β-нитроэтенилфосфонаты и -карбоксилаты в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ
|
Макарова, Нина Григорьевна
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Санкт-Петербург
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2005
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
На правах рукописи
УДК 547.33+547.241+547.235+547.236
МАКАРОВА Нина Григорьевна
Р -НИТРОЭТЕНИЛФОСФОНАТЫ И -КАРБОКСИЛАТЫ В РЕАКЦИЯХ 1,3-ДИПОЛЯРНОГО ЦИКЛОПРИСОЕДИНЕНИЯ
Специальность: 02.00.03 - органическая химия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Санкт-Петербург 2006
Работа выполнена на кафедре органической химии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический универсистет имени А.И. Герцена»
Научный руководитель:
Научный консультант: Официальные оппоненты:
Ведущая организация:
Заслуженный деятель науки
Российской Федерации,
доктор химических наук, профессор
БЕРЕСТОВИЦКАЯ
Валентина Михайловна
кандидат химических наук, доцент АНИСИМОВА Надежда Александровна
доктор химических наук, профессор КОЛДОБСКИЙ Григорий Исакович
доктор химических наук, профессор МАТЕВОСЯН Гагик Лендрушевич
Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров
Защита состоится 27 апреля 2006 года в 16.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.199.22 по присуждению ученой степени доктора наук при Российском государственном педагогическом университете имени А.И. Герцена по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 2, ауд. 251.
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета имени А.И. Герцена.
Автореферат разослан 27 марта 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук, доцент
Ю.Ю. Гавронская
3.006 &
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы: Сопряженные нитроалкены, являясь высоко-реакционноспособными соединениями, широко используются в качестве диено- и даполярофилов для получения карбо- и гетероциклических систем.
Введение диалкоксифосфорильной или алкоксикарбонильной функций в молекулы нитро- и гем-галогеннитроэтенов (в вицинальное положение к нитрогруппе) значительно расширяет диапазон их синтетических возможностей, а структурное сходство Днитроэтенилфосфонатов и -карбок-силатов позволяет рассматривать их совместно как интересные объекты для выявления специфики поведения в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения по сравнению с простейшими нитроэтенами, а также для изучения проблем регио- и стереоселективности при проведении реакций такого типа. Вместе с тем, исследуемые нитроэтенилфосфонат, нитроакрилат и их бромпроизводные аналоги можно рассматривать в качестве перспективных исходных реагентов для конструирования полифункционали-зированных карбо- и гетероциклических структур, содержащих легко модифицируемые группы [N02, Р(0)(0К)2, С02Я], являющиеся синтетическими предшественниками амино-, фосфоновой и карбоксильной функций. Это особенно важно, если учесть, что в ряду функциональнозамещенных пиразолинов, пиразолов, триазолинов, триазолов и азиридинов найдены вещества с практически полезными свойствами; они широко используются в качестве лекарственных средств, гербицидов, инсектицидов, ингибиторов коррозии, оптических отбеливателей и т.д.
Диссертационное исследование выполнено в соответствии с планом научно-исследовательской работы кафедры органической химии и проблемной лаборатории нитросоединений РГПУ им. А.И. Герцена (приоритетное направление №15, номер гос. регистрации: 01.2.00100778, 01.2003.04244).
Цель работы. Исследование химического поведения 2-нитроэтенил-фосфоната и 3-юпроакрилатов, а также их бромсодержащих аналогов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения, изучение строения полученных аддуктов.
Объекты исследования. В соответствии с целью работы в качестве объектов исследования были выбраны бис(2-хлорэтил)-2-нтроэтенил-фосфонат, метил(этил)-3-нитроакрилаты и их гем-бромнитрозамещенные аналоги, которые в настоящей работе введены в реакции с азидом натрия, фенил азидом, фенилдиазометаном и этилдиазоацетатом.
Научная новизна. Впервые систематически исследовано взаимодействие структурнооднотипных 2-нитроэтенилфосфоната, 3-нитроакрилатов и их бромсодержащих аналогов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения с представителями неорганических (азид натрия) и органических (фенилазид) азидов, ароматических (фенилдиазометан) и алифатических (диазоуксусный эфир) диазосоединений; ппоаналриповян весь спектр образующихся продуктов, установлены основные з; квйеиИртюгил^вявткия этих реакций.
БИБЛИОТЕКА I
Показано, что исследуемые нитроалкены реагируют с фенилазидом и диазосоединениями так, что один реакционный центр диполя атакует оба электрофильных центра диполярофила с образованием смеси региоизомерных 1,2,3-триазолинов или Д'-пиразолинов. Обнаружена и проанализирована характерная для этих первоначально формирующихся аддуктов повышенная склонность к внутримолекулярным трансформациям (дегидробромирование, денитрация, дегидрирование, прототропная изомеризация, экструзия молекулярного азота), протекающим в условиях циклоприсоединения, причем наибольшая лабильность интермедиатов имеет место в реакциях с этилдиазоацетатом.
Установлено, что Д'-пиразолины, благодаря наличию нескольких элекгроноакцепторных заместителей, легко претерпевают прототропную изомеризацию с образованием таутомерных Д2-пиразолинов. Присутствие элекгроноакцепторных заместителей [N02, Вг, С02Я, Р(0)(0Я)2] в молекулах триазолинов и пиразолинов стимулирует элиминирование азотистой кислоты или бромоводорода, в результате чего образуются ароматические гетероциклы: 1,2,3-триазолы и пиразолы.
Показано, что уже в мягких условиях наряду с аддуктами 1,3-дипо-лярного циклоприсоединения - азотсодержащими пятичленными гетероцик-лами, образуются малые циклы - производные азиридина и циклопропана.
В результате проведения реакций при повышенной температуре (80°С) на базе исследуемых галогеннитроэтенов в качестве основных продуктов получены нитротриазолил- и нитропиразолилфосфонаты(карбоксилаты), а на основе нитроэтенов - их аналоги, не содержащие нитрогруппу. Найденные условия разделения сложных смесей продуктов позволили идентифицировать часть из них в виде структурнооднородных изомеров.
Комплексно физико-химическими (ЯМР]Н,31Р и ИК спектроскопия) методами исследована тонкая структура синтезированных триазолинов, триазолов, Д1-, Д2-пиразолинов и -пиразолов, при этом установлено, что многие из них существуют в виде лабильных таутомерных форм.
Изучение строения структурнооднородных представителей триазолилкар-боксилатов и фосфорилпиразолилкарбоксилатов методом рентгенострук-турного анализа позволило первому приписать структуру этил-1 -фенил-\Н-1,2,3-триазол-4-илкарбоксилата, а второму - этил-4-бис(2-хлорэтокси)фос-форил-1#-пиразол-5-илкарбоксилата в сочетании с таутомером - этил-4-бис(2-хлорэтокси)фосфорил-1//-пиразол-3-илкарбоксилатом; совпадение полученных результатов с выводами, сделанными на основе спектральных данных, а также идентичность некоторых представителей с образцами, описанными в литературе, подтвердило надежность используемых спектральных критериев при установлении их региоизомерной принадлежности.
Теоретическая значимость. Полученные результаты расширяют теоретические представления о реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения, убедительно показывая, что сопряженные нитроэтены с электроно-
акцепторными [P(0)(0R)2, C02R] заместителями в вицинальном положении взаимодействуют с азотистыми диполями с образованием региоизомерных структур , склонных в условиях реакции к ароматизации и экструзии азота. Найдены условия разделения реакционных смесей, позволяющие обнаружить весь спектр образующихся продуктов и выделить их в виде аналитически чистых смесей региоизомеров или структурнооднородных соединений.
Практическая значимость. Осуществлен синтез новой группы нитрогетеро- и нитрокарбоциклических соединений - 1,2,3-триазолинов, 1,2,3-триазолов, пиразолинов, пиразолов, азиридинов, циклопропанов с карбоксилатной и фосфонатной функциями, которые можно рассматривать как потенциально биологически активные вещества. На защиту выносятся:
• общие закономерности химического поведения /? -нитроэтенилфосфоната и -карбоксилатов, а также их бромсодержащих аналогов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения с участием азидов и диазосоединений;
• метод синтеза гетерилфосфонатов(карбоксилатов) ряда 1,2,3-триазола и пиразола, а также их аналогов, содержащих в цикле нитрогруппу;
• анализ строения синтезированных групп соединений на основе современных физико-химических методов.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на конференции «Современные тенденции органической химии» (Санкт-Петербург, 2004), 16-ой Международной конференции по фосфорор-ганической химии (Великобритания, 2004), 14-ой Международной конференции по химии фосфорорганических соединений (Казань, 2005), на 8-ой молодежной научной школе-конференции по органической химии (Казань, 2005), на четвертой международной конференции молодых ученых «Современные тенденции в органическом синтезе и проблемы химического образования» (Санкт-Петербург, 2005), а также на ежегодных межвузовских научных конференциях «Герценовские чтения» (РГПУ им.АЛГерцена, 2002-05гг).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 статьи в центральных Российских реферируемых журналах и 7 сообщений в виде материалов конференции.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 155 страницах, состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы, включающего 150 источников.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснованы актуальность темы исследования, ее научная и практическая значимость, сформулирована цель работы.
В главе 1, литературный обзор «Сопряженные нитроалкены в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения с азидами и диазосоединениями» дана общая характеристика реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения, проведены обобщение и систематизация оригинальных данных, иллюстрирующих
поведение нитроалкенов в реакциях циклоприсоединения с азидами и диазо-соединениями, проанализированы основные особенности этих превращений, описанных до начала выполнения настоящей работы. Обзор показал, что во многих работах авторы упоминают об образовании лишь одного (в редких случаях двух) основного продукта реакции, не анализируя весь спектр образующихся веществ; не всегда приводятся способы доказательства регио- и стереохимии выделенных адцуктов. Недостаточно внимания уделено нитро-алкенам, имеющим в вицинальном положении еще один акцептор [например, СОСЖ].
Глава 2 посвящена обсуждению результатов данного исследования:
1. Нитро- и бромнитроэтенилфосфонаты и -карбоксилаты в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения
Процессы циклоприсоединения с участием алкил-2-нитроэтенилфосфоната и алкил-З-нитроакрилата изучены, главным образом, на примере реакций Дильса-Альдера. Сведения о вовлечении этих веществ в 1,3-диполярное циклоприсоединение в литературе отсутствуют. Данные о взаимодействии 1,3-диполей с вицинальнозамещенными нитроалкенами, содержащими в -положении электроноакцепторные заместители (С1, N02), носят ограниченный характер. Наиболее изучены в подобных реакциях винилфосфонаты, акрилаты и нитроалкены, не имеющие дополнительных функциональных групп в молекуле. В связи с этим представлялось целесообразным исследовать специфику поведения структурнооднотипных 2-нитроэтенилфосфоната (1), 3-нгароакрилатов (2,3), а также их бромпроизводных (4-6) в реакциях циклоприсоединения с типичными представителями 1,3-диполей: азидом натрия, фенилазидом, фенилдиазометаном и этилдиазоацетатом.
У. ,Р(0)(0СН2СН2С1)2 У. С02Я
Х=СЧ х=с
02Н Н н
1А 2Д5.6
У=Н (1), Вг (4); У=Н: Я=Е1 (2), Ме (3); У= Вп Я=Е1 (5), Ме (6) Согласно литературным данным нитроалкены (1-3) и их бромзамещенные аналоги (4-6) однотипны не только по структуре, но и конфигурационно, поэтому они являются удобными объектами для корректного сопоставления влияния диалкоксифосфорильной и алкоксикарбонильной функций, а также для выявления роли атома брома на течение реакций; причем высокая электрофильность кратной связи изучаемых нитроалкенов предполагает достаточно мягкие условия их взаимодействия с 1,3-диполями.
1.1. Взаимодействие с азидом натрия
Нитроэтенилфосфонат (1) и нитроакрилат (2) реагируют с азидом натрия в достаточно мягких условиях (сухой метанол, 18-20°С, 2 ч), сопоставимых с условиями взаимодействия наиболее изученного представителя
нитроалкенов - /?-нитростирола; процесс сопровождается выделением нитрита натрия и приводит к 1,2,3-триазолилфосфонату (7) и -карбоксилату (8). Наряду с пятичленными гетероциклами обнаружены этенилазиды (9а,б,10а) и нитроазиридины (11,12) [табл.1]; их образование можно рассматривать, по-видимому, как результат превращений первоначально образующихся триазолина либо промежуточного карбаниона.
