Масс-спектрометрия пяти-, шести- и семичленных азагетероциклов - структурных изомеров 1-аза-1,3,4-триенов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ
|
Жанчипова, Елена Ринчиновна
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Иркутск
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2009
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
ои ^ 1 ——
На правах рукописи
ЖАНЧИПОВА Елена Ринчиновва
МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ ПЯТИ-, ШЕСТИ- И СЕМПЧЛЕННЫХ АЗАГЕТЕРОЦИКЛОВ - СТРУКТУРНЫХ ИЗОМЕРОВ 1-АЗА-1,3,4-ТРИЕНОВ
02.00.03 - органическая химия
1 5 ОКТ
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Иркутск-2009
003479650
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения РАН
Научный руководитель кандидат химических наук
Клыба Людмила Васильевна
Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор
Кушнарев Дмитрий Филиппович
доктор химических наук Басенко Сергей Владимирович
Ведущая организация Институт катализа им. Г.К. Борескова
СО РАН, г. Новосибирск
Защита состоится 20 октября 2009 года в 9 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 003.052.01 при Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского СО РАН по адресу: 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН.
Автореферат разослан 17 сентября 2009 г.
Ученый секретарь совета
Д.Х.Н.
Тимохина Л.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Азотсодержащие гетероциклы пирролы, пиридииы, азепины и их гидрированные аналога, являются ключевыми структурными фрагментами многих биоактивных молекул природного и синтетического происхождения, включая фармацевтические субстанции, и играют исключительно важную роль в процессах жизнедеятельности. Не менее существенно значение соединений этих классов и в других областях практики, например, в синтетической органической химии, материаловедении, нелинейной оптике, супрамолекулярной химии, в производстве пестицидов, поверхностно-активных веществ, специальных каучуков, ионообменных смол, медицинских препаратов, витаминов и т.д. Поэтому поиск рациональных путей их синтеза, равно как и всестороннее и систематическое изучение их свойств, в том числе реакционной способности в условиях ионизации электронами (ЭИ), являются актуальной задачей.
В Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского СО РАН разработана концептуально новая стратегия конструирования гетероциклического ядра из алленовых карбанионов и изотиоцианатов, позволившая синтезировать уникальные ряды азот- и серосодержащих гетероциклов с редкими и трудновводимыми заместителями, в том числе ранее неизвестных пирролов, пирролинов, дигидропиридинов, хинолинов, ди-гидроазепинов, азепинов, тиофенов, тиеганов и др. Однако химические и физико-химические (в т.ч. спектральные) свойства новых гетероциклов - потенциальных биологически активных соединений, лекарственных препаратов и полупродуктов для их получения - практически не изучены.
Дель работы: систематическое изучение реакционной способности новых групп структурно изомерных пяти-, шести- и семичленных азагетероциклов, получаемых из одних и тех же предшественников - 1,2,3-замещенных пирролов, 2,5,6-замещенных 2,3-дигидропиридинов, 2,3,7-замещенных 4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов - и их некоторых производных - пиридинов и ЗЯ-азепинов в условиях ионизации элеюронами; выявление диагностических ионов, установление спегсгро-структурных корреляций и разработка методик экспресс-анализа смесей структурных изомеров,.
Научная новизна и практическая значимость работы.
Изучено поведение ранее неизвестных гетероциклических структурных изомеров - пирролов, 2,3-дигидропиридинов, 4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов - и их производных -пиридинов и ЗЯ-азепинов в условиях ионизации электронами и сформулированы эмпирические правила, связывающие строение этих практически важных классов соединений с их масс-спектрами. Показано, что характер фрагментации при ЭИ структурных изомеров исследованного ряда гетероциклических соединений резко различается, причем изомеризации друг в друга молекулярных и фрагментных ионов не происходит. Определены масс-спекгрометрические маркеры.
Обнаружена новая термически-индуцируемая реакция элиминирования алканола, приводящая к ранее неизвестным 7-(метилсульфанил)-ЗН-азепинам в случае 3-алкокси-4,5-дигидро-ЗН-азепинов и к 3-(1-этоксиэтокси)-2-
(метилсульфанил)пиридину в случае 2-метокси-6-(метилсульфанил)-5-(1-этоксиэтокси)-2,3-дигидропиридина.
Полученные результаты могут быть использованы для экспресс-идентификации трудноразличимых (другими методами) структурных изомеров термолабильных азагетероциклов синтетического и природного происхождения, исследования их реакционной способности в условиях ЭИ и термолиза.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН по теме: «Строение, стереоэлектронные эффекты и свойст-
ва гетероциклических и гетероатомных ациклических соединений по данным современных методов спектроскопии и квантовой химии» (номер государственной регистрации 01.200704814), при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований: Проект номер 05-03-32578 «Необычные тандемные трансформации азатриено-вых систем под действием оснований: оригинальный синтез азациклогептатриенов и - диенов (таутомерных азепинов и дигидроазепинов)», Проект номер 09-03-00890 «Контролируемые заместителями и катализаторами автотрансформации гетерополие-новых систем - универсальных прекурсоров фундаментальных карбо- и гетероцик-лов», а также в рамках Интеграционного научного проекта по приоритетному направлению 5.1 «Теоретическая химия и развитие методологии органического и неорганического синтеза, новые методы физико-химических исследований» по теме: «Генерируемые in situ карбанионы 2-аза-1,3,5-триеновых систем как предшественники ЗН-азепинов и дигидроазепинов». (Постановление Президиума СО РАН от 15.01.2009 номер 11).
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы представлялись на Всероссийской конференции с международным участием «Масс-спегарометрия и ее прикладные проблемы» (Москва, 2005), Международной конференции «Органическая химия от Бутлерова и Бейлыптейна до современности» (Санкт-Петербург, 2006), Третьем съезде ВМСО (Москва, 2007), Международной конференция «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями»», посвященной 140-летию Российского химического общества имени Д.И. Менделеева (Санкт-Петербург, 2008), Четвертом съезде ВМСО (Москва, 2009).
По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 4 статьи и 6 тезисов.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 99 схем и состоит из введения и трех глав. Первая глава (литературный обзор) посвящена рассмотрению общих и специфических закономерностей фрагментации пяти-, шести- и семичленных аза-и тиагетероциклов при электронной ионизации. Во второй главе изложены результаты собственных исследований автора. Необходимые экспериментальные подробности описаны в третьей главе. Завершается рукопись выводами и списком литературы, который насчитывает 138 работ. В приложении приведены полные масс-спектры исследуемых соединений в графическом и табличном виде.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Азатриеновые системы типа 1 (1-аза-1,3,4-триены) и 2 (2-аза-1,3,5-1риены), легко получаемые из литиированных алленов или алкинов и алифатических изотиоциана-тов, оказались универсальными предшественниками ранее неизвестных структурно изомерных пяти-, шести- и семичленных азагетероциклов — пирролов 3, 2,3-дищдропиридинов 4 и 4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов 5 и их производных - пиридинов 6 и азепинов 7 - объектов настоящего исследования.
* Все исследуемые соединения синтезированы в ИрИХ СО РАН, в лаборатории непредельных гетероатомных соединений (заведующий лабораторией, академик РАН Трофимов Б. А) д.х.н. Недолей H.A., к.х.н. Тарасовой О.А и аспирантом Волостных О.Г.
,Rl l.BuLi
2.R2R3CHNOS
3. Mel
А
4 6
т>э 1-
2. H20
2
R-1 " SMe 5
R2 N'
7
3: R1 = OMe: R2 = R3 = H (a), R2 = Me, R3 - H (6), R2 = R3 = Me (в), R2 = Me, R3 = Et (r), R2 -R3 = (CH2)4 (д), R2 -R3 = (CHJj (e), R2 -R3 = (CH)5 (ж); R2 = R3 = Me: R1 = OEt (з), OPr-i (и), OBu-< (к); R1 - Ph: R2 = R3 - H (л), R2 = R3 = Me (м) R1 = OCH(Me)OEt, R2 = R3 = Me (n)
4: R1 = OMe, R2 = R3 = Me (в); R1 = OCH(Me)OEt, R2 = R3 = Me (n), R3 =H, R2 -OMe (p) Д2 = H (c); R1 = OH, R3 = H, R2 = OMe (t); 5,7: R1 = OMe, R4 = H: R2 = H (6), Me (в), Et (r); R1 = OMe: R4 - R2 = (CH^j (д);
R4 = H, R2 = Me: R1 = OEt (з), ОРг-i (н), OBu-/ (к), Ph (м), pyrrol-l-yl (n), 5-Me-2-thienyl (o) R1 = OCH(Me)OEt, R2 - R3 = Me, R4 = H (n)
6: R1 = OH, R2 = H (y)
1. 1-Изопропил-2-(метилсульфанил)-3-метоксипиррол (Зв) и его структурные изомеры - 2,2-диметил-б-(метилсульфаш1л)-5-метокси-2,3-дигидропиридин (4в) и 7-метил-2-(метилсульфаиил)-3-метокси-4,5-дигидро-ЗЯ-азепин (5в)
Впервые получены масс-спектры ряда структурных юомеров, в частности, пиррола Зв, 2,3-дигидропиридина 4в и 4,5-дигидро-ЗЯ-азепина 5в и выявлены основные закономерности их фрагментации в условиях ионизации электронами (70 эВ).
Установлено, что характер фрагментации соединений Зв, 4в и 5в различен. Первичный акт распада всех изомеров обусловлен отрывом метального радикала. Дальнейший распад иона [М- Ме]+ с m/z 170 протекает с образованием диагностических ионов для каждого изомера.
Для пиррола Зв фрагментация этого иона связана с элиминированием молекулы С3Н6, приводящим к иону с m/z 128, и последующим образованием ионов с m/z 100 (27) и 84 (26). (Здесь и далее в тексте и на схемах в скобках после значений m/z приведены интенсивности соответствующих пиков в % от интенсивности максимального пика).
СНМс2
Зв
4в
5в
Квантово-химический расчет (методом B3LYP в базисе 6-311G, Gaussian 03W) реакции элиминирования метального радикала (структуры А и А1) показал, что разрыв связей О-С и S-C практически равновероятен (АЕ = 44 и 46 ккал/моль соответственно).
ОМе
SMe
£
¿НМе2 Зъ.М*", 185 (100)
-Ме"
ОМе
СНМе2 А, m/z 170 (68)
ОМе N ь
I
Н
m/z 128 (80)
-CS
О
SMe -СзНб
1+У
СНМе2 А', m/z 170 (68)
N
I
Н
SMe -СО
• [CÄNOf m/z 84(26) I -Off
[C^Nf-m/z 67 (30)
I -SH-- [CANS]+ m/z 100 (27)
m/z 128 (80)
Для дигидропиридина 4в распад иона с m/z 170 характеризуется выбросом молекулы 2,2-диметил-3-(метилсульфанил)-2Я-азирена либо N-[(метилсульфанил)метилиден]-1-пропен-2-амияа с образованием ионов [С3Н30]+ с m/z 55 (100) и [М- Ме - MeSHf с m/z 122 (15).
