Синтетические возможности 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена в реакциях с моно- и бинуклеофилами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи УДК 547.414.8 + 547.7

Стукань Евгений Викторович

СИНТЕТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ 1-БРОМ-1-НИТРО-3,3,3-ТРИХЛОРПРОПЕНА В РЕАКЦИЯХ С MOHO- И БИНУКЛЕОФИЛАМИ

Специальность: 02.00.03 - органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание учёной степени кандидата химических наук

1 9 КЮЛ 2012

Санкт-Петербург 2012

005046476

Работа выполнена на кафедре органической химии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена»

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор химических наук, профессор, заведующая кафедрой органической химии Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена Берестовицкая Валентина Михайловна

Официальные оппонепты:

доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой химической технологии органических красителей и фототропных соединений Санкт-Петербургского государственного технологического института (Технического университета) Рамш Станислав Михайлович

доктор химических наук, доцент, заведующий кафедрой органической химии Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета им. С.М. Кирова Васильев Александр Викторович

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров»

Защита состоится «21» июня 2012 года в 15~ часов на заседании диссертационного совета Д 212.199.22, созданного на базе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена»,

по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 3, ауд. 21.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена, по адресу: г. Санкт-Петербург, наб. реки Мойки, 48, корп.5.

Автореферат разослан «

» мая 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор педагогических наук, доцент

Ю.Ю. Гавронская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Нитро- и галогенорганические соединения являются объектами крупнотоннажного промышленного производства, что обусловлено широким спектром направлений их применения. Так, на основе нитросоединений получены лекарственные, взрывчатые вещества, компоненты ракетных топлив. Соединения, содержащие атом галогена, в частности полигалогенпроизводные, используются в медицине (заменители крови), технике (хладагенты), сельском хозяйстве (пестициды), а также в пищевой и текстильной промышленности (термо- и влагозащитные покрытия). Сопряженные моно- и полигалогеннитроалкены, обладающие большим синтетическим потенциалом, применяются для получения широкого ассортимента соединений линейного, карбо- и гетероциклического рядов, в том числе производных бензимидазола, фурана, циклопропана и других потенциально биологически активных веществ.

Оригинальным представителем галогеннитроалкенов является 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропен, объединяющий в своей молекуле электроноде-фицитную кратную С=С связь, электроноакцепторные нитро- и трихлор-метильную группы, а также нуклеофугный атом брома. Это делает его перспективным исходным реагентом для синтеза различных классов органических веществ, в том числе обладающих практически полезными свойствами. Известно, что предшественник этого галогеннитроалкена -1-нитро-3,3,3-трихлорпропен проявляет гербицидную, фумигантную и нематоцидную активность, а 1-бром-2-метокси-1-нитро-3,3,3-трихлорпропан обладает антимикробными свойствами.

Несмотря на то, что способ получения 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена известен с 70-х годов XX века, его химические свойства до работ, проводимых на кафедре органической химии РГПУ им. А.И. Герцена, не исследовались. В лаборатории кафедры было показано, что этот нитроалкен эффективно реагирует с индолом, пирролом и их замещенными, а также с некоторыми ариламинами.

Целью работы является изучение химического поведения 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена в реакциях с моно- и бинуклеофилами; синтез на его основе гетероциклических структур.

Объекты исследования. В соответствии с поставленной целью в качестве объекта исследования выбран представитель полигалогеннитро-алкенов, а именно - 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропен.

Научная повпзпа. Проведено систематическое изучение реакций 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с рядом моно- и бинуклеофилов. Показано, что взаимодействие этого нитроалкена с алифатическими спиртами протекает при нагревании без катализатора с образованием продуктов алкоксилирования (выходы до 96%). Взаимодействие с фенолами успешно идет лишь при наличии в ср/ло-положении реакционноспособных (гидрокси-, альдегидная группы) заместителей; в результате однореакторных процессов формируются пятичленнын гетероцикл бензодиоксола (в

присутствии ОН-группы) или шестичленный цикл хромана (при наличии альдегидной группы).

Усовершенствована методика синтеза продуктов аминирования 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена путем замены растворителя (изопропанол вместо метанола). Осуществлен однореакторный способ получения представителя ряда аминобромнитропропанов из предшественника изучаемого бромнитроэтена - 1,2-дибром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропана. Расширен ряд аминобромнитро-пропанов за счет использования в реакциях ариламинов с электронодонорными и электроноакцепторными заместителями в бензольном кольце, а также 1-нафтиламина, 3-аминопиридина, ароматических диаминов и ароилгидразинов.

Показано, что реакции 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с ароматическими диаминами (о-, м-, л-фенилендиамины, бензидин) приводят к продуктам бис-присоединения.

Впервые показапо, что дегидрогалогенирование 2-арил(гетерил)амино-1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлориропанов при действии спиртового раствора ацетата калия может идти с образованием азиридинов и азометинов; первые формируются путем внутримолекулярного TV-алкилирования, синтез вторых можно рассматривать как результат трансформации первоначально образующихся нитроенаминов или азиридинов. Наличие в оршо-положении бензольного кольца ариламинобромнитропропана гидрокеигруппы обеспечивает возможность получения бензоксазолинового гетероцикла.

Получен первый представитель симметрично построенных бис-азиридинов, функционализированных нитро- и трихлорметильной группами.

Изучение реакций 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с высоко-енолизующимися СН-кислотами (ацетилацетон, дигидрорезорцин, димедон) показало, что в «one-pot» процессе первоначально образующиеся продукты Ad у претерпевают сразу внутримолекулярное О-алкилирование, которое сопровождается дегидрогалогенированием и приводит к частично гидрированным фурановым и бензофурановым структурам с нитро- и трихлорметильной группами.

Строение всех синтезированных соединений охарактеризовано методами ИК, УФ, ЯМР 'Н, 13С спектроскопии с привлечением корреляционных экспериментов (HMQC, НМВС). Рентгеноструктурный анализ, проведенный для представителей четырех типов синтез1грованных нитросодержащих гетероциклов - бензодиоксолов, хроменов, азиридинов, гексагидробензо-фуранов - выявил особенности геометрии их молекул и показал, что для азиридинов и гексагидробензофуранов, — характерно трансрасположение нитро- и трихлорметильной групп относительно плоскости гетероцикла.

Теоретическая значимость. Расширены теоретические представления о реакционной способности 1-бром-1-нитроалкенов на примере реакций с большой серией моно- и бинуклеофилов. Выявленные закономерности позволяют, в частности, прогнозировать условия, маршрут и результат реакций 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с другими родственными по

структуре реагентами. Полученные спектральные данные вносят вклад в изучение строения галогеннитроалканов и шггросодержащих гетероциклических (трех-, пяти- и шестичленных) структур.

Практическая значимость. Разработаны препаративно доступные методы синтеза нитро- и трнхлорметилсодержащих бензодиоксолов, бензоксазолинов, бромхроманолов, хроменов, moho-, бис-азиридинов и гексагидробензофуранов. Полученные соединения могут рассматриваться как потенциально биологически активные вещества. Показана возможность синтеза 2-ариламино-1 -бром-1 -нитро-3,3,3-трихлорпропанов непосредственно из предшественника объекта исследования - 1,2-дибром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропана. Предложен однореакторный метод синтеза нитро-азнридинов на базе реакции 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с п-метокси- и и-этоксианилинами.

На защиту выносятся:

• общие закономерности химического поведения 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена в реакциях с представителями моно- и бинуклеофилов;

• разработка способов получения гетероциклических структур на базе реакций 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с нуклеофильными реагентами;

• анализ особенностей строения синтезированных групп соединений на основе данных современных физико-химических методов. Апробация работы.

Результаты диссертационной работы представлены и обсуждены на международных конференциях «Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями» (С.-Петербург, 2008), «Вклад университетов в развитие органической химии» (С.-Петербург, 2009), «Современные аспекты химии гетероциклов» (С.-Петербург, 2010), «Химия гетероциклических соединений» (Москва, 2010), а также на Всероссийской молодежной конференции-школе «Идеи и наследие А.Е. Фаворского в органической и металлоорганической химии XXI века» (С.-Петербург, 2010) и Всероссийской конференции с международным участием «Современные проблемы химической науки и образования» (Чебоксары, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 оригинальные статьи в центральных Российских реферируемых журналах и 6 сообщений в виде материалов конференций.

Структура и объём работы. Диссертация содержит 161 страницу, состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка литературы (130 источников), а также включает 47 рисунков и 28 таблиц.

Диссертационное исследование выполнено в соответствии с планом научно-исследовательской работы кафедры органической химии и проблемной лаборатории нитросоединений РГПУ им. А.И. Герцена по теме: «Исследование особенностей строения и закономерностей реакционной способности вицинально и геминалыю замещенных нитроалкенов» (номер государственной регистрации 0120.0711439).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности, научного и практического значения выбранной темы, сформулирована цель исследования.

В главе 1 «Литературный обзор» представлен краткий анализ известных данных по синтезу представителей класса азиридинов, содержащих в гетероцикле нитро- или трихлорметильную группу.

В главе 2 «Обсуждение результатов» проведён анализ выполненного исследования.

Как показали ранее осуществленные исследования, изучаемый бромнитроалкен является высоко реакционноспособньш и перспективным в синтетическом плане объектом. Представлялось целесообразным изучить его взаимодействие с различными по природе моно- и бинуклеофильными реагентами. В качестве О-, Ы- и С-нуклеофилов выбраны алифатические спирты, фенолы и их гидрокси- и аминопроизводные, салициловый альдегид и его замещенные, ариламины с донорными и акцепторными заместителями, стерически затрудненные 2-метокси- и 2,5-диметоксианилины, ряд ароматических диаминов, ароилгидразины, а также высокоенолизующиеся СН-кислоты (дигидрорезорцин, димедон, ацетилацетон).

1. Синтез 1-бром-1-нитро-3,3>3-трихлорпропена

Изучаемый 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропен (2) получали по литературным методикам, исходя из промышленно доступных хлоральгидрата и нитрометана. Синтез включает несколько стадий: конденсация хлоральгидрата с нитрометаном, ацилирование образующегося нитроспирта ацетилхлоридом, дезацилирование ацетоксипроизводного карбонатом натрия, бромирование трихлорнитропропена эквимольным количеством брома и дегидрогалогенирование дибромида (1) а-пиколином.

,он - Н,0 Р СП,N02 С13с АсС1 С13С N2,003 С'зС\

С13С-< = >-\ -- >-л --

ОН Н ^ 3 НО N0, АсО N0, К02

(88%) " (98%) * (71%)

азЯЧ=^ Вг; ^ с,зС) ^Вг а, а/у

N0, Вг 1 N0, Н 2 №2

(95%) (72%)

Несмотря на многостадийность метода, каждая его стадия легко воспроизводима и достаточно эффективна (выходы более 70%), поэтому этот способ является препаративно наиболее удобным для синтеза объекта исследования.

Гел«-бромнитропропен (2) представляет собой желтоватую жидкость с т. кип. 98-99°С/ 7 мм рт.ст.; физико-химические характеристики этого соединения полностью соответствуют л итературным и подтверждают его Z-кoнфигypaцию.

2. Реакции 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпроиена с 0-нуклеофилами 2.1. Взаимодействие с алифатическими спиртами

Несмотря на кажущуюся простоту реакции алкоксилирования, способность нитроалкенов присоединять спирты существенным образом зависит от особенностей строения взаимодействующих реагентов, а также от используемых условий. Известно, что алкоксилирование арилнитроалкенов обычно протекает в более жестких условиях по сравнению с их алкилсодержащими аналогами. При этом для большинства нитроалкенов эта реакция требует присутствия основных катализаторов (например, метилата натрия) и может сопровождаться побочными процессами. Однако взаимодействие 1-нитро-3,3,3-трихлорпропена со спиртами протекает в отсутствие катализатора путем длительного (1-4 сут) кипячения в спирте с образованием соответствующих алкоксинитроалканов.

