Новые алюминипорганические реагенты с гетероциклическими заместителями в реакциях образования углерод-углеродных связей тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ОРГАДОЧЕКОИ ХШИ

На правах рукописи

КРЕСГЕЛЕЙА КИМА ВАСИЛЬЕВНА

НОВЫЕ АЯЮШЯИПОРГАШЧЕСКИЕ РЕАГЕНТЫ С ГЕТЕРОЩЗШЧЕСЖйИ

ЕА'ЕСТИТЕЛЯШ В РЕАКЦИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ ПУ1ЕРОД-УГЛЕРОДКЫХ

СВЯЗЕЙ

02.00.03-Сргзгспескэя хя?л!я

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации па соискание ученоЯ степени кандидата химических наук

Уфп-1992

Работа выполнена в Институте органической химии Уральског отделения РАН.

Научные руководители:

доктор химических наук профессор академик РАН ТОЛСТИКОВ Г.А.

кандидат химических наук старший научный сотрудник СПМВАК А.Ю.

Официальные оппоненты:

доктор химических наут профессор АБДРАХМАНОВ И.Б.

кандидат химических наук старший научный сотрудник ИБРАГИМОВ А.Г.

Ведущая организация:

Институт органической хими РАН им. Н.Д. Зел1Шского

Заиыта состоится "//¿^-¿/¿Х%Э92 года в 14 часов на заседа нии специализированного соестз KTO2.I4.0I при Институте оргапичес кой химии Уральского отделения РАН по адресу: 450054, г. Уфа, щ: Октября, 71.

С диссертацией могло ознакомиться в научной библиотеке ЕЩ Уу

РАН.

Автореферат разослан

1 6" /£? 1992 года.

Учешй секретарь специализированного совета кандидат химических наук

УМ

У

ДжемилеЕа Г.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность пробломи. D последнее двадцатилетие в мзтэллоор-ганическом синтезе наряду с традиционными líg- и Ы-орггзмческшли соединениями, широкое распространение получили производные Al, В, Zn, Sn, Hg и других непереходных металлов. Среди этих металлоорга-нических соединений Al-органические реагенты выделяются р.тдом уни-калышх свойств, которые объясняются динамичной природой связи С-А1 и тенденцией атома алюминия к построению октетно-ззполненных орби-талей. Алвминийорганические соединения являются кислотам? Лысиса с ипфоким диапазоном кислотности и одновременно относятся к "Гриньяро-подобным реагентам", представляющим собой, в сравнении с Bíg- и Ll-органическими производными, значительно более мягкио нук-леофилы и основания.

ПэрспекткЕность применения органических производных алюминия доказана в шфоком круге реакций: в перегруппировках Бекмана и {ляйзена, в циклизациях, протекающих как еноЕые процессы, в асимметрических реакциях Дильса-Альдера, в диастерооселективном карбо-мльном алкилированки и в многочисленных реакциях кросс-сочетания, сатализнруемнх переходный! металлам.

В то же время синтетический потенциал А1-органпчзских соединена раскрыт далеко не полностью из-за очень ограниченного набора «агентов, которым опер:фуют синтетики. В реакциях в основном трз-зщионно используются соединения, содержание алкилыше, вкнилыше п лкинильные радикалы. В связи с этим представляется актуальны;.! син-83 новых Al-органических реагентов и исследование перспектив их римэнения в хемо-, регио- и стереосолектиЕных превращениях.

Работа выполнена в соотвествии с планом научно-исслодователь-ких работ Института органической химии Уральского отделения РАН по эмам: "Синтез шгзксмолекулярних биорегуляторов" (от 01.85 рэгис-рациошшй JS 0501СЗ) и "Разработка эффективных путей и методов полого синтеза природных соединений и их аналогов с практически вазс-эй биологической активностью" (от 01.90. регистрационный Л, Г1565).

Цель работы. Введение в синтетическую практику нового класса псшнийоргатестсих соединений с различии® азот- и серусодержащи-[ гетероциклическими заместителями. Использование новых реагентов синтезе полифункцяональных соединений, являющихся аналогами придави Ееществ.

Научная новизна. Получены ранее не описанные в литературе плю-

ыинийорганическко реагенты с различными гетероциклическими заместителями и показана перспективность их применения в реакциях альдоль-ной конденсации, ацилдеметаллирования и кросс-сочетания. Разработаны новые :.:етода синтеза 1-С-гетарилзачещенных линейных улоз (предшественников С-нуклеозидов) и оптически активных полигидроксизаме-щенных а-амшгокислот. Обнаружен необычный для алюмшшйорганических соединений внутримолекулярный путь образования углерод-углеродной связи, осуществляемый путем 1,2-миграцки заместителей от атома А1 к а-углвродному атому.