^wOMe]4 MeJ J Me N SMe
. 4в, it", 185(50)
-Me-
mI^JAS "
m/z 170 (93)
-CjH7OS'
MeJ Г
Me N SMe m/z 170 (93)
I
P„.
m/z 55 (100)
-MeSH
V7~MeT"
N
m/z 55 (100)
M^lT* m/z 122(15)
у»
Me
m/z 68 (17)
jQ
Me N
m/z 94(11) I -CO
-C3H20
В масс-спектре 4,5-дигидро-ЗЯ-азепина 5в наблюдается пик максимальной интенсивности, принадлежащий нечетноэлектронному иону с m/z 112, образование которого возможно как при выбросе радикала NCS ионом с m/z 170, так и непосредственно из молекулярного иона в результате элиминирования молекулы MeSCN.
ОМеТ"
Ме к ЭМс 5в,ЛЛ 185 (58)
-МеБСЛ
V т
ОМе
т/г 112 (100)
-Ме"
ОН
Ме N БМе т/г 170(42)
/ ОМе Ме | *
т/г 170 (42)
-КСУ
Таким образом, при электронной ионизации структурных изомеров Зв, 4в и 5в изомеризации молекулярных и осколочных ионов не происходит, что позволяет надежно идентифицировать их структуру на основании масс-спектров.
Продолжая систематическое изучение масс-спектров новых групп функционально замещенных гетероциклов, генерируемых из литиированных алленов или алкинов и изотиоцианатов, а также выяснения, насколько общими являются закономерности, установленные при изучении распада молекулярных ионов пиррола Зв, 2,3-дигидропиридина 4в и 4,5-дигидро-ЗЯ-азепина 5в с помощью метода хромато-масс-спектрометрии мы исследовали поведение широкого ряда ранее неизвестных структурных изомеров 3 - 5 и их производных 6 и 7
2.1-Алкнл(щ1клоалкил, арил)-3-алкокси(арпл)-2-(алкилсульфаннл)пирролы
Впервые изучено поведение 3-алкокси- (За-к) и З-фенил- (Зл, м) 2-(метилсульфанил)пирролов при ЭИ.
«г!
I
БМе
Я1 = ОМе: Я2 = Я3 = Н(а), Я2 = Ме, Я3 = Н (б), К2 = К3 = Ме (в),
Я2=Ме, Я3 = Ш (г), Я2 -Я3 = (СЩ,, (д), Я2 -Я3 = (СН^ (е), Я2 -Я3 = (СН)5 (ж);
Я2 - Я3 - Ме: Я1 = ОЕ« (з), ОРг-1 (и), ОВи-г (к); Я1■» РЬ: Я2=Я3 = Н (л), Я2 - Я3«
Ме (м)
В масс-спектрах всех изученных соединений присутствуют пики молекулярных ионов, значения устойчивости которых % - отношение интенсивности пика молекулярного иона к полному ионному току) приведены в таблице 1.
Таблица 1. Устойчивость молекулярного иона (\Ум; %) исследуемых пирролов 3 а-м
N соед. За 36 Зв Зг Зд Зе Зж Зз Зи Зк Зл Зм
Ш, % 15 11 15 14 10 9 19 9 б 2 11 16
Молекулярные ионы всех 3-алкоксизамещенных 2-(метилсульфанил)пирролов За-к распадаются по двум конкурентным направлениям - «эфирному» (канал 1) и «сульфидному» (канал 2).
~SMe
-Me'
OMe
fi VN
r2^R3
3
б R2 = Me, R3 = H; M*~, 171 (77) в R2 ■= R3 = Мг; JW4', 185 (100) r R2 = Me, R3 = Et; lt\ 199 (84) д R2 -R3 = (CHJil AT", 211 (86) e R2 -R3 = (CH2)5; tf-, 225 (81)
r2^R3
SMe"
б, m/z 156 (100)
в, m/z 170 (68) r, m/z 184 (50)
д, m/z 196 (69)
е, m/z 210 (67) 2 OMe
R2^R3
d -
H
pf
,SMe
m/z 128 (32,80, 100,100, 100)
m/z 100 (9,27,18,21,20)
J-SH'
o»1
m/z 67 (16,27,25,36,2
,OMe
-САл
OMe i
_/ .OMe T
— j
-Off
N' i
H
m/z 128 (32,80,100, 100, 100)
m/z 84 (16,26,19,19,19)
Для 3-метоксипирролов 36-е реализуется еще одно направление распада молекулярного иона, обусловленное разрывом связи N-C с переносом атома водорода к атому азота и приводящее к выбросу молекулы алкена с образованием нечетноэлектрон-ного иона с m/z 143, имеющего, вероятно, структуру 2-(метилсульфанил)-3-метоксипиррола.
OMe 1
(X
N
R^R3 3 б-еМ*~
SMe -ед.
ОМе
cL
"SMe
-Me-
m/z 143 (< 1, 3,10,15,49)
-ci —
>J SM« _co H m/z 128
OMe m/z 128
[C^NSf m/z 100
J -SH-
[C4H5N]+-m/z 67 }-Off
[CÄNO]+ m/z 84
Замена метальной группы в пирроле За на фенильную (пиррол Эж) не приводит к принпипиальному изменению характера его фрагментации. Основными в его спектре являются пики ионов [М- Ме]+, [М- Me - СО]+, [М- Me - CS]+ и нечетноэлектрон-ного иона с m/z 143 (21), вероятно, имеющего структуру 1-фенилпиррола.
В масс-спектре пиррола Зж присутствуют пики еще трех серий ионов. Одна из них связана с выбросом серосодержащих частиц и образованием ионов [М - HS]+ с m/z 186 (10), [М- Me - H2S]+ с m/z 170 (22) и [М-Me - HSf с m/z 171 (10); другая - с деструкцией пиррольного цикла с локализацией заряда на фенилсодержащем фрагменте. Третья серия ионов обусловлена характерной для 1-фенилпиррола потерей молекул ацетилена, цианида водорода и радикалов CH2N и C4H4N.
Изучено влияние стереоэлектронных характеристик 3-алкоксизаместителя (Зв, з-к). Увеличение длины и объема алкильной группы (Me < Et < i-Рг < i-Bu) благоприятствует разрыву связи С-О, что приводит к снижению стабильности молекулярного иона: (Зв - 15%, Зз - 9%, Зи - 6%, Зк - 2%, Таблица 1).
При фрагментации [М]+" 3-алкокси-1-изопропил-2-(метилсульфанил)пирролов (3 з-к) с простым разрывом связей О-Alk (Alk = Et, i-Pr, t-Bu) и S-Me конкурирует пере-
8
группировочный процесс, приводящий к алкену и нечетноэлектронному иону 1-изопропил-2-(метилсульфанил)пиррол-3-ола.
п.
4N
СН(СН3)2 3
ОН
SMe -С„Н2„
N
СН(СН3)2
m/z 171 (7,25,50)
SMe -Me'
/°Н V^s ■
СН(СН3)2
m/z 156 (24,100,100)
-СзНб
/°Н
н
m/z 114 (43,76,54)
3 (Alk = Et), Af, 199 (100) и (Alk = i-Pr), Af*\213 (64) к (Alk = i-Bu), M*', 227(12)
Квантово-химический расчет (методом B3LYP в базисе 6-3i IG, Gaussian Ü3W) реакции элиминирования молекулы этилена из молекулярного иона 1-изопропил-2-(метилсульфанил)-З-этоксипиррола (Зи) показал, что разрыв связи О - Et предпочтительнее, чем S - Me (АЕ = 45 и 55 ккал/моль).
При введении фенильного заместителя в 3 положение пиррольного цикла основным становится «сульфидный» тип распада с образованием иона [М - Ме]+, дальнейший распад которого принципиально зависит от природы заместителя у атома азота.
В спектре пиррола Зл присутствуют пики ионов, свидетельствующие о деструкции пиррольного цикла [фенилсодержащий фрагмент с m/z 161 (10) стабилизирует заряд, а азотсодержащий фрагмент с m/z 101 (37) - заряд и неспаренный электрон].
Таким образом, распад молекулярных ионов всех исследованных пирролов начинается с фрагментации гетероатомных С-заместителей. Характер фрагментации (простой разрыв связи С-гетероатом или перегруппировочный процесс) определяется стереоэлектронными характеристиками алкильной части заместителя. Влияние заместителя у атома азота в основном проявляется при дальнейшем распаде первичных ионов. Для l-emop-бутил- (Зг), 1-циклоалкил- (Зд и Зе)] и 1-фенил- (Зж) пирролов это влияние выражается еще и в появлении дополнительных каналов фрагментации молекулярного иона.
3. Основные закономерности распада 2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-3//-азепипов
Изучено поведение ранее неизвестных 3-алкокси-, 3-фенил- и 3-(пиррол-1-ил)замещенных 2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов в условиях ЭИ (70 эВ).
R4-
Г " = ОМе, К4 = Н: = Н (б), Ме (в), Ш (г); Я1 = ОМе: Я4 - Я2 = (СН2)3 (д); И^зМе 114 = ^ к2 = Мс: Я-1 = оа (3)> ОРг-1 (н), ОВи-г (к), РЬ (м), руп:о1-1-у1 (н).
5
Все исследуемые 4,5-дигидро-ЗЯ-азепины 5 (б—д, з-к, м, н) образуют молекулярные ионы [А/]1", стабильность которых сильно зависит от строения и природы заместителей в положениях 3 и 7 (Табл.2).
Таблица 2. Устойчивость молекулярного иона (\УМ, %) 2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов 5 б-н
Ncoefl 56 5в 5г 5д 5з 5и 5к 5м 5н
WM, % 3 8 6 7 3 3 I 2 14
З-Метоксизамещенные 4,5-дигидро-ЗЯ-азепины 5 б-д
Распад молекулярных ионов 3-метоксизамещенных 4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов 5 (бд), различающихся строением заместителей в положениях 6 и 7 гетероцикла - 6,7-незамещенный |Д2 = Я4 = Н (56)], 7-алкилзамещенные [Я4 = Н: И2 = Ме (5в), Е1 (5г)], 6,7-аннелированная система [Я -Я4 = (СВДэ (5д)] - протекает по общим каналам с образованием диагностических ионов.
v т
ОМе
R2 5i-r(100)
-NCS'
Г
ОМе
•Т
-MeSCN -SMe
5 (б-д); AT' I -Ме"
R4_/~V0H
TU.