п 3>=с;х +
_н _
ЫаШ2<^аВг) I -Ы^02'-КаВг)-1 ~ К у
V * X Н ' X ,'Х17<
N Н 3 3 Н
7,8,13,14 9а,10аД5а,16а 96,156,166 11,12,17,18
Х=Р(ОХОСН2СН2С1)2: У=Н (1,7,9а,б,11), Вг (4,17), N02 (13,15а,б); Х=С02Е1: У=Н (2,8,10а,12), Вг (5,18), Ш2 (14,16а,б)
Таблица 1. Выходы, (температура плавления), данные ИК спектров продуктов
взаимодействия нитроэтенов (1,2) и бромнитроэтенов (4,5) с азидом натрия
№ X У Выход^ Яг1' (Т. пл., 'С) ИК спектры, V, см"1, СНСЬ
N02 |Р=0(С=0)|Р-0-С(С-0-С)| Ш (n3)
Триазолы
7 Р(0)(СЖ)2 н 40 0.80, 0.74, 0.68 6) — 1260 1085,1035 3440,3205
8 8в С02Е1 н 45 0.50,0.46,0.32 (125-127) - (1735) (1165,1020) 3400,3205
13 Р(0)(01*)2 N0, 50 0.68,0.65,0.52"' 1560,1355 1240 1090,1040 3420,3210
14 С02Е1 N0, 45 0.30,0.24,0.20 м 1540,1360 (1740) (1160,1025) 3410,3205
Винилазиды
9а,б Р(0)(СЖ)2 Н 4 0.45,0.36 1280 1080,1025 (2125)
15а,£ Р(0)(0Я)2 N0, 8 0.50,0.38 1560,1360 1275 1080,1030 (2130)
Азиридины
11 Р(0)(0Я)2 Н 5 0.63,0.50 1565,1375 1265 1080,1030 3440,3205
12 С02Е1 Н 6 0.59,0.42 1560,1375 (1750) (1155,1025) 3440,3210
17 Р^ХОЮ, Вг 8 0.46,0.40 1565,1380 1270 1080,1030 3430,3200
18 СОгЕ1 Вг 7 0.49,0.32 1555,1365 (1750) (1160,1020) 3425,3210
Примечания: а определяли на пластинках 81Мо1 ЦУ-254 в смеси растворителей гексан : ацетон - 3:2, проявляли парами йода, б) Соединения (7,8,13,14) выделены в виде смеси таутомеров; таутомер (8в) получен в индивидуальном виде.
В отличие от нитроалкенов (1,2) их гем-бромпроизводные (4,5) в подобных условиях давали с азидом натрия нитросодержащие триазолилфосфонат (13) и -карбоксилат (14) в качестве основных продуктов реакций, а также нитроэтенилазиды (15аД), (16вф) и галогеннитроазиридины (17), (18).
Ход реакций контролировали методом тонкослойной хроматографии. Выделенные хроматографированием на силикагеле триазолы (7),(8),(13),(14), этенилазиды (9а,б),(15а,б) и азиридины (11),(12),(17),(18) - преимущественно маслообразные продукты (табл.1). Утроенный набор сигналов протонов в
спектрах ЯМР'Н и обнаружение трех значений для аналитически чистых образцов триазолилфосфонатов (7,13) [карбоксилатов (8,14)] свидетельствуют об их существовании в виде смеси таутомеров. Азиридины образуются в виде смеси диастереомеров. Фосфорилированные этенилазиды (9а,б, 15а,б) выделены в виде смеси региоизомеров, а соединения с этоксикарбонильной группой (10а,16а,б) - зафиксированы методом ЯМР спектроскопии.
1.2. Взаимодействие с фенилазидом
По сравнению с азидом натрия фенил азид реагирует с 2-нитроэтенил-фосфонатом (1) и 3-нитроакрилатами (2,3) в этаноле при 20°С менее активно - в течение 14 сут, либо при двухчасовом кипячении в бензоле. В отличие от модельного уЗ-нитро стирола (не содержащего дополнительных электроноакцепторных функций) изучаемые вицинальнозамещенные нитроэтены (1,2) взаимодействуют с фенилазидом по двум конкурирующим реакционным центрам с образованием смесей региоизомерных триазолинов (19а,б),(20а,б), которые удалось выделить с выходом 6-7%, проводя реакции при 18-20°С в спирте. В условиях взаимодействия они претерпевают внутримолекулярные превращения по трем конкурирующим маршрутам: дегидрирования, завершающегося синтезом региоизомерных триазолов с нит-рогруппой (21а,б), (22а,б), денитрации с образованием региоизомерных триазолов без нитро1руппы (25а,б), (26а,б) и элиминирования азота, приводящего к соответствующим азиридинам (28,29).
Нч. .X
„ м^с=с; + рьы3
ОгК 1-3 Н I _
РЬ' N Р1) N И,
19а¿о» 28-30 там
,_I_____I_,
ГЙг Х-ШОз |-НШ2 1-Н2
сш_НА1 &3 02к X и _ X иу=<х _г-н
Г \ Х=С02Ме(й) / \ м' Х=С02Ме(й) /\
РЬ' N РЬ N РЬ V N РЬ N и, N ч„,
24а 21а-23а 25а-27а 256-276 216-236 246
Х=Р(0)(0С2Н4С1)2 (1,19а,6,21а,6,25а,6Д8), С02Е1 (2,20а,6,22а,бДба,6,29), С02Ме (3,23а,6,27а,б,30)
Взаимодействие метил-3-нитроакрилата (3) с фенилазидом (толуол, 110*0 завершалось преимущественным образованием триазолов (27а,б); нитротри-азолы (23аД) и азиридин (30) были получены с незначительным выходом [табл.2].
Соединения (19а,б)-{23а,б),(25а,б)-(27а,б),(28)-(30) выделены методом колоночной хроматографии на силикагеле. Разделение продуктов взаимодействия алкил-3-нитроакрилатов (2,3) с фенилазидом на оксиде алюминия неожиданно привело к трансформации алкоксикарбонилнитро-триазолов (22а,б),(23а,б) в результате гидролиза и декарбоксилирования; вместо них были получены нитротриазолы (24а,б). При повторном
хроматографировании смесей региоизомеров удалось препаративно выделить в индивидуальном виде структурнооднородные соединения (22а)-(27а), (246), (276); причем вещества (246),(26а),(27а),(276) оказались идентичны соответствующим образцам, описанным в литературе, но полученным другими методами.
Таблица 2. Выходы, (Г. пл.) и данные ИК спектров продуктов взаимодействия нитроалкенов (1-3) с фенилазидом * __
№ X Вы- Иг Лит. ИК спектры, V, см"1, СНС13
ход,% (Т. пл., °С) Г. пл.,"С N0, Р=0 (с=0)|р-0с(000
Триазолины
19а,б Р(0)((Ж)2 66) 0.89,0.85 - 1570,1370 1260 1085,1030
20а,б С02Е1 7б) 0.56,0.52 - 1575,1365 (1745) (1190,1010)
Триазолы
21а,б Р(0)((Ж)2 35 ' 0.55,0.48 - 1560,1350 1265 1080,1030
22а,б ссда 45 0.77,0.71 1540,1360 (1740) (1155, 1025)
22а 24 (33-35)
23а,б С02Ме 5 0.76,0.70 1540,1360 (1745) (1140, 1025)
23а (70-72)
24а,6 9 0.86,0.80 - 1540,1355 - -
24а - 5 (120-122) —
246 1 (132-134) 134
25а,б Р(0)«Ж)2 17 0.50,0.38 - 1270 1090, 1030
25а 5 0.50
26а,б С02Ег 15 0.73,0.65 - - (1735) (1160,1020)
26а 8 (75-77) 76-77
27а,б 50 0.60,0.54 _ - (1740) (1150,1020)
27а С02Ме 35 (119-120) 120-121
276 5 (98-100) 99-100
Азирндины
28 Р(0)((Ж)2 8 ' 0.34,0.26 - 1555,1370 1265 1080,1030
29 С02Е1 7б) 0.64, 0.42 - 1550,1375 (1750) (1160, 1015)
30 С02Ме 22 0.68,0.63 - 1550,1370 (1740) (1155,1020)
Примечания, а) Соед. (19а,б)-(22а,б),(25а,б),(26а,б),(28),(29) получены в этаноле (18-20°С, 14сут), а (23а,б),(24а,б),(27а,б),(30) - в толуоле (110°С,1.5ч). б) Выходы после двухкратного хроматографирования на силикагеле.
Варьирование условий реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения изучаемых нитроалкенов (1,2) с фенилазидом путем использования различных растворителей (этанол, бензол, ДМСО, толуол) и изменения температурного режима (от 20 до 110°С) показало, что независимо от природы растворителя с ростом температуры наблюдается полное превращение триазолинов в триазолы за счет преимущественного элиминирования азотистой кислоты. При этом выходы не содержащих нитрогруппу триазолов (25а,б),(26а,6) закономерно возрастают с 15-17 до 48-54%, а количество азиридинов (28),(29) увеличивается с 7-8 до 20-25%.
/9-Бром-/?-нитроэтенилфосфонат (4) и -карбоксилаты (5,6) в отличие от не содержащих галогена нитроэтенов (1-3) реагируют с фенилазидом в более жестких условиях, что связано, по-видимому, с большими стерическими требованиями диполярофила. Реакцию не удалось провести при 20°С, взаимодействие осуществлялось успешно лишь при кипячении в безводном бензоле (2 ч).
Вг>
0,N'
:с=с; « *
PhN3
O2n / —\ X ^ «N "НВг
Ph' V
«-23»
Х=С02Ме ,А1203
24а
Вг.
OiN-)r
X
-M
|-n2
2ч.
W
NOj
■Nj
N Ph 31-33
1.1
Вг X
Ni n ph
X=P(0)(0C2H4C1)2 (4,21a,6,31), C02Et ( 5,22a,6,32); C02Me (6,23a,6,33)
^OjN-pryX •HBr N« N
N Ph 216-239
IX-CO^Me AI2O3
246
Наличие атома брома облегчает ароматизацию первоначально образующихся триазолинов за счет опережающего дегидробромирования (по сравнению с элиминированием HNO2), что позволяет сохранить нитрогруппу и выделить ре-гиоизомерные нитротриазолы, содержащие фосфонатную (21а,б) [51%] или карбоксилатную (22а,б),(23а,б) [48, 50%) функции, причем соединения (21а,б>-(24а,б) по физико-химическим характеристикам идентичны образцам, полученным на основе нитроалкенов (1-3) [табл. 2]. Кроме того, как и в случае диполярофилов (1-3), были получены производные азиридина (31-33) [5-7%].
1.3. Взаимодействие с фенилдиазометаном
Согласно литературным данным фенилдиазометан реагирует с наиболее изученным а,Р-динитростиролом в эфире при 20-25°С (3 сут) регионаправ-ленно с образованием 3,5-дифенил-Д2-пиразола. Однако, взаимодействие с производными коричной кислоты в аналогичных условиях (5ч) приводило к смеси региоизомеров Д2-пиразолинов с преобладанием структуры, в которой оба фенильных заместителя располагаются у соседних атомов углерода.
/?-Нитроэтенилфосфонат (1) и -карбоксилат (2) вступают во взаимодействие с фенилдиазометаном в эфире при 18-20°С в течение 3 сут. Как и в случае фенилазида, реакции идут по двум направлениям, при этом первоначально образующиеся Д'-пиразолины в условиях взаимодействия изомеризуются в соответствующие региоизомерные Д2-пиразолины (34а,б), (35а,б). Вследствие дегидрирования и элиминирования HN02 Д2-пиразолины превращаются в пиразолы с нитро- (3ба,б),(37а,б) и без нитро- (38а,б), (39а,б) группы, причем для последних зафиксированы таутомеры (386", 39бч). Пиразолилкарбок-силат (39а) близок по спектральным характеристикам описанному в литературе образцу. Кроме названных веществ получены нитроциклопропилфосфо-нат (40) и -карбоксилат (41) в виде смесей диастереомеров [табл. 3].