Практическая ценность. Предложены удоб1ше и эффективные метода синтеза соединений, относящихся к классу углеводов и оптически активных небиогенных а-аминокислот. Синтезирован ряд новых ациклических аналогов С-нуклеозидов и а-аминокислот ряда 2-Ме-серинов.

/пробащм работы. Результаты работы докладывались на IV Всесоюзной конференции по химии азотсодержащих гетероциклических соединений (Новосибирск, 1987), V Всесоюзном симпозиуме по органическому синтезу (Москва, 1988), IV Всесоюзной конференции по металлооргани-ческой химии (Казань, 1588), V Всесоюзной конференции по металлоор-ганической химии (Рига, 1991).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано Б статей и 4 тезиса докладов.

Структура работы. Работа изложена на 153 страницах машинописного текста, источает 14 таблиц и состоит из введения, литературного обзора на тему: "Использование литийорганических производных гетероциклических соединений в синтезе углеводов", обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и прилоу.анмп. Список -цитируемой литературы включает 167 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

I. Реакции ацилдеметаллирования алюмшшрованных азотсодержащих гетероциклов. Синтез 1-С-готарилзамоцешшх улоз.

Лицевые производные мзтишшридннов являются полезными нуклео-филышми реагентами для введения пиридинового фрагмента в молекулу. Широко разработан метод синтеза а-пнридилкотонов, путем ацшгирова-1шя сложными эфирпми полпалкшшрованных литиймотилпиридинов и хило-

лыюв.

Нами исследована еозмоззгость получения а-пиридилкетснов реакцией ацилхлорвдов с новыми реагентами - алкмометилпиридинами, Полуниными 1п з1Ш из литиевых солей метилпиридннов и ЕЦА1С1. Во вза-аюдействие введены ацилхлориды, содержащие ароматические,, гетеро-зроматические и алкильные заместители прямого и разветвленного строения.

Реакции ащшгрования А1-органических соединений (1-3) протека-га исключительно по связи пиколил-алюминий и не затрагивали связь этил-алюминий. Не образовывались "карбинолы - продукты .вторичного зззкмодействия металлоорганических реагентов с кетонами. Выход з-пирцдилкетонов составлял 63-98%. В то хэ время реакции ацилхлори-цов с татийметилпиридинвш приводили к сложной смеси продуктов с лнзким содержанием кетонов.

Н=Н(1), К1=СбН5-(4), С6Н4СН,-(5), С4НзО-(6), СН3(СН2)г (7), (СН3)2СНСН2-(8), СН2=СН(СН3)- (Эь СН2=СЯ(С1^)8-(10), СНзСО^СН^з-^!); И=СН3(2), Й1 = (СН3)2СНСН2-(12), СНзС02(СН2)З -(13); Й1=(СН3)2СНСН2- (14), СН3(СН2)4- (15).

Заметные прешущества использования А1-органических соединений для синтеза а-пиридилкетонов, по'сравнении с Ы-аналогата, объясняются, по-видимому, протеканием реакций через проке заточный комплекс А-хелатного типа. Высокая, по сравнению с литием, координация А1 с атомом азотз обуславливает стабильность этого комплекса и следовательно, снижает вероятность вторичных взаимодействий кетонов с не-тэллоорганическими реагентами.

и

О

Ь^ЧЗ, 65-987.

В. 15, 70-76 7.

EU „Н

ж

Et

ОНо I

c-ct

ь-

R=H(I), СН3(2)

Пиридилметилаланы Еведены в реакцию с хлорангидридами альдоно-вых кислот, содержащих лабильные ацетатные защиты. Взаимодействием реагентов I и 2 с хлорангидридом D-глюконовой кислоты (16) получены пиридилзамещешше улозы (17) и (18) с выходом 76 и 592.

R

N CHeAlEte 1,2

АсО Н

С0С1

н4оас

Н

ОАе

ТГФ

-78°—-ОС

Hj-OAc СНг0Ао

16

Е=Н(1,17), 0^(2,18).

kyM

сн£

0=0 Н+ОАс АсО-Н

Н" ОАс HfOAo СИг0Ас

1В Q

R

17Q-

СН

и ,

С (ОН) H-j-OAc

АсОН Н- ОАс Н-|ОАс СНгОАс

M-JM

Использование А1-органических реагентов позволило сохранить защитные группы в исходных хлорангидридах, в то время как реакция 2-пиколиллития с соединением 16 приводила к снятию ацетатных- защит и образованию сложной смеси продуктов. ■

С целью определения области применения реакции ацилдеметалли-рования нами исследован большой ряд азотсодержащих элиминированных гвторацикпов и изучена возможность использования данного метода для синтеза I-C-гбтарилзамещвншх ацетилированных линейных улоз. В реакция вовлечены алюминийорганические реагенты, полученные на основе литиевых производных : 2,4,6-тримвтшширидина, 2-метаишшолина, N-метштндола, 1,3,3-три,метил-3,4-Д1и1идроизоишолика и N-метил-гармана. Алдаинийорганические соединения (19-23) получены In situ путем прибавления Et2AlCl или EtAlClQ к раствору литиевых производных в ТГФ или Et.,0.

