Окислительное аминоазиридинирование сопряженных углеводородов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

ь о а ^ -й 11

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

СЕМЕНОВСКИЙ Валерий Владимирович

УДК 547.234.22:542.943 + 547.717

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ АШНОАЗИРЩЩНИРОВАНИЕ СОПРЯЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Специальность 02.00.03 - органическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Ленинград - 1991

Работа выполнена на кафедре органической химии химическог факультета Ленинградского ордена Ленина и ордена Трудовог Красного Знамени государственного университета

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат химических наук, доцент Кузнецов М.А.

доктор химических наук, профессор Ершов Б.А. кандидат химических наук Лабейш H.H.

Ведущая организация: Ростовский государственный

университет

Защита состоится 1991 года в часов I

заседании специализированного совета Д.063.57.03 по защит диссертаций на соискание ученой степени доктора химических наз при Ленинградском государственном университете по адрес: 199004, Ленинград, Средний пр. В.О., д. 41/43, химичесю факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке и> А.М.Горького Ленинградского университета по адресу: 19903' Ленинград, Университетская наб., д. 7/9.

Автореферат разослан " 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета ЧО.-Ьы^о.^^ Ю.1Т *рцыбаше

. - 1 -

1 .ОБЩАЯ ХАРАКТЕРЙСТ1Щ РАБОТЫ

ащщМыюстъ темы. Реакция окислительного тшо.аз1!ридкшрсва.'!::я олефинов до настоящего, времени являэтся единственным общэз катодом синтеза производных н-амяноазнрцдина - шсокореакционноспо-собных и сгштотачески цепных сседансннй/ поэтрад .расширение прэ-паратишых возможностей отоЗ реакция, п изученлэ ее. мохаписка является актуальной задачей.

Цель работы. Исследование стссяатедьного л121Ноаз:фВД5ироразшя сопряженных енпнов как вошэгаого метода синтеза- прслзводашс 2-ОТ1СПЫ-1 -амшоззярэдина, изученлэ 'возможности знантаоселэкткв-ного аганоэзириданированяя сспрлгэяжх систем, исследование применимости 8 этой реаящш различных окислите лай. Научная новизна работы. Впервые систематически Есслвдована реакция окислительного фталшедоазщшданировашм сопрякенных ени-нов, проведена оценка возмокности пркяензнйя реакции аж-шоазири-даштровазшя с использованием оптически активного окислителя для энантиоселективного сштеза ^агшгаазнридаизз, показана возноа-ность использования в реакции широкого круга окислителей. Положения, виноскмыа на защ!ту. Синтез 2-алтшил-1 -фтаютстдоази-ридкнов путем окислительного ачиноазирлдшшроваяия сопряженных ениноз; оценка энантиосолективности реакции вминоазирадкнирова-кия с использованием оптически' активного окислителя,- применимость различных окислителей в рэахции фташшдоазяридшшрования; исследование пространственного строения полученных Нггетероарил-азириданов.

Практическая ценность работы. Установленные закономерности позволяют рекомендовать реакцию окислительного еадаюазиридинирова-ния ениноз для получения разнообразных производных 2-этинил-1-аминоазиридина, дают возможность рйнтэза н-ашноазиридинов при использовании более удобных окислителей, чем традиционный тетра-ацетат свинца-

Апробация работы. Результаты работы доложены на V Всесоюзно?« симпозиуме, по органическому синтезу (Москва, 1988) и Всесоюзном семинаре "Новые достижения ЯМР в структурных исследованиях" (Казань, 1990). . - ■

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 работы. Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного

обзора, посвященного аюшоазиридинированию сопряженных связей с=с, обсувдения результатов, .экспериментальной части, выводов, списка цитируемой литературы .я приложения. Работа занимает 184 страницы, включая приложение, и содержит 25 таблиц и 6 рисунков. Список литературы включает ,154 наименования.

2. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ.ОБСУЖДЕНИЕ 2.1. фталишдоазирид11шроваш1е сопряженных енинов

Реакция окислительного■ аминоазиркданиртваым, которая заключается в получении производных к-аминоазиридана окислением 1,1-дизамещенных гидразинов с х-акцепторннми заместителями тетрааце-татом свинца в присутствии олефинов, изучена для широкого круга непредельных субстратов. Однако примеров аминоазиридинировавдя сопряженных енинов в литература практически нет. Вместе с тем, "продукты этой реакции, '2-алкинил-1-ашшоазиридины, имеющие сразу три сильно зндотермичных фрагмента - связи с=с, н-ы . и напряженный-трехчленный цикл - представляют несомненный интерес.