R2 N s R2 N Nc
R2 g 4S
SMe
R4
R2 g SMe
Наблюдается так же «сульфидный» тип распада молекулярного иона 3-метокси-4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов, связанный с разрывом связи гетероцикл—S и образованием иона [М- MeS]+.
В спектре соединения 5д максимальный по интенсивности пик принадлежит иону с m/z 71. Возможно, при ионизации происходит частичная изомеризация молекулярного иона 4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов 5 с раскрытием гетероцикла по связи С2~С3 и разделением катионного и радикального центров. При этом заряд может локализоваться как на атоме азота (ион так и на атоме кислорода (ион [Мг]*")- В первом случае
при фрагментации происходит разрыв связи C7-N и образование диагностического нечетноэлектронного иона [М - MeSCN]+", пик которого, максимален в спектрах соединений 5 (б-г).
Аннелирование 4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов сдвигает равновесие в сторону образования иона с локализацией заряда на атоме кислорода. Разрыв связи С5-С приводит к иону с m/z 71 (100), что согласуется с правилом Стивенсона-Одье.
ОМе
СН2=СН-СН=ОМе m/z 71 (100)
ОМе
гГН1 п
Mf
SMe 5д, AT', 211 (90)
[Mi - MeSCN]*1 mh 138 (25)
З-Алкокснзамещенные 4,5-дигидро-ЗЯ-азепины 5 з-к
Процесс фрагментации молекулярных ионов 3-алкокси-4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов 5 (з-к) (где Alk > Ме) происходит по каналам, обусловленным предпочтительной локализацией заряда и неспаренного электрона на эфирном атоме кислорода.
^ т — От™'1"— СУ— Сг°
5 (з-к), М*' для 5 и, к J -С„Н2л
Мс N SMe _Am°H Me^N^sMe _АШ" Me^^SMe Ме >} SMe m/z 153 5 (з-к), M*' m/r 170
sOH
<ГУЬн _ f> _ ГУ
m/z 124 " M}+\ 171 m/z 156
Киаптсвс-хлиический расчет реакции элиминирования молекулы этилена из молекулярного иона 7-метил-2-(метапсульфанил)-3-зтокси-4,5-дигидро-ЗЯ-азепина (5з) показал, что разница в разрьше связей С-0 и C-S составляет 10 ккал/моль (АЕ = 50 и 60 ккал/моль соответственно).
В целом, масс-спектры 3-алкокси-4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов 5 (з-к) состоят из трех серий ионов, отвечающих «эфирному» типу распада молекулярных ионов соединений 5 з-к и «сульфидному» типу распада образующихся из них нечетноэлектронных ионов с m/z 171 и с m/z 153.
В ходе спектрального мониторинга 4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов 5 (б-д, з-к) обнаружена новая термически-индуцируемая реакция элиминирования алканола, приводящая к ранее неизвестным 7-(метилсульфанил)-ЗЯ-азепинам 8а, б.
/=у0А1к _ 120-250°С / VloAlк 180-250°С J^J ' (-MeSH) RAN^SMe ("АМН) KiK\Uc
5 (б, в, з-к) 8а, б
Alk = Ме: Я2 = Н (б), Мс (в) R2 =■ Н (а), Ме (б)
R2 = Ме: Alk = Et (з), Pr-i (и), Bu-/ (к)
В условиях химического эксперимента такой маршрут реакции нами не наблюдался (хотя и не исключался). Термического элиминирования метантиола, ни в этих, ни в более жестких условиях не зарегистрировано. Анализ хроматограмм позволяет предположить, что элиминирование алканола происходит не из исходных 4,5-дигадро-ЗЯ-азепинов, а из их структурных изомеров, образующихся только при хроматографиро-вании и имеющих идентичные масс-спектры.
7-Метил-2-(метилсульфанил)-3-фенил-4,5-дигидро-3#-азешш (5м)
Введение в 3 положение 4,5-дигидро-ЗЯ-азепина 5м фенильного заместителя меняет характер фрагментации молекулярного иона. Пик иона [М- MeSCN]"1", который является диагностическим при распаде 3-метоксизамещенных 4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов, в спеюре 3-фенил-4,5-дигидро-ЗЯ-азепина 5м отсутствует. Доминирующим является разрыв связи C2-S с образованием устойчивого иона [М - MeS]+ с m/z 184 (100).
— Cr
"SMe-
■Ph1 / \-Pb
[cl3H14Nr -- \\ J —- V, /
m/z 184 (100) "SMe" Me^N^SMs -Ш Me^g^S 5м, M*-, 231 (16) m/z 216 (27)
Таким образом, фенильный заместитель приводит к дестабилизации дигидроазе-пинового цикла. Об этом же свидетельствует и относительно низкая интенсивность пика молекулярного иона дигидроазепина 5м (WM = 2%, Табл.2) и, напротив, максимально высокая интенсивность пика иона с m/z 184, образующегося в результате отщепления радикала MeS, сопровождающегося реорганизацией первичного иона с участием фенильной группы.
7-Метил-2-(метилсульфанил)-Э-(пиррол-1-ил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепин (5н) образует устойчивый молекулярный ион (WM = 14%, Табл.2), в котором единственным каналом первичного распада является выброс метального радикала. Возможность стабилизировать первичный осколочный ион [М- Ме]+ с m/z 205 за счет локализации положительного заряда на атоме азота пиррольного цикла полностью меняет характер его распада.
e~yöT_ ryD _
мААме mAnAs
5h, Л/4"', 220 (100) m/z 205(64)
Таким образом, ключевую роль в процессах фрагментации молекулярных ионов исследованных 4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов 5 (5-д, з-к, м, н) играет природа заместителя в положении 3 гетероцикла.
4.6-Алкокси- и 6-арил(гетарил)-ЗЯ-азепины
Впервые юучены масс-спектры ранее неизвестных 6-алкокси- 7 (в-и), 6-фенил-(7м), б-(пиррол-1-ил)- (7н) и 6-(5-метил-2-тиенил)замещенных (7о) ЗЯ-азепинов, получаемых депротонированием 2-аза-1,3,5-триенов 2.
R Д VRl R1 = ОМе, R4 = IL Ме (в), Et (г); R1 = ОМе: R4 - R2 = (СЩ-, (д);
^R4 = Н, R2 = Ме: R1 = OEt (з), ОРг-< (и), Ph (м), pytrol-1-yl (н), S-Mc-2-thienyl (о)
R
7
6-Метокси-ЗЯ-азепины 7в-д образуют устойчивые молекулярные ионы (Табл. 3), фрагментация которых протекает по пяти конкурирующим направлениям.
Таблица 3. Устойчивость молекулярного иона (WM, %) исследуемых 6-алкокси- и
6-арил(гехарил)-ЗЯ-азепинов 7 (в-о)
Ncоед 7а 7г 7д 7з 7и 7м 7н lo
WM, % 8 5 9 5 4 14 15 12
Основное направление фрагментации [М^ азепина 7в связано с выбросом метального радикала из метоксигруппы и образованием иона с miz 122 (100). В спектре присутствуют достаточно интенсивные пики ионов, появление которых обусловлено как простым разрывом связей С-Н и гетероцикл-0 (азатропилиевые ионы), так и пе-регруппировочными процессами.
Заместители в положениях 2 и 3 в соединениях 7г-д главным образом влияют на появление дополнительных каналов распада, связанных с элиминированием из этих заместителей (когда R Ф Ме) молекулы алкена.
Анализ масс-спектров 6-алкокси-ЗЯ-азепинов 7 (в, з, и) (R2 = Ме, R4 = Н) показал, что закономерности, установленные для распада молекулярного иона 2-метил-6-метокси-ЗЯ-азепина (7в), распространяются и на его 6-этокси- (7з) и б-изопропокси-(7и) аналоги. При распаде [Л/]4" последних значительную роль играют перегруппиро-вочные процессы, хотя появление большинства важнейших фрагментов связано с простым разрывом связей.
Увеличение длины и объема алкильного радикала (при переходе от МеО к ЕЮ и /'-РгО) открывает дополнительный канал распада, связанный с элиминированием алке-на, что приводит к образованию нечетноэлектронного иона с m/z 123, который, возможно, имеет структуру 2-метил-ЗЯ-азепин-6-ола или его кето-таутомера.
Введение в 6 положение 2-метил-ЗЯ-азешша ароматического или гетероаромати-ческого заместителя способствует стабилизации положительного заряда. В результате пики молекулярных ионов в масс-спектрах 6-фенил- (7м), 6-(пиррол-1-ил)- (7н) и 6-(5-метил-2-тиенил)- (7о) 2-метил-ЗЯ-азепинов становятся максимальными по интенсивности (Табл. 3), а основными направлениями их распада при ЭИ являются отрыв атома водорода и метального радикала.
Распад молекулярного и осколочных ионов фенилзаметценного азепина 7м, вероятно, связан с образованием устойчивых сопряженных трициклических структур.
Характер распада 2-метил-6-(пиррол-1-ил)-ЗЯ-азепина (7н) аналогичен фрагментации фенилзамещенного азепина 7м. Стабилизирующий эффект в данном случае оказывает пиррольное ядро, способное локализовать положительный заряд на атоме азота с образованием пирролиевых ионов.
Основное направление распада молекулярного иона 2-мегил-6-(5-метил-2-тиенил)-ЗЯ-азепина (7о) связано с отщеплением атома водорода. Здесь возможны два конкурирующих процесса: отрыв атома водорода от азепинового цикла и характерный для алкилтиофенов перегруппировочный процесс с расширением серосодержащего гете-роцикла.
Вторым направлением фрагментации молекулярного иона ЗЯ-азепина 7о является отрыв метального радикала с образованием иона с m/z 188, который также может осуществляться по двум конкурирующим направлениям.
При деградации азепинов 7 (м~о) реализуется третий канал распада [Л/]4", связанный с деструкцией азепинового цикла и выбросом молекулы MeCN.
Таким образом, характер фрагментации исследованных ЗЯ-азепинов 7 (м-о) зависит от природы заместителя в положении 6 гетероцикла. В [А/]4" 6-алкоксизамещенных ЗЯ-азепинов 7 (в-д, з, и, м-о) катион-радикальный центр в основном локализуется на атоме кислорода и его распад подчиняется закономерностям, характерным для простых алкиловых эфиров. Ароматический и гетероароматические заместители в 6 положении азепинового цикла стабилизируют заряд и распад их [Ai]4" протекает с преимущественным образованием перегруппировочных ионов, имеющих структуру сопряженных ди- и трициклических систем. Влияние заместителя в положении 2 азепинового цикла на распад молекулярного иона не является определяющим.
