВР3ОЕ12, А1С13 и НВР4> которые как правило исключают возможность метилирования спиртов и аминов, неустойчивых к действию кислых реагентов.

Среди изученных в данной реакции комплексов и солей переходных и непереходных металлов в качестве катализатора процесса внедрения метилена по Н-О- и Н-Ы-связям, наиболее эффективным оказался Со(ВР4)2' 6Н20, который позволяет получать с высокими выходами метиловые эфиры спиртов и Ы-метильные производные аминов.

Установлено, что образование полиметилена в условиях каталитической реакции является характерным признаком катализаторов О- и И-метилиро-вания органических соединений, содержащих ОН, Мг^ и/или ЫН-функцио-нальные группы, с помощью диазометана.

4.1. О - Метилирование спиртов

Образование метоксициклогексана из СН2К2 и циклогексанола в присутствии Со(ВР4)2 6Н20 протекает практически с количественньш выходом в среде пентана при 20°С и мольном соотношении спирт : СН2Ы2: [Со], равном 1 : 3 :0,02.

123

Найденный нами катализатор оказался эффективным для метилирования диазометаном спиртов различного строения. По реакционной способности спирты располагаются в следующий ряд: первичные и вторичные > третичные. В отличие от известных катализаторов в присутствии Co(BF4)2' 6Н2О внедрение метилена по Н-0 - связи протекает селективно, не затрагивая эпоксигруппу, двойные и тройные связи углерод-углерод.

[Со]

ROH + CH2N2 -ROCH,

81-99%

124a-g 125a-g

R=C4H9(a), CH(CH3)C2H5(b), CH2CH(CH3)2(c), C(CH3)2C2H5 (d), CH2Ph(e), CH2CH=CH2(f), CH2C=CH(g).

ОСНз

но~«~Ъ-сно

/>->Л ^ 126 128 СНаОН О

( ))—сно -——— сн2м2 --

Со [Со] \

4-' 1 ' СН2ОСН3

127, 96% 129, 95%

4.2. ^метилирование аминов

Применение Со(ВР4)2" 6Н20 в реакции метилирования аминов диазомета-ном позволяет увеличить выходы метиламинов по сравнению с известными методами, где в качестве катализатора использовали СиС1 или ВРз'ОЕ^ и выходы целевых продуктов не превышали 55%.

При исследовании влияния природы растворителя на протекание реакции было установлено, что взаимодействие СН2Ы2 с аминами в растворителях эфирного типа (Е120, ТГФ) приводит к увеличению выходов метиламинов. Так, при метилировании диэтиламина в пентане метилдиэтиламин был получен с выходом 42%, а в диэтиловом эфире - с выходом 89%.

1 [С0] 1 ИРТЖ + СН2Ы2 -(Ч^МСНз

86-97% 13

130а-е 131а-е

= ^ =С2Н5(а),СзН7(Ь),РЬ(с). Я + Я1 = -(СН2)5- (а), -СН2СН2ОСН2СН2-(е).

Реакция метилирования первичных аминов протекает ступенчато с образованием смеси вторичных и третичных метиламинов. На примере И-метил-окта-2,7-диениламина (132) показано, что в присутствии Со(ВР4)2' 6Н20 диазо-метан не реагирует с С=С - связями, и метилен селективно внедряется по Ы-Н -связи.

[Со]

•МНСНз + СН2Ы2 —

20 С

132

133, 87%

Таким образом, нами разработан новый эффективный катализатор реакции метилирования простых спиртов и аминов диазометаном, позволяющий

получать метоксипроизводные и метиламины с высокими выходами, в мягких

условиях и небольшом избытке СН2Ы2.

ВЫВОДЫ

1. Проведено систематическое исследование каталитического взаимодействия диазометана с линейными, циклическими и полициклическими непредельными углеводородами и их функциональными производными. Выявлены основные закономерности этого процесса, которые легли в основу стратегии разработки регио- и стереоселективных методов синтеза циклопропановых соединений. Впервые установлена возможность использования в качестве катализаторов циклопропанирования солей и комплексов на основе Со, №, Zr и Сг. Найден ряд новых высокоэффективных РсЬкатализаторов реакции [1+2]-циклоприсоединения метилена, генерируемого из СГУЧг, к С=С-связи.