В связи с этим мы исследовали реакцию окислительного амино-азиридинирования ряда различным образом замещенных сопряженных енинов (1о-н) (см.стр.З). Соединения (1а-в,д,з) синтезированы по известным методикам, енияы (1г,г) - кислотнокатализируемой дегидратацией соответствующих а-ацетапенавых спиртов, а енин (1е) -реакцией фенилацетиленилмагнийбрмвда с изокасляным альдегидом с последующим термолизом образовавшегося апкоголята. Синтез соединения (1и), в' котором двойная связь включена в напряженный трехчленный цикл, "представил самостоятельный интерес, поскольку сопряженные алшшлциклопропены до сих пор не были описаны в литературе. Енин (1и) получен нами в две стадии. Первая стадая, присоединение избытка 2-диазопропана к дифешвдиацетилену, приводит к смеси двух региоизомерных зя-шразолов (2,3) и бипиразо-лила (4). Региоселективность реакции определяется, в основном, стяфическтш факторами. Главный продукт реакции - соединение (2), где гел-диметальная группировка .максимально удалена от объемной фенильной и соседствует со стерически менее требовательной этинильной. Фотолиз пиразолов (2,3) в эфире дает келаемый З.З-диметил-т-фенил-г-фенилэтинипциклопропен (1н).

Р1г

И + к, А

РЬ

2 (3)

РЬ V-/

(2)

ЪУ, эфир "л, > ЖЧ ш

(4) '

39Ж (183)

(1п)

анализа, 13С, спекттзом

Состав соединения (1и) подтЕэрздается данными элементного а структура. однозначно доказывается спвктрага Я?.!Р 1Н и КР и масс-споктром.

Азщядакарущям агентом служи хорошо изученный к. деяевый м-аминофталимид. Реакцию аминоазиридинирования- провода:! при -20°, добавляя тетраацэтат свинца к суспензии ы-ашюфталю.гада в смеси небольшого избытка (Ю-25Я) енина с снаС1а. В результате из енинов ' (1 а-з) с. открытой цепью с хорошими выходами получены соответствующие 1-фгалимидо-2-алашилазиридиш (5а-з).

Р;<Т-ГЛЭ; РЬ(0Ас)ц

(1 а-я)

СН3С1а

РН- а

-20°

н

I

да

(5 а-з)

И1. , к2 к3 К4 . Выход (5),® иоихношвние^з син : схнти

а н н н н 45(76*) 30 : 70 -

б н Не н н 42(67 ) 93 : 7

в н н Иг ' н 71 >98 : <2»

г РЬ н ■ н н 70 30 : 70

Д РЬ. Не н н 63 92 : 8

'е • РЬ , Н Ме Ме 73 6 : 94

ж •РЬ Ме- Ме Ые 74 88 : 12

3 РИ Н РЬ н 89 >98 : <2.

И ■ . РЬ (СН3 )ас .. РЬ 0 ---

* При использовании усовершенствованной методики.

** Положение фташшидной группы относительно этинильной.

По данным ТСХ в реакционных сыесях присутствую только исходные ешшы, азиридшш ц фталивд - обычный побочный продукт фталшщоазирвдинированяя. Продуктов реакции по тройной связи но обнаруаено. Наблюдаемая хеюселектнвность объясняется тем, что реакция по тройной связи должна приводить первоначально к антиароматическим производит! чн-азирина и, следовательно, идти чэрез антиароиатичэское переходное состояние, что невыгодно.

Состав полученных 1 -фта.ташдо-2-эташилаз1фидинов (5&-з) подтверждается данными элементного анализа, а структура - спектрами ЯМР 1Н (табл. 1) и 13С. Вследствие высокого барьера инверсии атома азота азнридкш <5а-в) существуют в растворе при комнатной температуре в-виде сыэси инвэргокеров с син- и акяги-раезтолокением фталимидаой и эткнильной груш. В спектрах ЯЫР соединений (5а,б, г-2) видны сигналы обеих фзрм, хотя доля минорного шшэртомэра обычно мала, в спзктрах фенилза\вденных азиридинов (5в,а) имеется только один набор сигналов. При комнатной температуре равновесие мезду -.инвертомераш устанавливается довольно быстро, в течение нескольких мздут, поэтому ыозшо считать, что соотношение син- и сшети-форм азиридинов (5а-з) характеризует их относительную устойчивость, которая определяется стерическими факторами.