Проведенное нами исследование показало, что реакции алкоксилирования 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена (2) идут еще легче -процесс осуществляется при нагревании в соответствующем спирте в течение 1.5-3 ч и также в отсутствие катализатора.

С1зЯ Вт К0Н С1зЯ .Вт

X —^—- V^f нА

2 2 3-6

R = Ме (3), Et (4), i-Pr (5), Bu (6).

Выделенные алкоксипроизводные (3-6) представляют собой бесцветные или слабоокрашенные жидкости. Их выходы достигают 96%. Отметим, что продукт (3) был получен ранее другим методом (выход 34%), но охарактеризован только температурой кипения .

Анализ спектров ЯМР 'Н и 13С свидетельствует, что продукты алкоксилирования (3-6) образуются в виде смесей двух диастереомеров в соотношении 2:1 для веществ (3, 4) и 9:1 для веществ (5, 6). Диастереомеры со сближенным расположением сигналов атомов углерода [80-81 м.д. (С1) и 87-89 м.д. (С"), Д5 С" - С1 = 8 м.д.] условно названы а, диастереомеры с удаленным - б [75-76 м.д. (С1) и 90-92 м.д. (С2), Д5 С2 - С1 = 16 м.д.]. Сигналы углеродных атомов СС13 группы обоих диастереомеров перекрываются, образуя синглет при 97.56-97.80 м.д.

Принятое отнесение сигналов атомов !Н и ПС в спектрах продуктов алкоксилирования (3-6) надёжно подтверждается результатами экспериментов гетероядерного резонанса (рис. 1, 2). Так, в спектре НМВС эксперимента 1-бром-2-метокси-1-нитро-3,3,3-трихлорпропана (3) сигналы протонов метоксильной группы (3.86, 3.78 м.д.) двух диастереомеров образуют два кросс-пика с сигналами атомов углерода С2 при 88.87 и 91.82

*

Оценка новизны всех синтезированных в работе веществ проведена с использованием баз данных сервисов 8<аРшс1ег [и-\™.са5.огд./ЯС1Р1МОЕ11] и Ксахуя [www.reaxys.com].

м.д., соответственно. Эти же сигналы атомов углерода в спектре НМ<ЗС дают кросс-пики с сигналами протонов, резонирующими при 4.51 и 4.48 м.д., что позволяет отнести последние к Нц, а углеродные сигналы - к С .

н";

.м

?о 80 96 К»

CLC Вг H^fH, МеО N0,

•СИ ¡(V

-СИ .if

. i скдУ

II f";,: ,, ^ * S СИ -О

Щ

8.Ц.Д;,, 1.1) <1 '

!

Яд

к: ( "

и;, лню' [HÜ "сню"

Cl!,О". I ill ,0"

Щ b:r

Cil.O"

в Г\

c"

1......C3*

I i

6 S 6:0 5.5 5.0 4.5 -10 S.М.Д-

Рис. 1. Спектр 'Н-13С НМВС алкоксипроизводного (3) в CDC13.

ШЯ ,,, iÇé»

: ci3c Br «м,( HB-)^f нА

! МеО NO,

ЮО.О-: 2

6 5 ft'O 3.5 5.0 4.5 4.0 й, м.д.

Рис. 2. Спектр 'Н-13С HMQC алкоксипроизводного (3) в CDC13.

нус**

ü

■ live'

СН :.(•/' С»

с'я

...... С"'

—с'" CGI.

Из корреляционного спектра HMQC вещества (3) видно, что для обоих диастереомеров протонам НА, имеющим слабопольное проявление по сравнению с протонами Нв, соответствует корреляция с сигналами углерода в более сильном поле. Протону НАа (6.47 м.д.) соответствует сигнал углерода С1а (80.71 м.д.), а для второго диастереомера и протон НА° (6.19 м.д.) и соответствующий ему атом углерода С10 (75.99 м.д.) резонируют в более сильном поле.

В ИК спектрах продуктов присоединения (3-6) присутствуют полосы поглощения симметричных (1350-1355 см"') и асимметричных (1565 - 1575 см"1) колебаний несопряженной нитрогруппы с раздвижением полос vs и vas ~ 215-225 см"1, характерным для соединений с геминальным расположением нитрогруппы и атома галогена. Кроме того, в ИК спектрах продуктов (3-6) наблюдаются полосы связи С—О-С простого эфира в области 1115-1125 см"1 и полосы при 810 см"1, принадлежащие связи С-На1.

2.2. Взаимодействие с одно-, многоатомными фенолами, салициловым альдегидом и его замещенными

«One-pot» синтезы бензодиоксолов, хроманолов и хроменов, функционализированных СС13 и NO; (CH2NO2) группами

Попытки осуществить реакцию 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена (2) с фенолом и и-хлорфенолом в различных условиях (варьирование температуры, выдержки и катализатора) не привели к выделению индивидуальных продуктов. Отметим, что в спектрах ЯМР 'Н сырых веществ (7, 8), полученных путем выдерживания реагентов в присутствии эквимольного количества триэтиламина в растворе хлороформа в течение 24 ч, имеются два набора дублетных сигналов с соотношением 1:3; их можно

отнести к метановым протонам НА (8 6.47-6.63 м.д.) и Нв (5 5.39-5.65 м.д.) двух диастереомеров продуктов присоединения.

С13С

Вг

H NOj 2

Наблюдаемый результат можно объяснить, очевидно, обратимостью процесса. Выделить индивидуальные продукты удалось при введении бромнитроалкена (2) в реакции с фенолами, содержащими в орто-положении гидрокси или альдегидную группу, то есть с пирокатехином, пирогаллолом, салициловым альдегидом и их производными. Так, взаимодействие 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена (2) с пирокатехином и его замещенными эффективно протекает в растворе этанола (24 ч) при 18-20°С в присутствии ацетата калия и завершается образованием бензодиоксолов (9-11).

R = H, R' - ОН (11).

Вероятно, этот «one-pot» процесс включает первоначальное образование продукта нуклеофильного присоединения, его дальнейшее дегидро-галогенирование с образованием нитровинилыюй структуры и последующее внутримолекулярное формирование пятичленного гетероцикла за счет атаки свободной гидроксигруппы по электрофилыгому центру нитроалкена. В этом случае образующийся на первой стадии 0-аддукт сразу вовлекается в последующие превращения, что и обеспечивает, очевидно, синтез бензодиоксолов (9-11) с хорошими (до 82%) выходами.

Данные ЯМР 13С и ИК спектров соединений (9-11) полностью соответствуют принятому строению. Так, в пользу структуры (9) свидетельствуют наличие в его спектре ЯМР 'II синглета протонов метиленовой группы при 5.40 м.д. и мультиплета протонов бензольного кольца в области 6.93-6.96 м.д. В ИК спектре этого вещества присутствуют полосы поглощения (vs 1370 см"1 и уш 1570 см"1), принадлежащие несопряженной нитрогруппе, и полоса 1235 см"1, которую следует отнести к фрагменту С-О-С циклического эфира.

ос

Cl 0{4) Cl Cl

t^UÏ^'co, 0<3>

Однозначным подтверждением строения бензодиоксола (9) явился результат его исследования методом ?&0(2) рентгеноструктурного анализа (рис. 3) . Согласно полученным данным, пятичленный цикл близок к плоскостному (торсионные углы С8-\ 0'-С2-03 3.69° и С9-03-С2-0' -3.46°), ру) при этом нитрогруппа нитроме-тильного фрагмента повернута в сторону плоскости гетероцикла.

Взаимодействие 1-бром-1-

нитро-3,3,3-трихлорпропена (2) с Рис.3. Геометрия молекулы салициловым альдегидом и его

бензодиоксола (9) по данным РСА замещенными протекает в растворе

хлороформа или дихлорметана в присутствии эквимольного количества триэтиламина (метод А) при 18-20°С и завершается образованием легко разделяемой методом колоночной хроматографии смеси бромнитрохроманолов (12-15) и нитрохроменов (1619).

R' = H : R = H (12,16), Вг (13,17), Cl (14,18); R' = R = Cl (15,19). R'

-СС13 16-19

Отметим, что осуществление реакции с незамещенным салициловым альдегидом в присутствии двукратного избытка основания (метод Б) приводит только к соответствующему хромену (16), а при использовании двукратного избытка салицилового альдегида (метод В) получается бромнитрохроманол (12) в качестве единственного продукта.

По-видимому, изучаемую реакцию можно рассматривать как тандемный процесс, который включает нуклеофильное присоединение салицилового альдегида к нитроалкену при участии гидроксигруппы и последующую внутримолекулярную циклизацию аддукта за счет альдегидной группы и

Рентгеноструктурные исследования веществ (9,16,43,57) выполнены совместно с К.А. Лысенко, U.C. Бушмариновым и И.В. Ананьевым (ИНЭОС им. А.Н. Несмеянова, РАН).

подвижного атома водорода бромнитрометинового фрагмента; в результате формируется гетероцикл бромнитрохроманола, который в условиях реакции может превращаться в сооветствующий хромен. Факт реализации последней стадии подтвержден на примере превращения хроманола (12) при действии триэтиламина в хромен (16).

Строение обеих серий полученных гетероциклических веществ (12-15) и (16-19) подтверждается спектральными (ИК, УФ, ЯМР *Н, 13С) методами. Так, спектр ЯМР 'Н бромнитрохроманола (12) содержит синглет метанового протона Н2 (5.55 м.д.), уширенные сигналы протона Н4 (5.63 м.д.) и гидроксигруппы (2.70 м.д.), а также сигналы протонов ароматического кольца в области 7.07-7.49 м.д.

Рис.4. Спектр HMQC Рис.5. Спектр HMQC нитрохромена

бромнитрохроманола (12) в CDC13. (16) в CDC13.

В результате анализа спектров ЯМР 13С соединения (12) с использованием эксперимента HMQC (рис. 4) обнаружена корреляция сигнала протона Н4 (5.63 м.д.) с сигналом атома углерода С4 (75.73 м.д.) и протона Н2 (5.55 м.д.) с сигналом С2 (84.79 м.д.).

В ИК спектрах бромнитрохроманолов (12-15) помимо полос поглощения несопряженной нитрогруппы (1350, 1570-1575 см"1, Av 220-225 см"1) присутствуют полосы ароматического кольца (1610, 1590, 1460-1485 см"1) и гидроксигруппы (3465-3510 см"1).

На основании результатов эксперимента HMQC, выполненного для нитрохромена (16) (рис. 5), и сопоставления полученных спектральных характеристик с данными известных структурноподобных нитрохроменов, сделаны следующие отнесения: 80.02 м.д. (С2), 99.12 м.д. (СС13), 132.96 м.д. (С4) и 136.19 м.д. (С3).

Электронные спектры нитрохроменов (16-19) не противоречат принятым структурам. Например, спектр вещества (18) содержит полосы поглощения при Кикс. 246 нм (е 12100), 305 нм (е 8800), 379 нм (е 5200), что согласуется с литературными данными для структурноподобных аналогов.

Изучение строения представителя ряда 3-нитрохроменов - соединения (16) методом рентгеноструктурного анализа показало, что длины связей в

шпровинильном фрагменте С3-С4 1.3344(19) Á, N'-C3 1.4548(18) Ä, N'-O2 1.2314(15) Á, N'-C 1.2295(16) А незначительно отличаются от таковых в молекулах простейшего нитроэтена и известных хроменов. Кратная С=С

связь практически копланарна плоскости ароматического кольца (торсионный угол С10-С9-С4-С3 -10.4°), а нитрогруппа несколько повернута относительно плоскости кратной связи (торсионные углы 0-N-C-C 23.55° и О^-С'-С4 -154.54°). Такое достаточно близкое к копланарному строение молекулы обеспечивает довольно эффективное сопряжение неподеленной электронной пары атома кислорода (О1), я-электронов Рис.6. Геометрия молекулы ароматической системы, кратной С=С

хромена (16) по данным РСА. связи и нитрогруппы.