11
о2^с~с-н
+ РЬСНМ2 эфир, 20°С,3 сут.
ОзН
н РЬ'
02К * X
м.
"ч,_/Х
Ли*
Н 34а^5а _1_
1
N РЬ Н 346,356
Н
щуЧ I?** РЬ ^
н
36М7а
4%
N Н 38а,Э9а
Х ,Х
И :
N РЬ N РЬ
РЬ N ^м' "РЬ
Н , ,
386^9«
Х= Р(0)(0С2Н4С1)2 (1,34а,6,36а,6,38а,б,б4,40), С02Е1 (2,35а,6,37а,6,39а,б,б4,41)
1-ныо2
Vх
N Н
386,396
РЬ- -Н 40,41
N РЬ
Таблица 3. Выходы, Яг и данные ИК спектров продуктов взаимодействия нитроалке-
№ X Выход, % Яг ИК спектры, V, см"1, СНСЬ
Р=0(С=0)|Р-0-С(С-0-С)[ Ш2 I N11
Пнразолнны
34а,б р(о)тъ 18 0.25,0.15 1260 1080, 1030 1580,1370 3420
1520,1330
35а,б СОгЕ1 13 0.65,0.57 (1738) (1185, 1010) 1580,1380 3435
1545,1355
Пиразолы
36а,б Р(0)((Ж)2 11 0.40,0.33 1245 1080,1030 1535,1355 3415
37а,б С02Е1 15 0.55,0.45 (1730) (1170, 1025) 1530,1350 3430,3250
38а,б,б4 Р(0)((Ж)2 40 0.51,0.45,0.40 1265 1080, 1030 - 3445
39а,б,б" С02Е1 38 0.47,0.40,0.36 (1730) (1160, 1010) - 3434,3260
Циклопропаны
40 Р(0)(СЖ)2 12 0.38,0.24 1255 1085, 1030 1565,1370 -
41 СОзЕс 8 0.24,0.16 (1735) (1175, 1020) 1560,1370 -
Р -Бром-/? -нитроэтенилфосфонат (4) и -карбоксилат (5) в отличие от нитроалкенов (1,2) взаимодействовали с фенилдиазометаном несколько дольше - 7 сут, давая смесь продуктов, из которой методом колоночной хроматографии выделены нитропиразолилфосфонаты (36а,б) и-карбоксилаты
(37а,б) [43 и 46% соответственно], идентичные образцам, полученным на основе нитроалкенов (1,2). Их образование по анало-н гии с реакциями бромнит-роалкенов (4,5) с азидами можно рассматривать как результат дегидрогалогени-
Вг>=с;х +РЬСШ2
4,5 Н |
02N._.
м
1
РЬ
-НВг
X 02к ' X
¿К 4 ,
N N РЬ
н 36а37а н 366,376
42,43
Х= Р(0)(ОС2Н4С1)2 (4,36а,б,42), С02Е1 (5,37а,б,43)
рования первоначально образующихся пиразолинов (вследствие большей нуклеофугности брома по сравнению с нитрогруппой). Кроме того, как и в случае рассмотренных выше реакций, здесь имеет место экструзия молекулярного азота с образованием галогеннитроциклопропилфосфоната (42) и -карбоксилата (43), зафиксированных спектрально в смеси с нитропиразолами (36а,б) и (37а,б) соответственно.
1.4. Взаимодействие с этилдиазоацетатом
Р-Нитроэтенилфосфонат (1) и /?-нитроакрилат (2) реагируют с этилдиазоацетатом в эфире при 20°С (7 сут), т.е. в более мягких условиях по сравнению с модельным Р -нитростиролом, для которого требовался нагрев до 70°С.
Процесс протекает сложно и приводит к региоизомерным Д1-, Д2-пиразолиновым и -пиразольным системам. Причем в отличие от реакции с фенилдиазометаном, где были выделены в виде таутомеров только не содержащие нитрогруппу пиразолы, в данном случае практически все образовавшиеся функциональнозамещенные пятичленные гетероциклы зафиксированы в виде смесей таутомеров.
М2СНС02Е1
Н—-х
н-ДЛы
ЕЮ2С N
I -шо2
е»О2С Д45а
ею2с
1р\ Ь . ¿н
к
Н46ач,47аЧ
{-N2
А-ШОг
-
ЕЮ2С N
44а" 45а"
Н7т=<Х
- /4
ЕЮ2С N 46а*
|-нш2 ЕЮ2С N
44а44
-N2
н 48<49С02Е1
Н 1""2Х
< Ан
446/456 СОгЕ1
1-шо2 н * X
-
N С02Е1 466/476
<Ж_/X
«446^
н
N
С02Е1 н 46бч,47(Л
Нч/Х
-о^тг^-н н<^со2а
44<Г
|-шо2 НУ=<Х
~ ю< 2 А
N С02Е1 465^,47^
Х=Р(0)(0С2Н4С1)2(1,44а,б,а%бч,а-ч,^%4ба,б,а%б%ачч,бч%48), С02Е1 (2,45а,б,а\47а,б,а\бч ,б",49)
Таблица 4. Выходы, (Т.пл.) и данные ИК спектров продуктов взаимодействия нитроэтенов (1,2) с этилдиазоадетатом_
№ X Выход, % Яг (Т.пл.,°С) ИК спектры, V, см'1, СНСЬ
Р=0(С=0)|Р-0-С,С-0-С Ш2 | Ж
Пиразолины
44а\б" Р(0)(0Я)2 23а) 0.33,0.18 1290(1740) 1085, 1025, 1190, 1015 1570, 1370 3385
1530, 1340
44а\б44 7») 0.21,0.15 1250(1740) 1085, 1025, 1180, 1025 1575, 1370 3420
45а,6 С02Е1 56) 0.22,0.15 (1725) 1185,1010 1550, 1370 -
45ач ув) 0.17 (1730) 1185,1015 1560, 1365 3430
Пиразолы
46а\бч 466" Р(0)((Ж)2 52"' 35 0.20,0.17 (102-104) 1260(1740; 1080, 1030, 1160,1025 - 3400, 3125
47 а",6" 476" С02Е1 30Ь) 15 0.33,0.27 (67-69) (1730) 1165, 1020 — 3435, 3150
Циклопропаны
48 Р(ОХОЯ)2 22г> 0.47,0.42 1285(1740; 1095, 1035, 1165, 1020 1560,1370 -
49 С02Ш 106' 0.52,0.48 (1740) 1160,1025 1560, 1370 -
Примечание. Приведены максимальные выходы соединений, полученных в следующих условиях: а) эфир, 0°С; б) эфир, 20°С; в) СН2С12,20°С; г) СНС13,20°С.
Так, в результате взаимодействия /?-нитроэтенилфосфоната (1) с этилдиазоадетатом в эфире при 20°С и разделения продуктов методом колоночной хроматографии на силикагеле были получены региоизомеры фосфорилированных А2-пиразолинов (44) [12%] и Д2-пиразолов (46) [62%] в виде смеси таутомеров (а",б4, а" ,6х4), а также замещенный нитроциклопропан (48) - 10%. Д2-Пиразолины, по-видимому, образуются в процессе прототропной изомеризации региоизомерных Д'-пиразолинов (44а,б) [содержащих три электроноакцепторных заместителя Р(0)(СЖ)2, С02Я,М02]; последние (44а,б) были спектрально зафиксированы в случае проведения реакции при пониженной температуре (0°С) в эфире. Однако, процесс на этом не заканчивается; Д1- и Д2-пиразолины, отщепляя азотистую кислоту, превращаются в соответствующие региоизомерные Д1-, Д2-пиразолы (46), также существующие в виде смеси таутомеров (а,б, а%б% а",б44).
Варьирование условий взаимодействия /?-нитроэтенилфосфоната (1) с этилдиазоадетатом, а именно - увеличение температуры реакции (от 0 до 35°С) и замена растворителя (диэтиловый эфир, хлористый метилен, хлороформ) показало, что во всех случаях [кроме выдержки в эфире при 0°С (10 сут), где с выходом 46% выделили Д1- и Д2-пиразолины (44а,б, а4,б4, ачч,б>ч)] преимущественно получались Д2-пиразолы (4ба*,бГ, Выход
нитроциклопропилфосфоната (48) незначительно возрастал по мере увеличения температуры реакции, проводимой в эфире, с 8 до 12%. Использование в реакции катализатора (тетраацетата диродия, эфир, 35°С)
позволило выделить нитроциклопропилфосфонат в качестве основного продукта реакции (60%).
В случае взаимодействия этил-/?-нитроакрилата (2) с этилдиазоацетатом в эфире (20°С) были получены смеси региоизомеров (совместно с таутомера-ми) А1-, Д2-пиразолинов (45а,б,а4) [12%], А1-, Д2-пиразолов (47аД я, б'Д") [52%] и циклопропан (49) [10%]. Соединения (45а"), (466"), (4764) выделены в индивидуальном виде путем двух-трехкратного хроматографирования соответствующих смесей на силикагеле.
В отличие от нигроэтенов (1,2) /?-бром-/?-нитроэтенилфосфонат (4) и -карбоксилат (5) реагировали с этилдиазоацетатом в эфире при 20°С несколько медленнее (10 сут). Процесс протекал с образованием бромнитро-Д2-пиразолинов (50а\ач\б**), (51ач,бчх) и нитро-Д2-пиразолов (52а\б%ач%б"), (53а',б",б"4). Последние формировались в результате отщепления бромоводорода от пиразолиновых производных.
Наряду с пятичленными гетероциклами (пиразолинами, пиразолами) из реакционной смеси выделены бромнитросодержащие циклопропаны (54),(55) [табл.5].
02Н
Н-
[ЕЮгС
■'¡Я*
N
ы2снсо2т
-НВг.
-щ
ЦЕЮ2С
н'йсога А -N2 В'ч^х
* С02ви
ЕЮ2С Й
"52а\53ач
т-НВг Вг. ,Х ^ 02Ы РГЛ^ _,
" __¡5 , 2М —
н
ЕЮ,С н
ЕЮ2С
о,н
ею2с
Вг-
о2и
-НВг
— 50<Г%5ИР^
N С02Е1
-НВг
Р
Л' Н
со2Е1
N С02Е1
Х= Р(0)(ОС2Н4С1)2 (4,50а\а\б\52а\б,а\б~,54), С02Е1 (5,51а4 ,6х4,53а\б\б\ 55)
Таблица 5. Выходы, Яг и данные ИК спектров продуктов взаимодействия гем-
№ X Выход, % Яг ИК спектры, V, см'1 (СНС13)
Р=0(С=0) Р-0-С,С-0-С Ш2 Ш
Пиразолины
50а",а" ,6" Р(0)((Ж)2 11а) 0.30,0.25, 0.19 1260 (1740) 1080,1030, 1185,1010 1575,1380 3410 3180
51а\б" С02Е1 7 0.68,0.49 (1735) 1180,1015 1565,1380 3430 3175
Пиразолы
52а\<Г Р(ОКОЮ2 40" 0.74,0.68 1270 (1745) 1080,1025, 1160,1025 1520,1350 3400
53а\<Г С02Е1 45" 0.81,0.31 (1725) 1140,1020 1530,1355 3420 3150
Циклопропаны
54 рсосою. 28" 0.35,0.20 1290 (1735) 1075,1030, 1170,1025 1560,1380 -
55 С02Е1 20 0.27,0.15 (1745) 1165,1030 1565,1375 -
Примечание: а) Выхода продуктов, полученных после 2х-3*-кратного хроматографиро-вания.
Таким образом, в результате проведенных исследований найдены эффективные условия взаимодействия ¡3 -нитроэтенилфосфоната(карбокси-латов) и их бромсодержащих аналогов с представителями типичных 1,3-диполей: азидами и диазосоединениями. Синтезирована серия новых продуктов: триазолины и триазолы, пиразолины и пиразолы, азнридины, циклопропаны и этенилазиды, содержащие нитро-, фосфонатную и карбоксилатную функции.
Сравнительный анализ условий реакций и выходов основных продуктов показывает, что изучаемые вицинальнозамещенные нитроэтены с фосфо-натной и карбоксилатной функциями близки по реакционной способности как диполярофилы; их бромсодержащие аналоги, имеющие стерически более затрудненную С=С связь, проявляют несколько меньшую активность.