Несмотря на то, что ы^алшдоазиридины (5) содержат сразу три сильно эндотермичнше фрагмента,, они довольно, стабильны:.плавятся без разложения," за исключением соединения (5з), и могут длительное время храниться при комнатной температуре .без видимых изменений. Все эти азиридины достаточно устойчивы в условиях хро-матографического выделения на силикагело, за исключением соединения (5д), которое частично разрушается водой, адсорбированной на поверхности этого сорбента,"с образованием р-гидразшюспнрта (6), однако можэт быть без разложения пэрэкристаллизовано из спирта.

Хорошие выходы азиридинов (5а-з) при небольшом избытке ени-на, а также малое количество побочно образующегося фталимида свидетельствуют о высокой реакционной способности енинов с открытой цепью в реакции фцалимидоазириданирования. Следует, однако, отметить, что при использовании обычной методики (стр.3) азиридины из простейших енинов (1а-б) получаются с существенно меньшими выхо-

<5д)

Й1-СаС-С (СН3 )-Ша-Ш-НР (6)

Таблица 1

Спектры ПМР (200 МГц) 2-алкинил-1-фталимидоазиридинов (5а-з)

Соеди- Форма 0. м.д. Г, Гц

нение ' а' . О с8н,а 1.2 2*3 2,4 3,4

5 а син 2,09 д з.Обдпд 2,72 дц 3,25дд 7,65-7,82 м 2,0 7,0 5,5 2,5

анти ' 2,25 д З.ООддд 2,73 дд 2,63дд 2,0 7,8 5,5 2.0

5 0 син анти 2,12 с -2,26 е 1,62 с 1,48 с 2,57 Д 2,96 д 3,28 д 2,81 Д 7,66 И 7,74 _б 0 0 0 0 0 0 2.6 2.6

5 в сш 2,31 Д 3,33 ДД 7,30-7,49 М • 4,36 Д 7,69 и 7,81 2,0 - 5,0 -'

5 г ' син анти 7,06-7,25 м 7,49М,Н°; 7,26-7.34М.НГ И Нр 3,31- дд 3,29 дд 2,85 лд 2,87 дд - 3,40ДД 2.76ДД 7,63-7,82 м : 6,2 7,8 5,8 5.8 2,2 1,9

5 д син 7,04-7,25 м 1,78 с 2,73 Д . 3,48 Д 7,67 и 7,80 0 0 0 2.6

, анти _0 1,64 с 3,11 Д 2,98 Д . _б . 0 0 0 2.5

С1Ш 3,32 С 1,50 и 1 ,52 С _0 0 0 0 0

5 е анти 7,47м,Н°1 7,26-7,ЗЗм,1Г И Нр 3,55 с 1,39 С 1,60 С 7,67 И 7,75 0 0 0 - 0

5 а син' 7,16-7,31 М 1,80 С 1,53 св 1,60 СВ 7,64 И 7,76 0 . 0 0 0

анти 7,5 м, Н°;—6 1,64 св 1,39 с 1,7ГСВ 0 0 0 0

5 з; •син 7,15-7,24 м '3,54.д • 7.47м,Н?;7*38м, 1Г; 7,34м,Нр " "4,46 Д 7,68 И 7,71 - — 5,1' -

.а Два мультиплета системы аа'ВВ', !^,I~ 8.5 Гц. 0 Закрыто сигналами основного инвер-' томера. Отнесение неоднозначно. г Спектр снят при 400 {¿Гц.'

- б -

дами, чэы из фенилбутенинов (1б-з). Поскольку из литературы из' вествд, что в реакции фтшшшщоазирвддаирования интермедиат обыч-- но проявляет алзктрофшшшэ свойства, это можно объяснить дополнительным соггряквкшм енинового фрагмента с феншшной группой в случае фашкбутешиов, которое приводи к повышению энергии ВЗМО ' субстрата и, следовательно, его реакционной способности.

Усовершенствованная кетодика - добавление сухой смеси тетра-ацатата свинца и н-ашнофгаяиашда к раствору енина в СН2С1а - позволяет увеличить препаративные выхода азиридинов (5а ,б) более чем в полтора раза, по-видимому, за счет подавления побочного процесса образования фталишда.