2. Исследована стереохимия циклопропанирования би- и трициклических напряженных олефинов диазометаном под действием Си-, Рё- и Ш1-содержащих катализаторов. Установлено, что стереоселективность циклопропанирования норборнена и его производных определяется природой центрального атома катализатора, не зависит от начального валентного состояния металла и его лигандного окружения и приводит к преимущественному зкзо-циклоприсоединению метиленового фрагмента. На примере циклопропанирования а-пинена, циклогекса-1,3-диена и димеров цикло-пентадиена показано, что катализируемое Рс1(асас)2 циклоприсоединение метилена происходит со стерически наименее экранированной стороны.

3. Методом конкурирующих реакций изучена относительная реакционная способность непредельных соединений в реакции каталитического циклопропанирования диазометаном в присутствии катализаторов на основе Рс1+2. Показана взаимосвязь относительных коэффициентов реакционной способности олефинов в данной реакции с координационной активностью С=С-связи, зависящей от ее напряженности и пространственного окружения. Установлено, что при переходе от ациклических олефинов к норбор-ненам скорость циклопропанирования возрастает на 2-3 порядка.

4. Разработаны регио- и стереоспецифичные способы получения циклопро-пилсодержащих стероидов ряда прегнана и пентарана, циклопропановых приозводных непредельных кислот, 6а,7а-метилен-6,7-дигидротебаина и практически важного изопреноидного синтона - 5-бром-2-метилпент-2(Е)-енола-1.

5. Разработан препаративный метод синтеза циклогепта-1,3,5-триенов на основе катализируемого трифторацетатом родия взаимодействия ароматических углеводородов с диазометаном. Установлен ряд активности замещенных бензолов, определены их относительные коэффициенты реакционной способности и показана связь этих характеристик со значением энергии

ВЗМО ароматического цикла. В катализируемых реакциях бензолов с диа-зометаном или метилдиазоацетатом, приводящих к циклогепта-1,3,5-триенам, не зафиксировано эффектов химической поляризации ядер.

6. Впервые из метилового эфира диазоуксусной кислоты под действием каталитических количеств комплекса Cufacac^-ZnC^-CsHsN в одну стадию осуществлен стереоселективный синтез триметилового эфира трансаконитовой кислоты.

7. Изучено каталитическое взаимодействие диазометана с карбонилсодержа-щими соединениями в присутствии металлокомплексных катализаторов. Показано, что СофР^-бНгО является эффективным катализатором гомо-логизации С5-С10 циклоалканонов и циклогексавдионов. Обнаружена катализируемая Ni(acac)2 селективная реакция [1+2]-циклоприсоединения метилена к карбонильной группе циклогексанона.

8. Найден эффективный катализатор, позволяющий проводить реакции метилирования спиртов, первичных и вторичных аминов с помощью диазометана в мягких условиях и с высокими выходами. Показано, что новый катализатор Co(BF4)-6H20 является селективным и не катализирует взаимодействие диазометана с С=С-связью и эпоксигруппой.

9. На основе фундаментальных исследований в области химии алифатических диазосоединений впервые разработана безопасная технология синтеза циклопропановых углеводородов и их производных путем каталитического циклопропанирования олефинов диазометаном, генерируемого in situ из Ы-нитрозо-К-метиламидов. Данный метод позволяет в одну стадию осуществить переход от доступного углеводородного сырья к практически важным продуктам: ракетным и моторным топливам, биологически активным соединениям и химическим реактивам.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Томилов Ю.В., Докичев В.А., Джемилев У.М., Нефедов О.М. Каталитическое разложение диазометана как общий метод метиленирования химических соединений // Усп. химии. -1993. -Т.62. -№9. -С.847-888 [Catalytic Decomposition of Diazomethane as a General Method for the Methylenation of Chemical Compounds. // Russian Chem. Rev. -1993. -V.62. -№9. -P.799-838 (Engl. Transí.)].