Характерной особенностью процессов циклоприсоединения с участием исследуемых диполярофилов является низкая региоселективность в сочетании с повышенной склонностью первоначально образующихся аддуктов с тремя и более электроноакцепторными заместителями [N02, СООЯ, Р(0)(0Я)2, Вг] к внутримолекулярным превращениям (прототропная изомеризация, элиминирование НЖ)2 или НВг, дегидрирование, отщепление азота).
Несмотря на многоплановость изучаемых процессов, протекающих с образованием сложных смесей продуктов, основные соединения - триазолы и пиразолы получались с выходами 45-62%. Найденные условия разделения позволили получить не только смеси региоизомеров и диастереомеров большинства веществ, но часть из них выделить и в индивидуальном стереооднородном виде.
2. Строение соединений, полученных на основе реакций Днитроэтенилфосфонатов и -карбоксилатов с азидами н диазосоединениями
Строение всех синтезированных гетерил-, циклопропил- и азидоэтенил-фосфонатов(карбоксилатов) установлено методами ЯМР'Н,3 *Р и ИК спектроскопии с привлечением рентгеноструктурного анализа; в ряде случаев использовались встречные синтезы, а также сопоставление физико-химических характеристик изучаемых веществ с соответствующими параметрами струк-турноподобных модельных соединений, описанных в литературе; несколько представителей (246,266,27а,276, 39а,47а4, 476") синтезированных серий веществ оказались идентичны известным образцам, полученным ранее другими способами. В ИК спектрах выделенных веществ присутствуют полосы всех функциональных групп [табл. 1-5].
Наибольшая информация о регио- и стереоизомерии соединений получена при анализе спектров ЯМР 'Н, 31Р, при этом в качестве аналитических критериев при определении изомерной принадлежности полученных аддук-тов использовались соотношения интегральных интенсивностей и величины химсдвигов метановых (для триазолинов, пиразолинов, азиридинов и циклопропанов), олефиновых (для триазолов, пиразолов, этенилазидов), ИН- (для триазолов (7,8,13,14), пиразолинов и пиразолов) протонов и сигналов ядер фосфора (для соединений с фосфонатной группой). Учитывалось различное влияние на эти характеристики функциональных групп, связей N=>1, С=1Ч, соседнего гетероатома азота и магнитной анизотропии бензольного кольца.
2.1. Триазолины и триазолы
Спектры ЯМР'Н,31Р представителей синтезированного на основе азида натрия ряда триазолов - триазолилфосфоната (7) и -карбоксилата (8) содержат утроенный набор сигналов протонов гетероцикла и ядер фосфора, что свидетельствует о существовании их в виде смеси таутомеров:
Н7~Т~Х « Н7=ГХ вн7=Тх
NN N
а б в
Х= Р(0)(0С2Н4С1)2 (7), С02Е1 (8)
Олефиновым протонам в спектрах ЯМР'Н соединений (7),(8) соответствуют синглеты при 7.25-8.00м.д.; №1-протоны обнаруживаются в области 8.20-8.85м.д. В спектрах ЯМР31Р смеси таутомеров триазола (7) сигналы ядер фосфора при 8.00, 8.40 и 9.00 м.д. не противоречат нахождению диалкокси-фосфорильной группы при ^2-гибридизованном атоме углерода.
1,2,3-Триазолины и 1,2,3-триазолы, полученные на основе фенилазида (19а,б-27а,б), выделены в виде смесей региоизомеров (а) и (б). В изомерах (а) заместители РЬ и Р(0)(0Я)2 или СОСЖ удалены друг от друга, а в (б) - они находятся у соседних атомов. Спектры ЯМР'Н,31Р этих соединений содержат два набора сигналов с разным соотношением интегральных интенсивностей.
ряда триазолинов и триазолов ИГ N N рь РК N N РЬ 8, м.д.; I, Гц] в СРСЬ _^_ 196 25а,26а 256,266
№ X З.р Протоны цикла осн2 СН2С1 (СН3) Р11
С*Н (С3Н) с^н (Сн;
19а Р(0)((Ж)2 19.2 3.85д 4.65д 4.5 4.40м 3.70м 7.10-7.70м
21нр 15.0 31нр 6.0
196 18.5 (3.56д) V, (5.00д) 10.5
21нр 18.0 V ю.о
25а Р(0)((Ж)2 6.5 - 8.50с 4.40к 3.75т 7.50-7.80м
256 4.0 8.20с - 4.25к 3.50г
26а С02Е1 - - 8.50с 4.40к (1.15т) 7.35-7.80м
266 - 8.18с - 4.20к (1.35т)
Так, в спектре ЯМР'Н смеси региоизомерных триазолинов (19а,б) нитро-метиновый протон С^Н соединения (196) резонирует в более слабом поле (5.00м.д.), по сравнению с таковым (С5!!) в изомере (19а) [4.65м.д.] вследствие совместного действия на него связи и нитрогруппы. Второй протон с'н региоизомера (196), удаленный от связи N=14, обнаруживается в более сильном поле (3.56м.д.), чем С4Н в (19а) [3.85м.д.]. Аналогичный подход к интерпретации спектров ЯМР31Р позволяет отнести слабопольный сигнал при 19.2 м.д. к изомеру (19а) [влияние связи N=N1, а при 18.5м.д. - к изомеру (196) [табл. б]. Величины химсдвигов ядер фосфора соответствуют нахождению фосфонатной группы у «/Лгибридизованного атома углерода.
Анализ спектров фенилтриазолов (21а,б-23а,б) и (25а,б-27а,б) осуществлялся с учетом ароматического характера триазольного кольца, имеющего плоскостное строение и связанного с фенильным заместителем. Так, например, в триазолилфосфонате (25а) бензольное кольцо и триазольный цикл, по-видимому, копланарны, так как олефиновый протон не создает стерических препятствий плоскостному строению всей молекулы. В этом случае протон С Н проявляется в более слабом поле (8.50 м.д.) вследствие дезэкранирую-щего влияния бензольного кольца, в отличие от С*Н протона (8.20 м.д.) в ре-гиоизомере (256), удаленного от фенильного кольца. Протоны Р(0)(0СН2СН2С1)2 группы соединения (25а) имеют слабопольный сдвиг (4.40 и 3.75 м.д.) под действием фрагмента гетероцикла в отличие от таковых в спектре соединения (256) [4.25 и 3.50 м.д.]. Функциональная группа в ре-гиоизомере (256) в положении С5 создает пространственные затруднения и способствует выводу бензольного кольца из плоскости молекулы, тем самым, создавая условия для попадания протонов функциональной группы в конус анизотропии бензольного кольца, что тоже способствует сильнопольному смещению сигналов этих протонов. Следует отметить, что при ароматическом характере гетероцикла влияние связи, как составной части л-
электронного секстета, сказывается, по-видимому, в меньшей степени на положении сигналов протонов по сравнению с влиянием бензольного кольца через пространство.
Убедительная информация о тонкой структуре триазолов, подтверждающая правильность отнесения региоизомеров [к структуре (а) или (б)], получена при изучении строения триазола (26а) мето-
Н С02Е1
т
Рис.1. Геометрия молекулы этал-1 -фенил-1 Я-1,2,3 -триазол-4-илкарбоксилата (26а) в кристалле
дом рентгеноструктур-ного анализа. Как видно из рисунка 1, соединение (26а) является региоизо-мером с 1,4-расположе-нием заместителей (РЬ, С02Е(;); триазольное и бензольное кольца находятся в одной плоскости.
2.2. Пиразолины и пиразолы
В пользу Д1-структуры пиразолинов (44а,б,45а,б) свидетельствует налив их спектрах ЯМР'Н сигналов трех метановых протонов
чие
(С3Н, С4Н, С5Н) гетероцнкла [табл. 7].
Таблица 7. Данные спектров ЯМР 'Н, 31Р
Д1-пиразолинов (44а,б,45а,б) [8, м.д.] в СОСЬ
)4 5{ н о2м I I н
№ X с^н Сн С5Н X СС^ З.р
44а Р(0)(0С2Н4С1)2 6.0 м 4.35, 3.70 4.20, 1.35 20.0
446 4.90м 5.60м 6.30м 4.30, 1.35 19.2
45а С02Е1 5.90д б.ЗОд 5.90д 4.20к, 1.20г -
456 4.85м 3.83м 6.70м 4.25 к, 4.35к, 1.25т, 1.35т -
Сопоставление величин химсдвигов этих протонов явилось основным критерием при определении региоизомеров (а) и (б). Так, в спектре ЯМР'Н смеси (45а) и (456) протон С5!! соединения (45а) имеет слабопольное смещение (5.90м.д.) по сравнению с С4!! в изомере (б) (3.83м.д.), что обусловлено влиянием соседней связи. По той же причине нитрометиновый протон регио-изомера (456) находится в более слабом поле (6.70м.д.), чем аналогичный сигнал (С4!!) изомера (45а) [б.ЗОм.д.]. Из двух сигналов С3Н наиболее слабополь-ным (5.90м.д.) является сигнал изомера (45а), в отличие от таксйвого в изомере (456) [4.85м.д.], что обусловлено влиянием соседней нитрогрушты.
Аналогичные критерии при определении изомерной принадлежности использовались для установления структуры Д2-пиразолийов. Следует отметить, что региоизомеры фенилпиразолинов (34а,б) выделены в виде смеси их диастереомеров, о чем свидетельствует удвоенный набор сигналов метановых протонов для каждого региоизомера. Нитрометиновый протон С*Н пира-
золина (34а) имеет закономерно слабопольное смещение (5.98 и 6.12 м.д.) по сравнению с протоном С4Н в соединении (346), который связан с диалкокси-фосфорильной группой (4.20м.д.). Аналогично С5Н протон изомера (34а) под влиянием соседней нитрогруппы смещен в более слабое поле (5.40 и 5.48 м.д.), в отличие от такового в продукте (346) [5.12 и 5.15 м.д.]. Кроме того, слабопольному смещению С5Н протона в региоизомере (346) в отличие от С*Н протона (при диалкоксифосфорильной группе) [4.20 м.д.] способствует влияние соседнего гетероатома азота К1 [табл. 8].
Ч Р(0)(0С2Н4С1)2 02*} Р(0)(0С2Н4С1)2
Таблица 8. Данные спектров О ЯМР'Н,31Р Д2-пиразолинов н-А я*
(34а,б) [5, м.д.; I, Гц] в СЕ)С1з № й 1 й
_ __34а _34« _
№ С4!* С3Н ОСН2 СН2С1 РЬ Ш 31р
34а 5.98м 6.12м 5.40д 5.48д 4.22к 3.75т, 7.00-7.60м 7.70с 14
^4.5 0.7 ^4.5 2.0 ^ 0.7 Х.5 2.0
6.5 31т 6.0
346 4.20 м 5.12д 5.15д 4.40к 3.75т 7.75е 19
^ 0.5 31н %,5 0.7 р 8.5
Спектры ЯМР'Н пиразолов, полученных в виде смеси региоизомеров и их таутомеров, имеют сложный характер. Так, идентификация структуры каждого из изомеров пиразола (46а,б, а\б\ а",6") осуществлялась путем сопоставления спектров ЯМР'Н, содержащих аналитически чистую пару региоизомеров либо таутомеров. Например, в спектре выделенных совместно региоизомеров А1-пиразола (46а,6) имеются сигналы олефиновых и метановых протонов. Нахождение сигнала метанового протона С3Н в изомере (466) в более слабом поле (5.35 м.д.), по сравнению с аналогичным протоном в изомере (46а) [5.25 м.д.] закономерно связано с большим влиянием на него фос-фонатной группы в отличие от альтернативного варианта (а). Кроме того, сигнал олефинового протона С^Н в структуре (а) имеет значение химического сдвига 6.57 м.д., а в структуре (6) под влиянием азогруппы наблюдается его смещение в область слабого поля до 7.78 м.д.
В спектре смеси региоизомеров Д2-пиразолов (46а%б*) олефиновый протон соединения (466') под влиянием связи С=К резонирует в более слабом поле (8.20м.д.), по сравнению с таковым (7.25м.д.) в региоизомере (46ач). В спектре ЯМР'Н смеси таутомеров (46б%б") [полученной при выдержке (18°С) соединения (466*), выделенного в индивидуальном виде из смеси региоизомеров (46а",б4)] сигналы олефиновых протонов при 8.20 и 7.55 м.д. приписаны соответственно таутомерам (466х) и (46б44).