Алкшилциузопропэн (Ш) оказался неожиданно инертным в реакции ^апилидоазиридинирования. При проведении реакции 'как по обычной, так н по усовершенствованной методике единственным продуктом, оказался фгашмвд, а значительная часть исходного цикло-

■ . продана (>50Я) вернулась в неизмененном виде. Возможные объяснения о тону - наличие двух штильных*групп в положении 3 циклопропана, мешащих подходу азирщщнирувдего агента к связи С=С, а такие частично тройной характер этой связи.

Поскольку аналогичную енинам тс-систему имеют диены, ш провели фталгашдоазариданирование диенов (7а-в), сходных по структуре с енинами (1а»б,з), с целью сравнения реакционной способности этих классов соединения в данной реакции. При этом обнаружилось,

■ что из 1,4-дяфенш1бу.тадаена-1,3 (76) в условиях, аналогичных ре. акции с енинама, даже. при использовании усовершенствованной •методики азирвдин (86) получается с выходом да более 40%, в то время как 1,4-ДЕф8ннлбутенш (1з), имеющий'такую, же по душе цепь сопряжения, дает продукт с 89% выходом. Выход ■ простейшего 2-ви-нил-1 -фгалищдоазирвдина (8а) еще меньше - 3255 при 10-кратном избытке бутадиена (7а), а в реакции с 2,3-димэтилбутадиеном-1,3 (ТВ) удается выделить линь продукт раскрытия азирвдшового цикла водой (9), образующийся при хроматографировании реакционной смеси

. на силикагеле, выход которого такае невелик.

V

?ШЫ3 |РЬ (ОАс) „

а) й=н, 32й

ШаС13, -20°

\ б) Я=РИ, 40Я

'И

(8 а,б) ^

(7 а,б)

СНаС1а, -20°

(7в)

" ч Не Г2Г

ОН

(9), 28%'

(80)

Приведенные факты не находят объяснения в свете существую-' • щих представлений об электрофилькости фталшдоазирэдинирущего агента, так как по данным ФЗС энергия .ВЗМО сопряженных енинов существенно меньше энергии ВЗМО'- аналогично замеченных диекоз, и следовательно, диены должны быть более реакционноспрсобш, чем енины. Причины этого пока не ясны.

использоЕгщем_тет^^

К началу данной работы единственным вариантом механизм^ реакции аминоазиридинирования был "китренный", согласно которому на первой стадии, при окислении и~амшобоединенкя, генерировался.со--ответствущий ашнонитрен, а вторая стадия рассматривалась как [2+1Ьвдклопрксоединенке згого нитрена к двойной связи олефина. Однако в 1987 году появилось сообщение Аткинсона о том, что в реакциях с участием 3-ашно-2-этшшшазолин-4(Зя)-она действующим интермедиатом является не амшюннтрен, а соответствуюций и-(аце-токсиамино)хиназолинон - азотистый аналог надуксусной кислоты. В соответствии '.с этим реакцию' предлагалось рассматривать как согласованный процесс',- аналогичный . эдаксидароваяию олзфшюв надкислотами. . ■ • • ■

Вместе с тем-известно, что при зпоксидировании прохлральшх олефшов хиральннми надкислотами образуются . оптически активные оксираны, хотя и.с небольшим энанмгсшрным избытком. Это дает основания полагать,, что если в реакциях аминоазиридинирования' интермедиатом является , не ашнонитрен, а'Н-ащшжсипроизводаоето при использовании, в . качестве «окислителя вместо тетраацетата оптически активной соли свинца' возмотаа асимметрическая индукция, т.е. преимущественное образование одного из энантиомеров соответствуй^ го м-аминоазиридина. Такое проявление' .асимметрической индукции при' аминоазириданировании ..могло бы представить интерес как для энайтиоселективного синтеза производных л-аминоазирадина, так и для доказательства участия н-ацилок'сисоединешй в качестве

азиридинирущих интермедкатов.