СИ,

Н3С N РМгАШг, 19

ох, оа.л

N 0НгЛ1Екг,

20

N АГ СН.

21

енгм:

¿На СНгА1"г

22

25

На примере взаимодействия соединений 19-23 с хлорэнгидридзми З-глюконоеой 16 и Ь-араОсноЕой (24) кислот исследована еозмо:кность зэрытроЕэния конфигурации ацетатной функции у асимметрического центра и числа углеродных атомов в молекуле моносахарида. Кспользовэ-пю алкминпйсргашпеских соединений I, 19-23 юзеолило полутать [-С-гетарилзамещенные у лозы (25-31) в качестве единственных продуктов реакции. Однако, препаративный еыход целевых соединений, Еслед-зтвии смолообразования, составил 36-67%.

ЛсО ОЛс

Ас0ЛсЬ ОАс

АсО ОЛс

1, 19-25

16

ТГФ АсО .0

- ?а°-~2о°с Ле0Лг/уиР1

ЛеО ОАе

24

ем*

ЛсО" V Т Лсб ОАс О 26-50 , 39-67%

АсО 0

АсО бЛо 25,31, 36-66%

^снг(1,25); ньс-фъсн2- (19,26); ^«^¿-(20,27)

О^В- (21,28,51); Оср? (22,29); ОГИ^Н (23,30) СН, гн,0"2"

Взаимодействием реагентов I и 20 с дихлорангидридом слизевой кислоты (32) получены дикетош (33) и (34) с выходом 42 и 40%.

1

AcO ОАс

¡4~VeCei-H

Cl Ac 5 ¿Ac 32

AcO ОАс 0

wi jLDHa-c^vV&-BH»V

N и :

■ 0 AcO OAc

33

20

А 0У.

n ОАс ОАс 0

U •

N Ъ1{

CH5-(

0-СНг

AcO ÖAc

Наряда с ациклическими хлорангидридаыи е реакцию успешно вводятся хлорангидриды, содержащие ацетатные защиты в тфанозном цикле. Так, реакция соединения I с хлорангидридом (35) приводила к Ю-глюкононулозе (36) с выходом 82%.

1

+ \0Ас АсОЬ11-

СНоОАо

1 -0„РН8-ССС1

ТГФ

ОАс

СНг0Ас

Я-i-CHfO

78'—20' AcÖV^-/ °

ОАс

N"

35

ОАс 56; 82%

Синтезированные наш а-(2-пиридншетил)кетонц 4-13 и у лозы 17, Ш» 25-27, 29, 30 относятся к классу ацилметилазинов, которые могут существовать в трех таутомерии формах - кетонной (А), енольной (Б) и еншдишюЯ (В), причем для внутрихелатной таутомерии О ———> В характерна большая скорость переноса протока.

O^R А

т

По данным ИК и ЯМР "Н спектрссксгпш для а-пиридилкетснсв 4-13 отмечено наличие енольных форм, в значительной степени для кетонсв Э (40-60% е растворах СС1д и С0С1о). Выбор между енольной и

енаминними формат! улоз 17, 18, 25-27, 29, 30 сделан нага на осно-

—■ — - — —

вании спектров И.'Р С. Спектры гликозидов с агликоном хинолинового и изохинолинового строения 27, 29, 30 свидетельствовали о енаминной структуре этих соединений. Эти еыводы были подтверждены данными УФ-спектроскопии.

2. Катализируемая комплексам! никеля и палладия реакция металлированных пиколинов с арилгалогенидами.

Современные эффективные методы синтеза различных карбозамещеп-ШЕ гетероороматических соединений основаны нз катализируемых комплекса!.!! Н1 и Гс1 реакциях , А1-, 7п- и Бп-органических производных гетероароматических соединений с органическими галогенидн:.и.

В продолжшш исследований по использовать в синтезе алгмоме-тилпиридгаов мы обратились к рзакции кросс-ссчзтгния 2- и 4-пико-лилаланов с арилгзлогешдами, катализируемой комплекса;® никеля и палладия. В литературе не удалось найти примеры реакций арплирова-ния мзталлоорганических производных пиколкнов, содерхз^их нэ только А1, но и другие металлы. Поэтому мы исследовали, наряду с пиколпл-аланапп, литий и гп-оргзническио производим метилпиридпнов. Условия реакции подбирали на примере взаимодействия мзталлсоргапсческпх реагентов с бромнафталином.

Взаимодействие 2-литийметилпиридина (37) с 1-<5рокнафталином (38) без катализатора протекало не селективно и приводило к образованию продукта кросс-сочетания (39) с низким выходом. Реакция кросс-сочетания сопровождалась процессом восстановления атома брома з бромнзфтзлине. В результате был выделен нафталин (40) с игходом 41%.