6.57 м.д.
1-5
Н Р(ОХСЖ)2
5.25МД.Н-Д Дм
7.78мл.
Н ШОК,
35м.д.
ЕЮгС
46а
А '-пиразолы
N 466
С02Е1
7.25м.д.
Н Р(0)(0Ю2 &
ЕЮ2С Н14.0М.д. 46а*
8.20м.д.
Н Р(ОХОЮ2
Р
7.38м.д.
Н Р(ОХОЮ2
8.22м.д.Н 466"
С02Е1
ЕЮгС
7.55м.д.
НЩОЮ,
2>(н н>1{. 2Ж
• N 10.6 мл. 875мд N С02й
46а" 466"
Д2-пиразолы
Н Р(ОХОЯ)2
466'
Слабопольное смещение С5Н протона пиразола (46б44) по сравнению с таковым (С4!!) для (46ач) обусловлено влиянием соседнего гетероатома Ы1. Полученные значения химсдвигов олефиновых протонов для соединений (46а%б\б") использовались при анализе спектра ЯМР'Н смеси всех изомеров Д2-пиразола (46). В данном спектре зафиксированы сигналы при 8.20, 7.55, 7.25 м.д. [для (46а\б\б")] и синглет при 7.38 м.д., который приписан оставшемуся изомеру (46а44).
Исследование молекулярной структуры пиразола (46 б4) методом рентге-ноструктурного анализа подтвердило его строение, как изомера с односторонней ориентацией диалкоксифосфорильной и этоксикарбонильной
групп. Соединение (46 б4) обнаружено совместно с таутомером (46 б44), частично образовавшимся в результате прототропной изомеризации первого при его хранении. Совпадение полученных результатов с выводами, сделанными на Р(ОХОЯЪ основе данных спектроско-
4б& ямр'Н'3!р> свиде-
^ тельствует о правильном подходе при выборе ана-Рис.2. Геометрия молекул этил-4-бис(2-хлорэток- литических критериев для си)фосфорил-1Я-пиразол-5(3)-илкарбоксилатов определения структуры (46 б4) и (46 б") в кристалле региоизомеров.
Важным доказательством строения синтезированных веществ явилось сходство спектральных характеристик некоторых представителей синтезированного ряда соединений с таковыми для образцов, описанных в литературе и полученных независимыми методами. Это относится, например, к региои-зомерным пиразолам (47а", б4), для которых приведены полученные нами ве-
личины химсдвигов олефиновых и 1ЧН-протонов, а в скобках даны соответствующие характеристики образцов, описанных в литературе.
8.20 (8.26) м.д.
Н. _ ^С02Е(
Н 14.0 (14.2) м.д. Н 11.0(11.3) мд.
47а 47«Г
7.25 (7.34) м.д.
Н_,С02Е(
Слабопольное смещение сигнала ЫН протона в изомере (47я) связано, по-видимому, с наличием карбоксилатной функции при азометиновом фрагменте.
23. Азиридины и циклопропаны
Спектры ЯМР'Н,3|Р функционализированных нитроазиридинов (11,12, 17,18,28-33) и нитроциклопропанов (40-43,48,49,54,55) соответствуют принятым структурам. Сложная картина спектров ЯМР 'Н,31Р и наличие двух зна-ченией на хроматограммах свидетельствуют о существовании данных соединений в виде смесей диастереомеров. Наиболее слабопольными являются нитрометиновые протоны (4.40-5.30м.д. - для азиридинов, 4.30-4.40м.д. - для циклопропанов), а протоны, расположенные при карбоксилатной, фосфонат-ной функциях или фенильном заместителе, резонируют в более сильном поле (2.10-4.30м.д.).
2.4. Этеннлазяды
Анализ строения азидоэтенилфосфонатов и -карбоксилатов (9а,б,10а, 15а,б,16а,б) методами ИК и ЯМР'н, Р спектроскопии с привлечением модельных 2-нитро- и 2-галоген-2-нитроэтенилфосфонатов позволил установить не только структурную принадлежность, но и геометрию этих соединений [табл.9].
Таблица 9. Данные спектров ЯМР 'Н, 31Р азидоэтенилфосфонатов (карбоксилатов) [5, м.д.; I, Гц] в СЕКЛз Нд.? , X
Н\2=1,х
и С. т Нв « з
N3 Ч2=7.Х
02?Г
Н\2 1,Х
К3
№ X 31р С'Н(На) С'НШв) осн2 СН2С1 (СН3)
9а р(0)(0ю2 13.0 7.08 дд 5.37дд 4.30к 3.70т
•Ги 14 %р 14 21нр 12
96 15.7 (5.28 м) (4.80 м)
10а С02Е1 - 7.25 д 5.40 д г 13 4.22 к (1.23 т)
15а Р(0)(СЖ)2 10.0 7.55 с 4.35 к 3.70 т
156 9.9 7.15л л1ет 12
1ба С02Е1 - 7.65 с - 4.30 т (1.30г)
166 - - 7.28 с
Таким образом, применение для доказательства строения новых веществ независимых физико-химических методов (спектроскопия ИК, ЯМР 'Н,31Р, рентгеноструктурный анализ) и встречных синтезов, а также соответствие некоторых полученных соединений описанным в литературе образцам позволило надежно установить строение синтезированных гетероциклов, циклопропанов и вин ил азидов. Использованные при определении регио-изомерной принадлежности спектральные аналитические критерии могут быть рекомендованы для установления строения родственных структур.
Выделенные с хорошими выходами (до 62%) триазолил- и пиразолил-фосфонаты(карбоксилаты) можно рассматривать как новые потенциально биологически активные производные ряда 1,2,3-триазола и пиразола.
Глава 3 «Экспериментальная часть» включает описание экспериментальных методик и условий получения физико-химических характеристик.
В выводах сформулированы основные результаты проведенного исследования.
ВЫВОДЫ
1. Впервые проведено систематическое исследование химического поведения Р -нитро- и Р-бром-/? -нитроэтенилфосфонатов и -карбоксилатов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения с азидами (фенил аз ид, азид натрия) и диазосоединениями (фенилдиазометан, этилдиазоацетат); выявлены основные закономерности:
• процессы идут с атакой нуклеофильным центром диполя двух конкурирующих реакционных центров С=С связи диполярофила с образованием смеси региоизомерных адцуктов;
• наблюдается повышенная склонность первоначально формирующихся нитротриазолинов и нитропиразолинов к внутримолекулярным трансформациям (дегидробромирование, дегидрирование, денитрация, прото-тропная изомеризация), причем наибольшая лабильность имеет место в реакциях с этилдиазоацетатом, где интермедиаты содержат несколько элекгроноакцепторных заместителей [1Ч02,Р(0)(0К)2,С02К,Вг];
• все изученные реакции сопровождаются отщеплением молекулярного азота, приводящим к азиридинам или циклопропанам;
• ужесточение условий исследуемых реакций стимулирует углубление внутримолекулярных превращений адцуктов, что в случае взаимодействия с фенил азидом приводит к увеличению выходов триазолов и нитро-азиридинов, а в реакции с этилдиазоацетатом - к возрастанию выходов Д2-пиразолов.
2. Сравнительный анализ исследованных реакций показывает, что изучаемые структурно- и стереоподобные вицинальнозамещенные нитроэтены с фосфо-натной и карбоксилатной функциями близки как диполярофилы по реакционной способности; их бромсодержащие аналоги, имеющие стерически менее доступную С=С связь, в реакциях с замещенными диполями (фенилази-дом, фенилдиазомеганом и этилдиазоацетатом) проявляют несколько меньшую активность.
3. Осуществлен синтез серии новых функционализированных производных ряда триазолина, триазола, пиразолина, пиразола, азиридина, циклопропана и винилазида, содержащих карбоксилатную(фосфонатную) функции в сочетании с нитрогруппой (или в отсутствии последней). Принадлежность полученных гетерилкарбоксилатов(фосфонатов) к соответствующим региоизомерам и таутомерным формам, а также структурная изомерия винилазидов определены на основании анализа параметров спектров ИК, ЯМР'К,31Р; в ряде случаев строение подтверждено встречными синтезами или идентичностью констант некоторых полученных веществ с таковыми для описанных в литературе образцов.
4. Изучение строения представителей структурнооднородных региоизомеров синтезированного ряда триазолов и пиразолов методом рентгеноструктурного анализа показало, что первый из них (получен из 3-нитроакрилата и фенила-зида) является этил-1 -фенил- 1Н-1,2,3-триазол-4-илкарбоксилатом, а второй (получен из 2-нитроэтенилфосфоната и этилдиазоацетата) имеет структуру этил-4-бис(2-хлорэтокси)фосфорил-1//-пиразол-5-илкарбоксилата и существует в кристалле в сочетании с его таутомерной формой - этил-4-бис(2-хлорэтокси)фосфорил-1//-пиразол-3-илкарбоксилатом. Совпадение полученных результатов с выводами о региоизомерной принадлежности, сделанными на основе данных спектроскопии ЯМР'Н, 'Р, свидетельствует о надежности выбранных критериев и позволяет рекомендовать их для использования при исследовании строения родственных структур.
5. Показано, что взаимодействие /?-нитроэтенилфосфонатов и -карбок-силатов с азидами и диазосоединениями протекает с образованием сложных смесей веществ. Найденные условия их разделения с использованием метода колоночной хроматографии позволили не только обнаружить весь спектр образующихся продуктов (а не один-два, как утверждалось ранее в литературе для подобных реакций), но и выделить большинство из них в виде аналитически чистых смесей региоизомеров, а часть идентифицировать как струк-
i турнооднородные соединения. Полученные триазолил- и пиразолилфосфона-
ты(карбоксилаты) можно рассматривать как потенциально биологически активные вещества.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:
1. Макарова Н.Г., Аяисимова H.A., Дейко Л.И., Беркова Г.А. Взаимодействие этил-3-нитроакрилата и бис(2-хлорэтил)-2-нитроэтенилфосфоната с фенилазидом // Материалы конференции «Современные тенденции органической химии». Санкт-Петербург. 2004. С. 79. (0.06/ 0.015 п.л.).
2. Штолин C.B., Макарова Н.Г., Анисимова H.A., Беркова Г.А., Дейко Л.И. 2-Нитро- и 2-бром-2-нитроэтенилфосфонаты в реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения с этилдиазоацетатом // Материалы конференции «Современные тенденции органической химии», Санкт-Петербург. 2004. С. 119. (0.06/0.012 п.л.).
3. Berestovitskaya V.M., Vereshagina Ya.A., Anisimova N.A., Makarova N.G., Deiko L.I. Dialkyl-2-nitroethenylphosphonates in 1,3-dipolar cycloaddition reactions // Book of abstractes of 16th International Conference on Phosphorus Chemistry. Birmingham, UK. 2004. P. 142. (0.06 / 0.012 пл.).
4. Макарова Н.Г., Анисимова H.A., Беркова Г.А., Дейко Л.И., Берестовиц-кая В.М. Взаимодействие этил-3-нитроакрилата с фенилазидом // ЖОрХ. 2005. Т. 41. Вып. 6. С. 955-956. (0.125 / 0.025 пл.).
5. Макарова Н.Г., Анисимова Н.А., Беркова Г.А., Дейко Л.И., Берестовиц-кая В.М. Бис(2-хлорэтил)-2-нитроэтенилфосфонат в реакции с фенилазидом //ЖОХ. 2005. Т.75. Вып. 9. С. 1570-1572. (0.19 /0.038 пл.).
6. Макарова Н.Г., Анисимова Н.А., Дейко Л.И., Берестовицкая В.М., Ладыгин В.В. Синтез азотистых гетероциклов на основе ^-функционализиро-ванных нитроэтенов // Материалы IV международной конференции молодых ученых «Современные тенденции в органическом синтезе и проблемы химического образования». Санкт-Петербург. 2005. С.181. (0.06 /0.012 пл.).