В соответствии с этим в данной работе предпринята попытка обнаружить явление асинметричэской индукции превдэ всего в реакциях с участием и-аминохшазояшоков, дая которых роль ацилокси-аминосое'динений в реакции аташоазиридинирования надежно доказана. С цель» изучения влияния -пространственных -факторов на степень асимметрической индукции взяты аминохиназолшюш (10а-в) с различными по объему заместителями в положении 2. З-Акино-2-этвлхи-назоли^.-4(3н)-он (10а) получен по известной методике, соединения (106,в) с более объемными заместителя!«! синтезированы по аналогии с' менее пространственно затрудненными З-ачинохиназолшюнвми' из 'антраншшвой кислоты ила метилантранилата:

(Е00),0

КеОН.Н*

ксох

.СОЛ!

•шеи В

,Сй,Ые

Н3Н>Ш2 {• Ла0)

ОС

На1Ш2 ЕКШ, 170° О

НЙ-Ш1а (10 а,б)

НСНШ2 (10 б,в)

а,) К=Е1;

.0) й={-Рг; Х=(-РгСОО В) Й^-Ви; Х=С1

. '.Непредельными субстратами служили прохиральные сопряхезнные олефшш с различными по своим электронным и пространственным' свойствам заместителями - стирол (11), димзтклфумарзт (12), транс-ситьбвн (13) и транс-р-трет-бучюютирол (14).

' В'качестве оптически .активного окислителя взят наиболее дос. тупный тетра-(з)-2-метилбутаноат свинца, синтезированный в две ' стадии из ('з)-2-метилбутанола-1 - минорного компонента изоамило-вогб спирта брокения:

Ые,

Ег

V >

й—сн,он

1ШП0„

Не,

Е1 СООН

з/

РЬ(ОАс)1

80°

РЬ

Ые

8. N

70« '

29,5°

Так как синтез этого окислителя трудоемкая и длительная процедура, то для отработки способов выделения л очистки к-яшоа'зирлдн-пов и получения их характеристик предварительно проведен синтез их рацемических препаратов с использованием тетразцетата свинца.

Окисление З-амшо-г-этил- и З-улино-г-изопропилхиназолин-4(ЗД)-оиов (10;),б) тетраамзтатсм свинца в хлористом метилене, при комнаткой температуре в лрксутстшш избытка непреде лышх субстратов (11-14) приводит с втаодаш* 40-70» к рацемическим №-амино-азиридпнам (15-10 з,б).

rqnh2

(10а,б)

РЬ(0С0Я)ц

а*

V

[РЛ1Ш0С0Х] (J9,2üa,6)

(11-14)

•тСИН

«антя

"уК ■

т II"

(15-18 а,б)

19 И=Ые; 20 R=s-Bu

'Выход (15-18),» [<x]*>

R R' R" X=CH3 5 [=(3)-s-BU

11 —♦ 15 а Et Ph H 70 53 0

11 — 15 б <-Рг Ph H 51 55 . 0

12 —» 16 а Et C02fto C03MG 55 42 . 0 '

12—» 16 0 <-Рг COjIfe C02Me 65 67 0

13—» 17 а St Ph Ph 57 51 +2,2

13 — 17 б (-Pr Ph Ph 53 55 • -1,7

14—» 18 а St t-Bu >h 75 0

14—» 18 б t-Pr. ■t-Bu Ph 42' 0

3-Амино-2-гпр9эт-бути.']ишазолин-4(Зн)-оК (10в), хотя и окисла-' ется' тетраацетатом свинца, но в реакции ачинаазиридширования. не вступает даже при 100-кратном избытке олефина и темгературах до 100°. • . '

Состав полученных азиридинов (15-18 а,б) подтверядается данными элементного анализа, а структура. - спектрами ЯМР 1Н (табл.2) и 13С. В'спектрах ГШР полученных соединений наблюдается ушрение . сигналов некоторых протонов, что наиболее ярко проявляется .для 2,3-дифенилзамещвшшх азирздинов (17 а,б). Подобная картина в спектрах наблюдалась ранее для,стерически перегруженных N-гетеро-арилазиридинов и была объяснена заторможенным по стерическим причинам вращением вокруг связи N-N. Такое объяснение! кажется прием-

,Таблица 2

Спектры ШР (400 МГц) N-аминоазиридашов (15-18 а,б) -

Азй-ридан ö, М.Д.- JCHH анти Гц

.. й1 ' К2 нсин нанти Н^Н) H^(R)