7э,Л/\ 151 (44) 7и, Л/1", 165 (51)
m/z 123 (15,98)
Замена 6-метоксигруппы на 3-метилсульфанильную группу приводит к резкому повышению устойчивости молекулярного иона \У„ = 13 (8а) и 17 (86), первичный распад которого связан с отщеплением метилсульфанильной группы или ее фрагментов с образованием ионов [М-Ме8]+, [М-СН28]+, [М- 8Н]+ и [М- Ме]+.
5. 3-(1-этоксиэтокси)-1-изопропил-2-(метилтио)-Ш-пиррол (Зп) и его структурные изомеры - 2,3-дигидропиридин (4п), 4,5-дигидро-ЗЯ-азепин (5п) и
тиофен (8п)
Исследуемые азагетероциклы широко распространены в природных биосистемах и известны как соединения, обладающие различными видами биологической и физиологической активности, что обусловливает как поиск рациональных путей их синтеза (в том числе новых представителей), так и изучение их свойств. Значительное внимание уделяется масс-спектрометрическому исследованию гетероциклических структур, входящих в состав сложных природных соединений, имеющих большое биологическое значение.
Впервые изучено и описано поведение изомерных аза- и тиагетероциклов Зп, 4п, 5п и 8п.
Как и в случае рассмотренных выше гетероциклов (пирролов, дигидропиридинов, азепинов, дигидроазепинов), содержащих гетероатомные заместители, в молекулярном ионе соединений Зп, 4п, 5п, 8п имеется несколько центров локализации заряда и неспаренного электрона. Установлено, что все анализируемые соединения образуют малостабильный молекулярный ион с m/z 243 (WM = 1, 0, 0, 0), в котором заряд и не-спаренный электрон локализованы на атоме кислорода ацетальной функции, что обусловливает характер его фрагментации. Распад [Mf соединений Зп, 4п, 5п, 8п протекает по двум основным направлениям, связанным исключительно с расщеплением ацетальной функции. Типичный для ацеталей простой разрыв связей С-0 приводит ко всем формально возможным кислородсодержащим ионам (преимущественно, ок-сониевым).
8а, ЛГ\ 139 (100) 86, лл 153 (100)
8а, m/z 124 (53) 86, m/z 138 (8)
8а, m/z 92 (30) 8а, m/2 93 (26) 8а, m/z 106 (14) 86, m/z 106(17) 86, m/z 107 (16) 86, m/z 120 (15)
Второе направление первичного распада [М]+' ацетальсодержащих гетероциклов Зп, 4п, 5п, 8п связано с элиминированием молекулы этоксиэтена, приводящим к не-четноэлектронному иону с m/z 171. Для пиррола Зп, 4,5-дигидро-ЗЯ-азепина 5п и тиофена 8п образование иона с m/z 171 сопряжено с неспецифическим переносом водорода из этильной группы к атому кислорода, связанному с гетероцшслом.
MV п-
R-0 Л -- [R-OHf -- m/z 156 -- m/z 128
Н^У -CH2=CHOEt m/z)71 -Ме' (8,91,32) -СО (5,17,2)
Зп,5п,8И,ЛГ (17,89,92)
К Ме.ГТ ГУ
И w .Ме
Y SMC' Me-^N'^SMe, Me^N^SMe, V«
Ме-Ме Ме^Мс
Зп 4а 5п 8п
Для 2,3-дигидропиридина 4п, напротив, характерна перегруппировка Мак-Лафферти, включающая перенос водорода из у-положения к атому углерода с двойной связью (через шестичленный циклический процесс) с разрывом ß-связи и элиминированием молекулы этоксиэтена.
н^0Е'Г о +
Ме -- Ме ^ ----- "А 128 (3)
Me^N*SMe "^CHOEt Ме>^ЗМе -Ме м^-Ц -СО
4п,243 (1) m/z 171 (12) m/z\56(12)
Дальнейшая фрагментация катион-радикала с m/z 171 характеристична для каждого гетероцикла. Общим для всех структурных изомеров является отрыв метального радикала с образованием иона с m/z 156 и последующий выброс С=0, ведущий к иону с m/z 128.
Характеристичный распад иона с m/z 156 для пиррола Зп связан с элиминированием молекулы циклопропана (или пропилена) и образованием иона с m/z 114, для 2,3-дигидропиридина 4п - молекулы 2Я-оксета (или циклопропанона) и образованием иона с m/z 100. Дня 4,5-дигидро-ЗЯ-азепина 5п наблюдается элиминирование фрагмента CS с образованием иона с m/z 112, для тиофена 9 - молекулы пропионитрила с образованием иона с m/z 101.
При ЭИ 2,3-дигидропиридина 4п и 4,5-дигидро-ЗЯ-азепина 5п доминирует первый канал фрагментации молекулярного иона, а при ионизации пиррола Зп и тиофена 8п — второй, что может быть связано как с природой гетероцикла (ароматическим и неароматическим характером), так и с его размером.
Установлено, что при ЭИ молекулярные и осколочные ионы исследуемых соединений не изомеризуются друг в друга, что делает возможной масс-спеюрометрическую идентификацию этих изомеров на основании выявленных диагностических ионов.
6. 5-(1-этоксиэтоксн)-2-метокси-6-(метилсульфанил)-2,3-дип1дропиридин (4р) и 3-(1-этоксиэтокси)-2-(метилсульфанил)пиридии (6р)
В химических исследованиях 2-метокси-б-(метилсульфашш)-5-(1-этоксиэтокси)-2,3-дигидропиридин (4р) проявил высокую склонность к ароматизации протекающей даже при хранении при низких температурах (~10°С) и приводящей к ранее неизвестному 2-(метилсульфанил)-3-(1-этоксиэтокси)пиридину (6р), мягкий гидролиз (НэО+, 20°С, ~10 мин) которого приводит к 2-(метилсульфанил)-3-пиридшголу (бс). Наличие в структуре 2,3-дигидропиридина (4р) лабильных заместителей - 2-метокси-и 5-(1-этоксиэтокси)групп - делает его интересным объектом не только для химических, но и для масс-спектрометрических исследований.
Изучен процесс фрагментации молекулярных ионов ранее неизвестных 6-(метилсульфанил)-2-метокси-5-(1-этоксиэтокси)-2,3-дигидропиридина (4р) и 2-(метилсульфанил)-3 -(1 -этоксиэтокси)пиридина (бр).
Ме^ОнП " Ж. ГГ1-_~ ГГ0Т'
Г
jOC.
МеО N SMe -ЕЮСН=СН: 4р М,*'; 245
МеО N SMe N SMe
4с'М/-; 173 6с'М/'\ 141
* LiSL _.^онТ
ЕЮ=\е XX С X
Ме MeO^N^SMe 4N^SMc
Ме
m/z 73
4с Mj~\ 173 бс Mf'\ 141
гт
Ь=СНМе Ме. ЛЕП +
N SMe -Et0" m/z 168
m/г 73 --
Y
а:
бс' Л//'; 141
"N^SMe -EtOCH=CH2 6с М4*'; 141 6рЛ//";213(33)
Распад молекулярных ионов соединений 4р и 6р при 12 и 60 эВ характеризуется двумя основными направлениями: а) простым разрывом связей С-0 в этом заместителе, приводящим к образованию оксониевых ионов; б) легко реализующейся перегруппировкой Мах-Лафферти, приводящей к образованию ионов с m/z 173 и m/z 141 соответственно. Для 3-ацетальпиридина 6р канал распада, включающий перегруппировку Мак-Лафферти, преобладает.
Исследовано влияние температуры (как системы ввода, так и источника ионов) на последовательность и характер термических превращений дигидропиридина 6р в интервале 50-250°С.
Me^-OEt Me^OEt
° 170.210-С 22а_250„с
MeO^N^SMe "Ме0Н ^N^SMe -ЕЮСН=СН2 Цг^Ме 4р Mf- 245 6р Ai/-; 213 бс Af/'; 141
Установлено, что в газовой фазе в интервале температур 220-250°С в анализируемые соединения подвергаются термодеструкции. Продуктами термолиза дигидро-пиридина 4р являются метанол, этоксиэтен и 2(метидсульфанил)пиридин-Зол (6с). Метанол элиминируется в интервале температур выше 170°С.
Такой «аномальный» результат по сравнению с экспериментами в реакционной колбе доказывает, что температура - не определяющий фактор в легкой ароматизации дигидропиридина 4р.
ВЫВОДЫ
1. Установлены схемы фрагментации в условиях ионизации электронами в газовой фазе ранее нешисстных 5- и 7-членных аззгетсроцикдоБ — 6-алкокси-, 6-фепил-, 6' (пиррол-1-ил)- и б-(5-метил-2-тиенид)замещенных ЗЯ-азепинов; 3-алкокси-, З-фенил-и 3-(пиррол-1-ил)замещенных 2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов и их структурных изомеров: 3-алкокси-, 3-фенил-2-(метилсульфанил)пирролов.
2. Характер фрагментации исследованных 1-алкил(циклоалкил, арил)-3-алкокси(арил)-2-(метилсульфанил)пирролов определяется стереоэлектронными характеристиками алкильной части заместителя в третьем положении. Для 1-алкил-2-(метилсульфанил)-З-фенилпирролов (Alk = Ме, i-Pr) при ЭИ доминирует направление с разрывом связи S-Me. Влияние заместителя у атома азота проявляется при дальнейшем распаде первичных ионов.
3. Установлено, что фрагментация молекулярного иона шестичленных N-гетероциклов, содержащих ацетальную функцию при атомах С-5 или С-3, характеризуется двумя основными направлениями: простым разрывом связей С-О в этом заместителе и перегруппировкой Мак-Лафферти - с элиминированием молекулы эток-сиэтена.
4. Распад молекулярных ионов 3-алкоксипроизводных (Alk = Et, i'-Pr, /-Bu) 2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азегшнов и 2-алкил-6-алкоксипроизводных (R1 = МеО, ЕЮ, i-PrO) ЗЯ-азепинов подчиняется закономерностям, характерным для простых алкиловых эфиров. Фрагментация 3-фенил- и 3-(пиррол-1-ил)замещенных ди-гидроазепинов и 6-арил(гетарил)-ЗЯ-азепинов протекает в основном по «сульфидному» типу.
5. Показано, что молекулярные и осколочные ионы 3-метокси-7-метил-2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азешша и его структурных изомеров: 2,3-дигидропиридина и пиррола, 7-метил-2-(метилсульфанил)-3-(1-этоксиэтокси)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепина и его структурных изомеров (2,3-дигидропиридина, пиррола и тиофена), полученных из литиированных алленов и изотиоцианатов, не изомеризуют-ся друг в друга. Определены диагностические ионы, позволяющие идентификацию этих изомеров.