7. Штолин С.В., Макарова Н.Г., Анисимова Н.А., Беркова Г.А., Берестовицкая В.М., Дейко Л.И. Взаимодействие Д-нитро- и /?-бром-/?-нитроэтенилфосфонатов с фенилдиазометаном // Материалы IV международной конференции молодых ученых «Современные тенденции в органическом синтезе и проблемы химического образования». Санкт-Петербург. 2005. С.255. (0.06 / 0.010 пл.).
8. Anisimova N.A., Makarova N.G., Deiko L.I., Berestovitskaya V.M. 2-Nitro-and 2-bromo-2-nitroethenylphosphonates in reactions with alkyldiazoacetic esters // Book of abstracts of XTV international conference on chemistry of phosphorus compounds. Kazan. 2005. P. 9. (0.06 / 0.015 пл.).
9. Makarova N.G., Anisimova N.A., Ladygin V.V., Deiko L.I., Berestovitskaya V.M. Interaction of alkyl-3-nitro- and 3-bromo-3-nitroakrilates in reactions with fenylazide // Book of abstracts of VIII youth scientific school-conference on organic chemistry. Kazan. 2005. P. 220. (0.06/0.012 пл.).
10. Беркова Г.А., Анисимова H.A., Макарова Н.Г., Дейко Л.И, Берестовицкая В.М. 2-Ншроэтенилфосфонат в реакции с фенилдиазометаном //ЖОХ. 2006. Т.76. Вып. 1. С. 156-158. (0.19/0.038 пл.).
Отпечатано с готового оригинал-макета в ЦНИТ «АСТЕРИОН» Заказ № 80. Подписано в печать 22.03.2006 г. Бумага офсетная. Формат 60x84 /ц Объем 1,5 п. л. Тираж 100 экз. Санкт-Петербург, 191015, а/я 83, тел. /факс (812) 275-73-00, 970-35-70 E-mail: asterion@asterion.ru
¿ooefr
8 8, ЯР2-8
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Сопряженные нитроалкены в реакциях 1,3-Дип'олярного циклоприсоединения с азидами и диазосоединениями.
1.1. Общая характеристика реакций 1,3-Диполярного циклоприсоединения.
1.2. Взаимодействие нитроалкенов с азидами.
1.2.1. Циклоприсоединение с участием азида натрия.
1.2.2. Циклоприсоединение с участием органических азидов.
1.3. Взаимодействие нитроалкенов с диазосоединениями.
1.3.1. Циклоприсоединение с участием диазометана.
1.3.2. Циклоприсоединение с участием фенил- и дифенилдиазометана.
1.3.3. Циклоприсоединение с участием диазоуксусного эфира.
Сопряженные нитро- и гам-галогеннитроалкены являются высокореакцион-носпособными соединениями, широко использующимися в качестве диено- и диполярофилов для получения карбо- и гетероциклических систем [1-3].
Введение диалкоксифосфорильной или алкоксикарбонильной функций в молекулы нитро- и гем-галогеннитроэтенов (в вицинальное положение к нитрогруппе) значительно расширяет диапазон синтетических возможностей этих соединений вследствие увеличения электрофильности кратной связи и позволяет рассматривать их в качестве перспективных реагентов для конструирования полифункционализированных карбо- и гетероциклических систем, содержащих легко модифицируемые группы /N02,P(0)(0R)2,C02R/, являющиеся синтетическими предшественниками амино-, фосфоновой и карбоксильной функций. Это особенно важно, если учесть, что в ряду функциональнозамещенных пиразолов, триазолов, азиридинов и циклопропанов найдены вещества с практически полезными свойствами; они широко используются в качестве лекарственных веществ, гербицидов, инсектицидов, ингибиторов коррозии, оптических отбеливателей и т.д. [4-10].
Структурное сходство /?-нитроэтенилфосфонатов и -карбоксилатов, сочетание в их молекулах двух функциональных групп дает возможность использовать эти диполярофилы как интересные объекты для выявления специфики поведения вицинально замещенных нитроэтенов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения по сравнению с простейшими нитроэтенами, а также для изучения проблем регио- и стереоселективности.
В связи с вышеизложенным можно констатировать, что необходимость изучения особенностей нитро- и гел*-бромнитроэтенилфосфонатов и -карбоксилатов как диполярофилов диктуется теоретическими и практическими задачами органической химии.
Целью настоящей работы являются исследование химического поведения 2-нитроэтенилфосфоната, 3-нитроакрилата и их бромсодержащих аналогов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения, изучение строения полученных аддуктов.
Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Обсуждению собственных результатов исследования предшествует общая характеристика реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения и обзор литературы, включающий систематизацию оригинальных данных по изучению поведения нитроалкенов в реакциях циклоприсоединения с типичными 1,3-диполями - азидами и диазосоединениями.
139 выводы
1. Впервые проведено систематическое исследование химического поведения у^-нитро- и Д-бром-/?-нитроэтенилфосфонатов и -карбоксилатов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения с азидами (фенилазид, азид натрия) и диазосоединениями (фенилдиазометан, этилдиазоацетат); выявлены основные закономерности:
• процессы идут с атакой нуклеофильным центром диполя двух конкурирующих реакционных центров С=С связи диполярофила с образованием смеси региоизомерных аддуктов;
• наблюдается повышенная склонность первоначально формирующихся нитротриазолинов и нитропиразолинов к внутримолекулярным трансформациям (дегидробромирование, дегидрирование, денитрация, прототропная изомеризация), причем наибольшая лабильность имеет место в реакциях с этилдиазоацетатом, где интермедиаты содержат несколько электроноакцепторных заместителя [N02,P(0)(0R)2, COOR,Br];
• все изученные реакции сопровождаются отщеплением молекулярного азота от первоначально образующихся гетероциклов, приводящим к азиридинам или циклопропанам;
• ужесточение условий исследуемых реакций стимулирует углубление внутримолекулярных превращений аддуктов, что в случае взаимодействия с фенилазидом приводит к увеличению выходов триазолов и нитроазиридинов, а в реакции с этилдизоацетатом - к возрастанию выходов Д2-пиразолов. 2. Сравнительный анализ реакций показывает, что изучаемые структурно- и стереоподобные вицинальнозамещенные нитроэтены с фосфонатной и карбоксилатной функциями близки как диполярофилы по реакционной способности; их бромсодержащие аналоги, имеющие стерически менее доступную С=С связь, в реакциях с замещенными диполями (фенилазидом, фенил-диазометаном и этилдиазоацетатом) проявляют несколько меньшую активность.
3. Осуществлен синтез серии новых функционализированных производных ряда триазолина, триазола, пиразолина, пиразола, азиридина, циклопропана и винилазида, содержащих карбоксилатную(фосфонатную) функции в сочетании с нитрогруппой (или в отсутствии последней). Принадлежность полученных гетерилкарбоксилатов(фосфонатов) к соответствующим региоизомерам и таутомерным формам, а также структурная изомерия винилазидов определены на основании анализа параметров спектров ИК,
1 31
ЯМР Н, Р; в ряде случае строение подтверждено встречными синтезами или идентичностью констант некоторых полученных веществ с таковыми для описанных в литературе образцов, полученных независимыми методами.
4. Изучение строения представителей структурнооднородных региоизомеров синтезированного ряда триазолов и пиразолов методом рентгеноструктурного анализа показало, что первый из них (получен из 3-нитроакрилата и фенилазида) является этил-1-фенил-1Я-1,2,3-триазол-4-илкарбоксилатом, а второй (получен из 2-нитроэтенилфосфоната и этилдиазоацетата) имеет структуру этил-4-бис(2-хлорэтокси)фосфорил- 1Я-пиразол-5-илкарбоксилата и существует в кристалле в сочетании с другой таутомерной формой - этил-4-бис(2-хлорэтокси)фосфорил-1Я-пиразол-3-илкарбоксилатом. Совпадение полученных результатов с выводами о региоизомерной принадлежности, сделанными на основе данных спектроскопии ЯМР'Н,31Р, свидетельствует о надежности выбранных критериев и позволяет рекомендовать их для использования при г исследовании строения родственных структур.
5. Показано, что взаимодействие ^-нитроэтенилфосфонатов и -карбоксилатов с азидами и диазосоединениями протекает с образованием сложных смесей веществ. Найденные условия их разделения с использованием метода колоночной хроматографии позволили не только обнаружить весь спектр образующихся продуктов (а не один-два как утверждалось ранее в литературе для подобных реакций), но и выделить большинство из них в виде аналитически чистых смесей региоизомеров, а часть идентифицировать как структурнооднородные соединения. Полученные триазолил- и пиразолилфосфонаты(карбоксила-ты) можно рассматривать как потенциально биологически активные вещества.
142
1. Perekalin V.V., LipinaE.S., Berestovitskaya V.M., Efremov D.A. Nitroalkenes (Conjugated Nitro Compounds). /London. J. Wiley. 1994. 256 p.
2. Ono N. The Nitro Group in organic Synthesis. Organic Nitro Chem. Ser. /VCH: New York. 2001.372 p.
3. Баранъски А., Келарев В.И. Синтез гетероциклов реакциями 1,3-диполярного циклоприсоединения с участием нитроалкенов. 3. Взаимодействие нитрогалкенов с органическими азидами // ХГС. 1990. Т.4. С.435-452.
4. Джилкрист Т. Химия гетероциклических соединений. М.: Мир, 1996. 463 с.
5. Джоуль Дж., Миллс К. Химия гетероциклических соединений. М.: Мир,2004. 728 с.
6. Общая органическая химия // Под ред. Д. Бартона, У. Д. Оллиса. М.: Химия, Т.8, 1985,430 с.
7. Справочник Видаль. Лекарственные препараты в России. Изд. 9-ое: М.
8. АстраФармСервис. 2003. 1488 с.
9. Янилкин В.В., Торопчина А.В., Морозов В.И., Мовчан А.И., Сысоева Л.П., Бузыкин Б.И., Чмутова Г.А. Электрохимическое окисление 4-гид-роксиминопиразол-2-ин-5-онов//ЖОХ. 2001. Т. 71. Вып. 10. С. 1709-1714.
10. Канн Р., Дермер О. Введение в химическую номенклатуру. М.: Химия, 1983. 223с.
11. Губницкая Е.С., Пересыпкина Л.П., Самарай Л.И. /?-Аминофосфонаты и /3-аминофосфинаты, синтез и свойства // Успехи химии. 1990.Т. 59. Вып. 8. С. 1386-1404.
12. Хлебников А.Ф., Новиков М. С. Современные номенклатура органических соединений или как правильно называть органические вещества: Учебное пособие. СПб.: АНО НПО «Профессионал», 2004. 432 с.
13. Golic L., Sinur A., Tisler М. Structures of ethyl (Z)-2-amino-3-(2-pyrazinyl)propenoate and ethyl (Z)-2-amino-3-(4-pyrimidinyl)propenoate // Acta. Chim. Slov. 1993. Vol. 40. № 4. P. 281-288.
14. Сенченя Н.Г., Магер K.A., Гусева Т.Н., Гололобов Ю.Г. Синтез 2-цианакри-латов через хлорангидрид 2-цианакриловой кислоты // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1994. №7. С. 1339-1340.
15. Review: 1,3-Dipolar Cycloaddition Chemistry. Ed. A. Padwa. New York: J. Willey &Sons, 1984, Ch.l.
16. Хъюзген P., Млостон Г. 1,3-Диполярное циклоприсоединение не толькосогласованность // Современные проблемы органической химии. СПбГУ. 2004. Вып. С. 25-48.
17. Huisgen. R. 1,3-Dipolare Cycloadditionen // Angew. Chem. 1963. №13. P.604-616.
18. Huisgen. R. Kinetik und Mechanismus 1,3-Dipolarer Cycloadditionen // Angew. Chem. 1963. №16/17. P. 742-752.
19. Дэ/силкрист Т., Сторр P. Органические реакции и орбитальная симметрия. М.: Мир, 1976.-354с.
20. Eistert Dr. В., Ludwigshafen A. Rh. Neuere methoden der praparativen organischen chemie. 10. Synthesen mit diazomethan // Angew. Chem. 1941. Vol. 54. P. 124-129.
21. Смирнова Т.С. Реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения // Современные проблемы органической химии. 1969. Вып. 1. С.254-72.