15аа 7,33-7,45М 3,14 ддб 3,72дц 2,89дд 2,99кв 1,35т 5,5

156 7,33-7,43м ' .3,21 ад6 3,80дц 2,86дд 3,64СПГ 1.33Д 1,35д • 5,5

16аа 3,91 с 3,68 с 4,08д 3,81 Д 2,81дк^ 3,02дкд 1,40т 4,5

166 .3,91 -с, 3,69 с 4.12Д 3,82д З.'ЗБсп1, 1.34Д 1.40Д 4,8

1?а 7,63де,Н° '7,44т,Нт 7,36ТГНГ; 7,08дцж,нр 7,19дд,нэт 7,25ТД,НР 4,99а.с 3.89Д0 !,46уш.м З,05дк3 ' ,1 ,.18т 5,9

176 7,64ди,Н° 7,44T,H"i 7,37,,it" 7,05/,H? ^.чэт.н™ ■ 7,26Т,НР 4,85ш.с 3,91 д З.ЗЗсп1, 0,78pi.. 05,8

18аа 1,18. С " 7,00-7,20м 3,53д и 4,36д 2,46дк3 3,08дк. 1,21Т 5,9

186^ • 1,18 С 7,02-7,16м .ff1 и Нр; • б.ЭЭдцК.Н0 3,56д и 4,26д З.Збсп1' 0.91 Д . 1,23д 5,9

Таблица 2 (продолжение)

Ази-ридаш Q, т.д. J, Гц

н5 Н6 Н7 Н8' 5,6 5,7 5,8 6,7 6,8 7.8

15а 8.Й1ДЦД 7,43ддд 7.71ДДД 7.63ДДД 8,1 1.5 0,6 6,6 1,7 8,0

156 8,Й1уш.д _л 7,70т 7,64да 7,5 - -

16а 8,1бдцд 7.41ДДД 7.70ДДД 7,'бЗДДД 8,0 1,5 0,8 6,0 1,5 8,0

1бб 8,18ДДД 7.41ДДД 7,6Эддд -7.63ДДД 8,0 1,5 0,3 6,8 -1,3 8,2

17з 8,25уш.Д 7,42ддд 7,6Вддд 7 ,52ДД 7,5 1,8 <1 7,2 0,8 8,2

1Гб 8,30уш.Д 7,45т 7.66ДДД 7,53уа.д Г.5 1,8 <1 7,5 1,8 8,2

18н . 8,24дд 7,40ддд 7.62ДДД 7,45дд 8,0 1.5 « 0 6,8 1.1 8

166 8,22дд ' 7.37ДВД 7,59ддд 7,43уш.Д 7,8 1.5 а 0 6,8 1,5 8,'2-

я Л ' '

200 МГц. Прогоны азиридагаового цикла образуют систему

АМХ с 8,0, J^ 5,5 и 2,2 Гц. в jr= 7,4 Гц. г .7=6,8 Гц..

Д Jrer.f 16'5' 'виг 7»5 6 ^о.п* JBlí^ * Jó.B= ' W 7- '0.р» 1'5 3 16-4' *вяц= 7'3 Йх-*" '

и 7'5 ^ к ^0.«=7'5' jb.P= 1'5 г«- : ■ . ■

■л Закрыто сигналами фенильного заместителя.

.лемым и в нашем случае. Подтверждением динамической природа уш-рения сигналов является сужение линий при уменьшении рабочей частоты прибора (поскольку -уменьшается расстояние между сигналами ротамеров, выраженное в Гц) и при увеличении температура (рис.1).

Азиридановые протоны

н'

сьас

иОкти

Метнлэновыз протоны

400 МГц, 20е

7

• 5,0 4,0 3,8

•100 МГц, 20е

5,0 4,0 3,8

! I I I. I ' I I I I "I

3,0 2,5

—I—Г-]—I—I—I—Г-]—1—Г~Т

3,0 . 2,5

11.

100 МГц/ 50е

5,0

4,0 - . а,а

. Рис.1..Зависимость вида спектра ПМР азиридина (17а) . от.рабочей частоты прибора и от температуры.

Окисление к-ашшохиназолинонов (10 а,б) тетра-(а)г2-метклбу-таноатом свинца в" хлористом метилене при 0-20° в присутствии стирола, даметилфумарага и транс-стимьбег.а приводит с удовлетворительными выходами к соответствующим азириданам (15-17 з,б), которые- идентифицированы сравнением.с заведомыми рацемическими'соеди-

нениями по спектрам 1ШР и величинам

При использовании в качестве окислителя тетра-(з)-2-метилбу-таноата свинца транс - (3 -трет-бу тал с тирол (14) в реакции аминоази-ридинирования' не вступает. В этом случае образуются продукты дезамгошровашя исходных аминохяназолмнонов - соответствующие • 4-гидрокс1Шшазолинн (21 а ,б):

ЕЬ(ОСО-з-Ви)..