3. Реакции 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с Д-нуклеофилами 3.1. Взаимодействие с ароматическими моио- и диаминами

Ранее нами совместно со Смирновым A.C. и сотр. [1] были изучены реакции 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена (2) с несколькими представителями ариламинов. В настоящей работе усовершенствована методика аминирования и значительно расширен ряд используемых в этой реакции ариламинов за счет представителей с типичными электронодонорными (OEt, ОМе) и электроноакцепторными (СООН, COOBu-w, Ас, SO2NH2, N02) заместителями в бензольном кольце. В реакцию были введены также гетероциклический амин — 3-аминопиридин и стерически затрудненные 2-метокси- и 2,5-диметоксианилины. В результате получен большой ассортимент замещенных аминобромнитропропанов (2032) с выходами до 90%.

Взаимодействие успешно протекало в растворе метанола или изопропанола при комнатной температуре в течение 1-2 ч. Отметим, что предложенное нами использование изопропанола вместо метанола в большинстве случаев позволило упростить методику очистки и существенно повысить выход выделенных аддуктов.

С1зЧ/Вг Ar(Het)—NH, С1зС Вг

Нв )* X нд

и NO, AlkOH, 18-20 °С, 1-2 ч ^

2 Ar(Het) 20-32

Ar = 4-ЕЮС6Н4 (20), 4-МеОС6Н4 (21), 2-МеОС6Н4 (22), 2,5-МеОС6Н3 (23), 4-PhC6H4 (24), 1-нафтил (25), 4-НООСС6Н4 (26), 4-н-ВиООСС6Ы4 (27), 4-АсС6Н4 (28), 4-H2NS02C6H4 (29), 4-OjNC6H4 (30), 2-HOC6H4 (31), Het = З-Ру (32); Alk = Me, /-Pr.

На примере аминобромнитропропана (22) показана возможность упрощения способа получения продуктов аминирования за счет использования в качестве исходного реагента предшественника бромнитропропена (2) - 1,2-дибром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропана (1) путем обработки последнего двукратным избытком арнламина в изопропаноле. Выход продукта (22) в этом случае, как и при использовании бромннтроалкена (2) в качестве исходного соединения, составил 65%.

С13С Вг 2 (0-МеОС6Н4-ШД г-РгОН

нв—7—е-н. ->

Вг N0* _ о-МеОС„Н4Ш2 ■ НВг

С1.С Вг

X

Н N0, 2

С13С Вг

о-МеОС6Н4-КН N0., 22

Синтезированные 2-арил(гетерил)амино-1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлор-пропаны (20-32), судя по данным спектроскопии ЯМР 'Н, |3С, существуют в виде смесей двух диастереомеров.

Реакции 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена (2) с ароматическими диаминами (орто-, мета-, иора-фенилендиамины и бензидин) успешно протекали в сопоставимых с моноариламинами условиях - при комнатной температуре в течение 1-3 ч и завершались выделением маслообразных или кристаллических продуктов бмс-присоедииения (33-36) с выходами 63-94%.

О.М. ,Вг

V ^ " С1'Я_/Вг Н2М-С6Н,-С<Н)-МН,Вг-уШг в

н \=/ Н N0, С13С' ^"С^^^ИТ СС1>

33-35 2

Изомер: орто (33), мета (34), пара (35). 36

Спектры ЯМР *Н свидетельствуют о существовании соединений (3336) в виде смесей диастереомеров. ИК спектры веществ (20-36) содержат полосы поглощения, соответствующие колебаниям КН-групп (3375 - 3430 см"1), несопряженной нитрогруппы (1565-1575 и 1340-1350 см"') и ароматического цикла (1600-1620 см"1).

3.2. Взаимодействие с ароплгидразинами

Реакции 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена (2) с ароплгидразинами осуществлялись при комнатной температуре в течение 2 ч и завершались образованием маслообразных веществ, которые очищались методом колоночной хроматографии. В результате были выделены кристаллические продукты присоединения (37-39) с выходами 57-65%, представляющие собой смеси двух диастереомеров в соотношении 5:1.

С1,с Вг Н / ¿-РгОН С1з<\* */ВГ

//N0, И^ <Уч~й к°2

Я = Н (37), Вг (38), МеО (39). О 37.39

Строение продуктов присоединения (37-39) охарактеризовано методами ЯМР 'II, 13С (НМС>С, НМВС) и ИК спектроскопии. Характер проявления протонов НА, Нв и ЫН-группы в спектрах ЯМР *Н этих веществ повторяет картину спектров продуктов присоединения ариламинов, а в их ИК спектрах наблюдаются полосы поглощения всех функциональных групп.

3.3. Дегидрогалогенирование арил(гетерил)аминобром11итропропанов

Синтезы азиридинов и бензоксазолинов, функционализированных

Впервые нами совместно со Смирновым A.C. на нескольких примерах было показано, что в результате дегидрогалогенирования аминобром-нитропропанов, полученных в реакции 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена (2) с ариламинами, образуются соответствующие нитроазиридины.

Из литературы известно, что дегидробромирование структурных аналогов соединений (20-32), содержащих алкоксикарбошшьную группу вместо трихлорметилыюй, приводит к нитроенаминам. Логично предположить, что такой маршрут не исключен и для трихлорметил-содержащих ариламинобромнитропропанов (20-32).

С целью выявления возможности реализации этого направления нами исследовалось поведение в присутствии ацетата калия синтезированных представителей с электронодонорными (20, 21) и с электроноакцепторными (27-30) заместителями в бензольном кольце, а также с нафтильной, п-дифенильной и пиридиновой группами (25, 24, 32). Дегидрогалогенирование проводилось при кипячении в спиртовом растворе ацетата калия в течение 4 часов. В результате выделялись маслообразные или кристаллические азиридины (40-48), содержащие нитро- и трихлорметильную группы.

Аг - 4-ЕЮС6Н4 (20, 40), 4-МеОС6Н6 (21,41), 4-РЬС6Н4 (24,42), 1-нафтил (25, 43), 4-н-ВиООСС6Н4 (27, 44), 4-АсС6Н4 (28, 45), 4-Н;№02С6Н4 (29, 46), 4-0,ЫС6Н, (30,47), Нй = З-Ру (32, 48).

Существенно, что спектры ЯМР 'II сырых продуктов дегидрогалогенирования аминобромнитроиропанов (20, 21) (с электронодонорными ЕЮ- и МеО- заместителями в бензольном кольце) содержат сигналы практически индивидуальных нитроазиридинов (40, 41) (выход сырых продуктов 83-94%). Значительное снижение выхода (до 35-37%) при очистке методом колоночной хроматографии на силикагеле связано, по-видимому, с нестабильностью азиридинового цикла в данных условиях.

СС13 и N02 (CH2N02) группами

АсОК/ЕЮН, Д, 4 ч

HN N02 Ar(Het) 20, 21, 24, 25, 27-30,32

40-48

Ar(Het)

Спектры ЯМР 'Н сырых продуктов, полученных из аминобром-нитропропанов (28, 30) с типичными электроноакцепторными (Ас, К02) заместителями в бензольном кольце, содержат наряду с сигналами протонов азиридинов (45, 47), сигналы, принадлежащие азометинам (49, 50), а также продуктам восстановления брома (51, 52). Методом колоночной хроматографии на силикагеле из этих смесей удалось получить в индивидуальном виде нитроазиридины (45, 47) с выходами 6-7% и азометины (49, 50) с выходами 10-19%; продукты (51, 52) выделены в следовых количествах и зафиксированы спектрально. Отметим, что присутствие сигналов протонов азометиновых структур обнаруживают спектры большинства сырых продуктов дегидрогалогенирования. Маршруты образования названных веществ можно представить следующей схемой:

С13С Вг

н„-)—("НА

Ш N0, I 2

Лг 28,30,31

АсОК/ЕЮН

-НВг

нГ^-

N I

Ат 45,47 I

а,с н.

/ъ.

ш

I

Аг д

N0,

С1,С

н

■н

Н>1 N0, Аг (51,52)

♦

С1,С

. н Аг = 2-НОС6Н4

-----. . ,

N0,

N Б |

Аг 49,50

|Аг = 2-НОС6Н4

обе

N0,

53

Аг = 4-АсС6Н4 (28, 45, 49, 51), 4-СШС6Н4 (30,47,50, 52), 2-НОС6Н4 (31, 53).

Внутримолекулярное Л-алкилированис полученных аминобромнитро-пропанов закономерно приводит к синтезу азиридинов. Появление азометинов Б можно рассматривать, по-видимому, как результат изомеризации первоначально образующихся при дегидрогалогенировашш нитроенаминов А или как путь рециклизации азиридинового цикла, сопровождающейся прототропной изомеризацией. В пользу первого маршрута свидетельствует факт выделения азометинов из ариламинобромнитропропанов с электроноакцепторными (Ас, Ы02)

заместителями в бензольном кольце, понижающими нуклеофильность аминного азота и, следовательно, его склонность к замещению галогена и построению азиридина. В этом случае миграционная способность протона Нв становится, по-видимому, предпочтительной, что обеспечивает преобладание в конкуренции направления дегидробромирования, приводящего к образованию этиленовой связи.

Вероятно, такой маршрут в той или иной мере имеет место во всех реакциях дегидрогалогенирования, но он, возможно, становится предпочтительным, если образовавшийся нитроенамин сразу выводится из сферы реакции. Очевидно, именно такой вариант реализуется при дегидро-галогенировании продукта (31), содержащего в орт;о-положении бензольного кольца гидроксигруппу; ее внутримолекулярное присоединение по кратной связи интермедиата завершается формированием бензоксазолинового цикла.

Оказалось, что бензоксазолин (53) и его аналог (54) получаются также и однореакторно непосредственно из бромнитроалкена (2) и соответствующих орто-гидроксифениламинов с выходами до 80%. По-видимому, эти структуры формируются по схеме, аналогичной маршруту образования бензодиоксолов (стр. 9), но в данном случае через промежуточный нитроенамин.

С1.С Вг

X

н 2 мо2 +

мн,

ЕЮН, 2.5 ч, 20°С

дУ"

С1.С

и

ют

& _

К = Н (53), Вг (54).

N0-,

он

АсОК/ЕЮН, 20-С, 24 ч

V0'

он

-о

53,54

72-80%

Нами разработан однореакторный способ получения и для нитроазиридинов непосредственно из галогенннтроалкена (2) без выделения промежуточных 1-бром-1-нитро-2-ариламино-3,3,3-трихлорпропанов (20, 21). Так, выдержка реакционной смеси 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена (2) с пара-этокси- или иора-метоксианилином в этаноле в течение 1.5 ч и последующее её кипячение с ацетатом калия в течение 4 ч приводит к синтезу нитроазиридинов (40, 41) с выходами сырых продуктов 60 и 82%, соответственно.

С13С

Вг

Ат-Ш,

N0,

ЕЮН, 1.5 ч, 20°С

С13С Вг

1Ш I

Ат

N0,

АсОК/ЕЮН, А , 4 ч с|,с\__„II

|ЛЛ

-НВг

20,21

Аг = 4-ЕЮС6Н4 (20,40), 4-МеОС6Н4 (21,41).

Н„ N0,

в N 2 I

Аг 40,41

Попытки распространить метод синтеза нитроазиридинов на продукт присоединения бензоилгидразина (37) и бые-аддукты (33-36) оказались успешными лишь для соединения (36). При кипячении этанольного раствора этого вещества в присутствии ацетата калия получен кристаллический бис-азиридин (55) с выходом сырого продукта 71%.