22. Яновская JI.A. Современные теоретические основы органической химии. М.: Химия, 1978. 352 с.t
23. Nguyen М.Т., Chandra А. К., Sakai S., Morokuma К. Another look at the mechanism of the concerted 1,3-Dipolar Cycloaddition of fulminic acid to acetylene //J. Org. Chem. 1999. Vol. 64. №1. P. 65-69.
24. Cossio F. P., Morao Т., Jiao H., Schleyer P. V. R. In-plane aromaticity in 1,3-dipolar cycloadditions. Solvent effects, selectivity, and nucleus-independent chemical shifts //J. Am. Chem. Soc. 1999. Vol. 121. P. 6737-6746.
25. Valenti C. Dl, Freccero M, Gandolfi R., Rastelli A. Concerted stepwisemechanism in 1,3-dipolar cycloaddition of nitrone to ethane, cyclobutadiene, and benzocyclobutadiene. A computational study // J. Org. Chem. 2000. Vol. 65. № 19. P. 6112-6120.
26. Scheiner P., Schomaker J.H., Deming S., Libbey W.J., Nowack G.P. The addition of aryl azides to norbornene. A kinetic investigation // J. Am. Chem. Soc. 1965. Vol. 87. № 2. P. 306-311.
27. Инголъд К. Принцип электронной теории органических реакций JL: v Химтеорет., 1936. 167с.
28. Пудовик А.Н., Гареев Р.Д., О.Е. Раевская. Синтез и свойства 3Лдиалкоксифосфон-5,5-дифенил-Д и Д -пиразолинов // ЖОХ. 1970. Т. 40. №5. С.1189
29. Huisgen R., Szeimies G., Mobius L. 1,3-Dipolare cycloadditionen. XXXII. Kinetik der additionen organischer azide an CC-mehrfachbindungen // Chem. Ber. 1967. Vol. 100. P. 2494-2507.
30. Huisgen R., Eberhard P. 1,3-Dipolar cycloadditions of aliphatic diazo-compounds to a,^-unsaturated carboxylic esters spatial and electronic effects on the steric course // Tetrahedron Lett. 1971. Vol. 45. P. 4343-4346.
31. Broeckx W., Overbergn N., Samyn C., Smets G., LЪЪЬе G. Cycloaddition reactions of asides with electron-poor olefins. Isomerization and thermolysis of the resulting A2-triazolines // Tetrahedron. 1971. Vol. 27. № 15. P. 3527-3534.
32. Klicic J.J., Friesner R.A. 7,3-Dipolar addition of phenylazide to the carbon-carbon double bond; Au. An initio study // J. Phys. Chem. 1999. Vol. 103. № 9. P. 1276-1282.
33. Parham W. E., Braxton H.G., 0*Connor P.R. Reaction of diazocompounds with nitroolefins. VI. The reaction of diphenyldiazomethane with 1-nitropropene // J. Org. Chem. 1961. Vol. 26. № 6. P. 1805-1807.
34. Parcham W.E., Serres C., O'Connor Jr. And P.R. Reaction of diazocompounds r with nitroolefines. V. The orientation of addition of disubstituteddiazocompounds to nitroolefins // J.Am. Chem. Soc. 1958. Vol. 80. № 5. P. 588.
35. Firestone R.A. On the mechanism of 1,3-dipolar cycloadditions // J. Org. Chem. 1968. Vol. 33. № 6. P. 2285-2290.
36. Firestone R. A. Orientation in 1,3-dipolar cycloadditions according to the diradical mechanism. Partial formal charges in the linnet structures of the diradical intermediates //J. Org. Chem. 1972. Vol. 37. № 13. P. 2181-2191.
37. Houk K.N., Sims J., Watts Ch. R., Luskus L.J. The origin of reactivity, i, regioselectivity and periselectivity in 1,3-dipolar cycloadditions // J. Am. Chem.
38. Soc. 1973. Vol. 95. № 22. P. 7301-7315.
39. Chandra A.K., Uchimaruu Т., Nguyen M.T. Regiochemistry of 1,3-dipolar cycloadditions between azides and substituted ethylenes: a theoretical study // J. Chem. Soc. Per. Trans. 2. 1999. № 10. P. 2117-2121.
40. Huisgen R. On the mechanism of 1,3-dipolar cycloadditions // J. Org. Chem. 1968. Vol. 33. № 6. P. 2291-2297.
41. Sustmann R. A simple model for substituent effects in cycloaddition reactions. I. 1,3-Dipolar cycloaditions // Tetrahedron Lett. 1971. Vol. 29. P. 2717-2720.
42. Herrmann V.W.A. Organometall-Synthesen mit diazoalkanen // Angew. Chem., Jnt. Ed. Enge. 1978. Vol.20. № 11. P. 855-868.
43. Houk K.N. Regioselectivity and reactivity in the 1,3-dipolar cycloadditions of dizonium betaines (diazoalkanes, azides, and nitrous oxide) // J. Am. Chem. Soc. 1972. Vol. 94. № 25. P. 8953-8955.
44. BastideJ., Henri-Rousseau O., Aspart-Pascot L. Cycloaddition des diazoalcanes sur hes alkenes et alkynes disubstitues // Tetrahedron Lett. 1974. Vol. 30. № 18. P. 3355-3363.
45. Eberhard P., Huisgen R. Steric course and regioselectivity in the cycloadditions of diazoacetic ester to trans- and cw-cinnamic ester // Tetrahedron Lett. 1971. Vol. 45. P. 4337-4342.
46. Кери Ф., Сандберг P. Углубленный курс органической химии. М.: Химия, 1981, кн.2. 193 с.
47. Zefirov N. S., Chapovskaya N. К, Kolesnikova V. V. Sinthesis of 1,2,3-Triazolesby Reaction of Azide Ion with a,(3-Unsaturated Nitro-compounds and Nitriles //Chem. Commun. 1971. Vol. 17. P. 1001-1002.
48. Зефиров H. С., Чаповская H. К. Новый метод синтеза 1,2,3-триазолов //Вестн. МГУ. 1969. №5. С.113.
49. Shin С., Yonezawa Y., Yoshimura J. Reaction of Ethyl a;/?-nitrocarboxylates with sodium azide // Tetrahedron Lett. 1974. №1. P. 7-10.
50. Вележева B.C., Ерофеев Ю.В., Суворов H.H. О необычном взаимодействии * эфиров /?-(3-индолил)-а-нитроакриловых кислот с цианидом и азидомнатрия//ЖОрХ. 1980. Т.16.№ 10. С.2157-2163.
51. Зефиров Н. С., Чаповская Н. К. Внутримолекулярная циклизация по типу1,3-диполярного присоединения // ЖОрХ. 1968. Т. 4. Вып.4. С.722.
52. Хисамутдинов Г.Х., Бондаренко О.А., Куприянова Л.А., Клименко В.Г., Демина JJ.A. Синтез 4-арил-5-нитро-1,2,3-триазолов взаимодействием 1-бром-1-нитро-2-арилэтенов и 1,2-дибром-1-нитро-2-арилэтанов с азидом натрия//ЖОрХ. 1979. Т.15.Вып.6. С.1307-1313.
53. Prager R.H., Razzino. Heterocyclic Synthesis with azides. III. Reactions of triazolines made fron arylmethylidenemalonates // Austr. J. Chem. 1994. V. 47. №7. P. 1375-1385.
54. Tanaka Y., Miller S.T. 2//-l,2,3-triazoles from the ethyl nitrocinnamates // J. Org. Chem. 1972. Vol. 37. № 21. P. 3370-3372.
55. Зефиров H. С., Чаповская H. К. Перегруппировки и циклизации. И. Взаимодействие <2,/?-непредельных нитрилов с азидом натрия // ЖОрХ. 1970. Т.6. № 12. С. 2596-2600.
56. Wofford D.S., Forkey D.M., Rassell J.G. 15N NMR spectroscopy: prototropic tautomerism of azoles // J. Org. Chem. 1982. Vol. 47. № 26. P. 5132-5137.
57. Hassner A., Fowler F.W. A general synthesis of vinyl azides from olefins. Stereochemistry of elimination from /?-iodo azides // J. Org. Chem. 1968. Vol. 33. №7. 2686-2691.
58. Зефиров H.C., Чаповская H.K Апсалон У.Р., Колесников В.В. О тримеризации нитростиролов в условиях синтеза арилтриазолов // ЖОрХ. 1972. Т.8. №6. С.1335-1336.
59. Зефиров Н.С., Чаповская Н.К, Апсалон У.Р. Перегруппировки и циклизации. XIII. О циклотримеризации со-нитростиролов в условиях синтеза 4-арил-1,2,3-триазолов// ЖОрХ. 1976. Т.12. №1. С.143-149.
60. Хисамутдинов Г. X., Бондаренко О. А., Куприянова Л. А. 1,3-Диполярноециклоприсоединение азид-иона к /?-галоид-/?-нитростиролам. Синтез 4-арил-5-нитро-1,2,3-триазолов //ЖОрХ. 1975. Т.П. №11. С.2445-2446.
61. Бахарева С.В. 1-Ацил-2-гетерил-1-нитроэтены: синтез, строение и реакциис N-нуклеофилами. // Дисс.канд. хим. наук. СПб., 2001. 158 с.
62. Кузьмина H.B. 1-Нитро-2-тио(сульфонил)этены в реакциях с гетеронуклеофилами. //Дисс. канд. хим. наук. JL, 2000. С. 70-71.
63. Перекалин В.В., Conoea А.С., Липина Э.С. Непредельные нитросоединения.1. Л.: Химия, 1982. 452с.
64. Rembarz G., Kirchhoff В., Dongowski G. Uber die reactions von phenylazide mitnitrostyrolen //J. Pr. Chem. 1966. Vol. 33. № 1-3. P. 199-205.
65. Kadabe P.K. Triazolines. IV. Solvation effects and the role of protic dipolaraprotic solvents in 1,3-cycloadditions reactions // Tetrahedron. 1969. Vol. 25. P. 3053-3066.
66. Callagham P.D., Gibson M.S. Degydrogenation accompanying Certain Cycloaddition Reactions of f3-Nitrostyrene // Chem. Commun. 1967. Vol.18. P.918.
67. Maiorana S., Pocar D., Croce P.D. Studies in the enamine field reactions of sulfonyl- and nitro-enamines with azides // Tetrahedron Lett. 1966. Vol. 48. P. 6043-6045.
68. Grassivaro N. Rossi E., Stradi R. Enamins. Part 46. Synthesis of 5-dialkylamino-l-aryl-l,2,3-triazoles. Fuhctionalized at C-4 // Synthesis. 1986. №12. P. 1010.
69. Pocar D., Mairana S., Dalla P. Ricerche sulle enamine. XXXI. Syntesi di-4-nitropyrazoline und di-4-nitrotriazole // Gazz. chim. ital. 1968. Vol. 98. P. 949957.2 .
70. Eourgois J., Bourgois M., Texier F. A -Triazolines-1,2,3 comme intermediariesde synthesis // Bull. Soc. chim. Fr. II. 1978. № 9. P. 485-527.
71. Korobizina I.K., Rodina L.L. Aliphatishe Diazo-Verbindungen // Methodickum
72. Chimicum. 1974. Vol. 4. № 105. P. 80-86.
73. Дьяконов. И. А. Алифатические диазосоединения. JI.: Изд-во ленинградского ун-та, 1958. 140 с.
74. Parcham W., Bleasdale I.L. Reactions of Diazocompounds with Nitroolefins. > Preparation of Pyrazolines // J. Am. Chem. Soc. 1950. Vol. 72. № 9. P. 38433846.
75. Parham W. E., Bleasdale J. L. Condensation of Diazocompounds with Nitroolefins. II. 3-Bromo- and 3-nitropyrazolines // J. Am. Chem. Soc. 1951. Vol. 73. № 10. P. 4664-4666.
76. Verbruggen R., Viehe H. G. Cycloaddotion with 2-Chloro-l-nitroethelene // Chimia. 1975. Vol. 29. № 8. P. 350-352.
77. Кремлева О.Б., Фридман A.JI. Реакции алифатических диазосоединений с * нитроалкенами // Хим. Хим. технол. Обл. научно-техн. конф. 1973. Т.2.1. С. 51.