ййннз -

(10а,б)

а) Я=Е1;; б) й=1-Рг (21а,б)

Такой результат можно объяснить тем, что при окислении м-аминехиназолиноков (10а,б) т9тра-(з)-2-метилбутаноатом свинца должны получаться м-ашлоксиашздосоедшшния (20а,б) с более объемной ацкльной группой, чем в случае м-ацетоксипроизводных (19а, б) при синтезе рацемических азиридинов, которая и мешает подходу азиридинируицего агента к пространственно экранированной связи С=С соединения (14). .

Оптически активные препарата азиридинов образуются только из. транс-стильбена. Однако энантиомерная чистота полученных соединений (18а,б), определенная по спектрам П?.1Р с добавкой хирального сдвиг-реагента - трясО-трифторацетил-л-камфората) европия, оказалась довольно небольшой (8-9$), что, вероятно, связано с малым различием заместителей при хиральном центре, окислителя.

Понижение температуры до -20 4- -60° с целью увеличения селективности реакции не дает положительных результатов.' Выходы азиридинов резко падают, по-видимому, за счет большего скинения скорости аминоазиридинирования по сравнению со скоростью побочных процессов.

Проявление асимметрической индукции хорошо согласуется с участием в реакции хиральных интэрмедиатов (20 а,б), отличных' от аминонитрена, однако вследствие низкого оптического выхода эта реакция, по-видимому, малоперспекгивна для энантиоселективного синтеза азиридинов.

Если в реакциях с участием я-аминохиназолинонов. структура интермедиатов была надежно доказана, то для окислительного фтали-мидоазиридинирования имелись лишь косвенные свидетельства в

пользу"участия в этой реакции н-(ацетоксиамино)фталимида. В связи с этим мы провели фталишдоазирвдинирование с использованием тетра-(з)- 2-мзтилбутаноата свинца двух прохиральшх субстратов -транс- стильбена и гаракс-р-трет-бутилотирола. В результате с хорошими выходами получены соответствующие и-фгалимидоазиридины (22,23): '

РЮШа + Х==ч РЬ(ОСО-е-Ви)» -уч

\кг ---^

(13,14) СНаС1а, -20 ^

13.22 к'=Нг=И1 (22), 60% ,

14.23 К1=4-Ви; Яг=Р11 (23), 50$

Соединения. (22,23) оказались оптически неактивны, поэтому вопрос об интержэдиате в данной реакции остается открытым.'

фтагашийдазщищрдаващя

Для изучения вопроса о применимости различных окислителей в реакции" фтатадоазиридинировашш, а .также возможности участия в этой реакции интермедиатов, отличных. от фталимвдонитрена и Я-(ацетоксиамино)фталшида, взяты следуюидаё окислительные рзагенты: (диацетоксшюд)бэнзол, который может давать такой т интермедиат, как 'при окислении тетраацетатом свинца; трет-бутилгипохлорит, применявшийся для получения стабильных аминонитренов из 1,1-диал-килгидраьинов; (дихлориод)бензол в качестве пары к трет-бутилги-похлориту и иодозобвнзол, при окислении которым в качестве побочного продукта оСразуете •» и« кислота, как при использовании других окислителей.

■Непредельным- субстратом выбран (в)-1-фешш1ропен (24), так' как он малочувствителен к радикальным процессам, возможным в ре-, акциях с трегга-бутилгипохлоритоми (дихлориод)бензолом. ■

Показано,-что реакция окислительного фталимидоазириданирова-ния (£)-1-фещшгропена успешно протекает при использовании всех выбранных окислителей, за исключением (дихлориод)бензола, и'приводит к образованию кг-фталимидоазиридина .('25). Выход соединения (25) мало- зависит от природы окислителя. (Дихлориод)бензол- не -окисляет'н-аминофталиши даже при длительном кипячении в хлористом метилене.