ВГуК°2 ОЛуВГ °20 0 п; КО'

36 55

Строение синтезированных азометинов (49, 50), бензоксазолинов (53, 54) и азиридинов (40-48, 55) подтверждено спектральными методами. В пользу структуры азометинов (49, 50) свидетельствует наличие в их ПК спектрах полос поглощения несопряженной (1570, 1365-1370 см"1), а для вещества (50) также и сопряженной (1540, 1310 см"1) нитрогрупп и связей С=Н С-0 (1680-1690 см'1). В спектрах ЯМР 'II веществ (49, 50) присутствуют сигналы протонов СН2 группы в виде синглета при 5.42 м.д., а также протонов бензольного кольца (6.94-8.30 м.д.).

ПК спектры бензоксазолинов (53, 54) содержат полосы поглощения несопряженной нитрогруппы (1565 см"1 и 1370-1375 см"1), ароматического кольца (1485-1490 см"1), полосу простой эфирной группы С-О-С (1245 см"1), а также полосу ЫН-груипы (3405 см"1).

Лг „.к» В спектрах ЯМР 'Н бензокса-

~р7 чн,—золинов (53, 54) прогоны нитроме-

S0.fi

•да.о юо.о 1 ни» пои 1?0.0 140.0 150.«

1Г.П" С-М.!; СС1

:" ЦЦ'

Н*' Н"

тильнои группы, находящейся при

с-м), хиральном центре С2, закономерно

,«-)-, проявляются в виде двух дублетных

. '<" сигналов (5.18-5.19 м.д. и 5.38-5.39

1 м.д.), а протон ЫН-группы

}Лг резонирует в виде уширенного

) сигнала при 5.23-5.28 м.д.

б'о 5 5 й и" Убедительным подтверждением

Рис 6 Спектр НМОС ° " правильности интерпретации

1гл\ гч^г^ спектров ЯМР веществ (53, 54)

беизоксазолина (54) в СВС13. ' ... '

является наличие в спектре НМ(^С

соединения (54) корреляции двух дублетных сигналов протонов

нитрометильного фрагмента (5.18 м.д. и 5.38 м.д.) с сигналом атома углерода

С-ЫСЬ при 76.65 м.д. (рис. 6).

В спектрах ЯМР 1Н нитроазиридинов (40-48, 55) присутствуют

^ ^ ц сигналы протонов арильного (1ши пиридинового)

3 \3 г/ А заместителя (6.84-8.42 м.д.) и метановых протонов НА,

/\1/\ Нв азиридипового цикла (5.53-5.91 и 4.21-4.44 м.д.),

Нв ^ 2 причём последние в основном проявляются в виде

Аг(Ру) синглетов. Такая картина спектров ЯМР 1Н, а именно -

л. л 60 (И

100,01С1,С'

А20.0-;

"V

Нл'С

с

с

■ с-'

сси

7.5 7.0 б.? (X) 5.5 5.0 4.5 Рис.7. Спектр НМОС бис-азиридина (55) в СБСЬ.

проявление вицинальных протонов НА, Нв практически без расщепления (3УидНв 0-0.8 Гц) - свидетельствует о трансоидном расположении протонов в азиридиновых циклах.

Правильность интерпретации спектров ЯМР *Н, 13С подтверждена применением методов корреляционной спектроскопии (НМ(^С, НМВС). Так, в спектре НМС)С бис-азиридина (55) наблюдаются два кросс-пика, соответствующие корреляции сигнала протона Нв (4.26 м.д.) с сигналом атома углерода С3 (56.42 м.д.), а также сигнала протона НА (5.60 м.д.) с сигналом атома углерода С2 (71.93 м.д.) (рис. 7).

ИК спектры веществ (40-48, 55) содержат полосы поглощения несопряжённой нитрогруппы (1550-1570, 1345-1365 см"1) и ароматического кольца (1480-1520, 1595-1615 см"1). Масс-спектры азиридинов (44, 48, 55) характеризуются наличием пиков соответствующих молекулярных ионов.

Строение синтезированных нит-роазиридинов изучено методом РСА на примере нафтилзамещенного нитроазиридина (43) (рис. 8). Оказалось, что это соединение, в отличие от ранее полученных 1-арил-2-нитро-З-трихлор-метил азиридинов, кристаллизуется в виде трех независимых молекул в элементарной ячейке; их структурные параметры практически не отличаются друг от друга. Нитрогруппа и ароматический заместитель находятся в трансположении к объемной трихлор-метильной группе относительно плоскости азиридинового цикла. Сравнение структурных параметров нафтилзамещенного нитроазиридина (43) с таковыми для ранее полученных трихлорметилсодержащих нитроазиридинов (с н-хлор-, /¡-бром- и .к-нитрофенильными заместителями при атоме азота азиридинового цикла) показало, что во всех молекулах величины длин связей в общем фрагменте очень близки.

Таким образом, исследование реакций 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с ариламинами продемонстрировало возможность получеты широкого ряда функционализированных азиридинов с N02 и СС13 группами и разными по природе заместителями в бензольном кольце,

С1П

Рис.8. Геометрия молекулы азиридина (43) по данным РСА.

впервые выявило реализацию конкурирующих процессов и некоторые их закономерности при осуществлении реакции дегидрогалогенирования N-аддуктов. Показана принципиальная возможность синтеза по этому методу аналогично построенных азиридинов с пиридиновым (вместо арильного) заместителем, а также б«с-азиридинов; открыт препаративно доступный путь получения новых функционально замещенных бензоксазолинов.

4. Реакции 1-бром-1-пптро-3,3,3-трихлорпропена с высокоенолизующимися С7/-кислотами

«One-pot» синтезы дигидрофурана и гексагидробензофуранов, функционализированных CCIj и NO; группами

Успешный синтез функционализированных гетероциклических систем в реакциях 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с О- и Лг-нуклсофилами явился стимулом для изучения взаимодействия этого нитроалкена с высокоенолизующимися СЯ-кислотами, тем более, что по литературным данным его ближайшие аналоги - 2-алкил(арил)-1-бром-1-нитроэтепы — образуют в таких реакциях практически значимые дигидрофураны и гексагидробензофураны.

Попытки ввести 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропен (2) в реакции с ацетилацетоном, димедоном и дигидрорезорцином в условиях, описанных для его арил- и алкилсодержащих аналогов, не увенчались успехом. Лишь на основе широкого варьирования катализаторов, растворителей, температуры и продолжительности процесса удалось показать, что их взаимодействие может протекать, но в иных условиях, а именно - в абсолютном метаноле в присутствии эквимольного количества ацетата калия при комнатной температуре в течение 3-х суток или при двухчасовом кипячении. В результате образуются нитродигидрофуран (56) и нитрогексагидробензо-фураны (57, 58) с трихлорметильной группой.

Процесс идет, по-видимому, через первоначальное образование аддуктов Михаэля с последующей гетероциклизацией, как результат внутримолекулярного нуклеофильного замещения путем О-алкилирования.

В спектрах ЯМР 'Н веществ (56-58) присутствуют синглетпые сигналы метановых протонов НА (6.04-6.21 м.д.) и Нв (4.64-4.71 м.д.); протоны циклогексенового фрагмента соединений (57, 58) регистрируются в области (1.16-2.76 м.д.). В спектре HMQC соединения (57) наблюдается корреляция между протоном НА (6.19 м.д.) и атомом С2 (106.58 м.д.), а также протоном Нв (4.64 м.д.) и атомом С3 (112.54 м.д.).

ИК спектры веществ (56-58) содержат полосы поглощения несопряженной нитрогруппы (v^ 1580 см"1 и vs 1360-1365 см"1), связи С=С (1630-1640 см"1) и сопряженной карбонильной группы (1670-1680 см"1). В УФ спектрах этих веществ обнаружены полосы поглощения при >.макс 249-251 нм (е 8100-9100), характерные для сопряженной системы -0-С=С-С=0.

По данным рентгеноструктур-ного анализа вещества (57), его шестичленный цикл имеет форму "кресла", а пятичленный — "конверт", в котором атом С2 несколько выведен из плоскости О1-С8-С9-С3. Нитро- и трихлорметиль-ная группы находятся в трансположении относительно плоскостного фрагмента дигидрофуранового кольца (рис. 9).

Таким образом, проведенные исследования химического поведения 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена и выявленные закономерности обеспечили доступность на базе тандемных реакций серии функционализированных гетероциклических соединений (азиридины, бензодиоксолы, бензоксазолины, хромены и гексагидробензофураны), которые можно рассматривать как потенциально биологически активные вещества.

Известно, что эти гетероциклы являются ключевыми структурами ряда лекарственных препаратов. Например, бензодиоксол входит в состав молекул антидепрессантов пароксетша и сафразина, представитель бензоксазолинов - хлорзоксазон применяется в качестве миорелаксанта, азиридин является центральной структурой некоторых противоопухолевых препаратов (дипин, бензотэф и др.).

В главе 3 «Экспериментальная часть» приводится описание методик выполненных химических превращений и условий получения физико-химических характеристик.

В выводах сформулированы основные результаты проведённого исследования.

«С!(2)

сиу

IQ 10)

Рис.9. Геометрия молекулы соединения (57) по данным РСА.

Основные результаты и выводы

1. Проведено систематическое изучение реакций 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с представителями моно- и бинуклеофилов, что позволило разработать способы синтеза серии фармакофорных гетероциклов -хроменов, бензодиоксолов, азиридинов, бензоксазолинов, дигидрофурана и гексагидробензофуранов, функционализированных трихлорметильным и нитро- (или нитрометильным) заместителями.

2. Установлено, что взаимодействие 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлор-пропена с алифатическими спиртами, ароматическими moho-, диаминами и ароилгидразинами протекает без катализатора и приводит к продуктам нуклеофильного присоединения - алкокси- и ариламино(ароилгидразино)-галогеннитроалканам.

3. Реакции 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с одно- и многоатомными фенолами идут в присутствии оснований (ацетат калия, триэтиламин) и завершаются успешно лишь в случае opmo-замещенных фенолов с гидрокси-или альдегидной группами, при участии которых первоначально образующиеся продукты AdN путем дальнейшей трансформации претерпевают гетероциклизацию, завершающуюся формированием бензодиоксолов, бромнитрохроманолов и нитрохроменов.

4. Впервые показано, что дегидрогалогенирование 2-ариламино-1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропанов в присутствии ацетата калия может идти по двум маршрутам, приводящим к азиридинам и азометинам; образование последних может рассматриваться как результат трансформации первоначально образующихся нитроенаминов или азиридинов.

Выявлена зависимость предпочтительности маршрута от природы заместителей в ароматическом кольце:

• присутствие электронодонорных заместителей (ОМе, OEt) способствует формированию азиридинов, а в случае электроно-акцепторных заместителей (Ас, NO2) наряду с азиридинами образуются азометины;

• при наличии в орто-положении ароматического кольца гидроксигруппы формируется бензоксазолиновый цикл.

5. Показано, что взаимодействие 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с высокоенолизующимися СН-кислотами (ацетилацетон, дигидрорезорцин, димедоп) приводит к нитродигидрофурану или нитрогексагидробензо-фуранам; их образование протекает, вероятно, как тандемный процесс "присоединение-О-алкилирование".

6. Строение впервые синтезированных линейных 2-алкокси- и 2-арил-амино-1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропанов, а также содержащих N02 (CH2NO2) и СС13 группы гетероциклических систем - азиридинов, хроманолов, хроменов, бензодиоксолов, бензоксазолинов, дигидрофурана и гексагидробензофуранов - изучено комплексно методами ИК, УФ, ЯМР Н,

13С спектроскопии с применением гетерокорреляционных экспериментов. Исследование структур представителей четырех типов полученных гетероциклов (азиридинов, хроменов, бензодиоксолов и гексагидро-бензофуранов) методом рентгеноструктурного анализа позволило охарактеризовать особенности их пространственного строения и подтвердить для азиридинов и гидрированных бензофуранов транс-расположение нитро- и трихлорметильной групп относительно циклического остова.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Берестовицкан В.М., Макаренко C.B., Бушмаринов И.С., Лысенко К.А., Смирнов A.C., Стукань Е.В. 1-Арил-2-нитро-3-трихлорметплазирпдипы: синтез и строение. // Известия РАН. Серия химическая. 2009. Вып. 5. С. 998-1007. (0.625 п.л. / 0.1042 п.л.)