78. Габитов Ф. А., Кремлева О. Б., Фридман А. Л. Реакции алифатических диазосоединений. Взаимодействие арилзамещенных диазоалканов с 1-фенил-1,2-динитроэтиленом // ЖОрХ. Т.13. Вып. 5. 1977. С. 1117-1118.
79. Габитов Ф. А., Фридман А.Л., Кремлева О. Б. Особенности реакций алифатических диазосоединений с вицинальными динитроалкенами //ХГС. 1975. № 11. С. 1577.
80. Parcham W.E., Braxton H.G., Serrec C. Reaction of diaso compounds with nitroolefins. VII. The thermal decomposition of nitropyrazolines // J. Org. Chem. 1961. Vol. 26. №6. P. 1831-1834.
81. Mehrotra A.K., Iyengar R., Ranganathan D., Rao C.B., Ranganathan S. Nitroethylene: a stable, clean, and reactive agent for organic synthesis. // J. Org. Chem. 1980. Vol. 45. №7. P. 1185-1189.
82. Ranganathan S., Panla C.S. Novel transformations of nitrocyclopropanes withtriisopropylphosphite // Tetrahedron Lett. 1971. Vol. 41. P. 3841-3842.
83. Фридман А.Л., Габитов Ф.А., Сурков В.Д. Реакции алифатических диазосоединений. VII. О механизме взаимодействия диазосоединений с галогенотринитрометанами и гем-динитроалкенами // ЖОрХ. 1972. Т. 8. Вып. 12. С. 2457-2462.
84. Пудовик А. И., Гареев Р. Д. Реакции дифенилдиазометана с производнымиизопропенилфосфоновой кислоты//ЖОХ. 1970. Т.40. Вып.5. С. 1025-1030.
85. Пудовик А. Н., Гареев Р. Д., Кузнецова Л. И. Реакции дифенилдиазометанас винил- и аллилфосфонатами //ЖОХ. 1969. Т.ЗЗ. Вып.9. С1536-1543.
86. Пудовик А. Н., Гареев Р. Д., Стабровская Л.А. Реакционная способность непредельных фосфорорганических соединений в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения диарилдиазометанов // ЖОХ. 1973. Т.43. Вып. 7-8. С. 1674-1682.
87. Cook. L. 3-Nitro-4-phenilpyrazole. //U. S. 3.017.326. Jan. 16. 1962. Appl. June.4. 1959. 2pp.
88. Анисимова H.A., Куэюаева A.A., Беркова Г.А., Дейко Л.И., Берестовицкая
89. B.М. 2-Нитро- и 2-бром-2-нитроэтенилфосфонаты в реакции с антраценом //ЖОХ. 2005. Т. 75. Вып. 5. С. 729-733.
90. Берестовицкая В.М., Анисимова Н.А., Литвинов И.А., Кужаева А.А., Беркова Г.А., Губайдуллин А.Т., Дейко Л.И. Синтез и строение фосфорилированных нитронорборненов // ЖОХ. 2004. Т. 74. Вып. 4.1. C.574-580.
91. Анисимова Н.А., Куэ/саева А.А., Беркова Г.А., Дейко Л.И., Берестовицкая В.М. Взаимодействие 2-нитро- и 2-бром-2-нитроэтенилфосфонатов с 1,3-циклогексадиеном // ЖОХ. 2005. Т. 75. Вып. 7. С. 1106-1110.
92. Анисимова Н.А., Куэ/саева А.А., Беркова Г.А., Берестовицкая В.М, Дейко Л.И. Особенности взаимодействия 2-нитро- и 2-бром-2-нитроэтенил-фосфонатов с фураном//ЖОХ. 2005. Т. 75. Вып.11. С. 1833-1839.
93. Blom N., Edwards D., Fild Y., Michael Y. The nitro group as an intramolecular nucleophile // J. Chem.Soc., Chem. Commun. 1980. № 22. P. 1240-1241.
94. Саркисян З.М. Структурнооднотипные 2-нитроэтенилфосфонат, 3-нитроакрилат и их бромпроизводные в реакциях с индолом и его замещенными. //Дисс. канд. хим. наук. СПб., 2004. 155с.
95. Maiorona, Росаг О., Croce P.D. Studies in the enamine field reactions of sulfonyl- and nitro-enamines with azides // Tetr. Lett. 1966. Vol. 48. P. 60436045.
96. Pocar О., Maiorona, Croce P.D. Rierche sulle enamine. XXXI. Sintesi di 4-nitropirasoli te di 4-nitro-v-triazoli. // Gazz. Chim. Ital. 1968. Vol. 98. P. 949
97. Abu-Orabi S.T., At/ah M.A., Jibril I. Dipolar cycloaddition reactions of organic Azides with some acetilenic compounds. // Heterocycl. Chem. 1989. Vol. 26. №5. 1461-1468.
98. Huisgen R., Knorr R., Mobius L., Szeimies.G. 1,3-Dipolare cycloadditionen. XXIII. Einige beobachtungen zur addition organischen azide an CC-dreifachbindungen // Chem. Ber. 1965. Vol. 98. №12. P. 4014-4021.
99. Гордон А., Форд P. Спутник химика. M.: Мир. 1976. С. 383.
100. Гоккель Г., Вебер В. Межфазный катализ в органическом синтезе. М.: Мир. 1980. 327с.
101. Elguero J., Guiraud G., Jacquier R. Recherches dans la serie des azides. IV. Carbethoxy-3(5)-pyrazoles et leurs derivatives //Bull. Soc.Chim. Fr. 1966. Vol. 2. P. 619.
102. Elguero J., Jacquier R.,HangCung N., Tien Due Recherches dans la serie des azides. XIII. Spectres RMN de pyrazoles // Bull. Soc.Chim. Fr. 1966. Vol. 12. P. 3727-3743.
103. Zbiral E., Bauer E. Reaktionen mit phosphororganischen verbindungen. XXXII Zur umsetzung von /?-acylvinylphosphonium salzen mit diazoverbindungen. // Tetrahedron 1972. Vol. 25. № 15. P. 4189-4196.
104. Белами Jl. Новые данные по ИК спектрам сложных молекул. М.: Мир. 1971. С.218.
105. Воищева О.В., Шаталов Г.В. Изучение структурных особенностей 1,2,3-триазола и его производных методом дипольных моментов // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 1978. Т. 21. Вып. 8-10. С. 1086-1157.
106. Holzer W.On the application of NOE difference spectroscopy for spectral and structural assignments with substituted 1,2,3-triazols //Tetrahedron. 1991. Vol. 47, № 47. P. 9783-9792.
107. Barlin G B.,Batterham T.J. The proton magnetic resonance spectra of some diazoles, triazoles and tetrazoles // J. Chem. Soc. B. 1967. Vol. 5. P. 516-518.
108. Chem. Ber. 1966. Vol. 2. P.475.
109. Козицына JI.A., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии. М.: Высшая школа, 1971. 264с.
110. Doyle М.Р., Colsman M.R., Dorow Rh. Effective methods for the synthesis of 2-pyrazolines and pyrazole from diazocarbonyl compounds // J. Heterocycl. Chem. 1983. №20. P.943.
111. Пудовик A.H., Гареев P.Д., Казакова Л.Е. О реакциях карбалкокси-карбенов с непредельными эфирами фосфоновых кислот // ЖОХ. 1969. Т.39. Вып. 6. С.1239.
112. Ионин Б.И., Ершов Б.А., Кольцов А.И. ЯМР спектроскопия в органической химии. JL: Химия. 1983. 269с.1 122. Паперно Т.Я., Перекалин В.В. Инфракрасные спектры нитросоединений.1. Л. 1974. с 127-132.
113. Потапов В.М. Стереохимия. 2-е изд. М.: Химия. 1988. С.343-346.
114. Белобородое В.Л., Зурабян С.Э., Лузин А.П., Тюкавкина Н.А. Органическая химия /Под ред. Тюкавкиной Н.А./ 2-е изд. М.: дрофа. 2003. С.517-519.
115. Nagel D.L., Woller Р.В., Cromwell N.H. Nuclear magnetic resonance spectra and nitrogen inversion in l-alkil-2-aryl-3-carboaziridines //J. Org. Chem. 1971. Vol. 36. №25. P. 3911-3917.
116. Bottini A.T., VanEtten R.L., Davidson A.J. Conformational equilibrium ofrara-l,2-dimethyl-3-isopropylaziridine // J. Am. Chem. Soc. 1965. Vol. 87. №3. P.755-757.
117. Bottini A.J., Roberts J.D. Nuclear magnetic resonance spectra. Nitrogen inversion rates of A^-substituted aziridines (Ethylenimines) // J. Am. Chem. Soc. 1958. Vol. 80. № 19-20. P. 5203-5208.
118. Martino R., Abeba M.J., Lattes A. Aziridines. VI. Etude par RMN de LTnversion de Г azote dans les aziridines dissymetriques a function amine secondaire // Tetrahedron Lett. 1974. Vol. 6. №4. P.433-6.
119. Harada K., Nakamura. Is. A symmetric synthesis of aziridine-2-carboxylic acid and the formation of chiral serine // J. Chem. Soc. Chem. Commun. №13. P. 522-523.
120. Бранд Дж., Эглинтон Г. Применение спектроскопии в органической химии. М.: Мир, 1967. 280 с.
121. Priebe Н. Organic azides. 5. A simple synthesis of alkyl 3-azido-2-alkenoates // Acta Chem. Scand., Ser. B. 1987. Vol. B. 41. № 9. P. 640-645.
122. Kakimoto M., Kai M., Kondo K. A simple synthesis of 2-azido-2-alkenoates » // Chem. Lett. 1982. Vol. 4. №4. P. 525-526.
123. Гареев P.Д., Логинова Г.М., Зыков И.Н., Пудовик А.И. О реакциях полных фосфитов с сопряженными бромнитроалкенами // ЖОХ. 1979. Т. 49. Вып.1. С.25-36.
124. Altomare A., Cascarano G., Giacovazzo С., Viterbo D. Е-МАР Improvement in direct procedures // Acta Cryst. A. 1991. Vol. 47. № 6. P. 744-748.
125. Гефтер ЕЛ. Фосфорорганические мономеры и полимеры. М.: Изд. АН СССР. 1960.-С.48.
126. Свойства органических соединений. Справочник. /Под ред. А.А.Потехина. -Л.: Химия, 1984. С. 330.
127. БеккерХ. Бергер В., Фангхенелъ Э. и др. Органикум. В 2-х томах. М.: Мир. 1992. Т. 1.487 с.
128. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.:Мир. 1976. 541 с.
129. Синтезы органических препаратов. /Под ред. Б. А. Казанского. М.: Иностранная литература, 1952. Т.З. С.433.
130. Houben-Weyl. Methoden der Organischen Chemie. 1968. Bd. X/4. Z. 543c.
131. Голодников Г.В., Мандельштам Т.В. Практикум по органическому синтезу. JL: Изд-во ленинградского унив-та, 1976. С.219-222.
132. Жидкова Л.А., Баранов Г.М., Мастрюкова Т.А., Перекалин В.В. Нитрование алкенилфосфонатов тетраокисью азота. // Изв. АН СССР. 1977. Вып. 12. С. 2787-88.
133. Баранов Г.М., Перекалин В.В. Фосфорорсодержащие нитроалкены //ЖОХ. 1987. Т. 57. Вып. 4. С. 793-798.
134. Ботата Ж.Э. Дейко Л.И., Костина Т.К., Баранов Г.М., Берестовицкая В.М. Синтез 0,0-ди(2-хлорэтил)-2-бром-2-нитроэтенфосфоната // ЖОХ. 1995. Т. 65. Вып. 1.С. 160.
135. Shechter Н., Conrad F. Orientation in reactions of Dinitrogen Tetroxide and Methyl Acrylate //J. Am. Chem. Soc. 1953. Vol. 75. N. 22. P. 5610-5613.
136. Саркисян 3.M., Садиков К.Д., Смирнов А. С., Макаренко С.В., Анисимова Н.А., Дейко Л.И., Кужаева А.А., Берестовицкая В.М. Способ получения 3-бром-3-нитроакрилатов // ЖОрХ. 2004. Т.40. Вып. 6. С. 944-945.
137. McMurry J.E., Musser J.H. Ethyl (£)-3-Nitroacrylate. // Org. Synthesis. 1977. Vol. 56. P. 65-68.