2*. Докичев B.A., Хуснутдинов Р.И., Султанов С.З., Томилов Ю.В., Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Нефедов О.М. Способ получения 1-циклопропил-, 1,3-бутадиена. // Авт. свид. СССР №1492682.

3. Джемилев У.М., Хуснутдинов Р.И., Докичев В.А., Султанов С.З., Нефедов О.М., Толстиков Г.А. Необычная изомеризация экго.экзо-тетрацикло-[3.3.02,4.0б'8]нонана. // Изв.АН СССР. Сер. хим.- 1985,- № 2.-С.474-475.

4. Докичев В.А., Хуснутдинов Р.И., Султанов С.З., Томилов Ю.В., Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Нефедов О.М. Катализируемое комплексами пере-

ходных металлов циклопропанирование олефинов диазометаном. // Тез. докл. IV Всесоюзн. конф. по химии карбенов. -Москва. 1987. С.65-66.

5. Докичев В.А., Султанов С.З., Джемилев У.М., Нефедов О.М., Толсти-ков Г.А. Новые эффективные катализаторы циклопропанирования непредельных соединений диазометаном. // Тез. докл. IV Всесоюзн. симпозиума по органическому синтезу «Новые методы и реагенты в тонком органическом синтезе». -Москва. 1988. С.24.

6. Джемилев У.М., Хуснутдинов Р.И., Докичев В.А., Султанов С.З., Тол-стиков Г.А. Циклопропил-аллильная изомеризация циклопропанированных ди-меров норборнадиена. // Изв. АН СССР. Сер. хим. -1988. -№5. -С.1083-1087.

7. Джемилев У.М., Докичев В.А., Султанов С.З., Хуснутдинов Р.И., То-милов Ю.В., Нефедов О.М., Толстиков Г.А. Взаимодействие диазоалканов с непредельными соединениями. Сообщение 6. Каталитическое циклопропанирование различных непредельных углеводородов и их производных диазометаном. И Изв. АН СССР. Сер. хим. -1989. -№8. -С.1861-1869.

8. Томилов Ю.В., Костицын А.Б., Докичев В.А., Джемилев У.М., Нефедов О.М. Взаимодействие диазоалканов с непредельными соединениями. Сообщение 8. Каталитическое циклопропанирование диазометаном аллилового спирта, аллиламина и их производных. // Изв. АН СССР. Сер. хим. -1989. -№12. -С.2752-2755.

9. Джемилев У.М., Докичев В.А., Султанов С.З., Насыбуллина P.M., Са-фуанова P.M., Толстиков Г.А. Новые подходы к синтезу каркасных соединений с использованием металлокомплексных катализаторов. // Тез. докл. Всесоюзн. конф. «Перспективы развития химии каркасных соединений и их применение в народном хозяйстве». -Куйбышев. 1989. С.22.

10. Джемилев У.М., Докичев В.А., Султанов С.З., Шульц Э.Э., Томилов Ю.В., Нефедов О.М., Толстиков Г.А. Каталитическое [2+1]-циклоприсоеди-нение карбена к олефинам. // Тез. докл. Всесоюзн. конф. «Применение метал-локомплексного катализа в органическом синтезе». -Уфа. 1989. С.82.

11. Джемилев У.М., Докичев В.А., Султанов С.З., Нефедов О.М., Толстиков Г.А. Металлокомплексный катализ в синтезе 1,3,5-циклогептатриенов. // Тез. докл. Всесоюзн. конф. « Применение металлокомплексного катализа в органическом сйнтезе». -Уфа. 1989. С.83.

12. Сафуанова P.M., Докичев В.А. Новый нетрадиционный подход к синтезу триметилового эфира транс-аконитовой кислоты. // Тез. докл. Всесоюзн. конф. «Применение металлокомплексного катализа в органическом синтезе». -Уфа. 1989. С.85.