6. При хроматографическом вводе образцов обнаружена новая термически-индуцируемая реакция элиминирования алканола. Установлено, что частичная термическая деструкция 3-алкокси-4,5-дигидро-ЗН-азепинов с элиминированием алканола приводит к ранее неизвестным 7-(метилсульфанш1)-ЗН-азепинам. 2-Метокси-6-(метилсульфанил)-5-(1-этоксиэтокси)-2,3-дигидропиридин элиминирует метанол в интервале 170-210°С, а при температуре 250°С подвергается термодеструкции с образованием метанола, этоксиэтена и 2-(мегилсульфанил)пиридин-3-ола.
Основные результаты работы изложены б следующих публикациях:
1. Клыба JI.B., Недоля H.A., Шляхтина Н.И., Жанчипова Е.Р. Масс-спектры новых групп функционально замещенных гетероциклов. V. Первый пример перегруппировки Мак-Лафферти в ряду 5-ацеталь-2,3-дигидропиридинов и З-ацеталышридинов -производных а-литиированного 1-(1-этоксиэтокси)аллена и метоксиметилизотиоциа-ната // ЖОрХ. - 2005. - Т. 41, вып. 10 - С. 1576-1582.
2. Клыба Л.В., Недоля H.A., Жанчипова Е.Р. Масс-спектры новых групп функционально замещенных гетероциклов. VI. Основные закономерности распада 7-метил-2-(метилсульфанил)-3-метокси-4,5-дигидро-ЗЯ-азепина и его структурных изомеров -2,2-диметил-6-(металсульфанил)-5-метокси-2,3-дигидропиридина, 1-изопропил-2-(метилсульфанил)-З-метоксипиррола и их линейных предшественников в условиях ионизации электронами // ЖОрХ. - 2008. - Т. 44, вып. 1 - С. 135-142.
3. Клыба Л.В., Недоля H.A., Тарасова O.A., Жанчипова Е.Р. Масс-спекгры новых групп функционально замещенных гетероциклов. VII. Основные закономерности распада 2-(метилсульфапил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов в условиях ионизации электронами // ЖОрХ. - 2008. - Т. 45, вып. 2. - С. 301-312.
4. Клыба Л.В., Недоля Н.А, Тарасова О.А, Жанчипова Е.Р., Волостных О.Г. Масс-спектры новых групп функционально замещенных гетероциклов. VIII. Основные закономерности распада 6-алкокси- и 6-арил(гетарил)-ЗЯ-азепинов в условиях ионизации электронами // ЖОрХ. - 2009. - Т. 45, вып. 4. - С. 610-621.
5. Клыба Л.В., Недоля H.A., Шляхтина Н.И., Жанчипова Е.Р. Первый пример перегруппировки Мак-Лафферти в ряду 3-ацетальпиридинов и 5-ацеталь-2,3-дигидропиридинов // Тез. докл. Всероссийской конференции с международным участием «Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы» - Москва, 2005. - ОС-14.
6. Клыба Л.В., Недоля H.A., Жанчипова Е.Р., Тарасова O.A. Основные закономерности распада 7-метил-3-метокси-2-(метршсульфанил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепина и его структурных изомеров - пиррола и 2,3-дигидропиридина в условиях ЭЙ // Тез. докл. Международной конференции по органической химии «Органическая химия от Бутлерова и Бейлыптейна до современности» - Санкт-Петербург, 2006. - С. 811-812.
7. Жанчипова Е.Р., Клыба Л.В., Недоля H.A. Основные направления фрагментации 3-(1-этоксиэтокси)-7-метил-2-(метилтио)-4,5-дигидроазепина и его структурного изомера 2-(метилтао)-3-(1-этоксиэтокси)-5,5-диметил-2,3-дигидропиридина // Тез. докл. Третьего съезда ВМСО - Мосхва, 2007. - ОС-20.
8. Жанчипова Е.Р., Клыба Л.В., Недоля Н.А, Тарасова O.A. Основные закономерности распада 2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов - новых производных ал-леновых карбанионов и изотиоцианатов - в условиях ЭИ // Тез. докл. Международной конференции «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями», посвященной 140-летию Российского химического общества имени Д.И. Менделеева - Санкт-Петербург, 2008. - С. 96-97.
9. Жанчипова Е.Р., Клыба Л.В., Недоля H.A., Тарасова О.А ЗЯ-Азепины из литииро-ванных алленов и алкинов и механизм фрагментации их молекулярных ионов // Тез. докл. Международной конференции «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями», посвященной 140-летию Российского химического общества имени Д.И. Менделеева - Санкт-Петербург, 2008. - С. 151-152.
10. Жанчипова Е.Р., Клыба Л.В., Недоля H.A., Ващенко A.B., Тарасова O.A. Синтез и основные закономерности фрагментации молекулярных ионов 3-(алкокси)-2-(метидсульфанил)-Лг-алкилпирролов // Тез. докл. Четвертого съезда ВМСО - Москва, 2009. - С. 153.
Подписано в печать 14.09.09. Формат 210x147 1/16. Бумага писчая белая. Печать RIZO .Усл.печ.л. 1.6. Отпечатано в типографии ИП Овсянников A.A. Тираж 100 экз. Заказ №78
ВВЕДЕНИЕ.
I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.
1 Пятичленные гетероциклы.
1.1 Пиррол и его производные.
1.2 С-Замещённые алкилпирролы.
1.3 2-(Алкилтио)-1Дг-пирролы.
1.4 1Ч-Метилпиррол.
1.5 1Ч-я-Бутил- и 1Ч-«-пентилпирролы.
1.6 1Ч-Фенилпиррол.
1.7 1Ч-Бензилпиррол.
1.8 14- М е г и л -2 -тр е/и-бу т илпиррол и 1Ч-метил-3-ш/>е/я-бутилпиррол
1.9 1Ч-Алкил-2-(алкилтио)-пирролы.
1.10 Тиофен и его производные.
1.11 Вторичные и третичные 2-тиениламины.
1.12 З-Алкил- и 5-алкил-2-тиениламины.
1.13 Бензилтиофены.
1.14 Бензтиофены, дибензтиофены и. некоторые гидроароматические системы.
2 Шестичленные азагетероциклы.
2.1 Пиперидин.
2.2 Фрагментация 1,2,3,6-тетрагидропиридина.
2.3 Дигидропиридин и его производные.
2.4 1Ч-Алкил-2-фенил-1,2-дигидропиридины.
2.5 Пиридин.
2.6 Монозамещенные метилпиридины.
2.7 2-Метил-5-алкилпиридины.
2.8 Алкенильные и алкинильные производные пиридина.
2.9 Фенилпиридипы.
3 Семичленные азагетероциклы.
3.1 Гидроазепины (гексаметиленимин).
3.2 1Ч-замещенные гидроазепины.
3.3 С-замещенные гидроазепины.
3.4 Азепин.
П. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
1. Основные закономерности распада 7-метил-2-(метилсульфанил)-3-метокси-4,5-дигидро-3//-азепина и его структурных изомеров — 2,2-диметил-6-(метилсульфанил)-5-метокси-2,3-дигидропиридина, 1-изопропил-2-(метилсульфанил)-3-метоксипиррола.
2. Основные закономерности распада 2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-3//-азепииов.
3. Основные закономерности распада 6-алкокси- и 6-арил(гетарил)-3//-азепинов.
4. Основные закономерности фрагментации молекулярных ионов 1-алкил(циклоалкил, арил)-3-алкокси(арил)-2алкилсульфанил)пирролов.
5. Основные закономерности распада 7-метил-2-(метилсульфанил)-3-(1-этоксиэтокси)-4,5-дигидро-3#-азепина и его структурных изомеров (2,3> дигидропиридина, пиррола, тиофена).
6. Первый пример перегруппировки Мак-Лафферти в ряду 5-ацеталь-2,3-дигидропиридинов и 3-ацетальпиридинов — производных а-литиированного 1-(1-этоксиэтокси)аллена и метоксиметилизотиоцианата.
Ш. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
1. Соединения.
2. Приборная часть.
ВЫВОДЫ.
Актуальность темы. Азотсодержащие гетероциклы пирролы, пиридины, азепины и их гидрированные аналоги, являются ключевыми структурными фрагментами многих биоактивных молекул природного и синтетического происхождения, включая фармацевтические субстанции, и играют исключительно важную роль' в процессах жизнедеятельности. Не менее существенно значение соединений этих классов и в других областях практики, например, в синтетической органической химии, материаловедении, нелинейной оптике, супрамолекулярной химии, в производстве пестицидов, поверхностно-активных веществ, специальных каучуков, ионообменных смол, медицинских препаратов, витаминов и т.д. Поэтому поиск рациональных путей их синтеза, равно как и всестороннее и систематическое изучение их свойств, в том числе реакционной способности в условиях ионизации электронами (ЭИ), являются актуальной задачей.
В Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского СО РАН разработана концептуально новая стратегия конструирования гетероциклического ядра из алленовых карбанионов и изотиоцианатов, позволившая синтезировать уникальные ряды азот- и серосодержащих гетероциклов с редкими и трудновводимыми заместителями, в том числе ранее неизвестных пирролов, пирролинов, дигидропиридинов, хинолинов, дигидроазепинов, азепинов, тиофенов, тиетанов и др. Однако химические и физико-химические (в т.ч. спектральные) свойства новых гетероциклов — потенциальных биологически активных соединений, лекарственных препаратов и полупродуктов для их получения - практически не изучены.
Цель работы: систематическое изучение реакционной способности новых групп структурно изомерных пяти-, шести- и семичленных азагетероциклов, получаемых из одних и тех же предшественников - 1,2,3-замещенных пирролов, 2,5,6-замещенных 2,3-дигидропиридинов, 2,3,7-замещенных 4,5-дигидро-3//-азепинов - и их некоторых производных — пиридинов и 3Н-азепинов в условиях ионизации электронами; выявление диагностических ионов, установление спектро-структурных корреляций и разработка методик экспресс-анализа смесей структурных изомеров,.
Научная новизна и практическая значимость работы.
Изучено поведение ранее неизвестных гетероциклических структурных изомеров - пирролов, 2,3-дигидропиридинов, 4,5-дигидро-3//-азепинов - и их производных — пиридинов и З./7-азепинов в условиях ионизации электронами и сформулированы эмпирические правила, связывающие строение этих практически важных классов соединений с их масс-спектрами. Показано, что характер фрагментации при ЭИ структурных изомеров исследованного ряда гетероциклических соединений резко различается, причем изомеризации друг в друга молекулярных и фрагментных ионов не происходит. Определены масс-спектрометрические маркеры.