2. Стукань Е.В., Макаренко C.B., Беркова Г.А., Берестовицкая В.М. Взаимодействие 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с О- и N-нуклеофилами. // Журнал общей химии. 2010. Т. 80. Вып. 12. С. 1998-2003. (0.375 п.л. / 0.0938 пл.)

3. Стукань Е.В., Макаренко C.B., Берестовицкая В.М. Метод синтеза функционализпрованных хроменов. // Журнал общей химии. 2011. Т. 81. Вып. 1. С. 157-159. (0.1875 п.л. / 0.0625 пл.)

4. Стукань Е.В., Макаренко C.B., Смирнов A.C., Лысенко К.А., Берестовицкая В.М. 1-Бром-1-нитро-2-трихлорметилэтен в реакциях с ароматическими моно- и диаминами. // Химия соединений с кратными углерод-углеродными связями / Материалы международной конференции - СПб., июнь 2008. - С.216. (0.0625 п.л. / 0.0125 п.л.)

5. Stukan E.V., Makarenko S.V., Berestovitskaya V.M. 1-Bromo-1-nitro-3,3,3-trichloropropene in reactions with О- and N-nucleophiles. // Book of abstracts of the Fifth International Conference of Organic Chemistry for Young Scientists "Universities Contribution in the Organic Chemistry Progress". - Saint-Petersburg. 2009 (June). - P. 186. (0.0625 п.л. / 0.021 п.л.)

6. Стукань E.B., Макаренко C.B. 1-Бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропен в реакциях с М,М-бинуклеофилами. // Идеи и наследие А.Е. Фаворского в органической и металлоорганической химии XXI века / Материалы всероссийской молодежной конференции-школы - СПб., март 2010. -С.141. (0.0625 п.л. / 0.031 п.л.)

7. Макаренко C.B., Стукань Е.В., Берестовицкая В.М. 1-Бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропен в синтезе функционализированных бензопиранов. // В книге "Современные аспекты химии гетероциклов" под. ред. В.Г. Карцева - М.: МБФНП (ICSPF), 2010. С. 423. (0.0625 п.л. /0.021 п.л.)

8. Макаренко C.B., Коваленко К.С., Стукань Е.В., Берестовицкая В.М. Синтез азот-, кислород- и серусодержащих гетероциклов на основе [i-функционализированных бромнитроэтенов. // Химия гетероциклических соединений / Материалы III международной конференции - Москва, октябрь 2010. - С. У-35. (0.0625 п.л. / 0.016 п.л.)

9. Стукань Е.В., Макаренко C.B., Берестовицкая В.М. Функционализированные 1,3-бензодиоксолы. // Современные проблемы химической науки и образования / Материалы всероссийской конференции - Чебоксары, апрель 2012. Том 1. - С. 185-186. (0.0625 п.л. / 0.021 п.л.)

Подписано к печати 11.05.2012 Формат 60х84/16.Бумага офсетная. Печать офсетная. 0бьем:0,75 п.л. Тираж: 100 экз. Заказ №212. Отпечатано в типографии ООО «Копи-Р Групп» 190000, Россия,Санкт-Петербург,пер. Гривцова, д. 6, лит. Б

ВВЕДЕНИЕ.:.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Способы получения азиридинов, содержащих иитро- или трихлорметильную группу.

1.1. Методы синтеза нитроазиридинов.

1.1.1. Нитроалкены в реакциях с N-аминофталъимидом и его аналогами.

1.1.2. Нитроалкены в реакциях с арилсульфонилоксикарбаматами.

1.1.3. Нитроалкены в реакции с этилазидоформиатом и фенилазидом

1.1.4. Реакции гшинов с галоиднитроалканами.

1.1.5. Реакции гем-бромнитроалкенов с алифатическими аминами.

1.1.6. Реакции полипитрометанов с алкоксиацетиленами.

1.2. Методы получения азиридинов, содержащих трихлорметильную группу.

1.2.1. Реакции трихлорметилсодержащих аминов с диазометаном и его аналогами.

1.2.2. Реакции азиринов с трихлорметиллитием.

ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1. Синтез 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена.

2.2. Химические превращения 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена

2.2.1. Реакции с 0-нуклеофилами.

2.2.1.1. Взаимодействие с алифатическими спиртами. Синтез и строение алкоксибромнитропропанов.

2.2.1.2. Взаимодействие с одно- и многоатомными фенолами. «One-pot» синтезы и строение нитросодержащих бензодиоксолов.

2.2.1.3. Взаимодействие с салгщиловым альдегидом и его замещенными. Синтез и строение бромнитрохроманолов и нитрохроменов.

2.2.2. Реакции с JV-нуклеофилами.

2.2.2.1. Взаимодействие с ароматическими mono-, диаминами и ароилгидразинами.

2.2.2.2. Строение аминобромнитропропанов.

A. 2-Арил(гетерил)амино-1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропаны .63 Б. Продукты бис-присоединения.

B. Ароилгидразинобромнитропропаны.

2.2.2.3. Реакции дегидрогалогенирования арил(гетерил)аминобромнитропропанов.

А. Синтез азиридинов, азометинов и бензоксазолинов.

Б. Строение продуктов дегидрогалогенирования — азометинов, бензоксазолинов, азиридинов, содержащих нитро- и трихлорметшъную группы.

2.2.3. Реакции с С-нуклеофилами (высокоенолизующимися СН-кислотами).

2.2.3.1. Синтез ни трос о держа щих дигидрофурана и гексагидробензофуранов.

2.2.3.2. Строение дигидрофурана и гексагидробензофуранов, содержащих нитро- и трихлорметильную группы.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Условия физико-химических исследований.

3.2. Получение и очистка реагентов и растворителей.

3.3. Синтез исходных соединений. Получение 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена.

3.4. Взаимодействие 1-бром-1-нитро-3,3,3-трнхлорпропена с алифатическими спиртами, а также с фенолом, пирокатехином, салициловым альдегидом и их замещенными.

3.4.1. 2-Алкокси-1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропаны; попытки получения соответствующих аналогов с фенолом.

3.4.2. 2-(Нитрометил)-2-(трихлорметил)-1,3-бензодиоксолы.

3.4.3. 3-Бром-3-нитро-2-(трихлорметил)-хроман-4-олы и

3-нитро-2-(трихлорметил)-2Н-хромены.

3.5. Реакции с ароматическими moho-, диаминами и арои л гидразинами.

3.5.1. Продукты присоединения арил(гетерил)аминов.

3.5.2. Продукты присоединения о-, м-, п-фенилендиаминов и бензидина.

3.5.3. Продукты присоединения ароилгидразинов.

3.6. Реакции дегидрогалогенирования арил(гетерил)аминобромнитропропанов.

3.6.1.1-Арил(гетерил)-2-нитро-3-(трихлорметил)азиридины и сопутствующие им продукты.

3.6.2. 2-(Нитрометил)-2-(трихлорметил)-1,3-бензоксазолины.

3.6.3. 1,1' -Бифенил-4,4'-диилбис-[2-нитро-3-(трихлорметж)азиридин] и попытки синтеза его аналогов.

3.7. Реакции с ацетилацетоном, дигидрорезорцином и димедоном -синтезы нитро- и трихлорметил замещенных дигидрофурана и гексагидробензофуранов.

Нитро- и галогенорганические соединения являются объектами крупнотоннажного промышленного производства, что обусловлено широким спектром направлений их применения. Так, на основе нитросоединений получены лекарственные, взрывчатые вещества, компоненты ракетных топлив. Соединения, содержащие атом галогена, в частности, полигалогенпроизводные, используются в медицине (заменители плазмы крови, например, перфторан), технике (хладагенты, например, фреоны), сельском хозяйстве (инсектициды, например, гексахлоран), а также в пищевой и текстильной промышленности (термо- и влагозащитные покрытия, например, тефлон и тефлонсодержащий материал гортекс) [1]. Сопряженные моно- и полигалогеннитроалкены, обладающие большим синтетическим потенциалом, используются для получения широкого ассортимента соединений линейного, карбо- и гетероциклического рядов, в том числе производных бензимидазола, фурана, циклопропана и других потенциально биологически активных веществ [2].

Оригинальным представителем галогеннитроалкенов является 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропен, объединяющий в своей молекуле электронодефицитную кратную С=С связь, электроноакцепторные нитро- и трихлорметильную группы, а также нуклеофугный атом брома. Это делает названный нитроалкен перспективным исходным реагентом для синтеза различных классов органических веществ, в том числе обладающих практически полезными свойствами. Известно, что предшественник этого галогеннитроалкена - 1-нитро-3,3,3-трихлорпропен проявляет фумигантную [3] и нематоцидную [4] активность, а 1-бром-2-метокси-1-нитро-3,3,3-трихлорпропан обладает антимикробными свойствами [5].

Целью настоящей работы является изучение химического поведения 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена в реакциях с моно- и бинуклеофилами; синтез на его основе гетероциклических структур.

Объекты исследования. В соответствии с поставленной целью в качестве объекта исследования выбран представитель полигалогеннитро-алкенов, а именно - 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропен.

В качестве О-, /V- и С-нуклеофилов выбраны алифатические спирты, фенолы, и их гидрокси- и аминопроизводные, салициловый альдегид и его замещенные, ариламины с донорными и акцепторными заместителями, стерически затрудненные 2-метокси и 2,5-диметоксианилины, ряд ароматических диаминов, ароилгидразины, а также высокоенолизующиеся СН-кислоты (ацетилацетон, дигидрорезорцин, димедон).

Диссертационная работа построена традиционно; она содержит три главы и выводы. Обсуждению собственных результатов исследования (глава 2) предшествует обзор литературы, включающий анализ известных методов получения замещенных азиридинов, содержащих нитро- или трихлорметильную группу, то есть представителей этих малых гетероциклов наиболее близких по строению веществам, полученным в данной работе. В главе 3 дано подробное описание экспериментальных исследований и условий получения физико-химических характеристик синтезированных веществ. В выводах сформулированы основные результаты проведённой работы.

Диссертационное исследование выполнено в соответствии с планом научно-исследовательской работы кафедры органической химии и проблемной лаборатории нитросоединений РГПУ им. А.И. Герцена по теме: «Исследование особенностей строения и закономерностей реакционной способности вицинально и геминально замещенных нитроалкенов» (номер государственной регистрации 0120.0711439). *

Рентгеноструктурные исследования выполнены совместно с К.А. Лысенко, И.С. Бушмариновым и И.В. Ананьевым (Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН, Москва), за что автор выражает им глубокую благодарность. * *

Для большинства обсуждаемых в работе классов соединений в литературе используются разные варианты названий. Так, в соответствии с номенклатурой IUP АС [6-10] для целевого объекта настоящего исследования можно использовать название - 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропен, а по заместительной номенклатуре - называть его как производное нитроэтена, то есть 1-бром-1-нитро-2-трихлорметилэтен. Исходя из последнего варианта, для линейных продуктов нуклеофильного присоединения к объекту исследования можно использовать структурнооднотипные названия, что облегчает сопоставление и анализ строения и свойств веществ этого ряда. Такой подход обеспечил общность названий для большинства веществ, однако в случае гетероциклов возможно использование как систематической, так и тривиальной номенклатуры. В связи с этим, представлялось целесообразным уже на первых страницах работы привести варианты используемых в диссертации названий основных классов синтезированных f а ) 1-нитро-3,3,3-трихлорпропен б) 1 -нитро-2-трихлорметилэтен веществ. И н no2

CI3C Br

Н NO, а*) 1 -бром-1 -нитро-3,3,3 -трихлорпропен б) 1 -бром-1 -нитро-2-трихлорметилэтен

CI3C Вг мео n0, а*) 1 -бром-2-метокси-1 -нитро-3,3,3-трихлорпропан Здесь и далее во введении названия веществ, помеченные *, даны в соответствии с программой IUPAC ASDLabs ChemSketch, version 12.01 [9].