13. Докичев В.А., Майданова И.О. Каталитическое метилирование аминов и спиртов диазометаном. // Тез. докл. Всесоюзн. конф. «Применение метал-

1 локомплексного катализа в органическом синтезе». Уфа. 1989. С.86.

14. Докичев В.А., Насыбуллина P.M. Металлокомплексный катализ в синтезе кетонов. // Тез. докл. Всесоюзн конф. «Применение металлокомплексного катализа в органическом синтезе». -Уфа. 1989. С.87.

15. Джемилев У.М., Докичев В.А., Сафуанова P.M., Толстиков Г.А. Новый одностадийный метод синтеза триметилового эфира транс-аконитовой кислоты. // Изв. АН СССР. Сер. хим.. -1990. -№3. -С.492-493.

16. Халилов ДМ., Шитикова О.В., Султанова B.C., Докичев В.А., Султанов С.З., Панасенко A.A., Джемилев У.М., Толстиков Г.А. Спектры ЯМР13С полициклических соединений: производные спиро^ицикло^Л.^гептан-?,!1-циклопропана}. // Изв. АН СССР. Сер. хим. -1990. -№3. -С.555-559.

17*. Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Нефедов О.М., Докичев В.А., Хус-нутдинов Р.И., Султанов С.З., Томилов Ю.В. Способ циклопропанирования ал-кеновых и диеновых углеводородов. // Авт. свид. СССР №1504965.

18. Джемилев У.М., Докичев В.А., Толстиков Г.А., Томилов Ю.В., Султанов С.З., Нефедов О.М. Новый каталитический межфазный метод циклопропанирования непредельных соединений. // Тез. докл. III Всесоюзн. конф. «Химические синтезы на основе одноуглеродных молекул». -Москва. 1991. С.60.

19. Джемилев У.М., Докичев В.А., Султанов С.З., Толстиков Г.А., Нефедов О.М. Синтез циклогепта-1,3,5-триенов реакцией ароматических углеводородов с диазосоединениями в присутствии комплексов переходных металлов. // Изв. АН СССР. Сер. хим. -1991. -№5. -C.I063-I069.

20. Джемилев У.М., Докичев В.А., Насыбуллина P.M., Толстиков Г.А., Нефедов О.М. Способ получения окиси метиленциклогексана. // Авт. свид. СССР №1657502. -Бюл. изобр. -1991. -№23.

21. Докичев В.А., Джемилев У.М., Майданова И О., Толстиков Г.А. Способ получения простых метиловых эфиров. // Авт. свид. СССР №1699992. -Бюл. изобр.-1991. -№47.

22. Докичев В.А., Майданова И.О., Джемилев У.М., Толстиков Г.А. Способ получения метиламинов. // Авт. свид. СССР №1699995. -Бюл. изобр. -1991. -№47.

23. Джемилев У.М., Докичев В.А., Сафуанова P.M., Толстиков Г.А. Способ получения триметилового эфира транс-аконитовой кислоты. // Авт. свид. СССР № 1715802.

24. Джемилев У.М., Докичев В.А., Султанов С.З., Хурсан С.Л., Нефедов О.М., Томилов Ю.В. Циклопропанирование олефинов диазометаном, катализируемое комплексами палладия. // Тез. докл. V конференции по химии карбенов. -Москва. 1992. С. 114.

25. Джемилев У.М., Докичев В.А., Майданова И.О., Казыргалин И.Р., Нефедов О.М., Томилов Ю.В. Стереохимия циклопропанирования непредельных соединений диазометаном в присутствии катализаторов на основе Си, Pd и Rh. // Тез. докл. V конференции по химии карбенов. -Москва. 1992. С.115.

26. Докичев В.А., Майданова И.О., Джемилев У.М., Нефедов О.М., Томилов Ю.В., Левина И.М. Камерницкий A.B. Катализируемое комплексами Си и Pd циклопропанирование стероидов и эфиров высших непредельных кислот. // Тез. докл. V конференции по химии карбенов. -Москва. 1992. С.116.