и® [0] _у1-а '

имя, + -►

(24) ^ { {25,

РИ

[0] Вшсод (25),%

РЬ(0Ао)„ .59

РМ(0Ао)а 60

1-ВиОС1 ' V 56

РЙЮ 45

РМС1а О-

Окисление м-аминофгалимида трет-Сутилгшгохлоритом в хлористом метилене при комнатной температуре в отсутствие олэфнков дает стабильный в течение нескольких минут инторкедкат, способный вступать в реакцию фталимидоазирмдишфования. При использовании других окислителей возможно образование иных интермедиатов, но все они является синтетическими эквивалентами одного и того не ■типа сштонов - и-нитренов. В препаративном плане это дапт возможность варьировать условия реакции фталдмидоазиркдкнирозания в зависимости от устойчивости исходных непредельных соединений и и~фталимидоазирмдшов по отношению к побочным продуктам окисления (воде, хлористому водороду, уксусной кислоте).

ВЫВОДЫ

1. Окислительное фталимидоазиридинирование сопряженных ени-нов с открытой цепью идет исключительно по двойной связи и приводит с высокими выходами к соответствуюда стабильным 2-алкиншы-фталимидоазиридинач. Однако такой высоконапрнжвнный енин как 3,3-даетил-1-феш1Лт2-фенилэтинилцикжшропсн оказался в условиях реакции неожиданно инертным. Наблюдаемая хемоселентивность процесса объясняется антиароматичностью переходного состояния в случае реакции по тройной связи.

2. Окисление 2-этил- и 2-изопропилзамещеншх 3-аминохиназо-лин-4(Зя)-онов тэтраацетатом свинца в присутствии стирола, диме-тилфумарата, траис-стильбенаитрамс-р-трет-бутилстирола дает с хорошими выходами соответствующие производные м-ачиноазиридвда. 3-Амино-2-7препг-бутилхиназолин-4(Зн)-он окисляется тетраацетатом свинца, но в реакции амшюазирйдигафования не вступает. По данным спектроскопии ПМР в азиридинах, полученных иа транс-стильбена,

наблюдается заторможенное вращение вокруг связи н-Ы, вызванное стерическими причинами.

3. Аминоазиридинирование тех же прохйральных олефинов с использованием оптически активного окислителя - тетра-(з)-2-метил-

. бутаноата свинца в случае стирола, димвгилфумарата и транс-сптъ-бена также приводит к соответствующим азиридинам. тран с - ß -трегп-Бутилстирол в эту реакцию не вступает, что объясняется стерическими ,препятствиями подходу интермедиатов - и-((з)-2-метилбутано-илоксиашшо)хиназолин-4(3н)-онов - с более объемной, чем ацетильная, ацилокситгруппой к пространственно экранированной связи С=С. Оптически активные препараты азириданов получаются только из транс-сттъбепа. Энантиомерная чистота продуктов невелика,' что вероятно связано с малым различием объемов заместителей при

■ хиральном центре азириданирукщего агента.

4. На примере. (В)-1^фенилпропена показано; что в реакции окислительного фтатаодоазиридшшрования можно с успехом применять не только традиционный тетраацетат .свинца, но и другие окис- лители: (диацетоксшод)бензол, ягрет-бугилгипохлорит и иодозо-' бензол.

5. В результате присоединения 2-диазопропана к дафенилдиаце-.тилену и последующего фотолиза образующихся фенклэтшшл-Зя-шра-золов синтезирован первый - представитель класса сопряженных алки-нилциклопропенов - 3,3-дшетил-1-фенил-2-феш1Лэтшилциклопропен.

■ Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях: .

1. Семеновский В.В., Кузнецов М.А., Белов В.Н. Аминоазириданирование сопряженных енинов // Новые методы и реагенты в тонком органическом синтезе: Тез. докл. V Всесоюз., симпозиума по органическому, синтезу, 12-14 декабря 1988 г. - Ы., 1988. - С. 55.

.2. Кузнецов М.А., Семеновский В.В., Белов В.Н., Гиндин В.А. Взаимодействие фталимидонитрена с фенилбутенинами V/ ХГС.- 1939, £ 2.-* С,-173-179.

• 3: Жалнина Г.В., Кузнецов М.А., Семеновский В.В., Шустов Г.В. Синтез 2-алкил-Э-аминохиназолин-4(Зн)-онов и их использование- для энантиоселективного аминоазиридинирования с помощью

■ хирального окислителя // Вестн, Ленипгр. ун-та. Сер. 4.-1990.-Вып. 3 (* 18).- С. 72-76.