Ме

С13С

Вг О У

N0 а) 1 -бром-2-бутокси-1 -нитро-3,3,3 -трихлорпропан б*) 1 - [(1 -бром-1 -нитро-3,3,3 -трихлорпропан-2-ил)окси] бутан

N0,

N0, г V а*) 2-(нитрометил)-2-(трихлорметил)-1,3-бензодиоксол а) 4-гидрокси-2-(нитрометил)-2-(трихлорметил)-1,3-бензодиоксол б *) 2-(нитрометил)-2 -(трихл орметил)-1,3-бензодиоксол-4-ол а*) 2-(нитрометил)-2-(трихлорметил)-2,3-дигидро-1,3-бензоксазол б1) 2-(нитрометил)-2-(трихлорметил)-1,3-бензоксазолин в^) 2-(нитрометил)-2-(трихлорметил)-1,3-бензоксазолидин

Г а) 3-бром-4-гидрокси-3-нитро-2-(трихлорметил)-3,4-дигидро-2//-хромен б*) 3-бром-3-нитро-2-(трихлорметил)-3,4-< дигидро-2#-хромен-4-ол в) 3-бром-4-гидрокси-3-нитро-2-(трихлорметил)-3,4-дигидро-2//-бензопиран ^ г ) 3-бром-3-нитро-2-(трихлорметил)-хроман-4-ол Названия даны в соответствии с вариантом, использованным С.К^. РгакаБЬ и коллегами в работе [11]. § Названия даны в соответствии с вариантом, использованным Т. Ккагите и коллегами в работе [12]. Названия даны по аналогии, представленной в работе [7].

С13С

О ССЦ

Вг

НМ N0, г

ОЕг а*) 3-нитро-2-(трихлорметил)-2#-хромен 6)3 -нитро-2-(трихлормети л )-2#-бензопиран а) 1 -бром-1 -нитро-2-(4-этоксифениламино)-3,3,3-трихлорпропан б*) ІУ-( 1 -бром-1 -нитро-3,3,3 -трихлорпропан-2-ил)-4-этоксианилин

С13С

Вг

Ш N0,

0^ ОН

С13С Вг

Ш N0, I

О^МН

С13С Вг

НЫ N0.

Ш N0

С13С Вг а) 1 -бром-2-(4-карбоксифениламино)-1 -нитро-3,3,3-трихлорпропан б*) 4-[(1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропан-2-ил)амино] бензойная кислота а*) ДА'-(1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропан-2-ил)бензогидразид б) тУ'-(1 -бром-1 -нитро-3,3,3 -трихлорпропан-2-ил)гидразид бензойной кислоты в) 1 -бром-2-(бензоилгидразино)-1 -нитро-3,3,3-V. трихлорпропан а*) ДЛг-бмс-(1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропан-2-ил)бензол-1,4-диамин

V. б) А^А^-бг/с[(2-бром-2-нитро-1-трихлорметил)этиламино]бензол-1,4 в) 1,4-ди[(2-бром-2-нитро-1-трихлорметил)]этиламинобензол

Bi4 .NO,

C13C

СЦС. no, V N

OEt

CI3C.

NO. V N o2n.

-Br a*) N,N'-6uc-{ 1 -бром-1 -нитро-3,3,3-"CC1 тРихлоРпРопан~2-ил)бифенил-4,4'диамин г Г

Ме а*) 2-нитро-З-трихлорметил-1 -(4-этоксифенил)-азиридин б) 2-нитро-З-трихлорметил- 1-(4-этоксифенил)-этиленимин а) 1 -(4-бутоксикарбонилфенил)-2-нитро-3-трихлорметилазиридин б) 1 -(4-бутоксикарбонилфенил)-2-нитро-3-трихлорметилэтиленимин в*) бутил 4-[2-нитро-3-(трихлорметил)азиридин-1-ил]бензоат

0,N \

СЦС

N0,

CCL а) 4,4'-бис-(2-нитро-3-трихлорметил-азиридин-1 -ил)бифенил б*) 1,1 '-бифенил-4,4'-диилбис[2-нитро-3 -(трихлорметил)азири дин]

С13С

N NO

NO, Г V a*) 4-HHTpo-iV-(l-нитро-3,3,3-трихлорпропан-2-илиден)анилин б^) 1-нитро-3,3,3-трихлорацетон N-(4-нитрофенил)имин вн) тУ-(2-нитро-1-трихлорметилэтилиден)-/У-(4-нитрофенил)амин tT Названия даны в соответствии с вариантом, использованным G.E. Hall и коллегами в работе [13]. Названия даны по аналогии, представленной в работе [7]. о ссц

СС1

N0.

С а§§) 2-нитро-З-(трихлорметил)-2,3,6,7-тетрагидробензофуран-4(5//)-он б*) 2-нитро-З-(трихлорметил)-3,5,6,7-тетрагидро-1 -бензофуран-4(2/^)-он в***) 2-нитро-3-(трихлорметил)-4-оксо-4,5,6,7-тетрагидрокумаран а*) 6,6-диметил-2-нитро-3-(трихлорметил)-3,5,6,7-тетрагидро-1 -бензофуран-4(2//)-он б") 6,

6-диметил-2-нитро-3-(трихлорметил)-2,3,6,7-тетрагидробензофуран-4(5//)-он ⧧) 6,6-диметил-2-нитро-3-(трихлорметил)-4-оксо-4^.4,5,6,7-тетрагидрокумаран О

Н3С

Н3С'

О' ссь

N0-, ১) 3-ацетил-2-метил-5-нитро-4-(трихлорметил)-4,5 -дигидрофуран б*) 1 -[2-метил-5-нитро-4-(трихлорметил)-4,5-дигидрофуран-3-ил]этанон вт) 4-ацетил-5-метил-2-нитро-3-трихлорметил-2,3-дигидрофуран Названия даны по аналогии, представленной в работе [113]. Названия даны по аналогии, представленной в работе [110].

Название дано для общности номенклатуры в ряду синтезированных в данной работе веществ.

12

Основные результаты и выводы

1. Проведено систематическое изучение реакций 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с представителями моно- и бинуклеофилов, что позволило разработать способы синтеза, серии фармакофорных гетероциклов -хроменов, бензодиоксолов, азиридинов, бензоксазолинов, дигидрофурана и гексагидробензофуранов, функционализированных трихлорметильным и нитро- (или нитрометильным) заместителями.

2. Установлено, что взаимодействие 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлор-пропена с алифатическими спиртами, ароматическими moho-, диаминами и ароилгидразинами протекает без катализатора и приводит к продуктам нуклеофильного присоединения - алкокси- и ариламино(ароилгидразино)-галогеннитроал канам.

3. Реакции 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с одно- и многоатомными фенолами идут в присутствии оснований (ацетат калия, триэтиламин) и завершаются успешно в случае opwo-замещенных фенолов с гидрокси- или альдегидной группами, при участии которых первоначально образующиеся i продукты AdN путем дальнейшей трансформации претерпевают гетероциклизацию, приводящую к формированию бензодиоксолов, бромнитрохроманолов и нитрохроменов.

4. Впервые показано, что дегидрогалогенирование 2-ариламино-1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропанов в присутствии ацетата калия может идти по двум маршрутам, приводящим к азиридинам и азометинам; образование последних может рассматриваться как результат трансформации первоначально образующихся нитроенаминов или азиридинов.

Выявлена зависимость предпочтительности маршрута от природы заместителей в ароматическом кольце:

• присутствие электронодонорных заместителей (ОМе, OEt) способствует формированию азиридинов, а в случае электроноакцепторных заместителей (Ас, N0^) наряду с азиридинами образуются азометины; • при наличии в ор/ио-положении ароматического кольца гидроксигруппы формируется бензоксазолиновый цикл.

5. Показано, что взаимодействие 1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропена с высокоенолизующимися СН-кислотами (ацетилацетон, дигидрорезорцин, димедон) приводит к нитродигидрофурану или нитрогексагидробензофуранам; их образование протекает, вероятно, как тандемный процесс "присоединение-О-алкилирование".

6. Строение впервые синтезированных линейных 2-алкокси- и 2-арил-амино-1-бром-1-нитро-3,3,3-трихлорпропанов, а также содержащих N02 (СН^Юг) и ССЬ группы гетероциклических систем - азиридинов, хроманолов, хроменов, бензодиоксолов, бензоксазолинов, дигидрофурана и гексагидробензофуранов - изучено комплексно методами ИК, УФ, ЯМР 'Н, 13С спектроскопии с применением гетерокорреляционных экспериментов. Исследование структур представителей четырех типов полученных гетероциклов (азиридинов, хроменов, бензодиоксолов и гексагидро-бензофуранов) методом рентгеноструктурного анализа позволило охаракте-ризовать особенности их пространственного строения и подтвердить для азиридинов и гидрированных бензофуранов транс-расположение нитро- и трихлорметильной групп относительно циклического остова.

1. Hart H., Hart D.J., Craine L.E., Hadad C.M. Organic Chemistry: A Shortcourse. 13th Edition. Cengage Learning Custom Publishing. 2011. P. 580.і

2. Perekalin V.V., Lipina E.S., Berestovitskaya V.M., Efremov D.A. Nitroalkenes. Conjugated Nitrocompounds. London: John Willey and Sons, 1994. 265 p.

3. Bates A.N., Spencer D.M., Wain R.L. The antifungal activity of certain hydroxyl nitro alkanes and related compounds // Ann. Appl. Biol. 1963. Vol. 51. N1. P. 153-160.

4. Bluestone H., Heights C. Method for controlling nematodes // US Pat. 2895869, Jul. 21.1959. C.A. Vol. 53:P22718a.

5. Clark N.G., Croshaw В., Leggetter B.E., Spooner D.F. Synthesis and Antimicrobial Activity of Aliphatic Nitro Compounds // J. Med. Chem. 1974. Vol. 17. N 9. P. 977-981. ,

6. Кан P., Дермер О. Введение в химическую номенклатуру. М.: Химия, 1983.223 с.

7. Хлебников А.Ф., Новиков М.С. Современная номенклатура органических соединений или как правильно называть органические вещества. СПб.: Профессионал, 2004. 432 с.

8. Джилкрист Т. Химия гетероциклических соединений. М.: Мир, 1996. 464 с. Т. L. Gilchrist, Heterocyclic chemistry, Second Edition, Longman Group UK Ltd, London, 1992.

9. Программа IUPAC Naming for Advanced Chemistry Development http://www.chem.msu.su/rus/name или http://www.iupac.org/nomenclature

10. Справочник химика / под ред. Б.П. Никольского, доп. т. М.: Химия, 1968.508 с. г ■ '

11. И. Prakash G.K.S., Vaghoo Н., Panja Ch., Molnar A., Mathew Т., Olah G.A. Nafion®-H Catalyzed Synthesis of Fluorinated Benzimidazolines,I

12. Kilazume T., Ishikawa N. The Preparation of 2,2-Bis(trifluoromethyl)-l,3-heterocycles from 2,2,4,4-Tetrakis(trifluoromethyl)-l,3-dithietane // Bull. Chem. Soc. Japan 1974. Vol. 47. N. 3. P. 785-786.

13. Hall G. E., Middleton W. J., Roberts J. D. Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. Kinetics of Isomerization of Para-Substituted Hexafluoroacetone N-Phenylimines // J. Am. Chem. Soc. 1971. Vol. 93. N. 19. P. 4778-478!; '

14. Машковский M.Д. Лекарственные средства. M.: Новая волна. 2007. а) С. 973, б) С. 973, в) С. 975, г) С. 629, д) С. 913.

15. Singh G.S., D'hooghe M., De Kimpe N. Synthesis and Reactivity of C-Heteroatom-Substituted Aziridines // Chem. Rev. 2007. N 107. P. 20802135.