* 00 //Г], 417.

а

К недостаткам датой реакции наряду с низкой селективностью следует отнести плохую воспроизводимость выхода целевого продукта.

Ликолилалюмишй I без катализатора в реакцию не вступал. Не оказали эф|екта доОэеки каталитических количеств Fd(PPhg)4 и катализатора, полученного In situ из PdCl2(PPhg)2 и 1-Ви>А1Н. Взаимодействие алюмоматштиридинов 1,3 с бромнафталшюм было достигнуто в присутствии 5 мол.% Hl(PPh3)4, получе1Шого восстановлением Н1(асас)2 диизобутилашлшийгидридом в 1ТО в присутствии PPII3, или бнс-(7С-аллилпалладий)хлорида (CgHjQPdgCL,). Выход продукта кросс-сочетания (39), в этих условиях по данным КОС, составил 87-95%, а содержание нафталина в смеси не превышало 5S. Указанные закономерности и сравнимый выход продукта -39 наблюдались ц при использовании Zn-оргашпеского производного метилпиридона (41).

Реакции реагентов I, 3 и 41 с другими арилгвлогешадаш, с использованием преимуществешга никелевого катализатора, протекали селективно и приводили к продуктам кросс-сочеташш (43-49) с выходом 52-74л, а продукты гомосочотаний в реакционной смеси обнаружены но были.

0-еиам

Лг Hal

1. ««1

ТГФ 0ДМ

57. KQm. 6

H

59. Ы-'Г/. 52-7'i V.

У

M.2i5» 51-607.

>1

H=Et2Al(I,3); ZnOl(^I)

Катализаторы: NKacaOg+PPhgVi-BugnlII (1:4:1); C6H)0FdpCl,.

Bp *-

(L9,ii9); Ph (fj2,iiB): з-^-осн, цлу,

,СН5 СИ5

Br-Q (Mj); вг-Q UJ5); oi-O-ы-(it£);

ch-Br (bZ)

о

В реакции крзсс-сочетзния были введены зрплбромиды, хлорида, иодиды, а тзкжз пара- и мета-замещегаше арилгалогениды, содержащие электрснодонорннз (СПд, 0СН3) или электронозкцзпторше (С1) групш. Наличие орто-заместителя резко снижало реакционную способность арилгалогенида.

Известно, что реакция пкколиллития с 2-0ромпиридином и пиридином приводит к слогаюй смеси проду1стов. В нашем случае, взаимодействие реагента 41 с 2-бром-пиридкиом протекало со 100%-ной селактиз-чостью, выход продукта кросс-сочетания (47) составил 74».

3.1. Новый вариант синтеза 2-ацил-1,3-диткзнов. Синтез линейных сцетилироЕзшшх гептулоз.

Ацияфовгнмб 2-литпй-1,3-д:ш1зков, широко используемых синто-ических эквивалентов ацилий-анпонл, и?.!зет сущзствешше ограничена, овусдозлетше вторичная езвимодзйстеиямл карбонильного соэдн-эния с избытком моталлосргаического реагента.

С цольи разработки норого варианта синтеза 2-ацял-1,3-датиансв били получены 2-зт.'.з-1,3-д:гптнц (50-52) (1п з!Ш из 2-лнтий-,3-дитиана) и псслэдовзны их возможности в реакции с ацилхлорида-

I.

X

MF.ii

50

п

51

Н А1ЕЬ5 52

1.1

Реакция 2-алхш-1,3-дитиапа 50 с ацилхлорвдаш, содорггагдад! матичэские, гетероароматичеекке и 'алкенилышв заместители проте-¡а селективно и приводила к «еловым соединениям (53-58) с еыходом 882.

Взаимодействие рэ агента 50 с хлорангидридаш гексановоЯ и 3-илбутановсй кислот незначительно осложнялось раскрытием дитпапо-з кольца. В результате', наряду с 2-ецил-1,З-дятианами (59, 60) I выделены тиоэфири линейного строения (61, §2) с выходом 12-13$.

С1

81 - 88 У.

ТГФ •

-АО"—0*

С1

И

н ц-и

^ °

Б 5

53-58 п

О 0

и

59,60 52-62°/.

+ К-С-РНг-8 Б-С-Я' 61,62

11=РМ53), СН2РЛ(54), С4Н30(55), СН2=СН(СН3) (56), СН2-СН(СН2)8(57), П-Н02С6Н4(58).

" 'Н1=СНз(С1^)4(59,61); (СН3)2СНСН2(60,62).

Возможность введения в реакция ацшшровшшя одалхлоридов, содержании сложноэфиряуг функцию была исследована на примере взаимодействия реагентов 50-52 с хлорангвдридом мономатилового эфира глу-таровоЗ кислоты (63). Реакция соединений (63) и (52) сопровождалась разрывом дитианового кольца и приводила к тиозфиру (§4) с выходом 831.