Обнаружена новая термически-индуцируемая реакция элиминирования алканола, приводящая к ранее неизвестным 7-(метилсульфанил)-ЗН-азепинам в случае 3-алкокси-4,5-дигидро-ЗН-азепинов и к 3-(1-этоксиэтокси)-2-(метилсульфанил)пиридину в случае 2-метокси-6-(метилсульфанил)-5-(1-этоксиэтокси)-2,3-дигидропиридина.
Полученные результаты могут быть использованы для экспресс-идентификации трудноразличимых (другими методами) структурных изомеров термолабильных азагетероциклов синтетического и природного происхождения, исследования их реакционной способности в условиях ЭИ и термолиза.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН по теме: «Строение, стереоэлектронные эффекты и свойства гетероциклических и гетероатомных ациклических соединений по данным современных методов спектроскопии и квантовой химии» (номер государственной регистрации 01.200704814), при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований: Проект номер 05-0332578 «Необычные тандемные трансформации азатриеновых систем под действием оснований: оригинальный синтез азациклогептатриенов и - диенов (таутомерных азепинов и дигидроазепинов)», Проект номер 09-03-00890 «Контролируемые заместителями и катализаторами автотрансформации гетерополиеновых систем - универсальных прекурсоров фундаментальных карбо- и гетероциклов», а также в рамках Интеграционного научного проекта по приоритетному направлению 5.1 «Теоретическая химия и развитие методологии органического и неорганического синтеза, новые методы физико-химических исследований» по теме: «Генерируемые in situ карбанионы 2-аза-1,3,5-триеновых систем как предшественники 3#-азепинов и дигидроазепинов». (Постановление Президиума СО РАН от 15.01.2009 номер 11).
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы представлялись на Всероссийской конференции с международным участием «Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы» (Москва, 2005), Международной конференции «Органическая химия от Бутлерова и Бейльштейна до современности» (Санкт-Петербург, 2006), Третьем съезде ВМСО (Москва, 2007), Международной конференция «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями»», посвященной 140-летию Российского химического общества имени Д.И. Менделеева (Санкт-Петербург, 2008), Четвертом съезде ВМСО (Москва, 2009).
По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 4 статьи и 6 тезисов.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 99 схем и состоит из введения и трех глав. Первая глава (литературный обзор) посвящена рассмотрению общих и специфических закономерностей фрагментации пяти-, шести- и семичленных аза- и тиагетероциклов при электронной ионизации. Во второй главе изложены результаты собственных исследований автора. Необходимые экспериментальные подробности описаны в третьей главе. Завершается рукопись выводами и списком
выводы
1. Установлены схемы фрагментации в условиях ионизации электронами в газовой фазе ранее неизвестных 5- и 7-членных азагетероциклов — 6-алкокси-, 6-фенил-, 6-(пиррол-1-ил)- и 6-(5-метил-2-тиенил)замещенных ЗЯ-азепинов; 3-алкокси-, 3-фенил- и 3-(пиррол-1-ил)замещенных 2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов и их структурных изомеров: 3-алкокси-, З-фенил-2-(метилсульфанил)пирролов.
2. Характер фрагментации исследованных 1-алкил(циклоалкил, арил)-3-алкокси(арил)-2-(метилсульфанил)пирролов определяется стереоэлектронными характеристиками алкильной части заместителя в третьем положении. Для 1-алкил-2-(метилсульфанил)-3-фенилпирролов (Alk = Ме, /-Рг) при ЭИ доминирует направление с разрывом связи S-Me. Влияние заместителя у атома азота проявляется при дальнейшем распаде первичных ионов.
3. Установлено, что фрагментация молекулярного иона шестичленных N-гетероциклов, содержащих ацетальную функцию при атомах С-5 или С-3, характеризуется двумя основными направлениями: простым разрывом связей С-0 в этом заместителе и перегруппировкой Мак-Лафферти — с элиминированием молекулы этоксиэтена.
4. Распад молекулярных ионов 3-алкоксипроизводных (Alk = Et, ;'-Рг, /-Bu) 2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепинов и 2-алкил-6-алкоксипроизводных (R1 = МеО, ЕЮ, /-РЮ) ЗЯ-азепинов подчиняется закономерностям, характерным для простых алкиловых эфиров. Фрагментация 3-фенил- и 3-(пиррол-1-ил)замещенных дигидроазепинов и 6-арил(гетарил)-ЗЯ-азепинов протекает в основном по «сульфидному» типу.
5.Показано, что молекулярные и осколочные ионы 3-метокси-7-метил-2-(метилсульфанил)-4,5-дигидро-ЗЯ-азепина и его структурных изомеров: 2,3-дигидропиридина и пиррола, 7-метил-2-(метилсульфанил)-3-(1-этоксиэтокси)-4,5-дигидро-3//-азепина и его структурных изомеров (2,3-дигидропиридина, пиррола и тиофена), полученных из литиированных алленов и изотиоцианатов, не изомеризуются друг в друга. Определены диагностические ионы, позволяющие идентификацию этих изомеров.
6. При хроматографическом вводе образцов обнаружена новая термически-индуцируемая реакция элиминирования алканола. Установлено, что частичная термическая деструкция 3-алкокси-4,5-дигидро-ЗН-азепинов с элиминированием алканола приводит к ранее неизвестным 7-(метилсульфанил)-ЗН-азепинам. 2-Метокси-6-(метилсульфанил)-5-(1этоксиэтокси)-2,3-дигидропиридин элиминирует метанол в интервале 170-210°С, а при температуре 250°С подвергается термо деструкции с образованием метанола, этоксиэтена и 2-(метилсульфанил)пиридин-3-ола.
1. Jennings A. L., Boggs J. Е. Mass spectrometry for structural determination Simplenitrogen heterosycles // J. Org. Chem. 1964. - B. 90. - C. 2065 - 2066.
2. Budzikiewicz H., Djerassi C., Williams D.H. Mass Spectrometry of Organic Compounds. San Francisco: Holden-Day Inc., 1967. 690 p
3. Клыба Л.В., Бочкарев B.H., Брандсма Л., Тарасова О.А., Введенский В.Ю., Недоля
4. H.А., Трофимов Б.А. Масс-спектры новых групп функциональных гетероциклов
5. Вторичные и третичные 2-тиениламины // ЖОХ. 1999. -Т. 69. - Вып. 11,-С1881-1884
6. Клюев Н.А., Красовский А.Н., Шейнкман А.К., Красовский И.А., Жильников В.Г.
7. ЖОрХ. 1981,- Т. 17. - Вып. 8. - С.1739-1746
8. Massenspektrometrische Untersuchungen an Heterocyclen III: Thioxanthen,
9. Thioxanthon und Phenothiazin Sowie deren S-oxide Organic Mass Spectrometry 2, 819 (1969)
10. Marx M., Djerassi J.C. Mass-spectrometry in structural and stereometrical problems. CXLIX. The Questions of ring expentionin the fragmentationof ISC-labeled nitroge heterocycles // Am. Chem. Soc. 1968 - T. 90, B. 3. - C. 678 -681
11. Duffield A. M. Hydrogen rearrangements iuduced by electron impact on N-n-butyl-and
12. N-n-pentyl-pyrroles / A. M. Duffield, H. Budzikiewicz, D. H. Williams, C. Djerrassi //J. Amer. Chem. Soc. 1965. - B. 87, № 4. - C. 805 - 810.
13. Краснощёк А. П., Хмельницкий P. А., Полякова А. А., Грандберг И. И. Массспектры фенильных производных пиразола// ЖОрХ 1968. - Т. 4, В. 6. - С. 689 -695.
14. Высоцкий В. И., Хмельницкий Р. А., Грандберг И. И. Масс-спектр 1-метил2.трет.-бутилпиррола и 1-метил-3-трет.-бутилпиррола//ИТСА. 1971. - Т. 5. - С. 217 — 219
15. Клыба Л.В., Бочкарев В.Н., Брандсма Л., Недоля Н.А., Трофимов Б.А. Масс-спектры новых групп функциональных гетероциклов Сообщение 4. 1-Алкил-2-(алкилтио)пирролы // Изв АН, сер.хим. 2001. - №12. - С. 1-4.
16. Клыба Л.В., Бочкарев В.Н., Брандсма Л., Недоля Н.А., Трофимов Б.А. Масс-спектры новых групп функциональных гетероциклов II. Синтез и масс-спектры2.(алкил2-пропенил-, 2-пропинил.тио)-Ш-пирролов // ЖОХ. 1999. -Т. 69. -Вып. 11.- С1885-1890
17. Meyerson S., Fields Е.К. Organic ions in the gas phase XXI: Synthesis and mass spectra of deuteriothiophenes // Org. Mass Spectrom. - 1969. - Vol. 2. - № 2. - P.241-248
18. De Jong F., Sinnige H.J.M., Janssen M.J. Carbon scrambling in thiophene under electron impact // Rec. Trav. Chim. 1970. - Vol 89. - № 3. - P.225-226.
19. Williams D.H., Cooks R.G., Ronayne J., Tann S.W. Studies in mass spectrometry. Part XXVII. The decomposition of furan, thiophen and deuterated analogues under electron impact // Tetrahedron Lett. 1968. - Vol. 9. - №14. - P.1777-1780.
20. Kinney I.W., and Cook G.L. Identification of thiophene and benzene Homologs // Anal. Chem. 1952. - Vol 24. - N9. - P. 1391-1396.
21. Bowie J. H., Cooks R. G., Lawesson S.-O., Nolde C. Thiophen chemistry. Part XIII. Mass spectra of substituted thiophens // J. Chem. Soc. B. 1967. - P.616 -621,
22. Hanus V., Cermack V. Note on the mass spectra of alkylthiophenes and the structure of the ion C5H5S+ // Coll. Czech. Chem. Com. 1959. - Vol. 24. - P. 1602-1607
23. Kontecky A. The Calculation of the resonance energies of thiopyrylium and related compounds by a simple molecular orbital method // Coll. Czech. Chem. Com. 1959. -Vol. 24. - P.1610-14
24. Cook G.L., Foster N.G., Proc. Am. Petrol. Inst. 1961. - Vol. - 41. - P.199
25. Foster N.G., Higgins R.W. ASTM Comm. E-14, 14 Ann Conf. on Mass Spectrom., Dallas, Texas, May. 1966. - P.463.
26. Foster N.G., Higgins R.W. The mass spectrum of 1-(2-thienyl) hexane-l-13C // Org. Mass Spectrom. 1969. - Vol. 1. - № 2. - P. 191-198
27. Tarasova O.A., Klyba L.V., Vvedensky V.Yu., Nedolya N.A., Trofimov B.A., Brandsma L., Verkruijsse H.D. One-pot Synthesis of 2-N- N-Alkylamino-, 2-N
28. Phenylamino-, 2-N,N-Dialkylamino- and 2-N-Alkyl-phenylaminothiophenes // Eur.J. Org.Chem. 1998. - № 1. - P. 253-256.
29. Брандсма Jl., Недоля H.A., Тарасова О.А., Клыба Л.В., Сенеговская Л.М., Трофимов Б.А. Реакция карбанионов 2-алкинов с изотиоцианатами: путь к аминотиофенам // Докл. РАН. 1997. - Т. 357. - Вып. 3. - С.350-351.