27*. Джемилев У.М., Хуснутдинов Р.И., Толстиков Г.А., Павлычев В.Н., Нефедов О.М., Докичев В.А., Султанов С.З., Колбасин А .Я., Хазиев К.Х., Ма-сютин В.Н., Евграфов Г.Д. // Авт. свид. СССР № 254553.

28*. Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Хуснутдинов Р.И., Муслимов З.С., Докичев В.А., Султанов С.З., Нефедов О.М., Федоров Е.П., Дубовкин Н.Ф., Лещинский Д.Л. // Авт. свид, СССР № 256371.

29*. Нефедов О.М., Томилов Ю.В., Бордаков В.Г., Джемилев У.М., Докичев В.А. Способ получения циклопропановых соединений. // Авт. свид. СССР №261133.

30*. Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Нефедов О.М., Радченко Е.Д., Докичев В.А., Султанов С.З., Хуснутдинов Р.И., Рогов С.П., Кулаков Н.М., Быст-рова И.Б., Томилов Ю.В. Способ получения циклопропановых соединений. // Авт. свид. СССР №287050.

31*. Майданова И.О., Докичев В.А., Султанов С.З., Хафизова Л.О., Саф-ронов Г.А., Бобырь Б.А., Джемилев У.М., Толстиков Г.А. // Авт. свид. СССР № 297553.

32*. Докичев В.А., Майданова И.О., Султанов С.З., Сафронов Г.А., Бобырь Б.А., Джемилев У.М., Толстиков Г.А. // Авт. свид. СССР № 297554.

33*. Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Нефедов О.М., Докичев В.А., Султанов С.З. Майданова И.О., Томилов Ю.В. Способ получения циклопропановых углеводородов. // Авт. свид. СССР №301773.

34*. Джемилев У.М., Хуснутдинов Р.И., Докичев В.А., Толстиков Г.А., Нефедов О.М., Радченко Е.Д., Федоров Е.П., Султанов С.З., Томилов Ю.В., Дубовкин Н.Ф., Лещинский Д.Л., Рогов С.П., Быстрова И.Б. II Авт. свид. СССР № 316788.

35*. Толстиков Г.А., Джемилев У.М., Нефедов О.М., Радченко Е.Д., Хуснутдинов Р.И., Докичев В.А., Томилов Ю.В., Федоров Е.П., Султанов С.З., Рогов С.П., Муслимов З.С., Галеев Д.К., Дубовкин Н.Ф., Быстрова И.Б., Лещинский Д.Л. // Авт. свид. СССР № 316789.

36*. Хуснутдинов Р.И., Джемилев У.М., Докичев В.А., Толстиков Г.А., Нефедов О.М., Радченко Е.Д., Федоров Е.П., Султанов С.З., Томилов Ю.В., Муслимов З.С., Галеев Д.К., Дубовкин Н.Ф., Лещинский Д.Л., Рогов С.П., Быстрова И.Б. // Авт. свид. № 316790.

37*. Докичев В.А., Джемилев У.М., Хуснутдинов Р.И., Толстиков Г.А., Нефедов О.М., Радченко Е.Д., Федоров Е.П., Султанов С.З., Томилов Ю.В., Муслимов З.С., Галеев Д.К., Дубовкин Н.Ф., Лещинский Д.Л., Рогов С.П., Быстрова И.Б. // Авт. свид. СССР № 317969.

38*. Нефедов О.М., Томилов Ю.В., Костицын А.Б., Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Докичев В.А., Султанов С.З. Способ получения циклопропановых 1 соединений. // Авт. свид. СССР №322129.

39*. Нефедов О.М., Томилов Ю.В., Костицын А.Б., Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Докичев В.А., Султанов С.З. Способ получения циклопропановых соединений. // Авт. свид. СССР №322130.

40*. Нефедов О.М., Томилов Ю.В., Докичев В.А., Джемилев У.М., Толстяков Г.А., Костицын А.Б., Султанов С.З. Способ получения циклопропано-вых соединений. // Авт. свид. СССР №322131.

41*. Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Нефедов О.М., Докичев В.А., Май-данова И.О., Султанов С.З., Томилов Ю.В. Способ получения циклопропано-вых соединений. // Авт. свид. СССР №325835.