63

Н

00гМе-(0На)3-С 63

52

'И

и

51

азу.

70"/.

?

Е1-СНг-5 5-е-(снг)5-С0£Не 6К

н 0-(0Нг)3-СОаМе 65

63 * 50 —— 65 -»• МеС0г-(0Нг)5-С-СНг-5 8-С-(ОНг)5-ООаИе

О

36'/. 66 . 10'/.

ii

О

При взаимодействии реягентов 63 и 50 получалась смзсь трех продуктов: 2-ацкл-1,3-дитиаяа (~36%), тиоэфира РД (7%) и про-.дукта 66 (10%). Хемэселективность реакции и высокий выход целевого соединения 65 были достигнуты при использовании в качестве реагента

- 2-алюмо-1,3-дитиана 51. В этом случае 2-ацил-1,3-дитиан 65 Сил виделен с выходом 70%.

Факт образования в исследуемых реакциях тиоэфиров линейного строения объясняется амбидентным характером А1-органических реагентов (50-52), обуславливающим протекание реакций по конкурирующим пут я; л с- и Б-ацилпровгши. Соотношение этих путей существенно зависит от строения резгентов и субстратов. По-Еидимому, при взаимодействии реагента 50 с ацилхлоридами образуется Б-ацилиевая соль (67) с сильно поляризованной связью. Разрыв С-Б-связи сопрововдается одновременной миграцией С1~ от атома А1 к а-углеродаому атому, свя-зашюму с серой. В результате образуются алиминийорганическяе сое-Д1шеш1я т:ша (№)• Их дальнейшее взаимодействие с ацилхлоридами и гидролиз приводят к выбросу молекулы хлора и образованна продуктов 61, 62, 66.

Б в—С-И

М \ А1Е1а Чс'1

Б?

£ I и

О» о

68

МОИ, И,О -И,

11» 62.6§

Н=С!:3(СН2).Г(61), (СН3)2СНСН2-(62), СИдС^СЦСНо^-Сбв).

При Езаи^дейстЕИИ реагента 52 с ацилхлоридом 63 образуется интермедиант (69). В этом случае разрыв дитианового кольца сопровоадает-ся 1,2-Енутрпмолвкулярной миграцией зтильной группы. Гидролиз еновь образованного алиляшйорганического соединения (70) приводит к тио-эфиру §4 с выходом 83Ж.

5х5

Н А1Е15

"1"

1Л

ясосг

65

52

ЕЦ-АЬ^Н-Э £1

8-0-Ц О

Л+ и

Б .Б-С-й Н у'М-Ека

Н,0

69

6к

В синтезе углеводов широко используются реакции 2-литнй-1,3-дитианов с улозами и аль-формами Сахаров. На основе проведошюго исследования нами предложен новый вариант наращивания сахарной цепи в•терминальном положении. Он основывается на взаимодействии А1-ор-гапического реагента 51 с хлорангцдридами ацетшшровагашх альдоно-вых кислот. Например, реакция 2-алюмо-1,3-дитиана 51 с хлорангидри-дом D-глшоновоЯ кислоты приводит к продукту 71 с выходом 86%. Его десульфуризацией никелем Ренея к кипящем EtOH получена гептулоза 72 с выходом 48%.

51

АсО

COCI н}0Ас Н

н|0Ас н}0Ас СН20Ас

16

О

ТГФ

■АО-0*0

. ч-

с=о

•ОАс АсО-Н И-"ОАс

Н

М1-Роиря EtOH

СН5 С=0

н

/\с0

HfOAc СНг0Ае

II. 56%

ОАо •И

Н-К)Лс Н[0Ас СН20Ас

П, НЪУ.

3.2. Необычная 1,2-миграция алкилышх заместителей в а-тио-замещенншс алкилаланатах под действием ацилхлоридов и йодистого

метила.

Известно, что А1-органические соединения, представляющие собой "Гриньяро-подобные реагенты", реагируют'с углеродными алектрофилами по мохмолекулярному механизму (I). Предложенные нами, в предыдущей главе, схемы образовашя линейных тиоэфиров включают стадию внутримолекулярного образования углерод-углеродной сеязи или связи угле-род-гетероатом за счет 1,2-м/грационного внедрешш алгашыих заместителей при атоме алюминия по механизму (II).

+ Е+еХ -» Я-Е + ИХ '(I)

*и

Н-М-С-У + . Е -» Н-М-С-И + Е-У (II)

А ^ А

Тип взаимодействия, изображенный на схеме (II) не характерен для А1-органнческих реагентов.

Обнаруженное нами превращение исследовано на больном числе

еакций литиевых солей З.З-тпозцеталсЯ с алкплаланзми, в присутс-ени ашлхлоридов кислот и йодистого метила.