16. Yudin A.K. Aziridines and Epoxides in Organic Synthesis. Wiley-VCH: Wcinhcim, Germany, 2006. 492 p.

17. Person H., Tonnard F., Foucaud A., Fayat C. Effet des substituants sur la formation des aziridines par reaction des diacylaminonitrenes avec les olefins // Tetrahedron Lett. 1973. N 27. P. 2495-2498 .

18. Person H., Fayat С., Tonnard F., Foucaud A. Cycloaddition des diacylamininitrenes sur les olefins: interpretation de l'effet des substituants // Bull. Soc. chim. France. 1974. N 3-4. P. 635-639.

19. Person H., Foucaud A., Normant H.M. Synthese et thermolysc des imido-1 nitro-2 aziridines // Compt. Rend. Seanc. Acad. Sci. Serie C: Sci. chim. 1975. Vol. 281. P. 325-327.

20. Person H., Foucaud A. Synthese et propriétés des imido-1 nitro-2 aziridines // Bull. Soc. chim. France. 1976. N 7-8. P. 1119-1121.

21. Zibinsky M., Butkevich A. N., Kuznetsov M.A. N-Amino-endo-bicyclo2.2.1.hept-5-ene-2,3-dicarboximide in reaction of oxidative aminoaziridination // Tetrahedron Lett. 2008. Vol. 49. N 38. P. 5505-5507.

22. Zibinsky M., Prakash G.K.S., Stewart Т., Kuznetsov M.A. N-Amino-exo-3,6-epoxy-l,2,3,6-tetrahydrophthalimide as an Active Aminoaziridinating Agent // Eur. J. Org. Chem. 2009. N 21. P. 3635-3642.

23. Fioravanti S., Pellacani L., Stabile S., Tardella P.A., Ballini R. Aziridination of Conjugated Nitroalkenes // Tetrahedron Lett. 1997. Vol. 38. N 18. P. 3309-3310.

24. Fioravanti S., Pellacani L., Stabile S., Tardella P.A., Ballini R. SolventFree Aziridination of a-Nitroalkenes // Tetrahedron 1998. Vol. 54. N 22. P. 6169-6176.

25. Fioravanti S., Morreale A., Pellacani L., Tardella P.A. Reagent-controlled diastereoselective aminations with a new chiral nosyloxycarbamate // Tetrahedron Lett. 2003. Vol. 44. N 15. P. 3031-3034.

26. Fioravanti S., Morreale A., Pellacani L., Tardella P.A. Can functionalized N-acyloxy aziridines be easily deprotected? // Compt. Rend. Chim. 2005. Vol. 8. N 5. P. 845-847.

27. Fioravanti S., Marchetti F., Pellacani L., Ranieri L., Tardella P.A. Stereoselective aza-MIRC reactions on optically active (E)-nitro alkenes // Tetrahedron: Asymmetry. 2008. Vol. 19. N 2. P. 231-236.

28. Общая органическая химия Под общ. ред. Д.Бартона и У.Д.Оллиса. Т. 1. Стереохимия, углеводороды, галогенсодержащие соединения /Под ред. Дж.Ф.Стоддарта. Пер. с англ./под. ред. Н.К.Кочеткова. - Химия. 1981. С. 18-51.

29. Берестовицкая В.М. Взаимодействие бис(2-хлорэтил)(2-нитроэтенил)-фосфоната с фенилазидом // ЖОХ. 2005. Т. 75. Вып. 9. С. 1570-1572.

30. Берестовицкая В.М., Анисимова Н.А., Катаева О.Н., Макарова Н.Г., Беркова Г.А. 3-нитро- и З-бром-З-нитроакрилаты в реакции с фенилазидом // ЖОХ. 2007. Т. 77. Вып. 9. С. 1493-1502.

31. Анисимова Н.А., Берестовицкая В.М. Функционализированные нитроалкены в реакциях диенового синтеза и 1,3-диполярного циклоприсоединения. СПб. Астерион, 2008, 236 с.

32. Yadav L.D.S., Garima, Kapoor R. The first diastereoselective nitroaziridination of N-tosylaldimines with 1-bromonitroalkanes // Tetrahedron Lett. 2009. Vol. 50. N 38. P. 5420-5423.

33. Edasery J.P., Cromwell N.H. The synthesis of l-Cyclohexyl-2-phenyl-3-nitroaziridinc and the Stereochemistry of Cyclization // J. Heterocyclic Chem. 1979. Vol. 16. P. 831.

34. Tronchet Jean M.J., Pallie K.D., Barbalat-Rey F. Some Novel Types of Nitrosugars // J. Carbohydrate Chem. 1985. Vol. 4. N 1. P. 29-52.

35. Budynina E.M., Averina E.B., Ivanova O.A., Kuznetsova T.S., Zefirov N.S. Three-component reactions of polynitromethanes with alkynes. The first synthesis of gem-dinitroaziridines // Tetrahedron Lett. 2005. Vol. 46. N 4. P. 657-660.

36. Марков В.И., Бурмистров С.И., Данилейко Д.А., Дорошенко В.А., Гелла И.М. 1-Аренсульфонилазиридины // ЖОрХ. 1971. Т. 7. Вып. 3. С. 602-607.

37. Марков В.И. Способ получения 1-Арилсульфонил-2-трихлорметил-этиленимидов // Бюл. изобр. 1968. № 5. Авт. свид. № 209454

38. Mloston G., Bodzioch A., Cebulska Z., Linden A., Heimgartner H. 2+3.-Cycloadditions of Diazoalkanes with Imines of Hexafluoroacetone and Chloral // Pol. J. Chem. 2007. Vol. 81. N 5-6. P. 631-641.

39. Jacquot S., Bel^issaoui A., Schmitt G., Laude В., Kubicki M.M., Blacque O. Reaction of Diphenyldiazomethane with N-Methyloxy- and N-Ethyloxycarbonyl-N-(2,2,2-trichloroethylidene)amines // Eur. J. Org. Chem. 1999. N 7. P. 1541-1544.

40. Hassner A., Currie J.O., Jr., Steinfeld A.S., Atkinson R.F. Reactionen der Azirine. Synthese und Eigenschaften eines 1-Azetins // Angew. Chem. 1970. Vol. 82. N 18. P. 772-773.

41. Hassner A., Currie J.O., Jr., Steinfeld A.S., Atkinson R.F. Reactions of Azirines. Carbene and Carbenoid Reactions // J. Am. Chem. Soc. 1973. Vol. 95. N 9. P. 2982-2987.

42. Рыбакова H.A., Почкайло H.A., Киселева Л.И. Реакция N,N-дихлорарилсульфамидов с 1,1,3-трихлорпропеном //Изв. АН СССР. Сер. хим. 1973. Вып. 12. С. 2793-2796.

43. Рыбакова Н.А., Киселева JI.H., Достовалова В.И. Взаимодействие N-хлор-М-натрийарилсульфамидов с 1,1,3- и 3,3,3-трихлорпропенами // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1978. Вып. 11. С. 2571-2574.

44. Рыбакова Н.А., Киселева JI.H., Достовалова В.И., Фрейдлина Р.Х. Нуклеофильное присоединение Н-хлор-М-натрий-и-хлорбензолсульфамида к 1,1,3- и 3,3,3-трихлорпропенам // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1977. Т. 26. Вып. 5. С. 1107-1111.

45. Durden J.A., Jr., Heywood D.L., Sousa A.A., Spurr H.W. Synthesis and Microbial Toxicity of Dinitrobutadienes and Related Compounds // J. Agr.

46. Food Chem. 1970. Vol. 18. N 1. P. 50-56.i

47. Irving H., Fuller H.I. The action of amines upon Esters // J. Chem. Soc. 1948. P. 1989.

48. Brower F., Burkett H. l,l,l-Trichloro-2-arylamino-3-nitropropanes // J. Am. Chem. Soc. 1953. Vol. 75. N 5. P. 1082-1084.

49. Chen, Qijie; Liu, Fengping; Xie, Longguan Synthesis of 2-substituted l,l,l-trichloro-3-nitropropanes // Gaodeng Xuexiao Huaxue Xuebao. 1987. Vol. 8. N 7. P. 615-619. C.A. 108:186698k. РЖХим. 1988. ЗЖ118.

50. Caroll F.I., Dickson H.M., Wall M.E. Organic Sulfur Compounds. III. Synthesis of 2-(Substituted alkylamino)ethanethiols // J. Org. Chem. 1965. Vol. 30. N 1. P. 33-38.

51. Thompson I., Louloudes S., Fulmer R., Evans F., Burkett H. Trichloroaminoalcohols. II. l,l,l-trichloro-2-alkoxy-3-aminopropanes // J. Am. Chem. Soc. 1952. Vol. 75. N 20. P. 5006-5008.I

52. Colonge J., Lartigau G. Sur quelques propriétés d'amines a-trichloromethylees // Bull. Soc. chim. 1964. N 10. P. 2436-2439.

53. Burkett H., Nelson G. Wright W. Heterocyclic compounds via 1,1,1-trichloro-3-aminopropanol-2 // J. Am. Chem. Soc. 1958. Vol. 80. N 21. P. 5812-5814.

54. Korotaev V.Yu., Kutyashev I.B., Sosnovskikh V.Ya. Synthesis of 3-substituted 2-trifluoro(trichloro)methyl-2H-chromenes by reaction of salicylaldehydes with activated trihalomethyl alkanes // Heteroatom Chem. 2005. Vol. 16. N 6. P. 492-496.

55. Korotaev V.Yu., Sosnovskikh V.Ya., Kutyashev I.B., Kodess M.I. Reactions of 3-nitro-2-trihalomethyl-2H-chromenes with C-nucleophiles.I

56. Synthesis of 3-nitro-4-(pyrazol-4-yl)-2-trihalomethylchromanes // Rus. Chem. Bull. 2006. Vol. 55. N. 11. P. 2020-2031.

57. Colonge J., Lartigau G. Sur quelques propriétés des trichloro-l,l,l-nitro-3 alkenes et des trichloro-l,l,l-nitro-3-alkanes // Bull. Soc. chim. 1965. P. 738-742.

58. Смирнов A.C. 2-Алкоксикарбонил- и 2-трихлорметил-1-бром-1-нитроэтены в реакциях с С- и N- нуклеофилами // Дисс. .канд. хим. наук: 02.00.03 СПб. 2008. 141 с.

59. Берестовицкая В.M., Макаренко C.B., Бушмаринов И.С., Лысенко К.А., Смирнов A.C., Стукань Е.В. 1-Арил-2-нитро-3-трихлорметил-азиридины: синтез и строение // Изв. РАН. Сер. хим. 2009. Вып. 5. С. 998-1007.

60. Compton M., Higgins H., MacBeth L., Osborn J., Burkett H. Tricholroaminoalcohols. I. l,l,l-Trichloro-3-aminopropanol-2 and Derivatives // J. Am. Chem. Soc. 1949. Vol. 71. N 9. P. 3229-3231.

61. Brower F., Burkett H. l,l,l-Trichloro-2-arylamino-3-nitropropanes // J. Am. Chem. Soc. 1953. Vol. 75. N 5. P. 1082-1084.

62. Dornow A., Muller A. The reduction of Uber die Rediction von Nitroolefinen mit Zinn(II)-chlorid // Chem. Ber. 1960. Bd. 93. N 1. P. 32I

63. Shiga M., Tsunashima M., Kono H., Motoyama I., Hata K. Nitroalkenylferrocene. V. New Reactions of a-Halonitroolefins in the Presence of Sodium Alkoxides // Bull. Soc. Chim. Japan. 1970. Vol. 43. P. 841-848.

64. Паперно Т.Я., Перекалин B.B. Инфракрасные спектры нитросоединений. Л.: ЛГПИ им. А.И.Герцена, 1974. 185 с.

65. Словецкий В.И1. ИК-спектры поглощения алифатических нитросоединений и их производных // Успехи химии. 1971. Т. 40. Вып. 4. С. 740-763.