42*. Докичев В.А., Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Нефедов О.М., Султанов С.З., Насыбуллина P.M., Майданова И.О., Томилов Ю.В., Костицын А.Б. Способ получения циклопропановых соединений. // Авт. свид. СССР №325836.

43*. Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Нефедов О.М., Докичев В.А., Султанов С.З., Томилов Ю.В. Способ получения циклопропановых соединений. // Авт. свид. СССР №325837.

44. Nefedov О.М., Tomilov Y.V, Kostitsyn A.B., Dzhemilev U.M., Dokitchev V.A. Cyclopropanation of Unsaturated Compounds with Diazomethane Generated in situ: A New Efficient and Practical Route to Cyclopropane Derivates. // Mendeleev Commun.-1992.-P.13-15.

45. Джемилев У.М., Докичев B.A., Султанов С.З., Хурсан С.Л., Нефедов О.М., Томилов Ю.В., Костицын А.Б. Взаимодействие диазоалканов с непредельными соединениями. Сообщение 11. Относительная реакционная способность олефинов в реакции каталитического циклопропанирования диазомета-ном под действием палладиевых катализаторов. // Изв. АН . Сер. хим. -1992. -

' №10.-С.2353-2361.

46.Воробьев A.C., Фурлей И.И., Эков Ю.З., Назаров A.M., Ямилова Г.А., Джемилев У.М., Докичев В.А. Изучение электронной структуры арил- и карбо-нилпроизводных диазометана методом фотоэлектронной спектроскопии. // Изв. АН. Сер. хим. -1993. -№2. -С.325-327.

47. Джемилев У.М., Докичев В.А., Майданова И.О., Нефедов О.М., Томилов Ю.В. Взаимодействие диазоалканов с непредельными соединениями. Сообщение 12. Стереохимия циклопропанирования норборненов диазометаном под действием комплексов переходных металлов. // Изв. АН. Сер. хим. -1993. -№4. -С.733-735.

48. Dokichev V.A., Sultanova R.M., Tolstikov G.A., Nefedov O.M. Catalitic diazoaceton transformations. // 9-th International Symposium on Homogeneous Catalysis. -Ierusalem. Israel. 1994. №214.

49. Султанов C.3., Докичев B.A., Шульц Э.Э., Джемилев У.М., Толстиков Г.А., Нефедов О.М. Регио- и стереоселективный метод синтеза 6а,7а-метилен-6,7-дигидротебаина. // Изв. АН. Сер. хим. -1994. -№3. -С.550- 551.

50. Докичев В.А., Султанова P.M., Мухаметкулова Н.Ф., Томилов Ю.В., Толстиков Г.А., Нефедов О.М. Катализируемая комплексами металлов димери-зация карбенов, генерируемых из диазосоединения. // Тез. докл. Междунар. симпозиума по органической химии «Петербургские встречи».-Санкт-Петербург. 1995. С.38.

51. Рахманкулов А.И., Султанова Р.М:, Злотский С.С., Докичев В.А. Каталитическое расширение цикла в замещенных 1,3-диоксоланах. // Докл. АН. -1997. -Т.357. -№3. -С.368-369.

52. Султанова P.M., Сафуанова Р.М., Спирихин Л.В., Байкова И.П., Докичев В.А., Томилов Ю.В., Нефедов О.М. Влияние солей лития на взаимодействие диазометана и метилдиазо ацетата с непредельными соединениями в присутствии катализаторов на основе Си, Pd и Rh. // Тез. докл. VI Межд. конф. «Химия карбенов и родственных интермедиатов». -Санкт-Петербург. 1998. С.73.

53. Докичев В.А., Майданова И.О., Томилов Ю.В., Толстиков Г.А., Нефедов О.М. Удобный препаративный метод синтеза 2-циклопропил- и 2- метил-2-циклопропилоксиранов. // Изв. АН. Сер. хим. -1998. -№6. -С.1269- 1270.

*Без права публикации в открытой печати