Литкйалюминати (74, 75), получали in situ смешением эквимоль-ых количеств 1-лити11-1,1^-бис(п-толилтио)метона (73) с Et^Al или -BUyU. После обработки реагентов 74, 75 CHgCOCl и последующего идролиза реакционной массы Еыделпли с количественным выходом аце-мтолилсулы^д (76) и сульфиды (77) или (78) соответственно. Реак-1Л литийзлвгдшатэ 75 с CHgCOCl и дейтеролаз смеси приводили к дей-зрировашюму сульфиду (79).

LCH(SC6H4CH3-n)2 73

П3Д1

tR3A"lCH(S06H4CH3-n)c,]bl+ 74, 75

CH3COCI

сн3созс6н4сн3-п

RCH2SC6H4C!!3-n

76

77, 78

CH3COCI

d2O

l-BuCII(P)SC6H4CH3-n 79

l3Al-CKSC6H4CH3-n fl+

-J Pit _n

76 + R2AlCH(fl)SC6H4CH3-n

eg, 8i

■■Et(74, 77, 80); 1-EU(75, 78, 81)

Полученные результаты свидетельствувт о протекании реакций 93 S-ацилиеЕые соли типа (Г). Разрыв C-S-сеязп в ацилиеЕЫХ соллх ¿повременной 1,2-мигрлцпей алкилышх заместителей приводит к об-свакия алюмкнийорганичэских соединений 80 или 81, что подтверя-т даннш дзйтеролиза.

Роль электропила в таких реакциях кокет выполнять СН31, а в ми-л?л могут участвовать как алотлыше так и арильные заместитель

n-j А

1

(R3AlCH(S06H4CH3-n)2]Ll+ 82, 83

СИЛ

О

При разложении Э-алкилиевых солей (Д) образуется метил-п-то-лилсульфид (84), а гидролиз вновь образованных А1-органических соединений приводит к сульфидам (85) или (86).

R3Al-CH-SC6H4CH3-n

Л.

H3C-S-C6H4CH3-n

д

н2о

CH3SC6H4CH3-n

84

ft=C6H13(82, 85), С6Н5(83, 86).

J6 4 3"

85, 86

Результаты представленные е этой главе открывают ноеую облает! 1,2-миграционных реакций А1-органических соединений, ранее широкс известных для органических производных бора. В отличии от последних, А1-органические реагенты легко гидролизуются. Это придает осо-'бую синтетическую значимость обнаруженному нами типу взаимодействия.

4. Энантиоселективный с!штоз небелковых полигидроксизамещешшх

а-аминокислот.

Разработано несколько общих энантио- и даастереоселективнш методов получения а-аминокислот. Одним из mix является мзто; "бис-лактимных эфиров". Он Еключаат реакцию углеродных электрофилог с литиевым:! производными 2,5-диалкокси-3,6-дигвдропиразинов (полученных из белковых аминокислот), и последующий кислый гидроли: вноеь образованных гетероциклов по шинным сеязям. Описана Еысокаг этантио- и диастереоселективность в реакциях титановых производив ли,тироЕанных бис-лактимных эф'фов umuio-(L-Val-Gly) с альдегидами.

Наш разработан,- альтернативный альдолыюму присоединению, путь синтеза предшественников аминокислот ряда 2-Ме-сершюв. Oi основан на двух реакциях: ацилировашш металлоорганического производного бис-лактимного эфира цикло-(Ь-А1а-Ь-А1а) ацилгалогенидами i внантиоселективном восстановлении оксо-функции в 3-зцильных производных гетероциклов.

А1-, Мп- и Zn-азаенолятнне производные бис-лактимных эфиро! (88-90) получали In situ прибавлением Et9AlCl, Ll9MnCl4 и Zn019 i Li-соли (87).

В реакции исследовали хлорангидриды кислот, содержанию лабиль-

1Ш0 к действ;ш металлосрганических реагентов функции: мсксиюруя-сусной, диацетоксибензсйной, перацетилировзпннх Ц-глс-сновой и Ь-зрабоновой кислот.

При взаимодействии Ы-производпого бис-лзкташого зфгра 87 с ацилгалогенидами образовывались слоаше смеси продуктов, с нипязи процентным содержанием целевого соединения. Реакции А1- ели Кп-аза-енолятных производных дикетопиперазяноз (ЕЗ) и (§9) приводили к кетокам (91-95) с еыходон 53-88". Взаимодействием реагентов 88 нлз 89 с дихлорангидридами глутаровой и слизевой кислот получены дянэ-тоны (96) и (97) с еыходом 64 и 703 соответственно. ОСрззог^гзлись 33,62-диастереомеры, причем диас?ереоселект:жность реакции составляла (1е) > 953. Предположение о ЗЗ-ко^гурацни зы&зстзтелзй у (^-углеродного атома сделано нами на осноезнии известных в литературе механистических представлений о взаимодействии мэтзллировЕШШХ бис-лактимных эффов с углеродными электродами.