30. Вилесов Ф.И. Фотоионизация паров органических соединений в вакуумной области спектра//ЖФХ. 1961. -Т.35. - С.2010-2015
31. Полякова А.А., Хмельницкий Р.К. Масс-спектрометрия в органической химии. Л.: Химия, 1972. 367 с.
32. Вульфсон Н.С., Заикин В.Г., Микая А.И. Масс-спектрометрия органических соединений. М.: Химия, 1986. 312 с.
33. Клыба Л.В., Бочкарев В.Н., Брандсма Л, Тарасова О.А., Недоля Н.А., Трофимов Б. А. Масс-спектры новых групп функциональных гетероциклов Сообщение 3. 3-Алкил- и 5-алкил-2-тиениламины // Изв. АН сер. хим. 2000. - № 9. - С. 15601562.
34. Meyerson S., Fields Е.К. Organic ions in the gas phase. Part XX. Mass spectra of phenylthiophenes // Org. Mass Spectrom. 1968. - Vol. 1. - № 2. - P.263-271
35. Wynberg H., Beekhuis G. E., Van Driel H., Kellogg R.M. Photochemistry of thiophenes. VI. Photorearrangement of phenyl methyl thiophenes // J. Am. Chem. Soc. -1967. Vol. 89. -№14. - P. 3498-3500.
36. Wynberg R, Beekhuis G. E., Van Driel H., Kellogg R.M. Photochemistry of thiophenes. VII. Mechanism of arylthiophene rearrangements // J. Am. Chem. Soc. -1967. Vol. 89. - №14. - P. 3501-3505.
37. Wynberg H., Van Driel H., Kellogg R.M., Buter J. Photochemistry of thiophenes. IV. Scope of arylthiophene rearrangements // J. Am Chem. Soc. 1967. - Vol. 89. - №14. - P. 3487-3494.
38. Wynberg H., Kellogg R.M., Van Driel H., Beekhuis G. E. The Photochemistry of Thiophenes. III. Photochemical Rearrangements of Arylthiophenes // J. Am. Chem. Soc. 1966. - Vol. 88. - №21. - P. 5047-5048.
39. Kellogg R.M., Wynberg H. Photochemistry of thiophenes. V. Investigation of phenylthiophene photorearrangements by deuterium labeling techniques // J. Am. Chem. Soc. 1967. - Vol. 89. - №14. - P. 3495-3498.
40. Badger G.M., Bowie J.H., Elix J.A., Lewis G.E., Singh U.P. The mass spectra of 18.annulene derivatives. Skeletal rearrangement upon electron impact// Austral. J. Chem. 1967. - Vol. 20. - № 12. - P. 2669-2676.
41. Oshima S., Fujii K., Nakai M. Mass Spectrometic Investigation of Petroleum (IX). Mass Spectrometic Analysis of Aromatic Hydrocarbons and Sulfur Compounds // J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. 1966. - Vol. 14. - № 4. - P. 209-214.
42. Atkinson RE., Curtis R.F., Philips G.T. Naturally-occuring Thiophens. Part II. 5-(4-Chloro-3-hydroxybut-l-ynyl)-2,2'-bithienyl from Tagetes minuta L. II J. Chem. Soc. (C). 1966. -P. 1101-1103
43. Bohlman F., Kliene K.M., Arndt C. Die Inhaltsstoffe aus Ant he mis saguramica Sosn. II Chem. Ber. 1966. - Vol. 99. - P. 1642-1647
44. Grigg R., Jacobsen H.J., Lawesson S.-O., Studies in Mass Spectrometry. Part IV. Mass Spectra of hydroxythiophenes and thiolactones // J. Chem. Soc. (B). 1966. - P. 331335
45. Nishiwaki T. Some reactions and mass spectra of 2-acylthiophenes // Tetrahedron -1967. Vol.23 - № 7. - P. 2979-2986.
46. Porter N.Q. Mass-spectrometric studies. I. Benzob.thiophen, some alkyl and aryl derivatives, and the 1,1-dioxide and 2,3-dihydro-l,l-dioxide// Austral. J. Chem.- 1967.-Vol. 20.-№ l.-P. 103-116
47. Cooks G.R.,. Howe I, Tam S. W., Williams D.H. Studies in mass spectrometry. XXIX. Hydrogen scrambling in some bicyclic aromatic systems. Randomization over two rings // J. Am. Chem. Soc. 1987. - Vol. 90. - №15. - P. 4064-4069.
48. Kiser R.W., Hobrock B.G. The ionization potential of hydrogen disulfide (H2S2) // J. Phys. Chem. 1962. - Vol. 66. - P.1214-1214
49. Heiss J., Zeller K. -P., Zeeh B. Massenspektrometrische Fragmentierung einiger schwefelhaltiger aromatischer heterocyclen sowie ihrer sulfoxide und sulfone // Tetrahedron 1968. - Vol.24 - № 8. - P. 3255-3266.
50. Meyerson S., Fields E.K. Decomposition of dibenzothiophene and naphthothiophene under electron impact // J. Org. Chem.- 1968. Vol. 33 - № 2. - P. 847-848.
51. Meyerson S., Fields E.K. Massenspektrometrische Untersuchungen an Heterocyclen IV: Zur Wasserstoffabspaltung aus Xanthen und Thioxanthen // Org. Mass Spectrom. - 1969. - Vol. 2. - № 10. - P. 1039-1041.
52. Meyerson S., Fields E.K. Methylene elimination upon electron-impact // Org. Mass Spectrom. 1969. - Vol. 2. - № 8. - P.829-833.
53. Duffield A. M., Budzikiewicz H., D. Williams H., Djerrassi C. Hydrogen rearrangements iuduced by electron impact on N-n-butyl-and N-n-pentyl-pyrroles // J. Amer. Chem. Soc. 1965. - B. 87. - № 4. - P. 810 - 816.
54. Catalog of Mass Spectral Data, American Petrolium Institute Reseaech Project 44, Carnegie Institute of Technology, Pittsburgh, Pa., Spectrum № 618
55. Catalog of Mass Spectral Data, American Petrolium Institute Reseaech Project 44, Carnegie Institute of Technology, Pittsburgh, Pa., Spectrum № 1245
56. Catalog of Mass Spectral Data, American Petrolium Institute Reseaech Project 44, Carnegie Institute of Technology, Pittsburgh, Pa., Spectrum № 1348
57. NIST 107 // CAS 694-05-3. Spectrum № 590.
58. Stout D.M., Meyers A.I. Recent Advences in the Chemistry of Dihydopyridines // Chem. Rev. 1982. - P. 223-243
59. Mabic S., Castagnoli N., Jr. Selective Reductions of l-Methyl-4-phenyl-2-pyridone // J. Org. Chem. 1996. - Vol. 61. - P. 309-313.
60. Yencha A. J., El-Sayed M. A. Lowest Ionization Potentials of Some Nitrogen Heterocyclics // J. Chem. Phys. 1968. - Vol.48. - № 8. - P. 3469-3475
61. Lyle R. E., White E. Mass spectral studies of 2-aril-l,2-dihydropyridinies // Tetrahedron Letters. 1970. - №22. - C. 1871 - 1874.
62. Yencha A. J., El-Sayed M. A. Mass spectra of some alkylpyridines // J. Chem. Phys. -1968. vol. 48. -C. 8 - 12
63. Cole W.G., Williams D.H., Yeo A.N.H. Studies in Mass Spectrometry. Part XXXIII. Hydrogen Scramblig in Methylpyridines and Quinoline // J. Chem. Soc. (B). 1968. -Vol. 11.-P. 1284-1288
64. Хмельницкий P.A. Терентьев П. Б., Полякова А. А. Масс-спектры и строение алкилпиридинов // ДАН СССР. 1966. - Т. 167, В. 5. - С. 1066 - 1068
65. Хмельницкий P.A. Терентьев П. Б., Полякова А. А. Масс-спектры 2-метил-5-алкилпиридинов // ЖОрХ. 1970. - Т. 6, В. 3. - С. 938 - 941.
66. Терентьев П. Б. Хмельницкий P.A. Хромов И.С. Масс-спектры фенилпиридинов //ЖОрХ. 1970. - Т. 6, В. 3. - С. 606 - 610.
67. Заикин В. Г., Варламов А. В., Микая А. Я. Основы масс-спекгрометрии органических соединений // М. :Наука, 2001. 290 с.
68. Бейнон Дж. Масс-спектрометрия и ее применение в органической химии // М.: Мир, 1964. 290 с.
69. NIST 107 // CAS 5906-35-4. Spectrum № 3732.
70. NIST 107 // CAS 2525-16-8. Spectrum № 6179
71. Paquette L.A., Kuhla D.E., Barret J.H., Haluska R.J. Unsaturated Heterocyclic Systems. LII. A General Synthetic Entry of Ш-Azepine // J. Org. Chem. 1969. - Vol. 34. - № 10. - P. 2866-2878.
72. Nedolya N.A. Novel Chemistry Based on Isothiocyanates and Polar Organometallics. Ph.D. Thesis of Utrecht University. Utrecht (The Netherlands). 1999. 144 p.