66. Словецкий В.И. ИК спектры нитросоединений. Сообщение I. Связь частот со строением // Известия АН СССР. Сер. хим. 1970. №. 10. С. 2215-2221.

67. Казицина Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектоскопии в органической химии. М.: Высшая школа, 1971. 263 с.

68. Садиков К.Д. З-Бром-З-нитропропеноаты и -пропеноны: синтез, строение и реакции с N-, О- и S-нуклеофилами // Дисс. . канд. хим. наук: 02.00.03 СПб. 2005. 172 с.

69. Сильверстейн Р., Вебстер Ф., Кимл Д. Спектрометрическая идентификация органических соединений Прд. Ред. Н. Сергеева и Б. Тарасевича. М.: БИНОМ. Лаборатория знанаий, 2011. 557 с.

70. Carey F.A. Organic chemistry. Fifth Edition. McGraw-Hill, 2004.1335 p.

71. Pizey J.S., Bates A. The pre-emergent herbicidal activity of certain acetaldehyde and chloro-substituted aldehyde addition products and related compounds // J. Sci. Food Agric. 1961. Vol. 12. P. 542-547.

72. Бурмистров В.И., Рябова JI.E., Рогожина Т.А., Козлов Л.М. Синтез (3-ароксинитроалканов взаимодействием а-нитроолефинов с фенолами // Труды Казанского Хим.-Тех. Института им. С.М. Кирова. 1967. Вып. 36. С. 515-520.

73. Chambers R.D., Roche A.J. 2H-Heptafluorobut-2-ene as synthon forhexafluorobut-2-yne // J. Fluor. Chem. 1996. Vol.79. N.2. P.139-143.г- '

74. Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений. М: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний. 2006. 438 с.

75. Японская база данных спектров органических соединений http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/directframetop.cgi

76. Smolinski S., Balazy М., Iwamura Н., Sugawara Т., Kawada Y., Iwamura M. Spirans. XXII. Spiroconjugation in Heteraspirans Studied by UV and ,3C NMR Spectra // Bull. Chem. Soc. Japan. 1982. Vol. 55. N. 4. P. 11061111.

77. База данных Американского национального центра биотехнологической информации www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

78. Машковский М:Д. Лекарственные средства. Изд. 12. Т.1. М.: Медицина. 1998. а) С. 367, б) С. 513, в) С. 425, г) С. 452.

79. Bohm S., Marhold A. Fluorinated 1,3-benzo- and 1,3-pyrido-dioxoles, their preparation and their use // U.S. Pat. 5420309. May. 30. 1995.

80. Dauzonne D., Demerseman P. A convenient synthesis of 3-chloro-3,4-dihydro-4-hydroxy-3-nitro-2-phenyl-2H-l-benzopyrans // Synthesis 1990. N. 1. P.66-70.

81. Peredo A. G., L^once S., Monneret C., Dauzonne D. Synthesis and Biological Evaluation of Flavanones and Flavones Related to Podophyllotoxin // Chem. Pharm. Bull. 1998. Vol. 46. N. 1. P. 79 83.

82. Dauzonne D., Folleas B., Martinez L., Chabot G. G. Synthesis and in vitro cytotoxicity of a series of 3-aminoflavones // Eur. J. Med. Chem. 1997. Vol. 32. N. 1. P. 71 82.

83. Dauzonne D., Martinez L. Synthesis of the 3-aminoflavone-8-acetic acid // Tetrahedron Lett. 1995. Vol. 36. N. 11. P. 1845 1848.

84. Grant R.D., Pinhey J.T., Rizzardo E., Smith G.C. The Photochemistry of a,P-Unsaturated Nitro Compounds and Nitronic Acids. Concerning Deconjugation and a,|3-Ketone Formation // Aust. J. Chem. 1985. Vol. 38. P. 1505-1519.i

85. Dean F. M., Johnson R. S. Reactions between 3-nitrochromone and diazoalkanes; Michael additions catalysed by diazoalkanes as nitrogen bases //J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1: Org. and Bio-Org. Chem. 1980. P. 2049 2053.

86. Hess H.D., Bauder A., Giinthard H.H. Microwave Spectrum, Quadrupole Coupling Constants, and Dipolemoment of Nitroethylene // J. Mol. Spectr. 1967. Vol. 22. № 2. P. 208 222.

87. Солдатенков A.T., Колядина H.M., Шендрик И.В. Основы органической химии лекарственных веществ. М.: Химия. 2001. а) С. 112, б) С.113, в) С.114, г) С.115, д) С. 89.

88. Blondel М., Couplan Е., Di Rago J.-P., Dauzonne D., Palladino M., Celotto A. Compounds for the treatment of mitochondrial diseases. // Pat. WO 2010/119344 Al. Oct. 21. 2010.

89. Rene L., BlancoiL., Royer R., Cavier R., Lemoine J. Studies of nitro-derivatives of biological intrest. XII. Activities of 2-alkyl-3-nitro-2H-chromenes against microorganisms // Eur. J. Med. Chem. 1977. Vol. 12. N. 4. P. 385-386.

90. Belon J.-P., Perrot R. Action des amines sur le chloro-1 phenyl-1 nitro-2 ethylene. Tautomerie enamine-cetimine // Bull. Soc. Chim. Fr. 1977. N. 34. P. 329-330.

91. Rajappa S. Nitroenamines.//Tetrahedron. 1981. Vol. 37. P. 1453-1480.

92. Ogawa H., Kumemura M., Imoto T. A simple synthesis of aza15.annulenes // Heterocycles 1985. P. 214.

93. Roelants F., Bruylants A. Addition of diazoacetonitrile to N-benzylidene-anilines // Tetrahedron 197.8. Vol. 34. P. 2229-2232.

94. Hoffmann N., Hugel G., Nuzillard J.-M., Royer D. Rearrangement and Photolysis of Aziridines in the Aspidosperma Series // Tetrahedron Lett. 1998. Vol. 39. P. 7503-7506.

95. Maruyama К., Ogawa Т. A successful preparatio of 2-aryl-2,3-dihydro-2,3-imino-l,4-naphtoquinones // Chem. Lett. 1981. P. 1027-1028.

96. Kohler E. P., Allen P. Jr. Studies in the cyclopropane series. XI. Cyclopropane derivatives with a tertiary nitro group attachd to the ring // J. Am. Chem. Soc. 1928. N. 50. P. 884-892.

97. Smith L. I., Showell J. S. Cyclopropanes. XII. The action of bases upon tertiary nitrocyclopropyl ketones //J. Org. Chem. 1952. Vol. 17. N. 6. P. 836-838.

98. Костиков P.P., Кузнецов M.C., Новиков M.C., Соколов B.B., Хлебников А.Ф. Практикум по органическому синтезу. СПб, изд. СПбГУ, 2009. С. 257.

99. Vitis L.D., Florio S., Granito С., Ronzini L., Troisi L., Capriati V., Luisi R., Pilati T. Stereoselective synthesis of heterosubstituted aziridines and their functionalization // Tetrahedron 2004. Vol. 60. N. 5. P.l 175-1182.

100. Сопова A.C., Перекалин B.B., Лебеднова В.М. Взаимодействие 1-бром-1-нитропропена-1 и |3-бром-Р-нитростирола с циклическими активными метиленовыми компонентами // ЖОХ. 1963. Т. 33. Вып. 7. С. 2638-2641.

101. Сопова А.С., Перекалин В.В., Лебеднова В.М. Взаимодействие а-(п-нитрофенил)-Р-бром-(3-нитроэтилена с некоторыми циклическими активными метановыми и метиленовыми компонентами // ЖОХ. 1964. Т. 34. Вып. 8. С. 2638-2641.

102. Юрченко О.И., Сопова А.С., Перекалин В.В., Берестовицкая В.М., Полянская А.С., Абоскалова Н.И. Химия Р-бром-(3-нитроалкенов,нитроциклопропанов, нитродигидрофуранов и пирролинов // Доклады АН СССР. 1966. Т. 171. № 5. С. 1123-1125.

103. Трухин Е.В., Тебби Дж., Макаренко Е.В., Берестовицкая В.М. 1-Бром-1-нитро-2-(и-хлорфенил)этен. Синтез и реакции с 1,3-циклогександионами //ЖОрХ. 1996. Т. 32. Вып. 3. С. 478-479.

104. Трухин Е.В., Макаренко Е.В., Берестовицкая В.М. Взаимодействие 1-бром-1-нитро-2-(я-хлорфенил)этена с СН-кислотами // ЖОрХ. 1998. Т. 34. Вып. 1.С. 72-80.

105. Trukhin E.V., Sheremet E.A., Berestovitskaya V.M. (3,|3-Dinitrostyrenes in reactions with cyclohexane-l,3-diones // Rus. Chem. Bull. 2009. Vol. 58. N. 10. P. 2035-2038.

106. Li-Ping Fan, Ping Li, Xin-Sheng Li, Dong-Cheng Xu, Meng-Meng Ge, Wei-Dong Zhu, Jian-Wu Xie Facile Domino Access to Chiral Mono-, Bi-, and Tricyclic 2,3-Dihydrofurans // J. Org. Chem. 2010. Vol. 75. P. 87168719.

107. Rueping M., Parra A., Uria U., Besselievre F., Merino E. Catalytic Asymmetric Domino Michael Addition-Alkylation Reaction: Enantioselective Synthesis of Dihydrofurans // J. Org. Chem. 2010. Vol.12. N. 24. P. 5680-5683.

108. Jian-Wu Xie, Ping Li, Ting Wang, Fei-Ting Zhou Efficient and mild synthesis of functionalized 2,3-dihydrofuran derivatives via domino raction in water // Tetrahedron Lett. 2011. Vol. 52. N. 18. P. 2379-2382.

109. Пекки A.M., Макаренко C.B., Алтухов K.B., Берестовицкая В.М. Однореакторный способ получения тетрагидрофуран-3-карбоксилатов // ЖОХ. 2010. Т. 80. Вып. 5. С. 877-878.

110. Сильверстейн Р., Басслер Г., Морил Т. Спектроскопическая идентификация органических соединений Под. Ред. А.А.Мальцева. М.: Мир, 1977. С. 432-436.

111. Бойко В.И., Самарай Л.И., Мельниченко Н.В., Пироженко В.В., Гордеев А.Д., Сойфер Г.Б. Синтез и некоторые свойства 2-амино-1,3диоксоланов и 2-амино-1,3-бензодиоксоланов // ЖОХ. 1996. Т. 66. Вып. 10. С. 1715-1719.

112. Бойко В.И., Самарай Л.И. Синтез изоцианато-1,3-бензодиоксоланов //ЖОХ. 1989. Т.25. Вып. 4. С. 883-884.

113. Самарай Л.И., Бойко В.И, Герцюк М.Н. Синтез изоцианато-1,3-диоксоланов нового типа гетерилизоцианатов // ЖОХ. 1987. Т.23. Вып. 2. С. 455-456.

114. Szabo К., Castro В., Balde D.H. N-Acylated heterocycles and herbicidical-antidote use thereof// U.S. Pat. 4197110. Apr. 8.1980

115. G.M. Sheldrick, SHELXTL-97, Version 5.10, Bruker AXS Inc., Madison, WI-53719, USA.

116. Brewster С. Mu, Millam L. H. Phototropic and Termotrophic Anils from 5-Bromosalicylaldehyde // J. Am. Chem. Soc. 1933. Vol. 55, P. 763-766.

117. Kwiecien H., Szychowska M. Synthesis and Reduction of 5-halo- and 5-nitro-l-(benzofuran-3-yl)-2-phenylethanones // Chem. Heterocyclic Сотр. 2006. Vol. 42. N. 8. P. 1002-1009.

118. Гордон А., Форд P. Спутник химика. M.: Мир, 1978 С 212.

119. Общий практикум по органической химии. / Под ред. А.Н. Коста. М. Мир, 1965, 67^ с. ,