НС1

-7ат

м

i

f»

I.A

GEI

R COCI

H.G !? OEt

ЕЮ N.. СН5 аа-до

5ъ -за0/.

ЕЮ

(5S,6S) 91-95. dg>, 95

п

О

мое

cocí

88, 89

6 Ь'Л

ТГФ

AcO OAc

Cl0C 6Ac*'0AC

HSC M^OEt ElO ü OHj

I >CHi X

II n

o o

.96 , de >,95

70%

ЕЮ' N' ^C .

0 Acó AcQ u

97, de >, 95

CU,

M=Et2M(88), . HnCl*2LlCl(89), ZnCl¿Sg);

П=СН20АС(СН0Ас)4-(91), CIlj0Ac(CH0Ac)q-(92), CH2Cl-(90), C6H4"(0Ac)2-(94), C5H5-(ffi).

С целью получения предшественников полкгидроксизамещеншх а-выинокислот, путем восстановления оксо-функции в синтезированных кзтшах, нами исследованы реакции соединений (ЭЗ-SS) с простыми и доступншш гидридными восстановителяш: 11аВН4, 1-Ео,А1Н, К-селек-трздом п диизоОутЕЛ-(2,6-датрат-<5утил-4-»летпл)феноксидом алюминия (red-Al).

»»Л.^ОЕк

,.СН5

МН

ею n е-я

II

о

95-95

н5е. J* ' 'i/

г .A A/R

ЕЮ н Y он

98о - 100Q

Н,Л ои |

ЕЮ N X

он

985 - 1005

Ш=1й1ЕН4, i-BugAlH, K-Select, гей-Al. F^CHgCl-fSS» 98), C6B4(0Ac)2-(94, 99), Ph-(95, IDO),

ll5t U OEt ЕЮ н PH. Из«?

еш || с/ч/ч алеь 39 % eto^n^w'^roet

« » он он

96

101Б , cle.^95

Сказалось, что восстановление кетонов 1!аВН4 и 1-BiuAlH приводило к дезстереокерной с;зси спиртов 93-101 в соотношении (1:1). К-селоктрпд в реакцию с кетоназли не вступал. Высокая хемо- и стере о селективность восстановления была достигнута при использовании реагента red-Al. Реакции с ним (по данным ВЭ2Х и ЯЛ5 13С) приводили к одному из возможных изомерных спиртов 986-1016.

Попытки восстановхония оксо-функциа в улозах (91, 92) еышо указанными восстановителями на приЕелп к успеху. В этом случае продзестЕеКяшш полихиральных полпгидроксизауещешшх аминокислот (104) и (105) были получены взаимодействием А1-азаенолята 88 с аце-тялпровзнными D-глшоноеым (ICE> н Ь-арзбоноЕЫМ (103) альдегидами. Реакции протекали с высокой дкастереоселзктивностью и приводили к одному из четырех возмоаых спиртов 104 и 105 с выходом 71 и 583.

АсО

АсО ОЛс АсО ОАо

08

ТГФ

-78; Ъ -г.

102

№ р*о

АсО-ГГ н

АсО ОАс

АсО

ОЕ1

АсО АсО ОН ГОЧ, 71%. de^95

АсО НО

103

АсО

АсО АсО Н3С 105. 58% , de*95

Опрэдедзниэ относительной кон£пгурвцнп зз:.:зстителей пря угхз-родных центрах С3 и Cj, в спиртах S3-I0I сделзпэ на основании сгэ-дущих Д31ПШХ.

Сгафт 98а, выдэлзнпый прп пэсстановлешш ггэтспз S3 ''зГП^ п его изомер 986, полу-гонннй в рзакцаи с red-Al, бхта подвергнута ккслг.гу гидролизу (0.5 н HCl, 3 сутсгс). ГТсслэ очистки рошсцпспних сясзЗ на колонке с SlOo быля шхяучеш эталонна ajnpu изомерных кислот (106) и (107) с выходом 25 п 52%. Реакцией с ГГ.П^-карбошвдет.гядгзо.та!! диастереомэри 106 п 107 были превращены в 2-оксазолиданоны (108) и (109) с выходом 28 и 63X соответственно.

На С, N OEt

Г Хыъ

ЕЮ ' "

0.5 н HCl -L-Ala-OEt

9Ва

!ОгЕЬ

иас-|-ннг j___

Н|-0Н 28*/. О.НаС1

fOS, 25%. de >,90

POjEt

нЛ-о

СНгС1 fOS

Hs<W 0Et

X Х,СНз

EtO fTT^l OH

9B S

COaEt

0.5 и HCj H5C- МНг _

-J.-Ala-OEt HO H 65% CHzCl

C0&El

С1НгС

H

107, 52%, de >,90 Ш

то

Спектры КНР С соединений 108 и 109 и данные эффекта Оверхау-зера авдзтельствуют о цис-енцинзльном расположении СНд-групш и протона К5 е 2-охсззодидиноце 1Ш и транс-вицинальном расположении атих заместителей в 2-оксазолидиноне 109. Следовательно, этиловый вфпр а-гагинокнаготы 106 и его прэдаестЕешшк - спирт (98а) представляют собой эритро (анти)-изомеры, а соединения 107 и 980 являются трсо (сян)-Езоыерами. Соединения 996-1016 Еыделенные в реакции с гей-.41 отнесена к скн-изомерам го аналогии.