73. Brandsma L. Unsaturated Carbanions, Heterocumulenes and Thiocarbonyl Compounds New Routes to Heterocycles // Eur. J. Org. Chem. 2001. - N 1. -P. 4569-4581
74. Brandsma L., Nedolya N.A. Allenic Compounds and Isothiocyanates as Key Building Units in the Synthesis of Heterocycles // Synthesis. 2004. - N 5. - P 735-746
75. Недоля H.A., Брандсма JI. Два подхода к однореакторной сборке 1-алкил-2-(алкилсульфанил)-5-мет-окси-3-неопентилпирролов. // ЖОрХ. 2006. - Т 42. С. 624-626
76. Недоля H.A., Брандсма JI., Толмачев C.B. Развитие нового подхода к формированию пиррольного ядра: Первый представитель 3-(1-алкил)-2-(алкилтио)-пирролов // ХГС. 2002. - С.843-845
77. Недоля H.A., Албанов А.И., Клыба Л.В., Жанчипова Е.Р. Реакции литиированных алленов с изотиоцианатами: первый пример гидролиза 2,3-дигидропиридинов. Оригинальный путь к 5,6-дигидро-2(1Я)-пиридинонам // ЖОрХ. 2006. - Т 42. - С. 467-469
78. Клыба Л.В., Бочкарев В.Н., Брандсма Л, Недоля H.A., Трофимов Б.А. Масс-спектры новых групп функциональных Гетероциклов IV*. 1-Алкил2.(алкилтио)пирролы//Изв. АН. Сер. хим. 2001,- С. 2282-2285
79. Тахистов В.В., Пономарев ДА. Органическая масс-спектрометрия// Санкт-Петербург: ВВМ. 2005. - 345с.
80. Клыба Л.В., Бочкарев В.Н., Брандсма Л, Недоля H.A., Трофимов Б.А. Масс-спектры новых групп функциональных гетероциклов. II.Синтез имасс-спектры 2-алкил2-пропенил-, 2-пропинил.тио)-1//-пирролов //ЖОХ. 1999.-69.-С. 1885-1890
81. Klyba L.V., Nedolya N.A., Brandsma L., Schlyakhtina N.I. Mass spectrometry of 7V-5,5-dimethyl-2(5//)-thienyliden.amines and A^-(l-thiaspiro[4.5]dec-3-en-2-yliden)amines // Arkivoc. 2001. - Vol.2. - N. 3. - С. 117-124
82. Клыба Л.В., Бочкарев B.H., Брандсма Л., Тарасова О.А., Введенский В.Ю., Недоля Н.А., Трофимов Б.А. Масс-спектры новых групп функциональных гетероциклов. I. Вторичные и третичные 2-тиениламины ЖОХ. — 1999. -69. — С.1881-1884
83. Клыба Л.В., Бочкарев В.Н., Брандсма Л., Тарасова О.А., Недоля Н.А., Трофимов Б.А. Масс-спектры новых групп функциональных гетероциклов Сообщение 3.* 3(5)-Алкил-2-тиенил.амины//Изв. АН. Сер. хим. — 2000. — С.1560-1564
84. Stevenson D.P. Ionization and dissociation by electronic impact. The ionization potentials and energies of formation of sec.-propyl and terl. -butyl radicals. Some limitations on the method //Discuss. Faraday Soc. 1951. - Vol. 10. -P. 35-45
85. Audier H.E. Ionisation et fragmentation en spectrometrie de masse I: Sur la répartition de la charge positive entre fragments provenant de mêmes ruptures // Org. Mass Spectrom. - 1969. - P. 283-298.
86. Джонстон Р. Руководство по масс-спектрометрии для химиков-органиков. М.: Мир. 1975.-236 с.
87. Заикин В.Г., Варламов A.B., Микая А.И., Простаков Н.С. Основы масс-спектрометрии органических соединений. М.: МАИК Наука/Интерпериодика». — 2001. 286с.
88. Hamed A.R., Abdel-Shafeek К.А., Abdel-Azim N.S., Ismail S.I., Hammouda F.M. Chemical Investigation of Some Capparis Species Growing in Egypt and their Antioxidant Activity. // eCAM. 2007. - Vol.4. - P. 25-28
89. Paquette L.A., Kuhla D.E., Barrett J.H., Haluska R.J. . Unsaturated heterocyclic systems. LH. General synthetic entry to derivatives of lH-azepine // J. Org. Chem. 1969. - Vol.34. - P.2866-2878
90. Brown T.B., Lowe P.R., Schwalbe C.H., Stevens F.G. Ring-expansion of Azidobenzenesulphoneamides and Azidobenzamides // J. Chem. Soc., Perkin Trans. I. 1983. - P. 2485-2490
91. McLafferty F.W. Mass Spectrometric Analysis. Aliphatic Ethers // Anal. Chem. 1957. - Vol. 29. - P. 1782-1789
92. Djerassi C., Fenselau C. Mass Spectrometry in Structural and Stereochemical Problems LXXXIV. The Nature of the Cyclic Transition State in Hydrogen Rearrangements of Aliphatic Ethers // J. Am. Chem. Soc. 1965. - Vol. 87. -P.5747-5752
93. MacLeod J.K., Djerassi C. Reaction of triethyl Phosphite with 4-trihalomethylcyclohexa-2,5-dienones. Evidence for Displasement of a tribromomethyl Anion by SN2' Attack on Oxygen. // J. Am. Chem. Soc. 1966. Vol. 88.-P. 1840-1841
94. Rinehart K.L., Jr., Buchholz A.C., van Lear G.E. Mass Spectral Fragmentation of Aniline-l-13C' //J. Am. Chem. Soc. 1968. -Vol. 90. -P. 1073-1075
95. Abramovitch R.A., Kyba E.P., Scriven E.F.V. Mass Spectrometry of Aryl Azides // J. Org. Chem. 1971. -Vol. 36. - P. 3796-3803
96. Sample S.D., Lightner D.A., Buchardt O., Djerassi C. Mass Spectrometry in Structural and Stereochemical Problems CXXTV. Mass Spectral Fragmentation of Alkylquinolines and Isoquinolines // J. Org. Chem. 1967. - Vol. 32. - P. 997-1005
97. Eugene. Sawicki, T. W. Stanley, T. R. Hauser, Walter. Elbert, J. L. Nee Mass Spectra of Aliphatic Thiols and Sulfides Anal. Chem. -1961. Vol. 33. - N6. - P.707-722
98. Sample S., Djerassi C. Mass Spectrometry in Structural and Stereochemical Problems. CIV. 1 The Nature of the Cyclic Transition State in Hydrogen Rearrangements of Aliphatic Sulfides2 // J. Am. Chem. Soc.- 1966. Vol. 88. - N9. -P. 1937-1943
99. Недоля H.A. Химия гетероциклических соединений в Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского СО РАН за 50 лет // ХГС. 2008, -С. 1443-1502
100. Brandsma L., Nedolya N.A., Tarasova O.A., Trofimov В.A. Synthesis of heterocyclic compounds from metallated unsaturated compounds and isothiocyanates // ХГС. 2000. - P. 1443-1463
101. Trofimov B.A., Nedolya N.A. Comprehensive Heterocyclic Chem. III. Eds A.R.Katritzky, C.A.Ramsden, E.F.V.Scriven, R.J.K.Taylor. Amsterdam, etc.: Elsevier, 2008. 3.-45p
102. Nedolya N.A., Tarasova O.A., Albanov A.I., Volostnykh O.G., Brandsma L., Trofimov B.A. A new approach to densely functionalized azepines and dihydroazepines // Mendeleev Commun. 2008, - Vol. 18. - N3. - P. 164-166
103. Недоля H.A., Тарасова O.A., Волостных О.Г., Албанов А.И. Новый подход к формированию азепинового ядра: синтез 2-метил-6-(5-метил-2-тиенил)-ЗН-азепина из 2-метил-5-пропаргилтиофена и изотиоцианата // ХГС. 2008. С.1380-1383
104. Jones R.A., Bean G.P. The Chemistry of Pyrroles // L.-N.-Y.-San Francisco: Academic Press. 1977. - 478 p.
105. Nelson P.R, Fung Kee Fung C.A., Sedgwick J.B., Shields G.C., Abbey L.E., Moran T.F. Doubly charged ion mass spectra of alkyl-substituted furans and pyrroles // Org. Mass Spectrom. 1987. Vol. 22. -N 7. -P.389-399
106. Будзикевич Г., Джерасси К., Уильяме Д. Интерпретация масс-спектров органических соединений. М.: Мир, 1966, 70;
107. Kingston D.G.I., Hobrock B.W., Bursey М.М., Bursey J.Т. Intramolecular hydrogen transfer in mass spectra. П1. Rearrangements involving the loss of small neutral molecules // Chem. Rev. 1975. - Vol. 75. - P.693-730
108. Friedel R.A., Sharkey A.G. Mass Spectra of Acetal-Type Compounds // Anal. Chem. 1956. - Vol. 28. -P.940-944
109. Будзикевич Г., Джерасси К., Уильяме Д. Интерпретация масс-спектров органических соединений. М.: Мир, 1966, 70;
110. Kingston D.G.I., Hobrock B.W., Bursey М.М., Bursey J.T. Intramolecular hydrogen transfer in mass spectra. Ш. Rearrangements involving the loss of small neutral molecules // Chem. Rev. 1975. - Vol. 75. - P.693-730
111. Friedel R.A., Sharkey A.G. Mass Spectra of Acetal-Type Compounds // Anal. Chem. 1956. - Vol. 28. - P.940-944
112. Будзикевич Г., Джерасси К., Уильяме Д. Интерпретация масс-спектров органических соединений. М.: Мир, 1966, 70;
113. Kingston D.G.I., Hobrock B.W., Bursey М.М., Bursey J.T. Intramolecular hydrogen transfer in mass spectra. Ш. Rearrangements involving the loss of small neutral molecules // Chem. Rev. 1975. - Vol. 75. - P.693-730
114. Friedel R.A., Sharkey A.G. Mass Spectra of Acetal-Type Compounds // Anal. Chem. 1956. - Vol. 28. - P.940-944
115. Kingston D.G.I., Bursey J.Т., Bursey M.M. II. Intramolecular hydrogen transfer in mass spectra. II. McLafferty rearrangement and related reactions // Chem. Rev. 1974. - Vol. 74. - P. 215-242
116. Вацуро K.B., Мищенко Г.JI. Именные реакции в органической химии. М.: Химия, 1976, 265.
117. Недоля Н.А., Брандсма Л., Шляхтина Н.И., Федоров С.В. Первый пример синтеза 2-(метилтио)-3-пиридинола // ХГС. 2002. - С. 707-709
118. Nedolya N.A., Schlyakhtina N.I., Zinov,eva V.P., Albanov A.I., Brandsma L. Synthesis and Ag+-catalyzed cyclization of 2,3-dienamides // Tetrahedron Lett. -2002.-Vol. 43.-N. 8. —P.1569-1571.
119. Budzikiewicz H., Djerassi C., Williams D.H. Mass Spectrometry of Organic Compounds. San Francisco: Holden-Day Inc. 1967. - 690 p.
120. Недоля H.A., Брандсма Л., Шляхтина Н.И., Федоров С.В., Клыба Л.В. Оригинальный синтез пиридинов с редкой О- и S-функциональностью из литиированных алленов и изотиоцианатов // ЖОрХ. 2002. - Т 38. - С. 957-958.