ЕНВОЛЫ

1. Есидчени новые аяшинийорганические реагенты с азот- и се-русодерхадага гетероциклический! заместителями и показана перспективность ах вссальзования в кекогорд реакциях, приводящих к построения углеред-углзродаых связей.

2. Разработан аффективный катод синтеза а-пирядилкетонов на основа взггзгоде£стЕНЯ влшоко гилпирддашв с ацклхлоридаыи. Синтезирован рлд 1-С-гетарнлззыес;енЕа1 моносахаридов, реакцией алшшшро-валлах сзстсодзраащих гатероциклов с хлорангидридами альдоновых Езсдл,

3. Прэдзсхэн простоя и региосолоктпвныЯ способ получения замерших 2- и 4-(арашетил)пираданов, путем взаимодействия А1- и гп-оргакэтвашх производных 2- в 4-пиколинов с арилгалоге1Шдами, с участЕеы никахввого и пзлладаевого катализаторов.

4. Показана эффективность использования 2-алило-1,3-дитианов ь синтеза 2-ацая-1,3-датианов. Ка основе исследованной реакции предлогов коеыЗ Елрзалт синтеза линейных гептулоз.

5. Обнаружено необычное для апшинийорганических соединений 1,2т1г2грЕЦйонноэ шедрэниа алкилышх групп в реакциях триалкилала-пое с хзтезвшш карбаннона'-ы Б.З-тиоацеталзЯ, проыотируемое хлоран-гидрлдЕмп кислот и кодастым метилом.

6. Разработан энантио- и диастереоселективный метод синтеза р-гцдрокси- и полигидроксизамеценшх а-аминокислот на основе использования А1- и Ып-азаенолятов бис-лактпшшх эфцров оптически акткЕННХ 2,5-дякетопшоразшюв.

Материал! диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Толстиков Г.А., Спиезк А.Ю., Крестелева И.В., Спирихин Л.

B., Султанова B.C. Эффективный метод синтеза а-пиридилкетонов из зцилхлоридов и злюмсметилпиридинов. // й.Орг.химии.-1989.-Т.25.-Был Л.-С.149-155.

2. Толстикое Г.А., КрестелеЕа И.В., Спиезк А.Ю., Шкляев Ю.В., Байковз И.П. Алкмшшйорганические соединения в синтезе I-C-гетарилзамещенных ацзтилированных улоз. // Ж. Орг. химии.-I99I.-Т.27.-Еып.7.-С.1497-1501.

;í. Толстиков Г.А., Спиезк А.Ю., Крестелева И.В. Необычная 1,2-миграция алкильных заместителей в а-тиозамекенных алкилаланатах под действием ацилхлоридсв. // Ж. Орг.химии.-1939.-Т.25.- Вып.4.-С.873-875.

4. Толстиков Г.Д., Спиезк А.Ю., Крестелеза И.В., ЕырштаеЕ Е.М. Реакции замещения с участием алюминийсргзшпеских соединений VIII. Ноеый вариант синтеза 2-зцил-1,3-дитизное. // ¡X.Орг.химии.-1989.-Т.25.-E'TI. II.-С.2342-2348.

5. КрестелеЕа II.В., Спивак А.Ю., Толстиков Г.А. Реакции замещения с участие;,! алгмшшйорганических соединений. Катализируемая комплексами гспселя и палладия реакция металлированшх пиколшгав с арилгзлогашдами. // мётзллоорг. Химия.-1990.-Т.3.-# 3.-С.692-695.

6. С'сцззк А.Ю., КрестелеЕа И.В., Толстиков P.A. // Тез. докл.IV Всесоюзной конференции по химии азотсодержащих гетероциклических соединений. -Новосибирск.-1987.-C.I55.

7. Толстиков Г.А., Спивак А.Ю., КрестелеЕа И.В. // Тез. докл.

V Всесоюзного симпозиума по органическому синтезу.-Москва.-1938'.-

C.43.

8. Толстиков Г.А., Спивак А.Ю., Крестелева И.В. // Тез. докл. IV Всесоюзной конференции по металлооргзтппеской химии.-Казань.-1988.-С.ИЗ.

9. Толстиков Г.Л., Крестелева И.В., Спивак А.Ю. // Тез. докл.

V Всесоюзной кскферен«::ги по металлоорганической химии.-Рига.-I99I.-C.I03.

,, " Г

Соискатель Л:. ' С —' Крестелева И.В.